基于列线图的成人破伤风患者机械通气需求预测模型构建与内部验证

《Scientific Reports》：Development and internal validation of a nomogram for predicting mechanical ventilation requirement in adult tetanus patients: a dual-center retrospective study

　　

摘要

本研究旨在开发并内部验证一个用于预测成人破伤风患者机械通气（MV）需求的列线图。该回顾性双中心研究纳入了2012年1月至2024年12月间在中国南方江西某两家三级医院收治的227例成人破伤风患者。主要结局指标为机械通气需求，定义为因呼吸衰竭而启动有创机械通气。共评估了38个候选预测因子，涵盖人口学特征、临床特征及实验室生物标志物。缺失数据（3.2%）采用基于随机森林的多重插补法进行填补。采用LASSO回归进行特征选择，随后使用多变量logistic回归构建预测模型。通过10折交叉验证和自助抽样（1,000次迭代）进行内部验证。模型区分度以受试者工作特征曲线下面积（AUC）评估，校准度通过校准图和Hosmer-Lemeshow检验评估，临床实用性通过决策曲线分析（DCA）评估。227例患者中，123例（54.2%）需要机械通气。LASSO回归筛选出6个变量（年龄、慢性肾脏病、中性粒细胞计数、D-二聚体、尿素、CK-MB），其中5个变量（排除尿素）在最终多变量模型中作为独立预测因子保留：年龄（OR 1.032，95% CI：1.011–1.054）、慢性肾脏病（OR 4.939，95% CI：1.621–18.681）、中性粒细胞计数（OR 1.187，95% CI：1.078–1.321）、D-二聚体（OR 1.089，95% CI：1.019–1.182）和CK-MB（OR 1.034，95% CI：1.015–1.057）。该列线图的AUC为0.813（95% CI：0.757–0.868），最佳截断值为0.576时，敏感度为0.675（95% CI：0.592–0.758），特异度为0.837（95% CI：0.765–0.908）。Hosmer-Lemeshow检验显示校准度良好（χ2=11.031；P=0.200）。自助验证确认模型稳健性，AUC为0.776（95% CI：0.773–0.779），DCA显示在0.1–0.8的阈值概率范围内均具有净临床获益。本研究构建了一个纳入5个常规可用的入院参数的列线图，可准确预测成人破伤风患者的机械通气需求。该模型表现出良好的区分度、充足的校准度和积极的临床实用性，为早期风险分层提供了实用的床旁工具。尚需外部验证以确认其普适性。