引用本文： 夏夢梅, 徐平. 不同類型簡化肺栓塞嚴重指數預測急性肺栓塞患者預后的對照研究. 華西醫學, 2022, 37(11): 1618-1622. doi: 10.7507/1002-0179.202210119 復制
急性肺栓塞是常見的三大致死性心血管疾病之一[1-2]。早期嚴重程度分級對診療決策和疾病預后非常重要。簡化肺栓塞嚴重指數（simplified Pulmonary Embolism Severity Index，sPESI）是得到最廣泛驗證的評估工具之一[3]，其評估效能與肺栓塞嚴重程度指數（Pulmonary Embolism Severity Index，PESI）相似。sPESI 共涉及 6 個指標，包含動脈血氧飽和度（arterial oxygen saturation，SaO2），但未體現出其他與血氧飽和度相關的重要因素，如吸氧濃度（fraction of inspired oxygen，FiO2）和脈搏血氧飽和度（saturation of pulse oxygen，SpO2）。由于 sPESI 預測全因死亡率曲線下面積（area under the curve，AUC）小于 0.80[4-6]，因此提高 sPESI 預測效能尤為重要。Freitas 等[6]研究表明，動脈血氧分壓（arterial partial pressure of oxygen，PaO2）/FiO2 是急性肺栓塞患者死亡的獨立危險因素，故加入 PaO2/FiO2 改良的 psPESI 同樣具有較高的預測價值。但 PaO2 系有創動脈血氣分析結果獲得，時間相對久，費用昂貴，而 SpO2 測定方法快速、無創、廉價且使用廣泛，且 SpO2/FiO2 能很好地反映組織氧合情況，與 PaO2/FiO2 一致性強[7]，因此 SpO2/FiO2 可能成為急性肺栓塞患者的一種獨立危險因素，經過改良的 ssPESI 也可能成為急性肺栓塞的預后評估工具。目前國內外尚未見 sPESI、psPESI、ssPESI 對急性肺栓塞患者預后預測價值的對照性研究，故本研究旨在通過比較 3 種評分的區分度、校準度、臨床實用性，從而指導臨床醫師選擇最優的評分系統應用于臨床。
1 資料與方法
1.1 研究對象
本研究為單中心回顧性研究，已通過自貢市第四人民醫院倫理委員會批準（2018010），并免除簽署知情同意書。回顧性收集 2014 年 1 月 1 日－2019 年 1 月 1 日自貢市第四人民醫院急性肺栓塞患者的資料。納入標準：① 根據病史、體格檢查、血氣分析、影像學檢查等明確診斷，符合 2019 年歐洲心血管學會（European Society of Cardiology，ESC）制定的肺栓塞診斷標準[8]；② 發病時間<2 周。排除標準：① 肺栓塞復診；② 臨床資料不完善；③ 隨訪失敗。
1.2 方法
1.2.1 資料來源
通過查詢自貢市第四人民醫院放射科影像歸檔和通信系統、嘉禾電子病歷系統、醫院信息系統，共有 280 例患者入選，完善患者數據，建立數據庫。
1.2.2 臨床及檢查指標收集
包括年齡、性別、合并癥（包括癌癥、慢性心力衰竭、慢性肺部疾病、心肌梗死和糖尿病）、診斷急性肺栓塞當日最差生命體征（體溫、脈搏、呼吸頻率、收縮壓、神志、SpO2）、動脈血氣分析（PaO2）、FiO2、診斷急性肺栓塞當日最差檢驗參數（包括血紅蛋白、總膽紅素、肌酐、D-二聚體、肌鈣蛋白）和治療方法（抗凝+再灌注治療）。終點指標為入院后 1 個月內全因死亡。根據 ESC 風險分類將患者分為低危、中危及高危[9]。
1.2.3 建立模型
首先通過受試者操作特征（receiver-operating characteristic，ROC）曲線，分別獲得用 PaO2/FiO2 和 SpO2/FiO2 預測急性肺栓塞患者 1 個月內全因死亡的最佳截斷值。然后將 PaO2/FiO2<最佳截斷值（1 分）替換 sPESI 中的 SaO2<90%（1 分），命名為 psPESI 模型[10]；將 SpO2/FiO2<最佳截斷值（1 分）替換 sPESI 中的 SaO2<90%（1 分），命名為 ssPESI 模型。見表1。
表1
sPESI、psPESI 與 ssPESI 評價內容比較
1.3 統計學方法
應用 R 語言 3.6.0 版本進行統計學分析，R 軟件包包括“CBCgrps”[11]以及“rms”“foreign”“pROC”“nricens”“PredictABEL”“HLtest.R”“dca.R”。對所有計量資料進行正態性檢驗，符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示，統計方法采用獨立樣本 t 檢驗；非正態分布的計量資料以中位數（下四分位數，上四分位數）表示，組間比較采用兩獨立樣本的非參數 Mann-Whitney U 檢驗。計數資料以例數和/或百分率表示，組間比較采用 χ2 檢驗或 Fisher 確切概率法。分別以 sPESI、psPESI 和 ssPESI 評分作為判斷患者入院后 1 個月內死亡與否的預測指標，進行單因素 logistic 回歸分析，同時繪制 ROC 曲線、確定最佳截斷值，用 ROC 曲線的 AUC 分別評價 sPESI、psPESI 和 ssPESI 評分系統預測預后的能力，使用 Delong 法比較 sPESI、psPESI 和 ssPESI 評分相互之間 AUC 的差異。根據凈重新分類指數（net reclassification improvement，NRI）、綜合辨別改善指數（integrated discrimination improvement，IDI）、校準度（Hosmer-Lemeshow 擬合優度檢驗）和決策曲線分析判斷模型的臨床意義。以上統計學方法均為雙側檢驗，檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 患者基線特征
共有 280 例患者納入研究。其中低危 109 例，中危 155 例，高危 16 例；男 165 例（58.93%）；入院 1 個月內全因死亡率為 10.71%（30/280）。幸存者和死亡者基線資料詳見表2。
表2
幸存者和死亡者的特征比較
2.2 PaO2/FiO2 和 SpO2/FiO2 預測急性肺栓塞患者的生存情況的截斷值
PaO2/FiO2 和 SpO2/FiO2 預測急性肺栓塞患者 1 個月內全因死亡的 AUC 分別為 0.636［95% 置信區間（confidence interval，CI）（0.511，0.761），P=0.015；截斷值=146.67］和 0.626［95%CI（0.494，0.759），P=0.024；截斷值=211.51］。單因素 logistic 回歸分析顯示 PaO2/FiO2≤146.67 和 SpO2/FiO2≤211.51 是 1 個月全因死亡的危險因素［比值比=6.580，95%CI（2.821，15.349），P<0.001；比值比=6.937，95%CI（3.062，15.719），P<0.001］。
因此，我們嘗試通過將 SaO2<90%（1 分）替換為 PaO2/FiO2≤146.67（1 分）來修改 sPESI（新評分系統命名為 psPESI），并通過將 SaO2<90%（1 分）替換為 SpO2/FiO2≤211.51（1 分）來修改 sPESI（新評分系統命名為 ssPESI）。
2.3 sPESI、psPESI 和 ssPESI 3 種模型的區分度比較
再次行 ROC 曲線結果提示，sPESI、psPESI 和 ssPESI 的 AUC 分別為 0.756［95%CI（0.671，0.841），P<0.001］、0.822［95%CI（0.750，0.895），P<0.001］和 0.807［95%CI（0.720，0.893），P<0.001］（圖1a）。且 ssPESI 的 AUC 大于 sPESI（Z=2.070，P=0.038）而不小于 psPESI（Z=–0.864，P=0.388）。
圖1
不同評分系統預測急性肺栓塞預后的 ROC 曲線與決策曲線
a. 3 種模型的 ROC 曲線；b. 3 種模型的決策曲線
ssPESI 相對于 sPESI 預測能力改善（NRI=0.928，P<0.001；IDI=0.084，P<0.001），ssPESI 相對于 psPESI 預測能力無明顯改善（NRI=0.041，P=0.227；IDI=–0.028，P=0.060）。psPESI（Hosmer-Lemeshow 檢驗 χ2=12.591，P=0.182）和 ssPESI（Hosmer-Lemeshow 檢驗 χ2=4.204，P=0.897）在內部驗證隊列中得到很好的校準，決策曲線分析提示在較寬的域概率內 ssPESI、psPESI 的凈受益率都比 sPESI 高（圖1b）。
3 討論
急性肺栓塞為常見的危急重癥，病死率高，對疾病的早期診斷和治療，能改善患者預后，甚至挽救患者的生命。目前 CT 肺動脈造影是診斷急性肺栓塞最常用的檢查方法[12-13]，其特異性高，但獲取方式較復雜，等待時間較久。對于危急重癥使用預測模型對臨床決策至關重要，因此在急性肺栓塞的評估和治療中演變出許多預測模型來評估死亡、再發靜脈血栓栓塞和大出血的風險[14-15]。
PESI、sPESI 目前被國內外廣泛用于預測急性肺栓塞患者的預后情況，它利用客觀的臨床數據來估計短期的病死率風險[16-18]，能夠快捷地輔助臨床決策。但 sPESI 需要完善血氣分析獲取 SaO2 準確值，為有創操作且需要血氣分析儀器。本研究旨在獲取更為簡便、相對準確的評估方案。
本研究結果得出，SpO2/FiO2 與急性肺栓塞患者 1 個月內全因死亡具有密切關系。sPESI 評分簡捷，一直被當作急性肺栓塞患者早期病情評估的工具，Ostovan 等[19]發現 sPESI 預測急性肺栓塞患者發生不良事件的 ROC 曲線的 AUC 為 0.692。本研究利用回顧性隊列發現，psPESI、ssPESI 評分 ROC 曲線的 AUC 分別為 0.822、0.807，高于 sPESI 評分 ROC 曲線的 AUC（0.756），sPESI 預測價值明顯低于 ssPESI、psPESI 評分，而 ssPESI 與 psPESI 評分對患者預測價值相似。與 ssPESI 相較，psPESI 評分需要獲取 PaO2，需進行有創操作來完善血氣分析檢查，增加患者痛苦及經濟負擔，延長評估時間，而 ssPESI 評分中的 SpO2 為無創操作、臨床易獲得，且 ssPESI 與 psPESI 的預測能力相似，因此 ssPESI 可用于預測急性肺栓塞患者預后。
本研究存在一些不足之處，例如本研究僅簡單統計了 SpO2 及 FiO2 數值，未考慮休克時四肢循環對 SpO2 的影響、不同給氧方式對實際 FiO2 產生的影響。
綜上所述，本研究發現將 SaO2 替換為 SpO2/FiO2 的 ssPESI 評分對急性肺栓塞的預測價值更高，且更簡便、更易獲取；在接下來研究中我們將擴大樣本構建前瞻性數據庫，來研究不同吸氧方式及外周循環對不同類型 sPESI 預測急性肺栓塞患者預后價值的影響。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
急性肺栓塞是常見的三大致死性心血管疾病之一[1-2]。早期嚴重程度分級對診療決策和疾病預后非常重要。簡化肺栓塞嚴重指數（simplified Pulmonary Embolism Severity Index，sPESI）是得到最廣泛驗證的評估工具之一[3]，其評估效能與肺栓塞嚴重程度指數（Pulmonary Embolism Severity Index，PESI）相似。sPESI 共涉及 6 個指標，包含動脈血氧飽和度（arterial oxygen saturation，SaO2），但未體現出其他與血氧飽和度相關的重要因素，如吸氧濃度（fraction of inspired oxygen，FiO2）和脈搏血氧飽和度（saturation of pulse oxygen，SpO2）。由于 sPESI 預測全因死亡率曲線下面積（area under the curve，AUC）小于 0.80[4-6]，因此提高 sPESI 預測效能尤為重要。Freitas 等[6]研究表明，動脈血氧分壓（arterial partial pressure of oxygen，PaO2）/FiO2 是急性肺栓塞患者死亡的獨立危險因素，故加入 PaO2/FiO2 改良的 psPESI 同樣具有較高的預測價值。但 PaO2 系有創動脈血氣分析結果獲得，時間相對久，費用昂貴，而 SpO2 測定方法快速、無創、廉價且使用廣泛，且 SpO2/FiO2 能很好地反映組織氧合情況，與 PaO2/FiO2 一致性強[7]，因此 SpO2/FiO2 可能成為急性肺栓塞患者的一種獨立危險因素，經過改良的 ssPESI 也可能成為急性肺栓塞的預后評估工具。目前國內外尚未見 sPESI、psPESI、ssPESI 對急性肺栓塞患者預后預測價值的對照性研究，故本研究旨在通過比較 3 種評分的區分度、校準度、臨床實用性，從而指導臨床醫師選擇最優的評分系統應用于臨床。
1 資料與方法
1.1 研究對象
本研究為單中心回顧性研究，已通過自貢市第四人民醫院倫理委員會批準（2018010），并免除簽署知情同意書。回顧性收集 2014 年 1 月 1 日－2019 年 1 月 1 日自貢市第四人民醫院急性肺栓塞患者的資料。納入標準：① 根據病史、體格檢查、血氣分析、影像學檢查等明確診斷，符合 2019 年歐洲心血管學會（European Society of Cardiology，ESC）制定的肺栓塞診斷標準[8]；② 發病時間<2 周。排除標準：① 肺栓塞復診；② 臨床資料不完善；③ 隨訪失敗。
1.2 方法
1.2.1 資料來源
通過查詢自貢市第四人民醫院放射科影像歸檔和通信系統、嘉禾電子病歷系統、醫院信息系統，共有 280 例患者入選，完善患者數據，建立數據庫。
1.2.2 臨床及檢查指標收集
包括年齡、性別、合并癥（包括癌癥、慢性心力衰竭、慢性肺部疾病、心肌梗死和糖尿病）、診斷急性肺栓塞當日最差生命體征（體溫、脈搏、呼吸頻率、收縮壓、神志、SpO2）、動脈血氣分析（PaO2）、FiO2、診斷急性肺栓塞當日最差檢驗參數（包括血紅蛋白、總膽紅素、肌酐、D-二聚體、肌鈣蛋白）和治療方法（抗凝+再灌注治療）。終點指標為入院后 1 個月內全因死亡。根據 ESC 風險分類將患者分為低危、中危及高危[9]。
1.2.3 建立模型
首先通過受試者操作特征（receiver-operating characteristic，ROC）曲線，分別獲得用 PaO2/FiO2 和 SpO2/FiO2 預測急性肺栓塞患者 1 個月內全因死亡的最佳截斷值。然后將 PaO2/FiO2<最佳截斷值（1 分）替換 sPESI 中的 SaO2<90%（1 分），命名為 psPESI 模型[10]；將 SpO2/FiO2<最佳截斷值（1 分）替換 sPESI 中的 SaO2<90%（1 分），命名為 ssPESI 模型。見表1。
表1
sPESI、psPESI 與 ssPESI 評價內容比較
1.3 統計學方法
應用 R 語言 3.6.0 版本進行統計學分析，R 軟件包包括“CBCgrps”[11]以及“rms”“foreign”“pROC”“nricens”“PredictABEL”“HLtest.R”“dca.R”。對所有計量資料進行正態性檢驗，符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示，統計方法采用獨立樣本 t 檢驗；非正態分布的計量資料以中位數（下四分位數，上四分位數）表示，組間比較采用兩獨立樣本的非參數 Mann-Whitney U 檢驗。計數資料以例數和/或百分率表示，組間比較采用 χ2 檢驗或 Fisher 確切概率法。分別以 sPESI、psPESI 和 ssPESI 評分作為判斷患者入院后 1 個月內死亡與否的預測指標，進行單因素 logistic 回歸分析，同時繪制 ROC 曲線、確定最佳截斷值，用 ROC 曲線的 AUC 分別評價 sPESI、psPESI 和 ssPESI 評分系統預測預后的能力，使用 Delong 法比較 sPESI、psPESI 和 ssPESI 評分相互之間 AUC 的差異。根據凈重新分類指數（net reclassification improvement，NRI）、綜合辨別改善指數（integrated discrimination improvement，IDI）、校準度（Hosmer-Lemeshow 擬合優度檢驗）和決策曲線分析判斷模型的臨床意義。以上統計學方法均為雙側檢驗，檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 患者基線特征
共有 280 例患者納入研究。其中低危 109 例，中危 155 例，高危 16 例；男 165 例（58.93%）；入院 1 個月內全因死亡率為 10.71%（30/280）。幸存者和死亡者基線資料詳見表2。
表2
幸存者和死亡者的特征比較
2.2 PaO2/FiO2 和 SpO2/FiO2 預測急性肺栓塞患者的生存情況的截斷值
PaO2/FiO2 和 SpO2/FiO2 預測急性肺栓塞患者 1 個月內全因死亡的 AUC 分別為 0.636［95% 置信區間（confidence interval，CI）（0.511，0.761），P=0.015；截斷值=146.67］和 0.626［95%CI（0.494，0.759），P=0.024；截斷值=211.51］。單因素 logistic 回歸分析顯示 PaO2/FiO2≤146.67 和 SpO2/FiO2≤211.51 是 1 個月全因死亡的危險因素［比值比=6.580，95%CI（2.821，15.349），P<0.001；比值比=6.937，95%CI（3.062，15.719），P<0.001］。
因此，我們嘗試通過將 SaO2<90%（1 分）替換為 PaO2/FiO2≤146.67（1 分）來修改 sPESI（新評分系統命名為 psPESI），并通過將 SaO2<90%（1 分）替換為 SpO2/FiO2≤211.51（1 分）來修改 sPESI（新評分系統命名為 ssPESI）。
2.3 sPESI、psPESI 和 ssPESI 3 種模型的區分度比較
再次行 ROC 曲線結果提示，sPESI、psPESI 和 ssPESI 的 AUC 分別為 0.756［95%CI（0.671，0.841），P<0.001］、0.822［95%CI（0.750，0.895），P<0.001］和 0.807［95%CI（0.720，0.893），P<0.001］（圖1a）。且 ssPESI 的 AUC 大于 sPESI（Z=2.070，P=0.038）而不小于 psPESI（Z=–0.864，P=0.388）。
圖1
不同評分系統預測急性肺栓塞預后的 ROC 曲線與決策曲線
a. 3 種模型的 ROC 曲線；b. 3 種模型的決策曲線
ssPESI 相對于 sPESI 預測能力改善（NRI=0.928，P<0.001；IDI=0.084，P<0.001），ssPESI 相對于 psPESI 預測能力無明顯改善（NRI=0.041，P=0.227；IDI=–0.028，P=0.060）。psPESI（Hosmer-Lemeshow 檢驗 χ2=12.591，P=0.182）和 ssPESI（Hosmer-Lemeshow 檢驗 χ2=4.204，P=0.897）在內部驗證隊列中得到很好的校準，決策曲線分析提示在較寬的域概率內 ssPESI、psPESI 的凈受益率都比 sPESI 高（圖1b）。
3 討論
急性肺栓塞為常見的危急重癥，病死率高，對疾病的早期診斷和治療，能改善患者預后，甚至挽救患者的生命。目前 CT 肺動脈造影是診斷急性肺栓塞最常用的檢查方法[12-13]，其特異性高，但獲取方式較復雜，等待時間較久。對于危急重癥使用預測模型對臨床決策至關重要，因此在急性肺栓塞的評估和治療中演變出許多預測模型來評估死亡、再發靜脈血栓栓塞和大出血的風險[14-15]。
PESI、sPESI 目前被國內外廣泛用于預測急性肺栓塞患者的預后情況，它利用客觀的臨床數據來估計短期的病死率風險[16-18]，能夠快捷地輔助臨床決策。但 sPESI 需要完善血氣分析獲取 SaO2 準確值，為有創操作且需要血氣分析儀器。本研究旨在獲取更為簡便、相對準確的評估方案。
本研究結果得出，SpO2/FiO2 與急性肺栓塞患者 1 個月內全因死亡具有密切關系。sPESI 評分簡捷，一直被當作急性肺栓塞患者早期病情評估的工具，Ostovan 等[19]發現 sPESI 預測急性肺栓塞患者發生不良事件的 ROC 曲線的 AUC 為 0.692。本研究利用回顧性隊列發現，psPESI、ssPESI 評分 ROC 曲線的 AUC 分別為 0.822、0.807，高于 sPESI 評分 ROC 曲線的 AUC（0.756），sPESI 預測價值明顯低于 ssPESI、psPESI 評分，而 ssPESI 與 psPESI 評分對患者預測價值相似。與 ssPESI 相較，psPESI 評分需要獲取 PaO2，需進行有創操作來完善血氣分析檢查，增加患者痛苦及經濟負擔，延長評估時間，而 ssPESI 評分中的 SpO2 為無創操作、臨床易獲得，且 ssPESI 與 psPESI 的預測能力相似，因此 ssPESI 可用于預測急性肺栓塞患者預后。
本研究存在一些不足之處，例如本研究僅簡單統計了 SpO2 及 FiO2 數值，未考慮休克時四肢循環對 SpO2 的影響、不同給氧方式對實際 FiO2 產生的影響。
綜上所述，本研究發現將 SaO2 替換為 SpO2/FiO2 的 ssPESI 評分對急性肺栓塞的預測價值更高，且更簡便、更易獲取；在接下來研究中我們將擴大樣本構建前瞻性數據庫，來研究不同吸氧方式及外周循環對不同類型 sPESI 預測急性肺栓塞患者預后價值的影響。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
