急性StanfordA型主动脉夹层术前风险评估模型建立方法及装置与流程

本发明涉及医学软件技术领域，尤其是涉及一种急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立方法、装置、终端设备及存储介质。

背景技术：

急性主动脉夹层(acuteaorticdissection，aad)是一种罕见的危及生命的疾病，其诊断和治疗仍然是一个挑战。按照斯坦福分类，累及升主动脉的aad患者分类为a型，a型急性主动脉夹层(acuteaorticdissectiontypea，aada)通常在急性期需要紧急手术治疗；若没有手术治疗，50％的患者在发病起24小时内死亡，死亡率约为每小时1％-2％。尽管近年来手术治疗取得了进展，但手术死亡率仍然高达25％。没有死亡风险评估，会影响对高危患者的医疗决策和资源分配，甚至阻碍这些患者的治疗，且风险分层有助于消除对高风险患者的偏见。因此，迫切需要建立术前风险评估模型，以全面评估手术前的手术风险，有助于医院选择最佳的治疗策略，进而降低死亡率和并发症发生率。

技术实现要素：

本发明提供一种急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立方法及装置，通过建立术前风险评估模型评估手术前的手术风险，能够为各种机构的急诊室预测aada患者术前早期死亡的风险，从而有利于根据风险预测结果做出及时、有效、合理的诊疗方案，缩短高危患者等待手术的时间，改善患者预后。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立方法，包括以下步骤：

在获取到的患者资料中筛选得到符合预设入组条件的患者数据；

对所述患者数据进行单因素分析以得到属于预设阈值范围内的第一变量；

基于所述第一变量的逐步逻辑回归多变量分析，获得多因素分析中属于所述预设阈值范围内的第二变量；

将所述第二变量、预设的年龄变量、预设的性别变量强制纳入回归方程，建立术前风险评估模型。

在本发明的其中一种实施例中，所述术前风险评估模型为：

logitp＝ln[p/(1-p)]＝b0x0+b1x1+…+bkxk

其中，p表示术前死亡率，b表示与风险因素相关的常数，x表示给定患者的危险因素的状态。

在本发明的其中一种实施例中，所述患者数据包括存活组数据和死亡组数据，所述存活组数据、所述死亡组数据的终点事件均为术前死亡。

在本发明的其中一种实施例中，所述方法还包括：

采用受试者工作特征曲线获得所述急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型的辨别力。

本发明实施例还提供一种急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立装置，包括：

患者数据获取模块，用于在获取到的患者资料中筛选得到符合预设入组条件的患者数据；

单因素分析模块，用于对所述患者数据进行单因素分析以得到属于预设阈值范围内的第一变量；

多因素分析模块，用于基于所述第一变量的逐步逻辑回归多变量分析，获得多因素分析中属于所述预设阈值范围内的第二变量；

模型建立模块，用于将所述第二变量、预设的年龄变量、预设的性别变量强制纳入回归方程，建立术前风险评估模型。

在本发明的其中一种实施例中，所述术前风险评估模型为：

logitp＝ln[p/(1-p)]＝b0x0+b1x1+…+bkxk

其中，p表示术前死亡率，b表示与风险因素相关的常数，x表示给定患者的危险因素的状态。

在本发明的其中一种实施例中，所述患者数据包括存活组数据和死亡组数据，所述存活组数据、所述死亡组数据的终点事件均为术前死亡。

在本发明的其中一种实施例中，还包括：

检验模块，用于采用受试者工作特征曲线获得所述急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型的辨别力。

本发明实施例还提供一种急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权上述的急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立方法。

综上，本发明实施例提供的急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立方法，包括步骤在获取到的患者资料中筛选得到符合预设入组条件的患者数据；对所述患者数据进行单因素分析以得到属于预设阈值范围内的第一变量；基于所述第一变量的逐步逻辑回归多变量分析，获得多因素分析中属于所述预设阈值范围内的第二变量；将所述第二变量、预设的年龄变量、预设的性别变量强制纳入回归方程，建立术前风险评估模型。本发明实施例的有益效果在于，通过建立的术前风险评估模型所得到的预测结果能用于评估aada患者的术前死亡风险，不仅简单、易用、可靠，而且能够协助外科医师合理安排风险值较高的患者优先进行手术，或建立快速通道以更有效地治疗aada患者，使得国内aada患者在自发病起至手术这个相对较长的等待时间里能够获得相对较快的手术治疗，以提高患者的存活率及降低并发症发生率。

附图说明

图1是本发明实施例中的急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立方法的流程步骤图；

图2是本发明实施例中的急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型的roc曲线图；

图3是本发明实施例中的急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，本发明实施例提供了一种急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立方法，包括以下步骤：

s1、在获取到的患者资料中筛选得到符合预设入组条件的患者数据；

在本实施例中，需要说明的是，患者资料及其获取方式说明如下：

回顾性纳入2017年9月到2019年11月广东省人民医院收治的508例aada

患者，包括医院本地初诊患者和外地转院的患者，所有患者均在发病起3天内未经外科手术治疗。通过将发病起的时间定义为患者主诉初次剧烈的胸部或其他部位的疼痛的时间；若主诉无疼痛症状，则为检查诊断a型ad的时间。所有患者均经心脏超声(trangshopicicechocardiograpy,tte)及主动脉ct(computedtomographyangiography,cta)确诊。

通过回顾性地收集患者在医院的资料，所有患者的资料优先选取医院中心的结果，若部分患者从外地转院，因病情危重未能行检验或tte或cta等检查，则收集外院的检查资料。其中，患者资料包括基本情况、临床表现、病史、体格检查、实验室检查、影像学检查6方面，各方面的具体收集内容示例如下：

(1)基本情况

包括年龄、性别、身高、体重、bmi、心率、呼吸频率、体温、四肢血压等；

(2)临床表现

包括疼痛的发生部位(胸部、背部、腹部、腰部)和疼痛性质(撕裂样、烧灼样、刺痛)、放射痛、肢端缺血症状(肢端麻木、肢端发冷)、头颈部缺血症状(头晕、头痛)、脏器缺血症状(腹痛、少尿、无尿)、少见症状(大汗淋漓、恶心、呕吐)等；

(3)病史

包括主诉、发病时间、基础病史(高血压、糖尿病、冠心病、高脂血症)、重要器官病史(copd、慢性肝肾病、神经系统病史)、心血管病史(主动脉病变病史、瓣膜病病史、心律失常病史)、心血管手术史、特殊药物服用史(抗凝药物、抗血小板药物)、正性肌力药物的使用(肾上腺素、多巴胺)、遗传病史(高血压、马凡综合征、主动脉夹层)、妊娠、烟酒嗜好、转归(术前死亡、外科手术、存活)、气管插管、心肺复苏等；

(4)体格检查

包括神志(清醒、嗜睡、昏迷)、四肢活动(自如、乏力、瘫痪)、肠鸣音、心肺听诊(心脏瓣膜杂音、心律、肺干湿啰音)、颈动脉搏动(正常、减弱、消失)等；

(5)实验室检查

包括血常规(白细胞、中性粒比、血小板、血红蛋白)、凝血功能(aptt、pta、inr、d-二聚体)、肝肾功能及生化(alt、ast、crea、alb、空腹血糖、尿素)、动脉血气分析(ph、pao2、paco2、sao2、be、lac)、心功能(ckmb、ctnt、bnp、ldh)、感染指标(crp、pct)、血型等；

(6)影像学检查的记录与测量

包括tte(lvef、主动脉窦内径、主动脉根部内径、左室舒张末内径、左室收缩末内径、室间隔厚度、左室后壁厚度、瓣膜返流与缩窄、肺动脉压力及分级、左室舒张功能、心包积液分度)、主动脉cta(主动脉窦直径、窦管结合部直径、升主动脉真假腔内径及病理分型、主动脉弓真假腔内径及病理分型、胸主动脉上中下段真假腔内径及病理分型、降主动脉上下端真假腔内径及病理分型、近端内膜破口大小与位置、头臂干与左颈总动脉的距离、左颈总与左锁骨下动脉的距离、是否累及重要血管分支、主动脉及分支的闭塞与狭窄、主动脉的变异与位置、合并胸腹主动脉瘤、胸腔积液)、心电图(左右冠脉的心肌缺血表现)等。

在又一个优选的实施例中，上述步骤s1可以进一步包括子步骤s11至s12，具体如下：

s11、按照预设的入组标准，对上述得到的患者资料进行筛选；

s12、将符合入组标准的患者分为存活组与死亡组，终点事件为术前死亡，则所述患者数据包括存活组数据和死亡组数据，所述存活组数据、所述死亡组数据的终点事件均为术前死亡。

接下来是利用患者数据建立术前风险评估模型：

s2、对所述患者数据进行单因素分析以得到属于预设阈值范围内的第一变量。

在本实施例中，应当说明的是，进行单因素分析包括：

计数资料(如：性别是否为女性(是/否))比较采用χ2检验或fisher确切概率法；

计量资料(如：年龄(岁))比较采用t检验；

其中，预设阈值范围为p<0.05为差异有统计学意义。

s3、基于所述第一变量的逐步逻辑回归多变量分析，获得多因素分析中属于所述预设阈值范围内的第二变量。

在本实施例中，通过将单因素分析中得出p<0.05的变量输入逐步逻辑回归多变量分析，使用bcakward:lr法，从而得出多因素分析中p<0.05的第二变量。

s4、将所述第二变量、预设的年龄变量、预设的性别变量强制纳入回归方程，建立术前风险评估模型。

在本实施例中，将多因素分析中得到的p<0.05的第二变量，同时强行纳入年龄和性别变量，使用回归方程的enter法，得出公式为：

logitp＝ln[p/(1-p)]＝b0x0+b1x1+…+bkxk

在这个急性stanforda型夹层术前死亡风险评分公式中，p是术前死亡率，每个b值是与特定风险因素相关的常数，x值表示给定患者的危险因素的状态。最终模型中的独立风险因素以比值比表示。

作为示例性的，急性stanforda型夹层术前死亡风险评分公式(apreoperativemortalityriskassessmentmodelforstanfordtypeaacuteaorticdissection)：

logitp＝ln[p/(1-p)]＝-10.614+0.013×(age)+0.374×(female)+2.020×(initialpainsite:chest)+0.973×(initialpainsite:otherareas)+1.093×(d-dimmer≥12:000ng/ml)+1.441×(averageascendingaortadiametermeasuredbytte≥55mm)+0.930×(moderateormassivepericardialeffusion)+1.210×(electrocardiographicmyocardialischemia)+1.032×(patentfalselumen)+1.485×(rightcommoncarotidarteryinvolvement)+0.837×(falselumne/truelumenofthethoracicaorta≥0.75).

也即，logitp＝ln[p/(1-p)]＝-10.614+0.013×(年龄)+0.374×(女性)+2.020×(初始疼痛部位：胸部)+0.973×(初始疼痛部位：除胸部外其他部位)+1.093×(d-二聚体>12000ng/ml)+1.441×(tte平均升主动脉直径≥55mm)+0.930×(中或大量心包积液)+1.210×(心电图心肌缺血表现)+1.032×(cta夹层假腔无血栓化)+1.485×(累及右颈总动脉)+0.837×(胸主动脉假真腔比≥0.75)。

s5、采用受试者工作特征曲线获得所述急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型的辨别力。

在术前风险评估模型建立后，使用受试者工作特征曲线(receiveroperatingcharacteristiccurve,简称roc曲线),曲线下方的面积用于评估模型辨别力。通过检测观测值和预测值的差异采用hosmer-lemeshow拟合优度检验(通过多因素分析实现)。

请参见图2，通过hosmer-lemeshow检验发现，观测值和预测值的分离度差异无统计学意义(χ2＝8.058，df＝8，p＝0.428)。在图2中，对角段直线由绑定值生成，对角段上方的曲线为roc曲线，模型的roc曲线证明了良好的预测准确性(95％ci，0.788-0.870)。

作为示例性的，术前风险评估模型评分分数参考判断结果如下：

1、p(>60％)，为极高风险；

2、p(30％-60％)，为高风险；

3、p(10％-29％)，为中风险；

4、p(<10％)，为低风险。

本发明提供的术前风险评估模型应用于医疗中，以下是实施示例：

例1：

患者女，75岁，到我院急诊后根据外院检查结果考虑诊断为主动脉夹层(stanforda型)，采集患者基本信息、术前实验室检查、影像学检查结果。患者主诉为突发胸部剧痛2天，伴昏迷。实验室检查发现患者d-二聚体>12000ng/ml；结合患者的我院ct影像学报告、心脏彩超、心电图报告，发现患者存在经tte测量平均升主动脉直径≥55mm，中大量心包积液，cta夹层累及右颈总动脉、腹腔干等重要分支，夹层假腔无血栓化，胸主动脉假真腔比≥0.75，心电图心肌缺血表现。将患者资料带入模型公式考虑患者发病起3天内术前死亡风险约69％，考虑患者病情紧急，术前死亡风险高，需行急诊手术治疗，患者在送往手术室途中突发血压骤降，考虑夹层破裂，经抢救无效死亡。

例2：

患者女，58岁，到我院急诊后根据外院检查结果考虑诊断为主动脉夹层(stanforda型)，采集患者基本信息、术前实验室检查、影像学检查结果。患者主诉为突发胸部剧痛1天，伴右下肢麻木。实验室检查发现患者d-二聚体>12000ng/ml；结合患者的我院ct影像学报告、心脏彩超、心电图报告，发现患者存在经tte测量平均升主动脉直径≥55mm，cta夹层累及右颈总动脉、双侧髂动脉等重要分支，夹层假腔无血栓化，胸主动脉假真腔比≥0.75，心电图心肌缺血表现。将患者资料带入模型公式考虑患者发病起3天内术前死亡风险约40％，考虑患者病情紧急，术前死亡风险较高，予行急诊手术治疗，患者术后经重症监护室监护治疗后恢复可，顺利出院。

综上，本实施例通过spss25.0软件处理获得急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型。通过采用本发明提供的术前风险评估模型，所得到的预测结果能用于评估aada患者的术前死亡风险，简单、易用、可靠，协助外科医师合理安排风险值较高的患者优先进行手术，或建立快速通道以更有效地治疗aada患者，让国内aada患者在自发病起至手术这个相对较长的等待时间里获得相对较快的手术治疗，以提高患者的存活率及降低并发症发生率。

请参见图3，本发明实施例还提供一种急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立装置，包括：

患者数据获取模块1，用于在获取到的患者资料中筛选得到符合预设入组条件的患者数据；

单因素分析模块2，用于对所述患者数据进行单因素分析以得到属于预设阈值范围内的第一变量；

多因素分析模块3，用于基于所述第一变量的逐步逻辑回归多变量分析，获得多因素分析中属于所述预设阈值范围内的第二变量；

模型建立模块4，用于将所述第二变量、预设的年龄变量、预设的性别变量强制纳入回归方程，建立术前风险评估模型。

在本发明的其中一种实施例中，所述术前风险评估模型为：

logitp＝ln[p/(1-p)]＝b0x0+b1x1+…+bkxk

其中，p表示术前死亡率，b表示与风险因素相关的常数，x表示给定患者的危险因素的状态。

在本发明的其中一种实施例中，所述患者数据包括存活组数据和死亡组数据，所述存活组数据、所述死亡组数据的终点事件均为术前死亡。

在本发明的其中一种实施例中，还包括：

检验模块，用于采用受试者工作特征曲线获得所述急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型的辨别力。

本发明实施例还提供一种急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权上述的急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立方法。

所述处理器执行所述计算机程序时实现上述急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s1。

示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述术前风险评估模型建立终端设备中的执行过程。

所述急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述术前风险评估模型建立管理终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述部件仅仅是术前风险评估模型建立终端设备的示例，并不构成对术前风险评估模型建立终端设备的限定，可以包括比上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述术前风险评估模型建立终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立终端设备的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述急性stanforda型主动脉夹层术前风险评估模型建立终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述术前风险评估模型建立终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。