老年营养风险指数预测冠心病老年患者非心脏手术围术期心血管事件:一项多中心回顾性队列研究
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时间:2025年10月11日
来源:Frontiers in Nutrition 5.1
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本研究发现老年营养风险指数(GNRI)可独立预测老年冠心病(CAD)患者非心脏手术围术期心血管事件(PCE),其预测效能与修订心脏风险指数(RCRI)相当。通过构建GNRI与RCRI的加权评分系统(GNRI+RCRI模型,总分8分),显著提升了PCE的预测准确性(AUC=0.768)。研究首次证实GNRI可作为CAD患者术前风险评估的实用工具,为优化高危人群围术期管理提供了新策略。
围术期心血管事件(PCE)是全球每年超过5000万例确诊冠心病(CAD)患者接受非心脏手术时发病和死亡的主要原因。PCE包括死亡、心脏骤停、心肌梗死、心力衰竭和卒中,影响超过5%接受非心脏手术的CAD患者。准确的术前心血管风险评估对于优化这一高危人群的评估和管理至关重要。修订心脏风险指数(RCRI)因其简单性和全球有效性而成为最广泛使用的预测模型。然而,其在老年中国CAD患者中对PCE的预测准确性已被证明并不优于随机概率,凸显了在该人群中需要更可靠的风险评估工具。
老年营养风险指数(GNRI)是专门设计用于评估住院老年患者营养相关发病率和死亡率风险的有效工具。新兴证据表明,GNRI与老年患者接受特定外科手术(如胰十二指肠切除术、食管手术和肾切除术)的围术期结局相关。尽管有这些进展,GNRI在预测老年CAD患者PCE中的作用仍未探索。
这项多中心回顾性研究纳入了连续年龄≥65岁、有CAD记录并在中国浙江两家三级学术医疗中心接受非心脏手术的患者。参与者招募自浙江大学医学院附属第一医院(2013年1月1日至2021年5月31日)和浙江大学医学院附属第四医院(2020年10月1日至2024年10月31日)。研究遵循《赫尔辛基宣言》,并获得两家参与机构伦理审查委员会(IRB)的批准。由于研究的回顾性性质,书面知情同意的要求被豁免。所有数据在分析前均经过匿名化和去标识化处理。
CAD的定义基于以下任何标准:血管造影显示冠状动脉狭窄>50%;入组前>3个月有明确心肌梗死史;入组前>3个月有冠状动脉血运重建史;心肌灌注显像或运动负荷试验阳性;或典型心绞痛症状伴心电图心肌缺血证据。手术程序包括择期非心脏手术,根据美国心脏病学会(ACC)/美国心脏协会(AHA)围术期心血管评估指南进行分类。排除标准包括:日间手术;急诊手术;单次住院期间接受多次(≥2次)手术的患者;以及不完整或不足的临床数据用于全面分析。所有患者均按照既定的围术期管理指南接受常规术前评估。
数据来自浙江大学医学院附属第一医院和第四医院的集成电子病历系统。初始患者识别使用国际疾病分类第十版(ICD-10)编码系统,以识别研究期间所有外科科室出院且诊断为CAD的患者。每个病例均经过人工审查,并根据预定义的纳入和排除标准进行严格评估。从电子病历中提取的临床数据包括人口统计学特征、术前评估、美国麻醉医师协会(ASA)身体状况分级、手术类型、麻醉技术、围术期心血管并发症及其他相关围术期信息。所有术前评估均在手术前30天内进行。无关数据被排除在分析之外。在此期间如有多次测量值可用,则选择最接近手术日期的值以最大化临床相关性。
老年营养风险指数使用以下公式计算:GNRI = 1.489 × 白蛋白(g/L) + 41.7 × (当前体重/理想体重)。理想体重来自Lorentz方程。
RCRI包括六个组成部分,每个部分分配一个二分得分0(不存在)或1(存在):缺血性心脏病史;充血性心力衰竭史;脑血管疾病史;胰岛素依赖型糖尿病;肌酐 > 2 mg/dL;以及高风险手术(腹股沟以上血管、腹腔内或胸腔内手术)。RCRI总分计算为这些组成部分的总和。
主要结局是PCE的复合终点,包括全因死亡、复苏的心脏骤停、心肌梗死、心力衰竭和卒中,发生在术中或术后住院期间。心脏骤停定义为循环丧失需要胸外按压、除颤或两者兼有。心肌梗死定义为伴有急性心肌缺血临床证据的急性心肌损伤,诊断基于心肌肌钙蛋白值的升高或降低(至少一个值高于第99百分位参考上限)并伴有以下一项或多项:心肌缺血症状;新的缺血性心电图改变;病理性Q波的发展;影像学证据表明新的存活心肌丧失或新的区域性室壁运动异常与缺血一致;以及通过血管造影或尸检识别冠状动脉血栓。仅在临床怀疑心肌梗死或观察到缺血性心电图改变时评估心脏生物标志物。心力衰竭基于临床症状或体格检查结果诊断,包括端坐呼吸、呼吸困难、颈静脉怒张、外周水肿、第三心音、啰音或胸部X线显示肺水肿或血管再分布证据。卒中由神经科医生根据影像学证实的新发神经功能缺损诊断。
数据系统地输入Microsoft Excel并使用社会科学统计软件包(SPSS,版本23)进行分析。通过直方图和Q-Q图评估数据分布。连续变量根据其分布总结为中位数(四分位距,IQR)或均值±标准差(SD)。分类变量以频率和百分比表示。组间比较根据分布情况,对连续变量使用Kruskal-Wallis秩和检验或方差分析,对分类变量酌情使用卡方检验或Fisher精确检验。进行单变量和多变量逻辑回归分析以确定与结局相关的预测因子。使用R软件(版本4.2.2)中的“ggplot2”和“rcs”包基于逻辑回归模型生成限制性立方样条(RCS)曲线。通过Youden指数确定最佳GNRI截断值。使用受试者工作特征(ROC)曲线评估模型性能,曲线下面积(AUC)作为区分度的度量。使用DeLong检验比较模型间的AUC值。使用Hosmer-Lemeshow检验和校准图评估校准。进行决策曲线分析(DCA)以评估模型的临床效用。报告统计参数,包括比值比(OR)和95%置信区间(CI)。所有分析中,双尾p值<0.05被认为具有统计学意义。
本研究共纳入7,272名年龄≥65岁、患有CAD并接受非心脏手术的患者,中位年龄为73岁(IQR,69-78)。图1展示了患者入组和分析流程图。基线临床特征及其与围术期结局的关联在表1中全面呈现。
患者在两所三级转诊中心接受了多种外科手术,主要包括普通外科、泌尿外科、骨科、胸外科和血管外科手术。
PCE发生在408名患者中,发生率为5.6%。与未发生PCE的患者相比,发生PCE的患者年龄显著更大(中位年龄:76岁 vs. 73岁,p<0.001),体重指数更低(中位体重指数:22.31 vs. 23.60 kg/m2,p<0.001),且男性比例更高(74.8% vs. 65.0%,p=0.001)。PCE组合并症患病率显著更高:糖尿病(34.6% vs. 27.4%,p=0.002)、卒中(14.7% vs. 9.5%,p=0.001)、透析(5.6% vs. 0.9%,p<0.001)、缺血性心脏病(61.0% vs. 40.1%,p<0.001)、心力衰竭(18.4% vs. 4.9%,p<0.001)、心房颤动(15.2% vs. 5.6%,p<0.001)和瓣膜性心脏病(4.2% vs. 1.4%,p<0.001)。ASA分级分布也存在显著差异,PCE组ASA III级(75.2% vs. 58.8%;p<0.001)和ASA IV级(7.6% vs. 0.4%;p<0.001)患者比例更高。
术前实验室分析显示组间存在显著差异。与非PCE组相比,PCE组白细胞计数和肌酐水平升高,但血红蛋白水平、血小板计数和白蛋白浓度降低。
关于手术特征,PCE组全身麻醉使用率更高(80.6% vs. 71.4%,p<0.001),并且更可能接受普通腹部手术(38.7% vs. 21.9%,p<0.001)、神经外科手术(6.1% vs. 3.5%,p=0.006)和血管手术(15.9% vs. 9.3%,p=0.001)。
共有408名患者经历了PCE。心力衰竭是最常见的并发症(58.6%,n=239),其次是心肌梗死(54.2%,n=221),而全因死亡率发生在16.4%(n=67)的病例中。PCE的详细构成见表2。
PCE组的GNRI显著低于非PCE组(中位GNRI:96 vs. 107,p<0.001),详见表1。使用在第5、28、50、72和95百分位数处有五个节点的RCS曲线来模拟GNRI与PCE之间的关联(图2)。RCS分析显示GNRI水平与PCE之间存在显著的负线性相关(OR=0.92;95% CI:0.91–0.93;p<0.001)。
使用Youden指数导出的最佳截断值(GNRI=98),将队列分为两组:风险组(GNRI < 98)和无风险组(GNRI ≥ 98)。对每组进行阈值效应分析(表3)。进行单变量和多变量回归分析以评估风险GNRI与围术期结局的关联(表4)。单变量分析确定了潜在的预测因子,而多变量分析在调整混杂因素后,证实了风险GNRI的独立预测价值(OR=1.919;95% CI:1.496–2.461;p<0.001)。
表5展示了GNRI和RCRI与围术期结局关联的单变量和多变量分析。利用多变量回归系数,开发了一个加权评分系统,赋予GNRI两分,每个RCRI组成部分一分。这种整合创建了一个新型复合预后指数,即GNRI加RCRI模型,总分可能为8分(GNRI占2分,RCRI占6分)。
使用ROC分析评估GNRI、RCRI和复合模型的区分能力(图3)。虽然GNRI的区分能力与RCRI相当(AUC:0.676 vs. 0.694,p=0.309),但GNRI加RCRI模型的表现显著优于任一单独指数(vs. RCRI:AUC 0.768 vs. 0.694,p<0.001;vs. GNRI:AUC 0.768 vs. 0.676,p<0.001)。复合模型表现出良好的校准,如Hosmer-Lemeshow检验不显著(p=0.391)以及校准曲线中预测概率与观察概率一致所示(图4)。决策曲线分析证实了GNRI加RCRI模型在广泛的阈值概率范围内具有更优的临床效用(图5)。
亚组分析揭示了风险GNRI与围术期结局在各种亚组中的显著关联(图6)。按年龄分层,交互作用不显著(交互作用P值=0.069)。性别特异性分析显示无显著交互作用(交互作用P值=0.386),男性OR为4.50(95% CI:3.55–5.71,p<0.001),女性OR为5.53(95% CI:3.70–8.27,p<0.001)。高血压未显著改变该关联(交互作用P值=0.155),非高血压患者OR为6.31(95% CI:4.28–9.32,p<0.001),高血压患者OR为4.52(95% CI:3.54–5.78,p<0.001)。糖尿病显示出显著的交互作用(交互作用P值=0.038),非糖尿病患者的OR(OR=5.80,95% CI:4.49–7.49,p<0.001)高于糖尿病患者(OR=3.66,95% CI:2.58–5.20,p<0.001)。缺血性心脏病接近显著性(交互作用P值=0.052),非缺血性患者OR为6.03(95% CI:4.36–8.36,p<0.001),缺血性患者OR为3.98(95% CI:3.05–5.19,p<0.001)。ASA分级无显著交互作用(交互作用P值=0.132)。在手术类型中,胸外科手术的OR最高(6.48,95% CI:2.93–14.32,p<0.001),交互作用不显著(交互作用P值=0.111)。全身麻醉显示出临界显著的交互作用(交互作用P值=0.053),非全身麻醉患者OR为3.28(95% CI:2.09–5.17,p<0.001),全身麻醉患者OR为5.43(95% CI:4.32–6.83,p<0.001)。
在这项多中心回顾性队列研究中,我们调查了在两所三级学术医疗中心住院的年龄≥65岁、有CAD记录并接受非心脏手术的患者中GNRI与PCE的关联。我们的研究结果表明,GNRI与PCE独立相关,并且在各种亚组中具有一致的显著性。GNRI的预测性能与已建立的RCRI在统计学上等效。此外,将GNRI与RCRI整合可增强该高危人群的围术期风险分层和管理。
本研究首次证明GNRI是CAD患者PCE的显著预测因子。CAD患者构成高风险手术队列,其PCE发生率比普通手术人群高出两倍以上。术前心血管风险评估对于这一高危人群至关重要。尽管RCRI仍然是最广泛使用的风险分层工具,但其对CAD患者的表现已被证明不理想。在我们的研究中,原始RCRI在预测老年CAD患者PCE方面表现出较差的区分能力,这可能是因为其将脑血管疾病史作为一个组成部分。这些发现表明,迫切需要结合新型生物标志物的创新风险分层方法,以优化这一脆弱人群的术前心血管评估。
越来越多的证据强调了术前营养状况在外科各专科中的预后意义。然而,常见的营养不良筛查工具,如营养不良通用筛查工具,可能由于复杂的测量程序需要专业协助而不适合常规临床使用。相比之下,GNRI可以使用常规测量的参数——血清白蛋白浓度、身高和体重——轻松计算,使其成为临床环境中营养状况的实用筛查工具。积累的证据表明,降低的GNRI值可一致预测外科各专科的不良术后结局,包括膀胱癌和急诊手术后30天死亡率、髋部手术后180天死亡率以及胰腺切除术后1年死亡率。与先前的证据一致,我们的研究表明,GNRI对接受非心脏手术的CAD患者的PCE保持强大的预测有效性。这些发现强调了将GNRI纳入该高危人群现有术前心血管风险评估协议的临床效用。
在本研究中,GNRI与PCE表现出显著的负线性相关。为了临床实用性,我们使用Youden指数确定的最佳截断值将队列分为风险组(GNRI < 98)和无风险组(GNRI ≥ 98)。该阈值(GNRI=98)与先前建立的标准一致。多变量分析证实GNRI是PCE的独立预测因子(OR=1.919),其区分性能与RCRI相当。值得注意的是,虽然具有统计学意义,但GNRI和RCRI的独立预测能力相对有限(AUC<0.70)。因此,我们开发了一个整合GNRI和RCRI的加权评分系统,与任一单独指数相比,显著提高了PCE的预测准确性,为风险评估提供了临床实用工具。
此外,亚组分析揭示了糖尿病对效应修饰的显著影响,缺血性心脏病和全身麻醉的交互作用达到临界显著性。GNRI的区分能力在患有糖尿病或缺血性心脏病的患者中弱于没有这些合并症的患者。这种预测性能的减弱可能源于GNRI对体重减轻和低白蛋白血症的依赖——这两者都是PCE的公认独立预测因子。值得注意的是,这些代谢改变在糖尿病和缺血性心脏病患者中更常见,可能反映了慢性代谢应激和炎症。这些GNRI组成部分在这些亚组中基线患病率升高可能稀释了指数的效应大小,从而降低了其区分能力,并解释了其预测效度的减弱。相反,营养不良状态(低白蛋白血症/体重减轻)与接受全身麻醉的患者发生PCE的独立关联性强于未接受全身麻醉的患者。这种增强的关联可能源于营养不良个体血流动力学恢复力降低,使其对全身麻醉药引起的生理扰动耐受性较差。因此,GNRI在该亚组中表现出增强的区分度。
本研究的优势包括其作为首次调查CAD患者中GNRI与PCE关系的新颖性,以及使用大样本来评估这种关联。我们的研究结果表明,术前风险GNRI状态与无风险GNRI状态相比,独立地与PCE增加相关。重要的是,GNRI与RCRI的整合可以优化CAD患者的术前评估。这些结果,结合现有文献,支持将术前GNRI评估纳入接受非心脏手术的老年CAD患者的加速康复外科(ERAS)协议中。目前,术前营养支持并非ERAS协议的标准组成部分。将GNRI作为生物标志物实施,有助于识别PCE风险较高的营养不良患者,从而实现有针对性的术前营养优化。
然而,本研究有几个局限性。首先,研究的回顾性设计可能引入潜在偏倚,包括数据缺失和围术期营养治疗(肠内和肠外)的变异性。其次,尽管在两个中心进行,但研究结果可能缺乏普适性。第三,“老年”的定义在不断演变;虽然我们将老年患者定义为年龄≥65岁,但寿命的延长和年龄≥75岁或以上患者的增长需要对更老的亚组进行类似分析。令人鼓舞的是,我们对年龄≥75岁患者的亚组分析得出一致的结论。第四,我们对PCE的评估仅限于住院期间,排除了出院后的事件。因此,随访时间相对较短,这妨碍了评估风险GNRI状态与长期生存结局之间潜在关联的可能性。需要未来具有延长随访期的研究来调查这一重要的临床问题。第五,PCE的低发生率导致我们的数据集中存在显著的类别不平衡,特别是影响低风险外科亚组。最值得注意的是,我们的眼科队列完全不存在PCE,这与眼科手术固有的低心血管风险特征一致,尽管不能排除潜在的选择偏倚。鉴于这一局限性,当前研究未能充分评估风险GNRI状态与眼科手术患者PCE的关联。为解决这一差距,需要未来进行更大规模、更多样化患者队列的多中心研究,以确立GNRI预测价值在所有外科专科(包括低风险手术)中的普适性。最后,虽然我们验证了GNRI的预测价值并开发了复合模型以增强术前评估,但需要外部验证来确认这些发现。
我们的研究表明,GNRI与接受非心脏手术的老年CAD患者的PCE独立相关。将GNRI纳入临床决策可能增强该高危人群的围术期风险分层和管理。然而,这些发现需要通过大规模、多中心前瞻性研究进行进一步验证,这些研究应涉及更多样化的患者队列和更长的随访期,以加强其普适性和临床适用性。此外,我们建议将术前GNRI评估纳入ERAS协议,以优化老年CAD患者的围术期护理。
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