文章信息
- 付佳, 田甜
- FU Jia, TIAN Tian
- 糖尿病患者术中皮肤压力性损伤风险列线图预测模型的构建
- Establishment of a nomogram model of skin pressure injury risk in diabetic patients during operation
- 中国医科大学学报, 2021, 50(11): 1014-1019, 1025
- Journal of China Medical University, 2021, 50(11): 1014-1019, 1025
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文章历史
- 收稿日期:2021-07-26
- 网络出版时间:2021-11-03 16:55
2016年美国国家压疮咨询委员会将压疮重新定义为皮肤压力性损伤,并将患者手术中获得性皮肤压力性损伤定义为“术后72 h内发生的皮肤组织损伤” [1]。患者发生术中皮肤压力性损伤会延长患者住院时间,增加术后并发症发生率,因此受到广泛重视[2-3]。糖尿病患者常存在糖脂代谢紊乱、动脉粥样硬化和末梢循环灌注不良,是皮肤压力性损伤的好发人群,而且一旦发生,皮肤压力性损伤后创面难以愈合[4-5]。随着糖尿病发病率的增高和社会老龄化加重,接受手术治疗的糖尿病患者数量逐年增加,但目前国内针对糖尿病患者术中皮肤压力性损伤的相关研究较少,因此对糖尿病患者术中皮肤压力性损伤发生情况进行研究具有重要临床意义。列线图又称为Nomogram图,与传统的分期系统相比,列线图模型可以整合更多的影响因素,实现个体化预测[6-7]。目前暂无针对糖尿病患者术中皮肤压力性损伤风险的列线图预测模型的建立。本研究对在我院接受手术的糖尿病患者术中皮肤压力性损伤情况进行回顾性分析,了解糖尿病患者发生术中皮肤压力性损伤的情况,分析相关的危险因素,并建立列线图预测模型,以帮助临床医护人员准确预测糖尿病患者术中发生皮肤压力性损伤风险,给予针对性预防措施,降低糖尿病患者术中皮肤压力性损伤的发生率。
1 材料与方法 1.1 研究对象采用回顾性调查分析,选取2019年1月至2020年12月于中国医科大学附属盛京医院接受手术的820例糖尿病患者为研究对象。纳入标准:(1)经内分泌科确诊糖尿病且在手术室接受手术治疗;(2)术前皮肤完好,无病损;(3)获得患者本人或其家属知情同意。排除标准:(1)术前存在皮肤压力性损伤患者;(2)术前存在皮肤疾病或皮肤烧伤患者;(3)住院病历资料和调查内容缺失、临床资料不完整患者;(4)术中器械导致皮肤压力性损伤患者。根据美国国家压疮咨询委员会2016年压力性损伤的定义和分期,判断术中获得性皮肤压力性损伤。Ⅰ期:完整皮肤指压不变白的红斑;Ⅱ期:损失表皮或真皮,成表浅性溃疡、水泡、擦伤等;Ⅲ期:伤口侵入皮下组织,但尚未侵犯肌膜;Ⅳ期:伤口坏死至肌肉层、骨骼、肌腱。
1.2 研究方法收集并分析既往文献报道的皮肤压力性损伤独立危险因素的结果,结合专家意见,设计糖尿病患者术中皮肤压力性损伤风险调查问卷,内容包括:(1)一般资料,年龄、性别、体质量指数(body mass index,BMI)、吸烟史、高血压病史、高脂血症病史;(2)临床疾病资料,术前肢体活动情况、低蛋白血症、二便失禁、空腹血糖、糖化血红蛋白;(3)手术相关资料,ASA分级、麻醉方式、手术体位、术中保温、手术时间、术中失血量。
1.3 统计学分析采用SPSS 22.0软件对数据进行分析。计数资料用频数、构成比描述;符合正态分布的计量资料用x±s表示,偏态分布的计量资料用M(P25~P75)描述。术中发生压力性损伤与未发生压力性损伤糖尿病患者间计量资料的比较采用t检验或Mann-Whitney U秩和检验,计数资料的比较采用χ2检验。统计学分析和筛选出可能的危险因素结果,将单因素分析P < 0.05的变量或临床认为有意义的变量纳入多因素logistic回归分析,采用逐步后退法确定糖尿病患者发生术中皮肤压力性损伤的独立危险因素。列线图采用R3.6.2软件,采用rms程序包建立列线图预测模型。采用Bootstrap法重复抽样1 000次,对列线图模型进行内部验证。分别采用校正曲线和受试者操作特征(receiver operator characteristic,ROC)曲线评估列线图模型的准确度和区分度,校正曲线绘制列线图预测与实际观察阳性事件的校准图,预测曲线与实际观察曲线吻合度越高说明模型预测准确度越好;ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)代表模型判别效度,即风险预测模型判断患者是否发生阳性事件的能力,AUC越接近1说明模型的判别效度越好,一般要求模型判别效度AUC≥0.70。检测水准α=0.05。
2 结果 2.1 糖尿病患者术中皮肤压力性损伤影响因素的分析与筛选手术过程中820例糖尿病患者中有100例患者发生皮肤压力性损伤,皮肤压力性损伤的发生率为12.19%。发生和未发生皮肤压力性损伤2组患者比较,结果发现,年龄、BMI、高血压、低蛋白血症、二便失禁、空腹血糖、手术体位、手术时间有统计学差异,见表 1。
Variable | Non-pressure injury(n = 720) | Pressure injury(n = 100) | t/χ2/Z | P |
Age [n(%)] | 24.001 | < 0.001 | ||
< 65 years | 262(36.39) | 12(12.00) | ||
65- < 75 years | 241(33.47) | 43(43.00) | ||
≥75 years | 217(30.14) | 45(45.00) | ||
Gender [n(%)] | 0.384 | 0.535 | ||
Male | 355(49.31) | 46(46.00) | ||
Female | 365(50.69) | 54(54.00) | ||
BMI [n(%)] | 11.220 | 0.024 | ||
< 18.5 kg/m2 | 168(23.33) | 16(16.00) | ||
18.5- < 24 kg/m2 | 253(35.14) | 33(33.00) | ||
24- < 27 kg/m2 | 148(20.56) | 16(16.00) | ||
27- < 30 kg/m2 | 90(12.50) | 19(19.00) | ||
≥30 kg/m2 | 61(8.47) | 16(16.00) | ||
Smoking [n(%)] | 3.069 | 0.080 | ||
Yes | 196(27.22) | 19(19.00) | ||
No | 524(72.78) | 81(81.00) | ||
Hypertension [n(%)] | 9.191 | 0.002 | ||
Yes | 148(20.56) | 34(34.00) | ||
No | 572(79.44) | 66(66.00) | ||
Hyperlipidemia [n(%)] | 1.047 | 0.306 | ||
Yes | 128(17.78) | 22(22.00) | ||
No | 592(82.22) | 78(78.00) | ||
Preoperative physical activity [n(%)] | 6.334 | 0.096 | ||
Unconstrained | 275(38.19) | 40(40.00) | ||
Mild constrained | 237(32.92) | 22(22.00) | ||
Moderate constrained | 103(14.31) | 21(21.00) | ||
Severe constrained | 105(14.58) | 17(17.00) | ||
Hypoproteinemia [n(%)] | 21.015 | < 0.001 | ||
Mild | 299(41.53) | 19(19.00) | ||
Moderate | 195(27.08) | 31(31.00) | ||
Severe | 226(31.39) | 50(50.00) | ||
Gatism [n(%)] | 6.090 | 0.014 | ||
Yes | 22(3.06) | 8(8.00) | ||
No | 698(96.94) | 92(92.00) | ||
Fasting blood glucose level [n(%)] | 19.694 | < 0.001 | ||
< 7 mmol/L | 225(31.25) | 11(11.00) | ||
7- < 11.1 mmol/L | 238(33.06) | 36(36.00) | ||
≥11.1 mmol/L | 257(35.69) | 53(53.00) | ||
Hemoglobin [n(%)] | 2.916 | 0.088 | ||
≥7% | 352(48.89) | 58(58.00) | ||
< 7% | 368(51.11) | 42(42.00) | ||
ASA level [n(%)] | 4.016 | 0.134 | ||
Ⅰ | 621(86.25) | 84(84.00) | ||
Ⅱ | 44(6.11) | 11(11.00) | ||
Ⅲ | 55(7.64) | 5(5.00) | ||
Anesthesia method [n(%)] | 1.971 | 0.160 | ||
Regional | 199(27.64) | 21(21.00) | ||
General | 521(72.36) | 79(79.00) | ||
Surgical position [n(%)] | 39.455 | < 0.001 | ||
Supine | 275(38.19) | 12(12.00) | ||
Lateral | 142(19.72) | 32(32.00) | ||
Lithotomy | 183(25.42) | 21(21.00) | ||
Prone | 120(16.67) | 35(35.00) | ||
Intraoperative warming [n(%)] | 0.041 | 0.839 | ||
Yes | 375(52.08) | 51(51.00) | ||
No | 345(47.92) | 49(49.00) | ||
Surgery time(h) | 5(3-6) | 6(4-7) | -6.306 | < 0.001 |
Bleeding volume(mL) | 240.881±41.268 | 233.720±37.373 | -1.644 | 0.101 |
2.2 糖尿病患者术中皮肤压力性损伤的多因素logistic回归分析
以糖尿病患者术中发生皮肤压力性损伤(1=发生,0=未发生)为因变量,以单因素分析结果中有统计学差异的8个可能影响因素为自变量,各自变量赋值如下:年龄,< 65岁=1,65~ < 75岁=2,≥75岁=3;BMI,< 18.5 kg/m2=1,18.5~ < 24 kg/m2=2,24~ < 27 kg/m2=3,27~ < 30 kg/m2=4,≥30 kg/m2=5;高血压,是=1,否=0;低蛋白血症,轻度=1,中度=2,重度=3;手术体位,仰卧位=1,侧卧位=2,截石位=3,俯卧位=4;二便失禁,是=1,否=0;空腹血糖,< 7 mmol/L=1,7~ < 11.1 mmol/L=2,≥11.1 mmol/L=3;手术时间原值带入。多因素logistic回归分析结果显示,年龄、手术体位、手术时间、空腹血糖、低蛋白血症是糖尿病患者术中发生皮肤压力性损伤的独立危险因素(P < 0.05)。见表 2。
Variable | β | SE | Wald | P | OR | 95%CI |
Age | 20.672 | < 0.001 | ||||
< 65 years | - | - | - | - | 1.000 | - |
65- < 75 year | 1.139 | 0.360 | 13.386 | < 0.001 | 3.738 | 1.845-7.577 |
≥75 year | 1.638 | 0.363 | 20.390 | < 0.001 | 5.144 | 2.527-10.472 |
Surgical position | 27.926 | < 0.001 | ||||
Supine | - | - | - | - | 1.000 | - |
Lateral | 1.746 | 0.387 | 20.344 | < 0.001 | 5.729 | 2.683-12.232 |
Lithotomy | 0.938 | 0.398 | 5.547 | 0.019 | 2.554 | 1.170-5.575 |
Prone | 1.795 | 0.383 | 21.931 | < 0.001 | 6.020 | 2.840-12.759 |
Surgery time(h) | 0.480 | 0.079 | 36.536 | < 0.001 | 1.616 | 1.383-1.888 |
Fasting blood glucose level | 20.866 | < 0.001 | ||||
< 7 mmol/L | - | - | - | - | 1.000 | - |
7- < 11.1 mmol/L | 1.314 | 0.388 | 11.467 | 0.001 | 3.721 | 1.739-7.962 |
≥11.1 mmol/L | 1.710 | 0.374 | 20.861 | < 0.001 | 5.531 | 2.655-11.524 |
Hypoproteinemia | 13.735 | 0.001 | ||||
Mild | - | - | - | - | 1.000 | - |
Moderate | 0.944 | 0.334 | 7.989 | 0.005 | 2.570 | 1.336-4.944 |
Severe | 1.133 | 0.312 | 13.140 | < 0.001 | 3.104 | 1.682-5.727 |
Constant term | -8.756 | 0.789 | 123.13 | < 0.001 | - | - |
2.3 糖尿病患者术中皮肤压力性损伤风险列线图预测模型的建立与验证 2.3.1 糖尿病患者术中皮肤压力性损伤风险列线图预测模型的建立
根据多因素logistic回归分析结果,利用R软件,根据年龄、手术体位、手术时间、空腹血糖、低蛋白血症这5项独立危险因素绘制糖尿病患者发生术中皮肤压力性损伤风险的列线图预测模型(图 1)。依据列线图模型中各自变量对结局变量的影响程度,对每个自变量取值水平进行赋分:年龄,< 65岁=0分,65~ < 75岁=39分,≥75岁=49分;低蛋白血症,轻度=0分,中度=28分,重度=34分;空腹血糖,< 7 mmol/L=0分,7~ < 11.1mmol/L=39分,≥11.1 mmol/L=51分;手术体位,仰卧位=0分,截石位=28分,侧卧位=52分,俯卧位=53分;手术时间,14.5分/h。每例糖尿病患者各项评分相加得到总分,根据总分计算每例糖尿病患者发生术中皮肤压力性损伤的风险概率。
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图 1 糖尿病患者术中发生皮肤压力性损伤风险列线图 Fig.1 Nomogram risk prediction model for intraoperative skin pressure injury in diabetic patients |
2.3.2 糖尿病患者术中皮肤压力性损伤风险列线图预测模型的验证
采用计算机模拟重复采样法(Bootstrap法)对列线图模型进行内部验证,通过校正曲线评估列线图模型的准确度。校正曲线显示,预测曲线和实际观察曲线基本吻合,说明模型具有良好的预测准确度(图 2)。通过ROC曲线评估列线图模型的区分度,AUC为0.842,提示模型具有较好的区分度(图 3)。
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图 2 列线图模型预测术中皮肤压力性损伤发生风险的校正曲线 Fig.2 Calibration curve for nomogram prediction model for intraoperative skin pressure injury in diabetic patients |
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图 3 列线图模型预测术中皮肤压力性损伤发生风险的ROC曲线 Fig.3 ROC curve for nomogram prediction model for intraoperative skin pressure injury in diabetic patients |
3 讨论 3.1 糖尿病患者发生术中皮肤压力性损伤的影响因素分析
糖尿病可造成周身皮肤小动脉粥样硬化、周围神经变性,导致皮肤正常生理状态改变,使糖尿病患者皮肤极易发生压力性损伤[8]。本研究发现,高龄、低蛋白血症、空腹血糖升高、特殊手术体位和手术时间增加是糖尿病患者发生术中皮肤压力性损伤的独立影响因素(P < 0.05)。糖尿病患者年龄越大,发生术中皮肤压力性损伤的风险越高。既往重症监护病房和普通病房患者皮肤压力性损伤相关研究[9-10]也发现,高龄是皮肤压力性损伤的独立危险因素。其原因可能是因为随着年龄增加,糖尿病患者皮下脂肪减少,皮肤真皮层较薄且弹性纤维少,导致皮肤弹性差,术中体位压迫极易造成局部皮肤血供不畅,导致皮肤压力性损伤发生。术中应特别注意对高龄糖尿病患者皮肤的保护措施,预防皮肤压力性损伤发生。
本研究同时发现,术前低蛋白血症是发生术中皮肤压力性损伤的独立危险因素。低蛋白血症患者常存在营养不良,研究[11]提示,血清白蛋白 < 35g/L时存在皮肤压力性损伤发生风险。其原因可能因为低蛋白血症导致患者机体组织修复能力和免疫力下降,同时低蛋白血症使血浆胶体渗透压下降,导致患者皮肤水肿、菲薄,皮肤弹性和对压力的耐受性下降,增加了术中皮肤压力性损伤发生风险[7, 12]。
空腹血糖升高时,糖尿病患者发生术中皮肤压力性损伤风险增加。空腹血糖升高常代表糖尿病患者血糖控制不佳,血糖异常可导致皮肤组织糖含量增加,皮肤及皮下组织局部糖代谢紊乱,糖基化终末产物蓄积,继而出现病理生理改变,降低局部皮肤组织能量代谢和血流灌注,增加糖尿病患者术中皮肤压力性损伤发生风险[4]。糖尿病患者术前应积极控制空腹血糖至正常水平,对于未能良好控制空腹血糖的糖尿病患者,术中应给予预防性处理措施,降低皮肤压力性损伤的发生风险。
特殊体位(俯卧位、侧卧位)可导致皮肤受压部位接触面增加,且俯卧位和侧卧位可造成身体重心变化,头面部、双胸、髂前上棘、膝部和足踝等部位承受全身重量,但上述部位肌肉和脂肪组织较薄,术中持续保持特殊体位,可造成皮肤软组织内毛细血管循环不良,进而发生术中皮肤压力性损伤[13]。术中应关注糖尿病患者特殊体位的皮肤护理,重视术前体位的安置和术中皮肤保护。美国国家压疮咨询委员会对术中采用特殊体位的患者,术后推荐“不建议采用与术中相同的体位”来预防皮肤压力性损伤[1, 14]。
本研究发现,手术时间越长,发生皮肤压力性损伤风险越高。既往研究[15]也发现,手术时间越长,受压组织缺血和低灌注状态时间增加,手术时间超过2.5 h,患者术中皮肤压力性损伤的发生率显著升高,手术时间每增加0.5 h,术中皮肤压力性损伤发生率上升33%左右,手术持续时间超过4 h,将不可避免的造成局部皮肤压力性损伤。
3.2 预测糖尿病患者术中皮肤压力性损伤发生风险列线图预测模型的建立和应用价值本研究构建的糖尿病患者术中皮肤压力性损伤发生风险列线图预测模型,经内部校正曲线和ROC曲线分析表明,模型具有良好的预测准确度和区分度。术前临床医护人员可以根据列线图模型预测糖尿病患者发生术中皮肤压力性损伤的风险,为这类高危人群提供个性化风险预测工具,并依此实施更有针对性的防护措施。术前评估,加强巡视,掌握患者术前皮肤情况、病理生理状态、空腹血糖、血白蛋白等指标,实施健康教育,计算患者术中皮肤压力性损伤发生风险;增强对高龄糖尿病患者或伴有低蛋白血症患者术中皮肤压力性损伤的防护意识,加强对此类患者皮肤保护措施;积极控制糖尿病患者术前空腹血糖至正常范围;注意术中特殊体位的皮肤护理,用衬垫物或体位枕支撑相应部位,避免长时间压迫同一位置;对于手术时间较长患者,在不影响手术操作的情况下按摩特定部位皮肤,促进血液血循环,定时放松身体约束带,降低易损皮肤处局部摩擦力、剪切力和压力,预防术中皮肤压力性损伤的发生。
综上所述,本研究发现糖尿病患者发生术中皮肤压力性损伤风险的独立危险因素,整合独立危险因素构建的列线图预测模型具有良好的预测效能,医护人员可利用模型筛查糖尿病患者中发生术中皮肤压力性损伤的高危人群,并针对危险因素给予预防性处理措施,降低术中皮肤压力性损伤的发生率。本研究为单中心回顾性调查研究,研究结论存在一定的局限性,且未分析皮肤压力性损伤等级与上述危险因素的关系。虽然内部验证结果提示模型具有较好的预测效能,未来仍期待有多中心、大样本研究对此列线图预测模型进行进一步外部验证和完善,为临床医护人员提供可靠的糖尿病患者术中压力性损伤发生风险筛查模型。
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