基于肺部超声评分与临床危险因素构建新生儿呼吸窘迫综合征预后风险预测模型

高龙臣, 贾立杨, 郑旭

【作者机构】 河北省沧州市人民医院妇产儿童院区超声科
【分 类 号】 R725.6
【基    金】 河北省医学科学研究课题计划项目(20220322)。
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基于肺部超声评分与临床危险因素构建新生儿呼吸窘迫综合征预后风险预测模型

基于肺部超声评分与临床危险因素构建新生儿呼吸窘迫综合征预后风险预测模型

高龙臣 贾立杨 郑 旭

河北省沧州市人民医院妇产儿童院区超声科,河北沧州 061000

[摘要] 目的 探讨基于肺部超声评分与临床危险因素构建新生儿呼吸窘迫综合征(NRDS)预后风险预测模型,并验证模型的应用价值。方法 2023年1月至2024年12月纳入河北省沧州市人民医院收治的269例NRDS患儿。所有患儿均接受肺部超声检查及对症治疗,根据出院时临床结局进行分组,分为预后不良组(53例)与预后良好组(216例)。比较两组临床资料及肺部超声评分,通过多因素logistic回归分析影响因素。将影响因素引入R4.0软件构建风险方程式,绘制Calibration曲线和受试者操作特征曲线评估拟合度及预测效能,采用决策曲线分析评估模型临床净收益。结果 预后不良组患儿母亲妊娠糖尿病占比及肺部超声评分高于预后良好组,凝血酶原时间(PT)长于预后良好组,而胎龄、出生5 min Apgar评分则小于预后良好组(P<0.05)。多因素logistic回归模型分析结果显示,母亲有妊娠糖尿病、PT延长、肺部超声评分高为NRDS患儿预后不良的危险因素,胎儿胎龄长、出生5 min Apgar评分高是其保护因素(P<0.05)。Calibration曲线显示,NRDS患儿预后不良危险因素构建的风险预警模型拟合度好(Hosmer-Lemeshow χ2=0.196,P=0.072)。曲线下面积为0.898(95%CI:0.855~0.931,P<0.05),灵敏度、特异度、约登指数分别为84.91%、85.19%、0.701,预测模型的预测效能较优(P<0.05)。决策曲线显示,在风险阈值10%~92%时,该模型具有较好的临床优势。结论 基于肺部超声评分、妊娠糖尿病、PT及胎龄、Apgar评分5 min构建的风险预测模型对NRDS患儿预后具有良好的预测价值。

[关键词] 新生儿呼吸窘迫综合征;肺部超声评分;风险预测模型

新生儿呼吸窘迫综合征(neonatal respiratory distress syndrome,NRDS)是新生儿期一种常见的严重呼吸系统疾病,以进行性呼吸困难、紫绀和吸气三凹征为主要表现,多在生后不久或6 h内出现并快速进展,严重者可导致呼吸衰竭,是新生儿监护室死亡常见原因[1-2]。因此,如何对NRDS及时识别并进行有效的治疗是降低新生儿死亡的重要策略。X线是NRDS影像诊断与随访的主要手段,但其早期表现不典型,且重复照射存在辐射风险,家长接受度较差。相比之下,超声具有无辐射、操作简便及可动态重复等优点,临床应用日益广泛。肺部超声是一种基于超声波成像技术的非侵入性检查方法,能够半定量评估肺部的通气状态和肺水含量,可用于判断肺部疾病的性质和严重程度,已成为呼吸道急危重症的重要辅助诊疗手段[3]。肺部超声评分是广泛应用的肺通气量化评估工具。证据表明,该评分对急性呼吸窘迫征、呼吸衰竭等危重症患者具有良好的诊断与预后评估价值[4-5]。NRDS预后影响因素复杂且多维,单一临床指标或影像学参数的预测价值存在显著局限性,通过整合肺部超声评分与生物标志物、临床指标,不仅能够更早识别高危患儿,还能动态监测病情变化,为临床决策提供循证依据。因此,本研究构建基于多维度数据的NRDS预后风险预测模型,为临床治疗争取关键时间窗,以期降低NRDS的死亡率并改善患儿预后。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2023年1月至2024年12月纳入河北省沧州市人民医院收治的NRDS患儿作为研究对象。样本量估算:首先采用Kendall经验法估算横断面需求,根据公式n=uα2π(1-π)/δ2(设α=0.05,β=0.10,置信水平uα=1.96,允许误差δ=0.1,目标人群预后不良率π=0.35),计算得基础样本量87例,考虑20%的脱落率后需纳入≥109例;结合EPV准则及单中心临床实际可行性,最终确定纳入269例(含失访补偿样本)。经效能分析验证(OR=2.5时检验效能为85.6%),满足无复流率估计精度(相对误差≤10%)、组间差异检测(Δ=20%)及多因素logistic回归分析需求。最终共纳入NRDS患儿269例,其中男185例,女84例。

纳入标准:①符合NRDS的相关诊断标准[6],且经影像学检查确诊;②新生儿,胎龄≥28周。排除标准:①罹患先天性疾病,如先天性呼吸道畸形、心脏病等;②支气管发育不良合并先天性肺动脉高压;③有肺出血、新生儿湿肺、胎粪吸入综合征、感染性肺炎等其他肺部疾病;④合并严重心肾功能不全。本研究已获取河北省沧州市人民医院伦理委员会审核(K2021-034)。

1.2 研究方法

1.2.1 肺部超声检查 使用Sonosite P15212-02便携式超声诊断仪,于患儿安静时进行检查。取仰卧位及侧卧位,按腋前、后线将每侧肺划分前、侧、后3区,双侧共12区进行上下扫查,存录动态影像。由同一医师完成操作后,由2名未参与研究的超声医师双盲阅片,观察胸膜线、A线、B线、肺滑动征、肺实变及胸腔积液等,并对双肺12个区域进行评分。并按以下标准对每区最严重表现评分:0分(正常通气,肺滑动征伴A线或≤3条B线),1分(中度通气减少,多发典型B线),2分(重度通气减少,多发融合B线),3分(肺实变伴支气管充气征或胸腔积液)。12区总分最高36分,分值越高表明肺通气越差,病情越重[7]

1.2.2 临床资料收集 收集母亲资料,主要包括年龄、妊娠糖尿病、妊娠高血压、胎膜早破;胎儿资料:性别、胎龄、出生体质量、出生5 min Apgar评分、出生方式、发病时间、治疗情况[经鼻持续气道正压通气、一氧化氮治疗、肺表面活性物质(pulmonary surfactant,PS)首次使用时间]、实验室指标[白细胞计数、血红蛋白、凝血酶原时间(prothrombintime,PT)等]、肺部超声评分。

1.2.3 预后情况及分组 新生儿重症监护室所有患儿均接受对症治疗,根据出院时临床结局分为预后良好组与预后不良组。预后不良:治疗后效果不佳,无法撤机,出现严重并发症,家属放弃治疗或临床死亡[8];预后良好:出院时NRDS症状体征显著缓解或消失,生命体征平稳,胸片基本正常,成功脱离呼吸机和氧疗并治愈。

1.3 统计学方法

采用SPSS 25.0统计学软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料采用均数±标准差()表示,比较进行t检验;计数资料采用例数和百分比[例(%)]表示,比较进行χ2 检验;通过多因素logistic回归进行影响因素分析,以方差膨胀因子(variance inflation factor,VIF)和容忍度评价模型是否存在多重共线性问题。将独立危险因素引入R4.0统计学软件构建风险方程式,绘制校准曲线和受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线进行拟合度及预测效能评估,采用决策曲线分析评估模型临床净收益。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 预后不良组与预后良好组一般资料比较

53例患儿预后不良。预后不良组患儿母亲妊娠糖尿病占比及肺部超声评分高于预后良好组,PT长于预后良好组,胎龄、出生5 min Apgar评分则小于预后良好组(P<0.05)。见表1。

表1 预后不良组与预后良好组一般资料比较

注PS:肺表面活性物质;PT:凝血酶原时间。

2.2 NRDS患儿预后不良的多因素logistic回归分析

采用Box-Tidwell法进行线性假设检验,采用VIF评价模型是否存在多重共线性,将母亲妊娠糖尿病、胎龄、出生5 min Apgar评分、PT及肺部超声评分作为自变量,NRDS患儿发生预后不良作为因变量(是=1,否=0),纳入多因素logistic回归模型(经检验,连续自变量与logit转换值不存在线性关系),经多重共线性检验显示,所有自变量的VIF均<5,不存在多重共线性。多因素logistic回归分析结果显示,母亲有妊娠糖尿病、PT延长、肺部超声评分高为导致NRDS患儿预后不良的独立危险因素,胎儿胎龄长、出生5 min Apgar评分高是其保护因素(P<0.05)。见表2。

表2 NRDS患儿预后不良的多因素logistic回归分析

注NRDS:新生儿呼吸窘迫综合征;PT:凝血酶原时间;VIF:方差膨胀因子。

2.3 NRDS患儿预后不良的预测模型建立及验证

2.3.1 预测模型构建 采用R 4.0统计学软件根据logistic回归分析结果,构建患儿预后不良风险预测模型,Log(P/1-P)=-0.792+0.734×妊娠糖尿病-1.108×胎龄-0.827×出生5 min Apgar评分+0.911×PT+1.352×肺部超声评分。

2.3.2 模型验证Calibration曲线显示,NRDS患儿预后不良危险因素构建的风险预警模型拟合度良好(Hosmer-Lemeshow χ2=0.196,P=0.072),见图1。在验证集数据中对该模型进行验证,结果显示曲线下面积为0.898(95%CI:0.855~0.931,P<0.05),灵敏度、特异度、约登指数分别为84.91%、85.19%、0.701,预测模型的预测效能较优(P<0.05),见图2。决策曲线显示,在风险阈值10%~92%时,该模型具有较好的临床优势,见图3。

图1 NRDS患儿预后不良危险的预测模型的校准曲线

NRDS:新生儿呼吸窘迫综合征。

图2 NRDS患儿预后不良危险的预测模型的ROC曲线

NRDS:新生儿呼吸窘迫综合征;ROC:受试者操作特征。

图3 NRDS患儿预后不良危险的预测模型的决策曲线

NRDS:新生儿呼吸窘迫综合征。

3 讨论

NRDS多见于早产儿,因肺发育不成熟及PS缺乏所致。该病起病急、病死率与致残率较高,严重影响患儿生存质量[9]。早期影像学诊断和及时干预对NRDS救治至关重要。明确其不良预后的独立危险因素,有助于制订针对性防治策略,对改善预后具有重要临床意义。

影像学检查是肺部疾病诊断和评估的关键手段,X线和CT存在辐射性且难以重复检查,在新生儿中应用受限。肺部超声因无辐射、可床旁操作,更适用于重症监护室等特殊场所。该超声对整个胸部进行扫描,利用肺泡和间质含水量变化所产生的超声伪像识别肺实质病变。随着病情发展,肺泡及间质内液体聚集,或有纤维化表现,超声可显示肺实变、条形码征及大量积液等[10-11]。根据超声量化评分系统,对不同层面肺组织的病变进行直观的评价病变性质及严重程度。马洪欣等[12]研究显示,NRDS组肺部12分区超声评分高于对照组,且随着患儿病情严重程度加重,肺部12分区超声评分越高。国外的一项前瞻性研究显示,肺部超声是一种可靠的床旁诊断方式,比胸部X线更安全,被认为是诊断NRDS的替代方法[13]。以上分析与结论表明,肺部超声评分可准确评价NRDS肺部病变情况,可用于NRDS的诊断及病情监测。本研究多因素logistic回归模型结果显示,高肺部超声评分为导致NRDS患儿预后不良的独立危险因素,显示肺部超声评分与NRDS患儿预后不良关系密切。NRDS患儿病情严重程度不同,肺泡及间质内含水量不同,在超声声像中表现不同,临床医师根据肺实变伴支气管充气征或支气管充液征、胸膜线异常、非实变区呈AIS样改变甚至胸腔积液等表现进行评分,评分越高则提示肺部病变越严重,预后越差。陈慧敏等[14]研究结果表明,肺部超声评分是NRDS患儿预后不良的独立影响因素,可为NRDS病情监测及预后判断指导。Li等[15]研究认为,对于机械通气的NRDS患儿,肺部超声评分是预测机械通气成功脱机的便捷、准确的临床指标,机械通气脱机成功往往预示着患儿恢复良好,从而间接证实肺部超声评分与患儿预后有关。

除肺部超声评分外,母亲有妊娠糖尿病、PT延长也是导致NRDS患儿预后不良的独立危险因素,胎儿胎龄长、出生5 min Apgar评分高是其保护因素。母体血糖异常可诱发胎儿高胰岛素血症,后者不仅阻碍神经系统发育,还会通过拮抗肾上腺皮质激素抑制PS的合成与分泌,从而对胎儿肺发育与成熟产生不利影响。国外学者一致认为,良好的血糖水平对孕妇胎肺发育至关重要,控糖满意的妊娠糖尿病孕妇新生儿窒息、NRDS、肺炎的发生率与健康孕妇新生儿无差异,表明妊娠糖尿病影响新生儿预后[16-17]

本研究未统计新生儿母亲血糖控制水平,在今后的研究中,有待进一步分析新生儿目前血糖控制情况对NRDS的影响。PT是反映凝血功能障碍的重要指标,PT延长提示外源性凝血途径异常或伴有严重感染、多器官功能障碍。PT延长代表NRDS患儿出血风险增加,尤其颅内出血,更与全身炎症反应、器官功能衰竭等危重疾病状态有复杂关联,从而预示着患儿预后不良的概率大大增加[18]。肺泡Ⅱ型上皮细胞(PS主要来源)约在胎龄24周时开始少量产生PS,至35周左右分泌显著增多,PS缺乏程度与胎龄呈负相关,胎龄越大,PS缺乏症状越轻,患儿肺发育更成熟,预后通常更好[19]。Apgar评分是国际公认的新生儿窒息诊断评估工具,新生儿缺氧可引发纤溶亢进及微血栓形成,影响肺血管灌注,加剧肺部损伤,不利于NRDS病情控制,增加不良预后的风险[20]。本研究将多因素logistic回归筛选的5项因素进行整合,初次尝试构建NRDS预后的风险预测模型,并绘制ROC曲线与校准曲线验证模型预测效能与准确性,结果显示,曲线下面积为0.898(95%CI:0.855~0.931),Hosmer-Lemeshow拟合度检验χ2=0.196,P=0.072,且决策曲线显示,风险阈值10%~92%;提示基于肺部超声评分与临床危险指标构建的风险预测模型准确性、区分度较好,临床应用价值高,对NRDS预后不良具有一定的预测价值。

综上所述,肺部超声评分、母亲有妊娠糖尿病、PT及胎儿胎龄、出生5 min Apgar评分均是NRDS患儿预后不良的影响因素,基于上述5项因素构建的风险预测模型准确性、区分度良好,有助于临床个体化预测NRDS患儿预后,对医师治疗决策具有指导意义。

利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。

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Construction of prognostic risk prediction model for neonatal respiratory distress syndrome based on lung ultrasound scores and clinical risk factors

GAO Longchen JIA Liyang ZHENG Xu
Department of Ultrasound,Obstetrics and Gynecology and Children’s Branch of Cangzhou People’s Hospital,Hebei Province,Cangzhou 061000,China

[Abstract] Objective To explore the construction of a prognostic risk prediction model for neonatal respiratory distress syndrome (NRDS)based on lung ultrasound scores and clinical risk factors,and to verify the application value of the model.Methods A total of 269 children with NRDS admitted to Cangzhou People’s Hospital of Hebei Province from January 2023 to December 2024.All the children patients underwent lung ultrasound examination and symptomatic treatment.They were grouped according to the clinical outcomes at discharge and could be divided into the poor prognosis group (53 cases)and the good prognosis group (216 cases).The clinical data and lung ultrasound scores of the two groups were compared.The influencing factors were analyzed through multivariate logistic regression.Independent risk factors were introduced into R4.0 software to construct the risk equation.Calibration curves and receiver operating characteristic (ROC)curves were drawn to evaluate the fit and predictive efficacy.The decision curve analysis was adopted to evaluate the clinical net benefit of the model.Results The proportion of mothers with gestational diabetes mellitus and the lung ultrasound score in the poor prognosis group were higher than those in the good prognosis group,the prothrombin time (PT)was longer than that in the good prognosis group,while the gestational age and Apgar score of 5 min were lower than those in the good prognosis group(P <0.05).Multivariate logistic regression model results showed that maternal gestational diabetes,prolonged PT,and high lung ultrasound score were independent risk factors for poor prognosis in children with NRDS,while long fetal gestational age and a high Apgar score of 5 min were protective factors (P<0.05).The Calibration curve showed that the risk early warning model constructed for the risk factors of poor prognosis in children with NRDS had a good fit (Hosmer-Lemeshow χ2=0.196,P=0.072).The results showed that the area under the curve was 0.898(95%CI:0.855-0.931,P<0.05),and the sensitivity,specificity,and Youden index were 84.91%,85.19%,and 0.701 respectively.The predictive efficacy of the prediction model was superior (P<0.05).The decision curve showed that when the risk threshold was between 10%and 92%,this model had better clinical advantages.Conclusion The risk prediction model constructed based on lung ultrasound score,gestational diabetes mellitus,PT and gestational age,and Apgar score of 5 minute has a good predictive value for the prognosis of children with NRDS.

[Key words] Neonatal respiratory distress syndrome;Pulmonary ultrasound score;Risk prediction model

[中图分类号] R725.6

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210(2026)01(a)-0061-06

DOI:10.20047/j.issn1673-7210.25071336

[基金项目] 河北省医学科学研究课题计划项目(20220322)。

[通讯作者] 郑旭(1988.3-),男,副主任医师;研究方向:儿童超声。

(收稿日期:2025-07-17)

(修回日期:2025-10-10)

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