《PLOS One》：Defining and predicting outcomes of a work-injuries rehabilitation program through multivariate baseline phenotypes and longitudinal modeling
编辑推荐：
目的：描述接受标准化肌肉骨骼康复的受伤工人短期疼痛与健康相关生活质量（HRQoL）的恢复轨迹，并检验由简短自评量表得出的多维基线表型是否能预测这些轨迹及后续恢复情况。方法：将进入社区康复项目的患有工作相关肌肉骨骼损伤的成人纳入研究（N=146），其中134人参
目的：描述接受标准化肌肉骨骼康复的受伤工人短期疼痛与健康相关生活质量（HRQoL）的恢复轨迹，并检验由简短自评量表得出的多维基线表型是否能预测这些轨迹及后续恢复情况。方法：将进入社区康复项目的患有工作相关肌肉骨骼损伤的成人纳入研究（N=146），其中134人参与疼痛轨迹分析、138人参与HRQoL轨迹分析。根据既往分析，在入组时将参与者归入4个潜在剖面之一：局限型/韧力型（Localized/Resilient，57.0%）、情绪主导型（Mood-Dominant，21.8%）、神经感觉主导型（Neurosensory-Dominant，12.7%）和复杂/中枢型（Complex/Central，8.5%）。在基线、4周和8周测量疼痛（数字疼痛评定量表，NPRS）和HRQoL（EQ-5D-5L指数）；在8周时收集自评总体恢复情况、自报复工状态以及行政出院/持续照护编码。采用生长混合模型（GMM）定义NPRS和EQ-5D-5L轨迹。采用比值比（ORs）量化基线类别与"未恢复/无改善"轨迹以及各时点结局之间的关联。结果：识别出3种疼痛轨迹（快速恢复34.1%、不完全恢复42.2%、未恢复23.7%）和2种QoL轨迹（良好QoL 86.2%、无改善13.8%）。与局限型/韧力型基线类别相比，情绪主导型（OR 3.97，95%CI 1.32–11.92）、神经感觉主导型（OR 10.99，3.20–37.38）和复杂/中枢型（OR 22.67，4.76–107.90）类别出现NPRS未恢复的比值更高；EQ-5D-5L未恢复也呈类似的梯度升高（OR分别为9.00、7.50和150.00），尽管样本量较小的复杂/中枢型亚组的估计值不精确。相对于局限型/韧力型，复杂/中枢型类别自报"未完全复工"的比值（OR 4.18，1.05–16.64）和被编码为"需要持续照护"的比值（OR 5.74，1.93–17.11）也更高，而自评总体恢复情况在各类别间无显著差异。结论：在项目开始时获得的简短、完全自报的多维表型可将急性受伤工人按短期可能的康复结局进行分层。这些发现支持将机制导向的表型分型与轨迹建模相结合，以指导分层、风险导向的肌肉骨骼康复的潜在价值。
研究背景与问题
肌肉骨骼（MSK）疾病是全球致残的主要原因之一，造成大量伤残损失健康生命年，并给卫生系统、个人和雇主带来沉重负担。在加拿大，MSK疼痛与损伤是工作相关残疾的重要来源，仅慢性疼痛一项就通过降低劳动参与度和增加医疗利用产生可观的间接成本。因此，工作相关及创伤相关MSK损伤仍是公共卫生与职业康复领域的核心议题，改善恢复与复工是临床医生和政策制定者的重要关注点。当代工作相关MSK损伤康复普遍强调早期、主动和个体化照护，包括教育与自我管理、渐进式运动与分级活动，以及支持功能恢复和复工的策略。在安大略省，这些原则通过工作场所安全与保险局（WSIB）肌肉骨骼照护项目（MSK PoC）实施，这是一个为期八周、基于循证原则的社区康复路径；尽管项目提供标准化框架，但具体干预的选择、频率和强度仍依据临床发现、功能需求和复工目标进行个体化。
非灾难性MSK创伤后的恢复高度异质，部分人快速改善，另一些人则疼痛与功能恢复延迟或极小。传统分析方法仅在少数时间点总结结局，可能掩盖这种异质性，并可能遮蔽在变化水平和速率上存在实质差异的不同亚组。为此，生长混合模型（GMM）及相关潜类别方法越来越多用于识别创伤后疼痛或功能具有不同纵向模式的未观察亚组。既往研究报告了2至5条临床上可解释的恢复轨迹，取决于结局、人群和样本量；跨研究常见的模式包括有利或快速恢复轨迹与持续或极小恢复轨迹，许多队列中还识别出一个或多个中间、延迟或波动模式。此类基于轨迹的方法能更丰富地呈现患者所经历的路径，而非仅关注随访时的单一时点结局。
人们日益认识到，MSK疾病的恢复并非单一、均一的变量，而是随时间展开的复杂多维过程，可包括疼痛、躯体功能、工作参与以及日常生活更广泛影响的非线性改善，且这些改善可能以不同速率发生。重要的是，恢复本身的定义并不一致：对一些人而言，恢复可能意味着症状减轻或消退，对另一些人则可能更紧密地与重返有意义的角色、活动或日常生活的正常感相关。这些认识促使人们更多使用多种互补的恢复指标，包括自评总体恢复、工作参与以及卫生资源利用等行政结局。简短的患者报告量表在常规临床环境中已显示出捕捉这些更广泛恢复维度的效用。
目前关于多维基线特征（结合症状严重程度、心理痛苦及相关临床特征）如何映射到资助性工伤专项康复过程中的早期疼痛与生活质量轨迹，证据有限。近期研究开始通过从多维入组数据中提取预后表型并考察其与后续恢复模式的关系来填补这一空白。作为该研究计划的一部分，研究人员利用受伤工人的基线患者报告数据提取了代表多个疼痛相关领域不同模式的多维表型。本研究检验这些基线表型的归属是否与后续恢复轨迹及病例升级指标相关。该研究计划既往分析显示，急性受伤工人的基线预后指标与不同社会身份群体的恢复关系不一，单量表TIDS和EQ-5D-5L的预后表现优于单纯疼痛强度。在随后一项研究中，研究人员利用急性受伤工人的基线（入组）自报数据识别出四个在本样本中似乎具有临床意义的潜类别（聚类），以及一个似乎对患者人群稳健的简化三类别解。这些多维类别的拟定用途之一是作为分诊工具，识别康复后不良结局风险，并可能将工人导向最具针对性的治疗路径。
在这项针对在加拿大一家大型社区服务提供者处接受肌肉骨骼创伤后门诊康复的成人纵向队列研究中，研究人员首先试图描述标准化8周康复项目的恢复轨迹特征，然后估计多维类别在区分报告良好与不良康复结局者方面的预后准确性。基于既往证据，研究人员假设纵向疼痛和HRQoL数据中存在2至4条统计学和临床上可解释的潜轨迹，其中至少两条代表总体有利和较不利的结局；并进一步假设基线多变量表型归属能够以至少75%的分类准确率区分纵向轨迹。
主要关键技术方法
本研究为前瞻性纵向队列研究，数据于2023年10月至2025年5月采集自加拿大安大略省按WSIB MSK PoC提供照护的门诊物理治疗诊所，采用便利抽样自愿入组。关键技术方法包括：采用潜剖面分析（LPA）基于七轴"疼痛驱动因素"框架的自评问卷在入组时划分基线表型；采用生长混合模型（GMM）识别NPRS与EQ-5D-5L的纵向恢复轨迹，以AIC、样本量校正BIC、熵、平均后验概率（APP）、Lo-Mendell-Rubin校正似然比检验（LMR adj.LRT）及临床可解释性评估模型拟合；采用交叉列表计算比值比（OR）及95%置信区间量化基线类别与轨迹及点结局的关联；缺失值采用期望最大化（EM）插补。GMM程序在MPlus v8.11中完成。
研究结果
数据保真与清洗：共193名独特参与者入组，其中7人报告研究期间新发损伤被剔除；从行政数据库可获取全部186名未报告新伤者的出院状态；146人（占无新伤者的78.5%）提供至少部分纵向数据。11人（7.6%）缺失两个NPRS数据点，7人（4.8%）缺失两个EQ-5D-5L数据点并在相应分析中剔除。完整数据者与不完整者在年龄、性别或入组NPRS评分上无差异。EM插补用于37个NPRS评分（占纳入评分的9.2%）和23个EQ-5D-5L评分（5.6%），Little检验提示缺失模式为随机。最终NPRS分析n=134、EQ-5D-5L分析n=138；两个月点结局样本量为当前工作状态n=142、自评总体恢复n=138、行政出院状态n=186。
描述性统计：样本64.1%为女性，平均年龄43.4岁（范围20–73）；44.4%拥有大学学位，55.4%年收入超过6万加元。入组临床变量显示为中度受累群体（NPRS均值4.6/10；EQ-5D-5L均值0.62/1.00）。
点结局：按不同恢复定义划分的"已恢复"比例不同。基于自评总体恢复问题，8周时21.7%表示基本或完全恢复，47.9%报告已恢复至伤前全部工作职责，54.7%在行政数据库中被编码为完全复工且初始MSK PoC完成后不需持续康复照护。
纵向NPRS与EQ-5D-5L轨迹的提取：对NPRS数据，提取2类或4类模型均导致参数估计不可接受（残差协方差矩阵非正定），提示模型误设（2类）或过度设定（4类），故未报告相关统计量。3类无约束模型正常收敛、跨随机起始点重复，并产生临床上有意义的轨迹结构：AIC=1561.0，adj.BIC=1557.3；熵=0.88；APP=94.2%至97.1%；LMR-adj.LRT=18.1（p<0.01）。根据曲线形态命名为快速恢复（占样本34.1%）、不完全恢复（42.2%）和未恢复（23.7%）。快速恢复的特征是每个时间点平均改善1.6个NPRS点（各p<0.01）；不完全恢复在前4周显著改善0.9点（p<0.01），但第4至8周无进一步改善（p=0.15）；未恢复组平均NPRS评分在整个8周期间无显著变化（各p≥0.10）。
EQ-5D-5L数据对模型设定选择更为敏感。无约束3类模型虽收敛但产生一个占样本6.5%的小类别，在施加斜率方差约束后其归属和大小不稳定，实质上消除了对有意义第三类别的统计支持；四类无约束模型也收敛，但包含两个占样本≤6.5%的类别，违反可接受标准。两类模型仅在将各轨迹类别内残差方差约束为跨时间相等时，才提供最稳定且可解释的表示（AIC=?434.9，adj.BIC=?437.0；熵=0.93；APP=96.5%至98.3%；LMR-adj.LRT=49.87，p=0.01）。该约束提高了模型稳定性，但强加了三个评估时点残差方差相等，从而限制了模型表征康复过程中类别内异质性变化的能力。两类模型产生两条临床可解释轨迹：较大的"良好结局"轨迹类别（占样本86.2%）基线EQ-5D-5L均值0.67（95%CI 0.63，0.70），以每月0.07分的显著平均速率改善，8周后达到0.81（95%CI 0.79，0.83）；较小的"未恢复"轨迹类别（13.8%）基线EQ-5D-5L均值较低，为0.38（95%CI 0.29，0.47），随时间无显著变化，8周后平均为0.34（95%CI 0.26，0.41）。
恢复轨迹的预测：在所有恢复轨迹和点结局中，n=133–146具备足够的基线和结局数据以进行有意义的预测准确性比较。以局限型/韧力型LPA类别和最差（未恢复）结局类别为参照，复杂/中枢型类别在五项比较中的四项显示不良结局的比值显著更高（OR=4.18至150.00）。例外是当预测结局为自评恢复时，没有任何LPA类别在分类两个月恢复状态上比其他类别显著更高。当NPRS或QoL轨迹为结局时，情绪主导型和神经感觉主导型LPA类别非恢复状态的OR也显著高于局限型/韧力型类别；当自评工作状态为结局时也可见类似模式。在任何比较中，情绪主导型与神经感觉主导型LPA类别之间的非恢复比值均无显著差异。
讨论与结论
本研究是使用急性受伤工人数据开展的一系列分析中的第三项，探讨了8周康复项目期间的纵向数据，以识别可能有意义的反应轨迹及多维LPA类别的预后效用。研究表明，多维基线表型可能有助于估计治疗结局，无论结局被定义为轨迹还是单时点结局。在前两项配套手稿中，研究人员报告的分析提示MSK PoC结局可由入组时采集的单量表（如TIDS、EQ-5D-5L）甚至单个条目（NPRS）预测，但存在跨社会人口学身份的差异功能表现，且对治疗决策的指导有限。作为后续分析，七轴疼痛驱动因素框架指导了多种疼痛相关量表的采集，LPA从中识别出受伤工人数据中四个有意义的类别。这些多维LPA类别被提议更有助于识别优先干预靶点，但其预测价值此前未知，本研究闭合了这一循环。
除点结局外，本研究还识别了受伤工人早期纵向疼痛强度和生活质量数据中的潜轨迹：3条主要NPRS轨迹（快速恢复、不完全恢复、未恢复）和2条EQ-5D-5L轨迹（良好QoL、无改善）。在所有入组变量上平均得分较低（较好）的局限型/韧力型组工人，在8周后始终更可能获得阳性结局，唯一例外是自评恢复作为关注结局时没有任何类别是更好的预测因子；反之，入组时反应模式更复杂、提示中枢或非躯体表现占主导者，8周后始终更可能获得不良结局。中间两个类别（情绪主导型、神经感觉主导型）表现出不一致的恢复模式。所有用于LPA分类的基线数据完全基于患者对标准化问卷的自报回答，完成约需五分钟，这为作为分诊/风险筛查工具提供了临床效率，且其多维性质似乎为临床医生在需要时进一步临床检查提供了方向。
在此背景下，该方法在概念上与著名的筛查工具如?rebro肌肉骨骼疼痛筛查问卷（OMPQ）和STarT Back筛查工具广泛可比，后者同样使用简短自报问题将MSK患者分为持续疼痛、残疾或缺勤的风险组。在初级保健腰痛人群中，STarT Back中风险类别相比低风险类别的持续致残性背痛或功能不良结局比值一般高约2–3倍，高风险类别在6–12个月内高约3–8倍；此外，STarT Back高风险分类与急性或亚急性颈背痛中较差的健康相关生活质量和降低的工作能力显著更高比值相关。关于工作残疾结局，使用?MPQ的发现表明中风险评分与随后登记的工作残疾风险约翻倍相关，而高风险评分与约两年内长期工作残疾或残疾抚恤金比值高约10–16倍相关。本研究发现不应与STarT Back或?rebro问卷的结果直接比较，因为病例组合、结局定义以及重要的随访时长不同：这些成熟筛查工具通常评估6–12个月或更长时间，而本研究仅评估至8周MSK PoC完成，因此针对的是短期预后关联。尽管如此，基线表型与早期恢复之间观察到的梯度关联为考察这些表型在项目完成后是否仍保留预后价值提供了理由。未来前瞻性研究应评估基线表型归属是否预测6个月和12个月时持续的疼痛与HRQoL结局、持久复工及持续医疗利用，以及是否在成熟筛查方法之外提供预后信息。
以相关临床结局（NPRS）定义的3条轨迹与既往急性和亚急性MSK创伤的GMM研究一致。约三分之一样本显示NPRS快速恢复模式，在多数结局指标上可被确信地标记为MSK PoC后完全或接近完全恢复。然而其余三分之二在PoC后各结局指标上报告了某种程度的持续症状，可能代表一个群体，对其标准化方案驱动照护可依据基线特征补充更具针对性的干预，以优化治疗结局。本研究的例外是EQ-5D-5L轨迹，其中86%显示满意恢复，平均指数评分从0.67改善至8周后的0.81（95%CI 0.79至0.83），最终略低于近期报告的加拿大人口均值0.86。所有被归入EQ-5D-5L"未恢复"轨迹的参与者也在直接询问时报告远未恢复，且入组时表现出神经感觉、心理和中枢症状的复杂模式，提示病例升级的迹象可在康复过程早期被识别。虽然进入MSK PoC的资格要求主要症状可归因于MSK系统损伤，并排除有明显认知、情绪或更严重损伤者，但研究结果可能提示存在一个复杂健康状况亚组，并不太适合MSK PoC。这似乎是未来研究的一个有前景方向，聚焦于改善系统效率和所有工人的结局。
NPRS和EQ-5D-5L轨迹的结果在解释时需谨慎。第一，可用于混合建模的样本相对有限，尤其对于识别和估计较小的潜类别。涉及复杂/中枢型表型的预后比较也应谨慎解释，因为这是最小的基线亚组，若干比值比因此置信区间较宽，表明统计不精确性较大，这在复杂/中枢型表型与EQ-5D-5L未恢复轨迹的关联中尤为明显（OR=150.00，95%CI 18.53–1214.16）；因此，非常大的点估计不应被字面理解为效应大小的精确估计，而是表明强烈的关联方向，需在更大样本中确认。尽管3类NPRS解正常收敛、跨随机起始点重复并显示强分类性能，但2类和4类解产生不可接受的参数估计，3类解因此是本样本NPRS数据最具可解释性的表示；然而这不应被解释为更广泛受伤工人群体中恰好存在三条疼痛恢复轨迹的证据，替代解失败可能反映模型设定、样本量或二者交互相关的局限，需在更大独立样本中重复以评估这些轨迹模式的稳定性和患病率。EQ-5D-5L轨迹解也需谨慎解释，因为模型稳定性要求残差方差在各类别内跨时间相等；尽管该设定产生了稳定且临床可解释的两类解，但它假设基线、4周和8周时类别内未解释变异相当，这一假设可能过度简化了潜在轨迹结构，尤其在康复初期参与者可能表现出更大的HRQoL个体异质性、而在PoC末期趋于均值回归时；因此，两条识别出的轨迹应被视为观察数据的简约表示，而非仅存在两种不同HRQoL恢复模式的证据，需在信息更充足、支持约束更少模型的大样本中重复，以确定是否能识别出更多或更异质的恢复轨迹。
尽管需要谨慎解释，三项配套研究已呈现出一个可能对临床决策具有潜在价值的故事，尽管此类价值尚未被证实。就第一项研究而言，TIDS或EQ-5D-5L可作为初始筛查工具，识别可预期以最少干预良好恢复的急性受伤工人，或需要额外检查者。随后，通过施测七轴框架问卷并使用本系列第二项研究推导的算法，可增强对恢复可能性的估计，并开始形成初步治疗方向。在两个工具上均属最低风险类别者（交叉列表显示约占本研究受伤工人的10%），可能预期对"放手"的保守干预反应良好，包括建议、教育和观察等待，同时避免过度治疗；其余人则受益于进一步检查，类别结构提供初步指导：例如情绪主导型表型可能受益于针对适应不良认知或情绪健康的方法，而神经感觉主导型表现者可能更适合感觉运动再训练或神经病理性疼痛的药物治疗。这些因素是否导致干预决策改善和临床效率提高，是未来研究的问题。
部分解释局限已述。其他局限包括本研究数据完全为自报性质，这既是优势也是弱点：它按定义是以患者为中心的（除行政结局外受伤工人自行提供所有数据），但增加了误解题意或填写时不专注的可能性。失访率略低于预后研究良好保留率80%的典型标准，失访者可能在未捕捉的方面与完成者存在系统性差异。8周随访恰逢初始MSK PoC完成，因此捕捉的是早期康复反应而非持久恢复；项目完成后恢复状态可能继续变化，尤其对8周时未完全恢复者，轨迹归属和表型—结局关联在该时期之后的稳定性未知。因此6个月和12个月的长期随访对于确定基线表型分型是否预测持续症状、持久复工及后续医疗需求将很重要。最后，研究人员未尝试控制或采集物理治疗师所提供干预的逐次访视细节，尽管MSK PoC指南意味着治疗中度标准化；PoC设定了访视次数和治疗类型的预期，同时允许基于临床推理的一定灵活性。本研究所有参与者均接受物理治疗照护，通常为每周1至2次访视，并接受监督下运动、手法治疗、热/冰/经皮电刺激（TENS）等疼痛管理方式以及家庭管理相关建议和教育的某种组合；PoC除指南外几乎不提供其他治疗，除非获批替代照护级别，而后者会使他们被排除在本研究之外。
结论译文：在接受安大略省WSIB肌肉骨骼照护项目的近期工作相关肌肉骨骼损伤工人中，基线多维自报表型与不同的短期疼痛、健康相关生活质量、复工和行政结局相关，但与自评总体恢复无关。局限型/韧力型表型总体显示最有利的结局，而复杂/中枢型表型显示不良结局的比值最高，尽管这一小亚组的估计值不精确。这些发现支持对多维表型分型作为风险分层方法进行前瞻性验证，包括评估其在8周康复期之外的长期预后价值和临床效用。
