中文标题：术前明确基于患者的目标血压值以降低非心脏手术术中低血压风险
英文标题：Preoperative Identification of Patient-Dependent Blood Pressure Targets Associated With Low Risk of Intraoperative Hypotension During Noncardiac Surgery
发布平台：Anesthesia & Analgesia
发布日期：2023-02-01
引用量（非实时）：2
DOI：10.1213/ANE.0000000000006238
作者：Michael P. Schnetz, David J. Danks, Aman Mahajan
关键字： #血液管理
文章类型：journalArticle
品读时间：2023-06-25 13:59
1 文章萃取
1.1 核心观点
- 本文利用 166,091 例手术中的 730 万个术中血压测量值拟合多个候选模型，并在多个患者亚组中进行拟合度的比较，最终选择带常数是指数模型构建术前 MAP-IOH （术中低血压）风险预测模型，该模型表明 IOH 风险取决于患者，但可以在术前使用指数衰减算法进行预测。
- 之后，本文使用绝对和历史（IOH）风险基准为每个患者亚组确定了与低 IOH 风险相关的 MAP 目标。最终模型在手术前根据患者的个体特征识别出，术中平均动脉压 (MAP) 在 65 至 100 mm Hg 之间的低血压风险较低，因此预计与此临床可接受范围内的其他血压相比，可以降低 IOH ，有可能使临床医生能够开发出更个性化的血流动力学管理方法。
1.2 综合评价
- 建模方法较为简单，以线性模型及其变种为主
- 实验分析内容丰富，实验结论进行了严格论证
1.3 主观评分：⭐⭐⭐⭐
2 精读笔记
2.1 研究准备
非心脏手术术中低血压（IOH）是器官系统损伤和术后死亡的主要危险因素。
IOH通常定义为平均动脉压（MAP）＜65mmHg，临床上一般通过将血压维持在该水平以上来避免IOH。
血压管理目标定义：（1）本身不构成IOH（2）出现后续IOH的风险低
数据说明：
- 选择 2011 年 6 月至 2020 年 8 月期间接受全身麻醉非心脏手术的 18 岁或以上患者
- 数据来源为匹兹堡大学医学中心 (UPMC) 长老会医院和 UPMC Montefiore 医院
- MAP <10 和 >250 mm Hg 被视为伪影并被删除
- MAP来源包括有创动脉压和无创动脉压。同时存在两种监测技术时采用有创动脉压
数据划分：
- 2011年6月至2018年3月的数据用于模型训练和选择
- 2018年4月至2020年8月的数据用于模型的性能验证
结局指标：IOH（低血压）风险
- 定义为测量值后5分钟内至少出现1次MAP＜65mmH占总测量值的比例
- 例如，70mmHg共检测到10w次，其中1.5w次测量值后5分钟内出现了MAP＜65mmHg，则70mmHg对应的低血压风险为15%（15000/100000）
特征补充：
- 特征数据主要从 Cerner 电子健康记录系统中提取
- 患者年龄、ASA身体状况评分、性别、急诊手术、主要手术程序以及术中 MAP时序数据
亚组划分：
- 分组依据包括是否为急诊手术（1-是、0-否）、ASA分级（I、II、III、IV或V）、性别（男/女）和年龄四分位数
- 年龄四分位数分为Q1（18-42）、Q2（43-56）、Q3（57-66）和Q4（＞66岁）
- 共可能产生80个独立亚组（2 急诊 × 5 ASA × 2 性别 × 4 年龄组 = 80）
最终数据概览：
| Total surgeries N = 166,091 | ||
|---|---|---|
| Clinical demographic | Training (n = 121,032) | Validation (n = 45,059) |
| Age, y, median (Q1–Q3) | 56 (43–67) | 58 (43–68) |
| ASA physical status I (%) | 3.6 | 3.8 |
| II | 29.2 | 21.5 |
| III | 51.2 | 51.9 |
| IV | 15 | 21.7 |
| V | 0.8 | 0.9 |
| Emergency surgery(%) | 13.5 | 15.7 |
| Male gender (%) | 53.9 | 56.7 |
| Surgical specialty (%) | General (24.3) | General (21.5) |
| Neurological (18.7) | Orthopedic (18.7) | |
| Orthopedic (18.0) | Neurological (17.2) | |
| Thoracic (9.8) | Thoracic (10.6) | |
| Otolarynology (9.2) | Otolaryngology (6.5) | |
| MAP, mm Hg, median (Q1–Q3) | 80 (72–91) | 81 (72–92) |
| Total MAP measurements | 6,987,790 | 2,566,291 |
| Total MAPs between 65 and 100mm Hg | 5,449,316 (77.9) | 1,994,869 (77.7) |
| (% of total measurements) |
2.2 方法说明
由于MAP和IOH风险之间的真实关系未知，本文列举5个候选模型：
- y=βx+α（线性）
- Logit (y)=βx+α（对数）
- y=αe^(βx)（指数）
- y=αx(β)（幂）
- y=αe^(βx)+θ（指数与θ常数）
其中x表示MAP测量值，y表示MAP 测量值后5分钟内的IOH风险
模型筛选依据：在各亚组中的误差平方和（SSE）最小，即表示拟合度最佳
最终模型的亚组拟合曲线和不同模型对应评价结果（SSE）如下：
- 图A中，蓝点表示训练集，绿点表示验证集，红线为模型拟合曲线
- 表B中，对比不同模型的SSE，线性模型拟合效果最差，而拟合最好是带常数的指数模型
MAP 目标：
- 利用最佳拟合模型，根据绝对风险基准和历史风险基准，确定训练数据集中各亚组的MAP目标
- 绝对风险基准定义为IOH风险为5%、10%和15%，用于突出亚组间的差异
- MAP目标定义为不超过基准风险的最低MAP，即 IOH 风险低于应用风险基准的最小 MAP
最终不同亚组的MAP目标值对应如下
- 0_1_男性_Q1患者亚组（18 至 42 岁接受非急诊手术的 ASA I 类男性患者），低风险 MAP 为 73 至 100 mm Hg
- 0_3_男性_Q4患者亚组（ 66 岁以上接受非急诊手术的 ASA Ⅲ 类男性患者），低风险 MAP 为 82 至 100 mm Hg
- 不同亚组之间的低风险对应MAP范围差异较大，相比之前固定的 65mm Hg 阈值更为灵活
2.3 分析总结
目标MAP值的深入分析：
- 图A：将5分钟间隔改为10分钟，模型依然是有效的（目标MAP也会整体上移）
- 图B：在所有MAP值范围内，前期MAP升高和降低均与IOH风险增加相关；在65~85mmHg的MAPs范围内，与MAP下降或无变化相比，MAP升高趋势与IOH风险增加相关
- 图C：MAP值的早期不同分位数值对IOH风险影响不大，MAP早期最大暴露值（highest prior exposure）也就增加2%的风险
不同亚组的MAP值对比分析：
- 不同亚组的目标MAP值存在差异，急诊、高ASA、女性、高龄患者对应的目标MAP值会高一些
- 年龄、性别、ASA分级是β模型参数的独立预测因素，但只有年龄和ASA分级是θ参数的独立预测因素
总结：
- MAP相关的IOH风险具有指数衰减关系，随MAP值接近65mmHg，该风险变化率增加
- 降低IOH风险的MAP目标范围根据各亚组和所用风险基准不同而在69~90mmHg范围变化
- 风险曲线节段（平台期和指数期）及其过渡受β和θ两个参数影响，二者由不同的患者因素独立预测
- 差异较小的血压值对应的IOH风险可差异巨大，尤其是当MAP接近65mmHg时
研究意义：
- 利用该模型可在术前根据不同患者因素区分不同范围的临床可接受血压值
- 据此识别更为患者个体化的血压目标，而非固定将MAPs维持在65mmHg以上
- 对于年轻、男性、ASA分级低的患者来说，其IOH风险保持在较低水平，直至MAP降至接近65mmHg，该风险迅速增高。
- 而对于风险较高的患者，该指数增加的MAP值较高、平台期较高，说明此类患者需提高临床警惕性，在MAP远高于65mmHg时即需预防/治疗IOH事件。这一点尤为重要，因为术前风险增高的患者正是 IOH诱发终末器官损伤的最易感人群，减少IOH暴露策略对其获益最大。
局限性：
- 部分亚组（80个亚组中仅成功验证了36个）中评估IOH风险所需的高置信度MAP值不足
- 本研究模型仅纳入了已知的术前IOH风险因素，未考虑其他可能对其造成影响但尚不明确的因素
- ASA分级在一定程度上具有主观性，该分级不同可能反映了患者并存疾病的差异，而后者可影响IOH风险
- 本研究数据集中未纳入妇产科手术和泌尿外科手术，未将手术种类纳入模型分析