心理健康障碍在心胸外科手术风险预测模型中的纳入与验证缺口：一项系统评价

《Journal of the American Heart Association》：Mental Health Factors in Cardiothoracic Surgery Risk Prediction Models: A Systematic Review

　　

背景
心理健康障碍（mental health disorders）与心血管疾病（cardiovascular disease）中显著的发病和死亡相关，但其在心胸外科手术（cardiothoracic surgery）患者围术期风险分层（perioperative risk stratification）中的作用仍不明确。研究人员评估了当前心理健康障碍如何被纳入心胸外科手术风险预测模型（risk prediction models）。
方法
研究人员于2025年9月11日对PubMed和Embase进行了与系统评价和荟萃分析优先报告条目（Preferred Reporting Items for Systemic Reviews and Meta‐Analysis, PRISMA）一致的系统评价（systematic review）（International Prospective Register of Systematic Reviews: CRD420251274958）。研究人员纳入开发或验证预测成人接受心胸外科手术后结局的风险模型的研究，这些模型或将心理健康障碍作为协变量，或在患有此类障碍的患者中验证模型。使用预测建模研究系统评价关键评估与数据提取清单（Checklist for Critical Appraisal and Data Extraction for Systemic Reviews of Prediction Modeling Studies, CHARMS）提取模型特征，并使用预测模型偏倚风险评估工具+人工智能（Prediction Model Risk of Bias Assessment Tool+Artificial Intelligence, PROBAST+AI）评估偏倚风险和适用性。发现为定性综合。
结果
在筛选的17 986篇文章中，9项研究符合纳入标准，描述了17个独特模型。无研究在心理健康障碍患者中专门验证模型。抑郁症（depression）是最常纳入的心理健康协变量（8个模型）。当纳入时，心理健康障碍的关联与已确立的临床危险因素（clinical risk factors）相当。最常建模的结局为医院再入院（hospital readmission）和术后抑郁（postoperative depression）。三项研究具有高偏倚风险（high risk of bias）。协变量选择（covariate selection）和建模结局差异很大。
结论
尽管具有潜在重要的预后关联（prognostic associations），心理健康障碍很少被纳入心胸外科手术风险模型。未来研究应评估其增量预测价值（incremental predictive value），在心理健康障碍患者中验证模型，并检查其与社会人口学危险因素（sociodemographic risk factors）的交叉。
非标准缩写和缩写
AUPRC：精确率-召回率曲线下面积（area under the precision‐recall curve）
CHARMS：预测建模研究系统评价关键评估与数据提取清单（Checklist for Critical Appraisal and Data Extraction for Systemic Reviews of Prediction Modeling Studies）
DSM‐5：精神健康障碍诊断与统计手册第五版（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Health Disorders – Fifth Edition）
EuroSCORE：欧洲心脏手术风险评估系统评分（European System for Cardiac Operative Risk Evaluation Score）
PROBAST：预测模型偏倚风险评估工具（Prediction Model Risk of Bias Assessment Tool）
STS：胸外科医师学会（Society of Thoracic Surgery）
研究视角
什么是新的？
•本系统评价仅识别出17个纳入心理健康障碍的心胸外科手术风险预测模型，且无一个在患有这些障碍的患者中专门验证。
•当纳入时，心理健康障碍的预后关联幅度与已确立的临床危险因素相当。
接下来应解决哪些问题？
•心理健康障碍对术后结局提供什么增量预测价值，以及它们如何与社会人口学因素交互以影响心胸外科手术后的风险？

研究背景：心血管疾病（cardiovascular disease）每年导致全球约2000万死亡，约占全部死亡32%；全球心胸外科手术（cardiothoracic surgery）量升至每年150万。尽管手术技术和围术期管理进步，发病和死亡仍是重要问题。STS（Society of Thoracic Surgeons，胸外科医师学会）数据库回顾分析显示手术死亡率2.4%，17%患者至少发生1项主要并发症，包括卒中、延长通气、胸骨伤口感染、肾衰竭或再手术。随着老年和复杂手术增加，改善术前风险分层是优先事项。现有风险预测模型纳入年龄、性别、肾功能、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病、体重指数等，但心理健康障碍（mental health disorders）虽与不良心血管结局相关，未纳入广泛使用的手术风险计算器，如STS评分和EuroSCORE（European System for Cardiac Operative Risk Evaluation Score，欧洲心脏手术风险评估系统评分）。仅1项系统评价评估心血管风险预测模型中的心理健康，但聚焦精神病性障碍且未评价手术特异模型。因此，研究人员开展系统评价，评估心胸外科风险预测模型是否纳入心理健康障碍、哪些障碍被研究、性能如何报告、是否在心理健康障碍人群中验证以及与社会人口学因素的交互。

研究方法：研究人员遵循PRISMA（Preferred Reporting Items for Systemic Reviews and Meta‐Analysis，系统评价和荟萃分析优先报告条目），方案注册于PROSPERO（International Prospective Register of Systematic Reviews，国际前瞻性系统评价注册数据库；CRD420251274958），检索PubMed和Embase（2025年9月11日），用Covidence去重和筛选，标题摘要和全文独立双人筛选；数据提取依据CHARMS（Checklist for Critical Appraisal and Data Extraction for Systemic Reviews of Prediction Modeling Studies，预测建模研究系统评价关键评估与数据提取清单），偏倚与适用性采用PROBAST+AI（Prediction Model Risk of Bias Assessment Tool+Artificial Intelligence，预测模型偏倚风险评估工具+人工智能）的参与者、预测因子、结局和分析四域评估；因异质性进行叙述性综合。样本队列来源包括加拿大行政数据库、纽约州20家医院、3个学术中心和2个Veterans Administration医院、德国和瑞士2个三级中心以及美国单中心等。

研究结果：在去重后筛选17 986篇文章，全文筛选1 407篇，9项研究涉及235 189例患者符合标准，描述17个独特模型。最常见全文排除原因是心理健康障碍被评估但未保留在最终模型。8项研究在北美，3项单中心、5项多中心；2项加拿大人口基础研究队列最大，分别为73 870和112 266例。4项前瞻队列，其余回顾。手术人群：2项仅CABG（coronary artery bypass grafting，冠状动脉旁路移植术），3项CABG和瓣膜手术，3项CABG、瓣膜和其他心胸手术，1项未指定。结局包括再入院、谵妄、死亡、抑郁、手术疼痛、返回基线活动时间、住院时长、房颤、心脏骤停、静脉血栓栓塞、急性肾损伤、输血、其他术中事件和非家庭出院。6项使用逻辑回归，2项使用机器学习，Fottinger等使用γ回归，Sun等将随机森林用于初始变量选择。无研究在心理健康障碍患者中专门验证模型。

抑郁：抑郁最常见，8个模型，定义不同。Burg等将抑郁定义为Beck Depression Inventory评分>10；逻辑回归中抑郁与6个月再入院（χ²=4.24；P=0.04）、疼痛、抑郁情绪、未返回基线活动和自我管理肺清理时间相关，但未保留在住院时长或stepdown天数。Lytwyn等定义Geriatric Depression Scale≥2，将抑郁加入EuroSCORE II及衰弱成分；1年功能生存的一致性统计量（concordance statistic）为0.651，较EuroSCORE II无显著改善（综合判别改善指数[integrated discrimination improvement, IDI] 1.5%，P=0.11；净重分类改善[net reclassification improvement, NRI] 26%，P=0.12）。Rudolph等定义GDS>4，谵妄预测模型区分度推导0.74、内部验证0.75；Wueest等外部验证报告区分度较低（c=0.60），校准极好（Hosmer–Lemeshow=0.000）。Fottinger等和Sun等使用ICD-10。Sun等评估抑郁和精神病性障碍预测等待名单死亡，精神病性障碍而非抑郁独立相关；模型乐观校正c=0.73，H-L χ²=10.76（8 df；P=0.20），Brier=0.0024。Fottinger等发现抑郁与延长住院>30天相关（调整比值比[adjusted odds ratio, aOR] 1.37，95%置信区间[confidence interval, CI] 1.08–1.75）和连续住院时长（aOR 1.08，95% CI 1.06–1.11），保留在两者。

精神病性障碍：Fottinger等和Sun等将精神病性障碍纳入最终模型。Fottinger等中精神病性障碍与连续住院时长较长相关（β=0.134990；OR 1.14，95% CI 1.08–1.21），平均绝对误差推导2.3天、验证2.0天。CardiOttawa Waitlist Mortality Score中精神病性障碍与更高死亡风险相关（β=1.6878；OR 5.41，95% CI 1.70–17.19）。

复合心理健康史变量：3项研究使用定义有限的复合精神科变量。Pine等开发90天死亡和再入院模型，ICD-9精神障碍变量保留在90天再入院模型（c=0.643），但校准受低事件数限制；最终15个变量中精神障碍与更高再入院比值比相关（OR 1.72，未提供CI），列前五强预测因子。Stuebe等预测非家庭出院，纳入精神障碍（OR 1.88，95% CI 1.41–2.49），c=0.820（95% CI 0.807–0.833），Brier=0.149，R²=0.349。Shen等开发机器学习模型surgVAE预测心胸外科术后6种并发症，使用163个变量，包括复合“mental health”特征（焦虑、双相、抑郁、精神分裂症、注意缺陷/多动障碍和其他心理健康障碍）；表现用精确率-召回率曲线下面积（area under the precision-recall curve, AUPRC）和受试者工作特征曲线下面积（area under the receiver operating characteristic curve, AUROC），输血区分度最高（AUROC 0.874，P=0.008），心脏骤停最低（AUROC 0.773，P=0.056），报告surgVAE在平均AUPRC和AUROC上优于比较模型约3.5%。

心理健康与社会人口学因素：除Rudolph等外所有模型纳入至少1个社会人口学变量；无研究专门评估心理健康障碍与社会人口学因素的交互以评估增量预测性能。Burg等报告抑郁患者6个月再住院（24% vs 3%，P<0.008）、疼痛（28% vs 6%，P<0.01）、抑郁（48% vs 5%，P<0.0001）更高，6个月返回基线活动更低（24% vs 72%，P<0.0001）。

偏倚风险与适用性：多数模型低偏倚风险，3项高偏倚。Burg等因同一数据集开发评估、未调整乐观、性能报告有限和缺失数据处理不清；Lytwyn等因分析前大量排除和失访、排除标准超出常规临床，代表性存疑；Pine等因基线报告不完整、缺失实验室数据假设和队列特异实验室切点无明确依据。Shen等和Stuebe等适用性担忧不明确，因心理健康作为复合变量，限制特定障碍增量贡献解释。

讨论总结：讨论部分提出三个关键发现：心理健康障碍不常纳入心胸外科风险模型；纳入时与临床有意义风险差异相关，几个模型效应量与传统临床预测因子相当或更大；无研究评估心理健康障碍是否跨社会人口学组改变模型性能。预测模型中的心理健康障碍：心理健康和物质使用障碍占全球伤残调整生命年7.5%，与心血管结局及心胸外科术后不良结局相关。瑞典全国69 243例CABG队列显示抑郁与死亡或心梗、心衰、卒中再住院复合终点风险更高相关（aHR 1.61，95% CI 1.38–1.89，平均随访7.5年）；963例CABG单中心前瞻研究显示基线抑郁症状负担较高与6个月功能改善较差相关（RR 0.62，95% CI 0.19–0.82）。但仅17个模型保留心理健康变量，无在心理障碍患者中验证。若省略这些变量，可能错分风险并加剧咨询、围术期计划和资源分配差异。焦虑未作为独立预测因子评估，常归入复合变量。纳入时精神病性障碍在Fottinger住院时长模型和Sun等待名单死亡评分中效应较大；抑郁在谵妄预测模型中效应量超过烟草使用、BMI、高血压、糖尿病和血尿素氮等。纳入风险预测可增强术前咨询、共同决策、普适筛查和围术期计划，并需整合心理健康服务。心理健康与社会人口学因素：风险预测性能可因亚组效应不同而变化；既往心血管预防和亚组建模提示需正式检验交互。基于人群心胸外科长期生存研究显示抑郁对男性死亡预测强于女性；手术队列外，社会经济剥夺、护理障碍等与严重精神疾病患者心血管发病和死亡过多有关；心衰中抑郁与2倍死亡率和继发心脏事件及更差自我护理相关。本综述无研究评估心理健康障碍与社会人口学变量的修饰，限制普遍性和公平性推断。未来应外部验证现有模型于富含特定心理健康诊断的队列，前瞻评估交互项，标准化捕获心理健康变量。局限性：许多研究未报告完整候选预测因子或选择过程，无法确定心理健康变量被考虑但排除的频率；结局、人群和心理健康定义异质性阻碍meta分析；依赖英语研究可能排除其他地区模型。结论：在9项研究的17个心胸外科手术风险预测模型中，抑郁和精神病性障碍是唯一常规代表的具体障碍，其他依赖复合精神科病史变量，解释性有限；纳入时心理健康障碍常与预测风险的临床有意义差异相关，但无研究在心理健康障碍人群中验证模型性能或检查与社会人口学因素交互；未来模型开发和评估应纳入更广泛定义良好的心理健康障碍，以提高围术期风险预测的准确性和公平性。