News Release

一个创新性地实现手术并发症分级、发生发展通路描述和精准预测的系统

Peer-Reviewed Publication

Science China Press

GCP(分级、聚类可视化和预测)网络系统结构图

image: 图中描述了危险因素聚类与并发症等级之间的关系。蓝色节点代表危险因素簇,红色节点代表并发症等级组。ASA指美国麻醉医师协会。 view more 

Credit: ©《中国科学》杂志社

近日,《Science China Life Sciences》杂志在线发表了北京协和医院于晓初教授和北京协和医学院基础学院姜晶梅教授的合作研究成果,该研究团队基于中国四家大型三甲医院六大类手术科室共51030例外科住院手术患者数据,开发出一套实现手术并发症分级、发生发展通路描述和精准预测的系统。

该研究采用贝叶斯网络建模方法,对业内普遍共识的17个术前风险因素、常见的22类并发症和死亡的关系进行双轨并列评估,既含医生专家团队(54名)的经验,也有数据潜在的自然结构驱动。最终术前风险因素和并发症以自然聚集成簇的形式聚集了11个簇(即11个节点,节点间共32条有向边代表直接关联,且任意连续两条有向边代表间接关联)。结果显示:(1)由有向边构成了各簇之间的依赖和被依赖的关系。如位于网路中心的III级并发症(主要由肺部感染构成)直接依赖于4/5的风险因素簇,并可引发所有其他级别并发症的发生。(2)在某或某些风险条件下同时预测各级并发症发生的概率。如利用5个风险因素簇对较严重的IVb、V级并发症的预测受试者工作特征曲线(AUC)接近0.9。(3)实现了手术并发症不同严重程度的相对简化分级,22类并发症和死亡被分为5级。

本研究重要特色在于:(1)转变了仅把风险因素作为原因的视角,在风险因素→并发症发生→并发症进展→恶化(死亡)的通路上,没有绝对的因和果,并发症自身也可引起其他并发症的发生。如从I到IVb级并发症,相对平均水平增加死亡的倍数为4.4-69.8。(2)网络中风险因素和并发症都是以聚集成团的形式,说明这些自然聚集的元素根源上有共同的形成机制,对这些聚集元素的根本原因进行干预可起到事半功倍的效果,为并发症的预防提供了方向。(3)并发症的发生发展网络是动态平衡的,呈现牵一发动全身的状态,因此在并发症的管理上要切中要害,切断通路上的重要节点的发生将会对于所有并发症的预防都有显著效果。

本研究揭示了围术期手术并发症之间的转化关系,给并发症临床管理的启示是:注意引发手术并发症根本因素的改善性管理,并动态改善手术并发症的医疗管理着力点,提高手术患者的安全水平。

研究详情请见原文:

Network prediction of surgical complication clusters: a prospective multicenter cohort study

https://doi.org/10.1007/s11427-022-2200-1


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