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作者：徐维虹1,2 沈南平3 陈瑜2 汪思园2 季彬2 孙霁雯3 何晓敏4通信作者：沈南平，Email：shennanping@scmc.com.cn作者单位：1上海交通大学护理学院，上海 200025；2上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心麻醉科，上海 200127；3上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心护理部，上海 200127；4上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心心胸外科，上海 200127本文刊发于 中华实用儿科临床杂志,2022,37(9):702-705.引用本文：徐维虹,沈南平,陈瑜,等.决策树在儿童先天性心脏病体外循环术后预测低体温发生风险中的应用[J].中华实用儿科临床杂志,2022,37(9):702-705.DOI:10.3760/cma.j.cn101070-20220114-00053.
摘要
目的 应用决策树模型分析先天性心脏病（先心病）体外循环复温后发生低体温的影响因素，为临床医护人员提供理论依据。方法 采用回顾性分析。选取2019年1月1日至4月30日上海儿童医学中心先心病手术患儿共711例为研究对象，建立决策树模型预测先心病体外循环术后低体温发生的危险因素。结果 决策树模型显示：体外循环方案、术前营养评分、患儿体表面积均为先心病体外循环复温后患儿发生低体温的高危因素。决策树模型在验证集上的准确性为86.45%，敏感性为77.14%，特异性为90.97%，受试者工作特征曲线下面积为0.851（95%CI：0.798～0.904）。结论 决策树模型在先心病体外循环术后预测低体温的发生有较高的价值，可从不同层面发现低体温发生的高危因素，并为临床医护人员对高危患儿采取预防性治疗和护理措施提供切实可行的参考。
关键词
决策树；先天性心脏病；体外循环；低体温
体温是人体重要的生命体征之一，术中非计划性低体温通常指在非治疗性降温的情况下，麻醉和手术期间人体核心温度低于36 ℃。既往研究提示，40％～75％的手术患者可出现术中低体温［1］。体外循环术（CPB）是手术治疗先天性心脏病（先心病）的重要辅助手段，CPB期间需经历治疗性低体温而后进行复温，但非计划性低体温却是CPB复温后的常见并发症［2］。尽管CPB后患儿已被视为术后低体温的高危人群，但目前的临床改进措施大部分基于传统温度管理流程，或是对现有流程的优化，缺少具有针对性、基于风险预测的预防及干预措施。决策树又称分类回归树（CART），一棵决策树由一个根节点、若干个内部节点和若干个叶节点组成，含一系列逻辑决策，从根节点到叶节点的每条路径都对应一条规则，还可对纳入指标的重要性进行排序，确定主要的影响因素［3］。目前，决策树已被广泛应用于预测事件发生及结局相关因素等问题，具有较好的敏感性与特异性［4］，而现阶段其在低体温预测方面尚未见相关报道。因此，本研究运用决策树模型分析先心病患儿CPB复温后发生低体温的影响因素，旨在为CPB术后低体温的识别与干预提供依据。
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资料与方法1.1 研究对象 回顾性研究。收集2019年1月1日至4月30日在上海儿童医学中心心胸外科于CPB辅助下完成先心病纠治术的711例患儿的临床资料。其中男379例（53.3%），女332例（46.7%）；中位年龄14.0（5.7～36.0）个月;体表面积中位数为0.4（0.3～0.6）m2。纳入标准：（1）≤18岁；（2）在本院完成CPB下先心病纠治术；（3）患儿监护人知情同意且签署知情同意书。排除标准：（1）严重缺失研究相关的资料；（2）患儿除心血管疾病外围术期合并其他系统并发症。本研究通过上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心医学伦理委员会批准（批准文号：SCMCIRB-Y2020110），并豁免监护人知情同意。1.2 方法 1.2.1 资料收集 入组患儿临床资料及营养评分、术前体温、禁食时间、手术方式、麻醉评分、麻醉时长、CPB方案、停机温度等均进行记录并核对。1.2.2 相关概念及分组 参照美国手术室注册护士协会（AORN）指南［5］，界定先心病患儿体外循环复温后监测的体温低于36 ℃即为低体温。根据患儿是否发生低体温分为低体温组和非低体温组进行研究。相关概念及测量方法见表1。
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结果2.1 一般资料比较 低体温组239例（33.6%）,年龄13.0（5.7～36.0）个月，体表面积0.4（0.3～0.6） m2，术前营养评分高风险患儿36例（15.1%）；非低体温组472例（66.4%）,年龄14.0（5.4～36.0）个月，体表面积0.4（0.3～0.7） m2，术前营养评分高风险患儿12例（2.5%）。2组术前营养风险患儿构成比较差异有统计学意义（χ2 =39.51，P<0.05）。2.2 手术相关资料比较 2组麻醉时长、入室体温及麻醉评级方面比较，差异均无统计学意义（均P>0.05）；2组禁食时间比较，差异有统计学意义（P<0.05），结果见表2。
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讨论儿童围术期体温管理极为重要，术后低体温是先心病患儿术后常见并发症之一，对患儿康复及预后均有严重负面影响。CPB所造成的长时间核心温度降低可导致多组织器官代谢功能下降，并进一步引起器官功能衰竭［7］。因此，建立先心病患儿CPB复温后低体温发生的决策预测模型，可有效发现高风险人群，为临床治疗团队早识别、早干预提供经验。决策树模型可解释各因素对结果变量的重要程度，并以树形图形式直观地展示分析过程，且能划分出有不同特征的亚组，便于临床医护人员识别高危人群。构建的决策树模型除可筛选有统计学意义的影响因素外，还能探索各因素间的交互作用。决策树的分类规则简单，可解释性较强，医护人员可通过简单的判断找出高危患者，为其提供针对性、多维度的综合干预措施。先心病患儿CPB过程中为提高灌注安全性，需在低温下运行。而大部分复杂先心病纠治术更需在中/深低温甚至停循环下进行，有利于充分暴露视野并降低组织代谢率［8］。本研究中，CPB方案是决策树中的根节点，为最主要的低体温影响因素。当体外循环采用中/深低温时，80.7%（134/166例）的患儿易在CPB术后发生低体温。既往研究发现，转流温度越低，复温过程中会通过加速，使机体在短时间内承受体温大幅度波动，干扰机体正常的体温调节中枢，导致患儿核心外周温度分布不均，热量差在全身进行重新分布，机体核心体温因此出现明显下降，从而更易导致复温后低体温的发生［9］。从本研究决策树建立可总结得出，体外转流的温度越低，机体快速复温后会因全身各部位温度不一致，极易引发低体温等并发症。此外，决策树结果还显示，患儿体表面积作为体外循环方案（中/深低温）的子节点，是发生低体温的重要影响因素。体表面积≥0.24 m2的患儿更易发生CPB后低体温。既往研究发现，体表面积或体质量可能是影响患者术后体温恢复的独立因素［10］；多因素Logistic分析显示，患者的体质量指数与复温速度呈正相关,影响患者的体温变化［11］。因此，当患儿手术中计划采用中/深低体温体外循环方案时，需进一步确认其体表面积，当体表面积≥0.24 m2时，提示为CPB复温后发生低体温的高危患儿，应及时采取针对性温度干预，减少不必要的散热，严密观察评估，及时调整暖风毯、水毯等措施。本研究中决策树子节点还分析得出，患儿CPB方案采取常温或浅低温及术前营养评分（STAMP）<4分为低风险时，92.04%(289/314例）的患儿将不会发生低体温。这提示临床医护人员针对此类患儿，在不同的体外方案及术前营养状态下，应给予不同的体温管理方案。同时该结果也是决策树优势在本研究中的体现，决策树模型会根据患者的临床结局计算每条分支的概率，医疗机构可根据成本-效益分析，合理配置相应的医疗资源，有效降低医疗成本［12］。而针对营养评分高风险（≥4分）的患儿，虽然CPB方案采取常温或浅低温，术后发生低体温的概率仍达58.82%(10/17例）。张慧文等［13］在先心病患儿营养相关的研究中提到，营养不良患儿发生低体温的主要原因在于先心病血流动力学改变导致心功能不全、静脉淤血、肠道功能紊乱、蛋白质消化吸收不良，且先心病患儿的能量消耗水平远超正常婴幼儿，热量消耗明显增加，进而导致体温下降。因此，治疗团队术前应重视患儿营养评估，对存在营养风险的患儿除早期干预，还应在围术期及手术过程中备好相应的保温设施。研究中，禁食时间及停机温度在单因素统计中有意义，但并未纳入模型分析。Akers等［5］的研究中发现，患儿长时间禁食，热量产生减少，低体温发生率会随之增加。而CPB视患儿的核心温度、心功能情况进行停机，体外停机温度能间接说明患儿复温的有效性。但在本研究所构建的决策树模型中，未纳入这几个指标，可能因为指标在模型中的重要性相对较低。随着快速康复理念的不断推行，禁食时间在临床应用中不断优化，根据临床特点缩短禁食、禁水时间，给予患儿，尤其是小婴儿更合理的禁食方案，可减少并发症的发生。针对停机温度，由于人体在体外循环停机时仍会出现各部分体温不均匀，即深部温度和表面温度的差异，内环境仍不稳定，处于复温措施中。因此与纳入模型的指标相比，二者不能很好地起到有效预测低体温的价值，所以未进入决策评分系统。综上，通过决策树模型分析先心病CPB复温后发生低体温的影响因素，可帮助医护人员快速找到对低体温发生影响最大的因素排序、组合，便于临床医护人员快速识别低体温高危患儿。但本研究存在一定的局限性，由于时间、人力等方面的限制，本研究只在1家医院进行研究，病历来源可能存在偏倚。今后可开展多中心研究，扩大样本量，进一步验证此结果。
参考文献略（制作：新乡医学院期刊社网络与数字出版部）
《中华实用儿科临床杂志》
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