老年髋部骨折手术并发症风险预测体系的建立与临床应用

陈海云 胡瀛宇 何泽慧 刘 毅

(广东省中医院 广州中医药大学附属第二临床医学院骨伤二科，广东 广州 510120)

髋部骨折临床上以股骨颈骨折和股骨粗隆间骨折最为常见。老年人因其特殊的体质及相关疾病，成为该病最为广泛的受累群体，严重影响其生活质量。老年人多并存有不同程度的慢性疾病，长期卧床会带来更多并发症，影响功能恢复，因此手术治疗成为首选治疗方式，但同时手术风险大，术后并发症发生率和死亡率高，因此术前评估意义重大。目前国内外尚缺乏有效而精确的专门针对老年髋部骨折患者手术并发症风险评估体系，依据Mohamed等〔1〕骨科改良生理学和手术严重性评分系统(POSSUM)建立老年髋部骨折患者手术风险评分系统(POSSHF)并应用于临床进行评价。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2009年1月至2011年12月老年髋部骨折病例用于回顾性研究建立POSSHF，本组病例272例，男93例(34.19%)，女179例(65.81%)，年龄63～103岁，平均80.30岁，其中数据完整病例197例。2012年6月至2013年3月病例用于前瞻性研究预测POSSHF，本组病例108例，男32例(29.63%)，女76例(70.37%)，年龄66～95岁，平均79.61岁；股骨粗隆间骨折59例，股骨颈骨折49例。其中，患者术前出现的内科并发症主要包括：冠心病(心肌梗死、心绞痛)、心衰、心律失常、慢性肺病(慢性阻塞性肺病、慢性支气管炎等)、脑血管病(脑梗死、脑出血、短暂性脑缺血发作等)、周围血管病(静脉血栓栓塞症)、出血性疾病(消化道、泌尿道出血等)、感染(呼吸道、泌尿道感染等)、高血压、糖尿病。

1.2研究方法

1.2.1专家咨询 全面调研国内外现代医学与中医药学对老年髋部骨折患者围术期死亡率或并发症率的影响因素研究的文献，初步筛选出对老年髋部骨折患者手术风险有影响的因素，以问卷的形式提交专家咨询。专家咨询委员会由西医临床专家、中医临床专家组成高层次专家组，确定各个因素对老年髋部骨折患者手术风险的重要程度，并归纳总结出31个老年髋部骨折患者手术风险因素，分别为：性别、年龄、冠心病、心力衰竭(心衰)、心律失常、慢性肺病、呼吸衰竭(呼衰)、静脉血栓形成、脑血管疾病、出血疾病、高血压、糖尿病、感染、骨质疏松、治疗方式、麻醉方式、手术时机、手术时长、失血量、体温、收缩压、心率、呼吸、白细胞、血红蛋白、血小板、血清钠、血清钾、血清肌酐、血胆红素、血清白蛋白。然后参照POSSUM，根据专家征询结果，总结11项生理学因素评分及3项手术风险因素评分，建立POSSHF(表1)。两部分的总和为患者的手术风险值，最低14分，最高92分，分值越高手术风险越高。

1.2.2回顾性研究 查阅2009年1月至2011年12月病例，对专家征询总结出的老年髋部骨折手术风险因素进行单因素和多因素分析，得出影响并发症发生和死亡的老年髋部骨折手术风险因素。同时利用POSSHF进行评分，该评分系统共14个条目，分为生理学评分和手术严重性评分两个大类，每项条目计分后统计两大类的得分，最后进行Logistic回归分析以建立POSSHF预测模型。

1.2.3前瞻性研究 应用所建立的POSSHF和POSSUM，对2012年1月至2012年12月108例老年髋部骨折患者进行前瞻性研究，将POSSHF与POSSUM的预测结果进行比较，评估POSSHF的预测能力。POSSUM并发症发生率预测方程为：ln R1/(1-R1)=-5.91+0.16×PS+0.19×OS，死亡率预测选用P-POSSUM死亡率预测方程：lnR2/(1-R2)=-9.065+0.169 2×PS+0.155 0×OS(PS：术前生理学评分；OS：手术严重度评分)。

1.3统计学方法 采用PASW Statistics18.0统计软件，以是否发生并发症和是否死亡为因变量，将各老年髋部骨折手术风险因素作为自变量，进行单因素和多因素分析；以是否发生并发症及死亡为因变量，以生理学评分和手术严重性评分为自变量进行二分类非条件Logistic回归分析，得到POSSHF预测模型。根据POSSHF和POSSUM预测模型公式，计算每位患者的术后并发症发生率及死亡率的预测值，并与实际结果进行χ2检验。预测并发症例数(或死亡例数)计算公式如下：该组预测并发症例数(或死亡例数)=每组总例数×该组平均并发症发生率(或死亡率)。分别计算POSSHF和POSSUM量表的灵敏度、特异度，验证预测结果的真实性，计算符合率，明确预测结果与实际观察结果的符合程度；将POSSHF与POSSUM预测结果比较，验证POSSHF的临床实用性与可靠性；以真阳性率(灵敏度)为纵坐标，假阳性率(1-特异度)为横坐标作图，作ROC曲线。综合考虑灵敏度与特异度二者关系，并用ROC曲线下面积(C-Index)大小表示符合程度优劣。检验水准取P=0.05。

表1 老年髋部骨折患者手术风险评分系统

2 结 果

2.1回顾性分析

2.1.1回顾性病例并发症发生与死亡情况 本组病例术后30 d内发生并发症者27例，其中感染(胸腔，泌尿道，伤口，关节，骨，不明原因的败血症或发热等)14例，心血管系统并发症(心衰，心肌梗死，心律失常等)3例，呼吸系统并发症(呼衰，肺不张，肺炎等)7例，肾脏系统并发症(肾衰，尿潴留等)2例，未预料到内植物移位1例。

2.1.2老年髋部骨折手术风险因素结果 以是否发生并发症为因变量，将各老年髋部骨折手术风险因素作为自变量，进行单因素分析，结果显示对并发症发生有影响的老年髋部骨折手术风险因素有治疗方式、手术时机、血红蛋白、血清钠。以是否发生并发症为因变量，将治疗方式、手术时机、血红蛋白、血清钠作为自变量，代入二分类Logistic回归模型行多因素分析。结果为：治疗方式、手术时机、血红蛋白、血清钠均为老年髋部骨折手术并发症发生的独立危险因素。即发生并发症的概率：全髋手术>半髋手术>髓外系统手术>髓内系统手术；患者手术前住院时间越长、血红蛋白越低、血清钠越高，发生并发症的风险越大。因回顾性病例中未收集到死亡病例，未能分析老年髋部骨折手术风险因素与死亡发生的关系。

2.1.3建立POSSHF预测模型 以是否发生并发症为因变量，以生理学评分和手术严重性评分为自变量进行二元Logistic回归分析建立POSSHF并发症发生率(R1)预测模型：ln R1/(1-R1)=-5.051+0.141×PS+0.108×OS(R1：并发症发生率；PS：生理学评分；OS：手术严重性评分)。POSSHF死亡率(R2)预测模型的建立方法同上。因回顾性病例中未收集到死亡病例，故未能建立POSSHF死亡率预测模型。

2.2前瞻性研究

2.2.1前瞻性病例并发症发生与死亡情况 本组病例术后30 d内发生并发症者23例，其中感染(胸腔，泌尿道，伤口，关节，骨，不明原因的败血症或发热等)13例，血栓栓塞性并发症(深静脉血栓，肺栓塞，脑血管意外等)2例，心血管系统并发症(心衰，心肌梗死，心律失常等)1例，呼吸系统并发症(呼衰，肺不张，肺炎等)7例。术后30 d死亡1例，考虑死因为心源性猝死。

2.2.2POSSHF对手术并发症发生率的预测结果 POSSHF预测并发症发生率为5.10%～63.60%，平均(14.01±7.52)%。预测(P)发生并发症例数(16)与实际(F)例数(23)比较无统计学意义(P=0.216，表2)。

2.2.3POSSUM预测手术并发症发生率的结果 P-POSSUM预测并发症发生率为11.70%～88.80%，平均(47.01±20.36)%。预测发生并发症例数(P=51)与实际例数(F=23)比较有统计学意义(P=0.000，表3)。

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2.2.4POSSHF与POSSUM整体预测能力比较 回顾性病例得出的POSSHF仅对手术并发症发生率有较好的回归结果，未得出死亡率预测模型，故仅从并发症发生率的预测比较POSSHF与POSSUM的整体预测能力。对POSSHF与POSSUM预测并发症发生率能力作ROC曲线(图1)，各评价指标对比见表4。POSSHF与POSSUM比较，ROC曲线下面积和灵敏度均有轻微提高，而特异度和符合率〔实测有并发症且被预测为有并发症人数+实测无并发症且被预测为无并发症人数/样本量〕则降低，四项评价指标均无统计学意义(P>0.05)。

表2 POSSHF预测发生并发症例数与实际发生并发症例数分组比较

表3 POSSUM预测发生并发症例数与实际发生并发症例数分组比较

图1 POSSHF与POSSUM预测并发症发生率能力的ROC曲线

表4 POSSHF与POSSUM对手术并发症发生能力的比较

3 讨 论

3.1老年髋部骨折手术风险因素分析 本课题在回顾性研究中，对专家征询得出的31个老年髋部骨折患者手术风险因素与发生并发症和死亡的关系进行分析。因回顾性病例中未收集到死亡病例，未能分析老年髋部骨折手术风险因素与死亡发生的关系。与并发症发生相关的老年髋部骨折手术风险因素有治疗方式、手术时机、血红蛋白和血清钠。

3.1.1治疗方式 流行病学调查表明，早期手术可提高患者的生活质量，已成为老年髋部骨折的首选治疗〔2〕。手术方式的选择，考虑老年髋部骨折患者的基础生理状况，建议本着“最少的创伤，最短的麻醉与手术时间，固定简单可靠，能让患者早期下地活动”为指导原则，根据公认的适应证、患者的手术耐受程度、愈后期望及术者对手术方式的熟练程度，综合考虑作出最优化的选择。参考目前业内技术进展及临床经验，根据适应证的严重程度、手术创伤程度(失血量)、手术麻醉时长等因素，可将老年髋部骨折的手术治疗方式，分为人工全髋关节置换术、人工股骨头置换术(半髋置换术)、髓外内固定术、髓内内固定术四个大类。分别赋值8，4，2，1分。

3.1.2手术时机 髋部骨折患者年龄多大于65岁，且伴有高血压、糖尿病、冠心病、慢性肺病等疾病，非手术卧床制动治疗时间延长会增加呼吸系统、泌尿系统感染及静脉血栓、压疮发生率，影响功能恢复。然而，对老年髋部骨折患者往往需要进行充分的术前评估，手术因而常会延迟进行〔2〕。研究发现，髋部骨折最常见的并发症为肺部感染和泌尿系感染，本课题研究也不例外。Kostuj等〔3〕回顾性分析22 566例髋部骨折患者，结果提示手术延迟>48 h会增加术后感染性并发症发生率。Chechik等〔4〕在一项髋部骨折回顾性研究中也发现，延迟手术会增加肺栓塞、肺部感染并发症发生率。虽然尚无确切证据证实早期手术可改善髋部骨折患者死亡率，但缩短髋部骨折术前等待时间可降低术后并发症发生率，还能更好地缓解疼痛。因此，一旦患者身体条件能满足手术需要，即应立即给予手术治疗。

3.1.3血红蛋白 血红蛋白主要是用于评估患者是否有贫血及其贫血程度。手术失血、术后营养不良等因素会导致术后贫血状态，如果患者术前已有贫血，经过手术打击，其术后的贫血状态可导致老年患者术后免疫功能下降，增加术后感染、切口愈合不良等并发症。Musallam等〔5〕评价术前贫血的非心脏手术患者术后30 d时的并发症发生率和死亡率情况，结果发现存在贫血的患者术后30 d的病死率要高于没有贫血的患者，这种差异在轻度贫血和中重度贫血中是一致的。贫血患者30 d时术后并发症发生率也明显高于非贫血患者，同样在轻度和中重度贫血中也是如此。由此认为，非心脏大手术患者，术前即使存在轻度贫血，也与30 d并发症发生率和病死率风险升高相关联。

3.1.4血清钠 血清钠水平主要用于评估患者是否存在低钠血症及其严重程度。在Leung等〔6〕对近1万名接受大型手术的患者进行观察研究，约13名患者中就有1位有术前低钠血症，可见低钠血症的普遍性。术前低钠血症患者的30 d围术期死亡风险比没有术前低钠血症的患者增加44%。此研究发现术前低钠血症与术后30 d病死率高度相关，这种相关性在实施非紧急手术的患者中尤为明显；另外，低钠血症也是围术期发生重大冠脉事件、伤口感染和肺炎的高危因素，可见术前低钠血症是一个可以预测围术期30 d并发症发生率和病死率的重要指标。

3.2.1POSSHF与POSSUM的预测结果比较 本研究结果显示POSSHF并发症发生率预测模型对手术并发症发生率的预测结果比POSSUM的预测结果更接近实际结果，但是POSSHF预测的并发症发生率比实际并发症发生率要低，POSSUM预测的并发症发生率比实际并发症发生率要高。从临床实践角度来看，预测并发症发生率比实际情况高会更好，因为作为一个预测模型，它的作用在于在实际并发症发生之前预测并发症发生的概率，预测值高比预测值低更能引起医者的警惕。

3.2.2POSSHF与POSSUM的ROC曲线结果比较 POSSHF和POSSUM预测并发症发生率的C-Index均<0.7(P>0.05)，提示这两个模型拟合效果一般。两个模型的敏感度均较高(P>0.05)，但特异度均较低(P>0.05)，导致误诊率增高，符合率也不高。根据近年国外类似研究，POSSUM系统的C-Index介于0.70～0.87不等〔7～9〕，而国内的各相关研究中C-Index相对偏高，多数大于0.80〔10,11〕。Michiel等〔12〕将Mohamed 改良后的适用于骨科的POSSUM量表(即本文所用量表)用于评价髋部骨折的术后风险，样本量272，结果C-Index为0.83。本组病例研究所得的C-Index=0.628，低于国内外研究的结果水平，提示研究结果与文献报道及现实情况不一致。POSSHF是在POSSUM基础上改良的，究其原因可能与前瞻性病例样本量不足有关。

3.3POSSHF与POSSUM评估骨科手术风险的临床局限性与展望 Copeland在设计POSSUM系统最初，把12例创伤外科病人从总体中分离，可能就是为随后制定骨科手术适用的POSSUM量表作准备。1996～1998年间，Mohamed等〔1〕收集到2 326例骨科手术患者资料，采用制定原始POSSUM量表的方法筛选新的量表条目，得出了适用于骨科手术的POSSUM量表(即本文所用量表)。虽然已有适用于骨科专科手术的POSSUM量表出现，但由于对专病患者的特点存在差异，骨科POSSUM量表中的某些手术严重程度条目及生理学评分是否适用有待研究；尤其是高龄髋部骨折患者，无论保守治疗或手术治疗，死亡率和并发症率都很高，考虑到个体反应的差异性，单纯依靠创伤严重性评估老年外伤患者手术风险是非常片面的〔7〕。

我们在临床工作中发现，老年髋部骨折患者器官代偿能力减弱，在接受中度以上手术时易发生应激紊乱，围术期容易发生并发症。Mclaughlin等〔13〕对571例髋部骨折病人进行研究，认识到术前综合评估患者的状态非常重要，是决定术后成败的关键。而骨科常用来预测手术后并发症和死亡率的APACHEⅡ和POSSUM评分系统都只考虑术前生理指标，应用到骨科有一定的局限性；同时，针对老年病人，即便是Mohamed改良的POSSUM系统，由于老年髋部骨折的固有特点，评分系统中需删减某些因素，因此对评价老年髋部骨折的手术风险还不够充分完善，应用于老年髋部骨折患者存在一定局限性。

本次研究，作者在执行骨科POSSUM量表时发现手术严重度评分的部分条目得分范围过于单一，如“恶性度表现”，本组的病例得分均为1(即“无”)；心肺征象，相比之下，“手术时间”是临床实际中考虑较多的因素之一，但这一因素未被列入。国内苏以林根据骨盆髋臼骨折病人的特点，将POSSUM量表的手术严重度评分表作调整，将30d内手术次数改为手术持续时间，用ISS评分代替癌症情况〔14〕，虽然他的研究样本量小(94例)且没有采用严格的条目筛选方法，但得出的结果是，改良后的骨盆髋臼骨折POSSUM模型在预测并发症方面较原始POSSUM量表预测能力提高。本研究认为可以借鉴其思路将现有的骨科POSSUM系统根据国人特点作进一步改良。

POSSHF手术风险评分系统与POSSUM评分系统比较更针对老年髋部骨折患者，且注重患者内科并发症的诊断结果，客观上能促进心脏科，呼吸内科专科医生的会诊。一定程度上弥补POSSUM评分系统在心肺系统征象方面的主观性解读；另外删除了与临床不相符的指标，效率更高。但我们也注意到，目前临床上尚无统一针对老年骨折患者的手术风险评估方法，POSSHF评分系统虽一定程度上反映手术风险，但样本量有待增加，针对个体老年患者的评估仍存在误差，我们认为主要是由于临床资料的积累不够完善、数据量较少、个体治疗存在差异造成的。有待进一步充实完善并改进。

另外，专家征询结果是对40名西医临床专家、中医临床专家进行问卷调查得出评估老年髋部骨折患者手术风险指标，主要是根据专家们的临床经验，未进行统计学处理，所以不能证实这些手术风险指标与并发症发生及死亡的相关性，值得进一步深入探讨。

4 参考文献

1Mohamed K, Copeland GP, Boot DA,etal. An assessment of the POSSUM system in orthopaedic surgery 〔J〕. J Bone Joint Surg Br,2002;84(5):735-9.

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3Kostuj T,Smektala R,Schulze-Raestrup U,etal.The influence of timing of surgery on mortality and early complications in femoral neck fractures, by surgical procedure: an analysis of 22,566 cases from the German External Quality Assurance Program〔J〕. Unfallchirurg, 2013;116(2):131-7.

4Chechik O, Amar E, Khashan M,etal. In support of early surgery for hip fractures sustained by elderly patients taking clopidogrel: a retrospective study〔J〕. Drugs Aging, 2012;29(1):63-8.

5Musallam KM, Tamim HM, Richards T,etal. Preoperative anaemia and postoperative outcomes in non-cardiac surgery: a retrospective cohort study〔J〕. Lancet, 2011;378(9800):1396-407.

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