基于早期血小板相关参数的支气管肺发育不良风险预测模型的构建与验证

doi:10.11958/20231602

天津医药 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (7): 748-754.doi: 10.11958/20231602

基于早期血小板相关参数的支气管肺发育不良风险预测模型的构建与验证

薛玉恒(), 茆宁, 刘文强, 杨倩倩, 徐艳, 王军^∆()

徐州医科大学附属医院儿科（邮编221000）

收稿日期:2023-10-25 修回日期:2023-12-26 出版日期:2024-07-15 发布日期:2024-07-11
通讯作者: ^∆E-mail：664586331@qq.com
作者简介:薛玉恒（1995），女，硕士在读，主要从事新生儿支气管肺发育不良方面研究。E-mail：719741950@qq.com
基金资助:
江苏省妇幼健康科研项目(F201850)

Construction and validation of a risk prediction model for bronchopulmonary dysplasia based on early platelet-related parameters

XUE Yuheng(), MAO Ning, LIU Wenqiang, YANG Qianqian, XU Yan, WANG Jun^∆()

Department of Neonatology, the Affliated Hospital of Xuzhou Medical University, Xuzhou 221000, China

Received:2023-10-25 Revised:2023-12-26 Published:2024-07-15 Online:2024-07-11
Contact: ^∆E-mail：664586331@qq.com

薛玉恒, 茆宁, 刘文强, 杨倩倩, 徐艳, 王军. 基于早期血小板相关参数的支气管肺发育不良风险预测模型的构建与验证[J]. 天津医药, 2024, 52(7): 748-754.

XUE Yuheng, MAO Ning, LIU Wenqiang, YANG Qianqian, XU Yan, WANG Jun. Construction and validation of a risk prediction model for bronchopulmonary dysplasia based on early platelet-related parameters[J]. Tianjin Medical Journal, 2024, 52(7): 748-754.

摘要/Abstract

摘要：

目的构建并验证基于新生儿重症监护病房（NICU）的早产儿早期血小板相关参数对支气管肺发育不良（BPD）风险预测模型，从而早期识别高风险人群并进行干预。方法收集NICU收治的291例胎龄（GA）≤32周或出生体质量（BW）<1 500 g的早产儿的临床资料。最终纳入214例作为建模组，根据生后28 d是否吸氧分为BPD组（76例）和非BPD组（138例）。比较2组围生期资料、血小板相关参数等指标，采用Logistic回归筛选BPD的影响因素，应用受试者工作特征（ROC）曲线评价模型的预测价值，并构建列线图。收集同一中心收治的GA≤32周或BW<1 500 g的105例早产儿作为验证组，分为BPD组（43例）和非BPD组（62例），利用ROC曲线、校准曲线内部验证预测模型的效能。结果建模组Logistic回归分析显示，GA、BW、Apgar 5 min≤7分、有创通气、血小板计数（PLT）、平均血小板体积（MPV）在模型中有统计学意义（P<0.05）。根据多因素分析结果以R语言分别绘制预测模型列线图。3个模型的ROC曲线下面积（AUC）分别为0.908、0.931和0.918（P<0.05）。采用Bootstrap法对验证组进行验证，校准曲线显示拟合度良好，3个模型内部验证的AUC分别为0.877、0.890和0.886。结论 GA、BW、有创通气、Apgar 5 min≤7分、MPV、PLT可作为BPD发生的预测因素，有助于临床医生早期发现并干预BPD的发生发展。

关键词: 支气管肺发育不良, 婴儿, 早产, 血小板计数, 危险因素, 预测

Abstract:

Objective To develop and validate a risk prediction model based on early platelet-related parameters for bronchopulmonary dysplasia (BPD) in neonates admitted to the neonatal intensive care unit (NICU), and to facilitate early identification and intervention in high-risk populations. Methods Clinical data of 291 preterm infants with a gestational age (GA) ≤32 weeks or a birth weight (BW) <1 500 g, admitted to the NICU, were retrospectively analyzed. Out of these, 214 cases were selected as the modeling group. This group was further categorized into the BPD group (n=76) and the non-BPD group (n=138), based on whether they required oxygen therapy at 28 days post-birth. Perinatal data, platelet-related parameters and other indicators between the two groups. Univariate and multivariate Logistic regression analyses were conducted to identify BPD risk factors, followed by the construction of a nomogram. An additional cohort of 105 preterm infants with GA≤32 weeks or BW<1 500 g, were used to validate the model. This cohort was divided into the BPD group (n=43) and the non-BPD (n=62) group. Receiver operating characteristic (ROC) curve and calibration curve were used to internally verify the efficiency of the prediction model. Results The Logistic regression analysis identified GA, BW, Apgar score at 5 minutes≤7, invasive ventilation, platelet count (PLT) and mean platelet volume (MPV) as significant factors in the model (P<0.05). The constructed nomogram was formulated using R language, and the areas under the ROC curve (AUC) for the three models were 0.908, 0.931 and 0.918, respectively (P<0.05). The verification group was verified by Bootstrap. The calibration curve showed a good fit. The internal validation AUC values of the three models were 0.877, 0.890 and 0.886, respectively. Conclusion GA, BW, invasive ventilation, Apgar score at 5 minutes≤7, MPV and PLT are key risk factors for BPD onset. The risk prediction model based on these indicators can effectively predict BPD, providing clinicians with a valuable tool for early detection and intervention in the development of BPD.

Key words: bronchopulmonary dysplasia, infant, premature, platelet count, risk factors, forecasting

中图分类号:

R722.6，R446.111

图/表 11

参考文献 21

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组别				n	有创通气				有创通气时间/d				有创通气≥3 d					有创通气≥14 d				无创通气时间/d						男性			GA/周
非BPD组				138	61（44.2）				5.00（2.00，8.00）				45（32.6）					7（5.1）				22.00（15.00，30.00）						77（55.8）			31.00（30.11，31.57）
BPD组				76	60（78.9）				16.50（9.00，24.75）				59（77.6）					39（51.3）				41.00（34.00，50.75）						49（64.5）			29.50（28.43，30.68）
t、Z或χ²					24.077^＊＊				6.809^＊＊				39.769^＊＊					62.107^＊＊				9.173^＊＊						1.524			6.363^＊＊
组别			Apgar 1 min≤7分				Apgar 5 min≤7分					使用咖啡因			抗生素使用时间/d						最大PIP≤20 cmH₂O					最大FiO₂>25%						BW/g
非BPD组			127（92.0）				98（71.0）					119（86.2）			13.00（8.00，18.00）						118（85.5）					41（29.7）						1 508.84±287.20
BPD组			75（98.7）				68（89.5）					74（97.4）			33.00（24.00，42.75）						60（78.9）					42（55.3）						1 188.55±296.88
t、Z或χ²			2.940				9.598^＊＊					6.868^＊＊			9.679^＊＊						1.507					13.478^＊＊						7.714^＊＊
组别	静脉营养持续时间/d							适于胎龄儿		妊娠期高血压				妊娠期糖尿病			妊娠期甲状腺功能减退			妊娠期甲状腺功能亢进				妊娠期贫血			剖宫产			多胎				应用产前激素
非BPD组	16.00（12.00，23.00）							130（94.2）		38（27.5）				23（16.7）			11（8.0）			3（2.2）				4（2.9）			107（77.5）			32（23.2）				111（80.4）
BPD组	30.00（23.00，41.00）							69（90.8）		30（39.5）				16（21.1）			11（14.5）			0（0.0）				3（3.9）			61（80.3）			14（18.4）				59（77.6）
t、Z或χ²	7.963^＊＊							0.876		3.222				0.633			2.247			0.472				0.000			0.216			0.660				0.236
组别		应用产前抗生素				胎膜早破≥18 h					新生儿败血症					≥Ⅱ期NEC			ROP				≥Ⅱ级RDS		hsPDA				肺动脉高压				≥Ⅲ级IVH
非BPD组		48（34.8）				41（29.7）					83（60.1）					5（3.6）			25（18.1）				33（23.9）		28（20.3）				1（0.7）				1（0.7）
BPD组		24（31.6）				26（34.2）					70（92.1）					4（5.3）			40（52.6）				57（75.0）		42（55.3）				13（17.1）				6（7.9）
t、Z或χ²		0.225				0.462					24.564^＊＊					0.047			27.608^＊＊				52.488^＊＊		27.234^＊＊				18.913^＊＊				5.858^＊

组别				n	有创通气				有创通气时间/d				有创通气≥3 d					有创通气≥14 d				无创通气时间/d						男性			GA/周
非BPD组				138	61（44.2）				5.00（2.00，8.00）				45（32.6）					7（5.1）				22.00（15.00，30.00）						77（55.8）			31.00（30.11，31.57）
BPD组				76	60（78.9）				16.50（9.00，24.75）				59（77.6）					39（51.3）				41.00（34.00，50.75）						49（64.5）			29.50（28.43，30.68）
t、Z或χ²					24.077^＊＊				6.809^＊＊				39.769^＊＊					62.107^＊＊				9.173^＊＊						1.524			6.363^＊＊
组别			Apgar 1 min≤7分				Apgar 5 min≤7分					使用咖啡因			抗生素使用时间/d						最大PIP≤20 cmH₂O					最大FiO₂>25%						BW/g
非BPD组			127（92.0）				98（71.0）					119（86.2）			13.00（8.00，18.00）						118（85.5）					41（29.7）						1 508.84±287.20
BPD组			75（98.7）				68（89.5）					74（97.4）			33.00（24.00，42.75）						60（78.9）					42（55.3）						1 188.55±296.88
t、Z或χ²			2.940				9.598^＊＊					6.868^＊＊			9.679^＊＊						1.507					13.478^＊＊						7.714^＊＊
组别	静脉营养持续时间/d							适于胎龄儿		妊娠期高血压				妊娠期糖尿病			妊娠期甲状腺功能减退			妊娠期甲状腺功能亢进				妊娠期贫血			剖宫产			多胎				应用产前激素
非BPD组	16.00（12.00，23.00）							130（94.2）		38（27.5）				23（16.7）			11（8.0）			3（2.2）				4（2.9）			107（77.5）			32（23.2）				111（80.4）
BPD组	30.00（23.00，41.00）							69（90.8）		30（39.5）				16（21.1）			11（14.5）			0（0.0）				3（3.9）			61（80.3）			14（18.4）				59（77.6）
t、Z或χ²	7.963^＊＊							0.876		3.222				0.633			2.247			0.472				0.000			0.216			0.660				0.236
组别		应用产前抗生素				胎膜早破≥18 h					新生儿败血症					≥Ⅱ期NEC			ROP				≥Ⅱ级RDS		hsPDA				肺动脉高压				≥Ⅲ级IVH
非BPD组		48（34.8）				41（29.7）					83（60.1）					5（3.6）			25（18.1）				33（23.9）		28（20.3）				1（0.7）				1（0.7）
BPD组		24（31.6）				26（34.2）					70（92.1）					4（5.3）			40（52.6）				57（75.0）		42（55.3）				13（17.1）				6（7.9）
t、Z或χ²		0.225				0.462					24.564^＊＊					0.047			27.608^＊＊				52.488^＊＊		27.234^＊＊				18.913^＊＊				5.858^＊

组别			n			PDW/%
组别			n			第1天							第1周							第2周
非BPD组			138			16.60（16.10，16.90）							16.86（16.67，17.14）							16.74（16.50，16.98）
BPD组			76			16.58（16.20，16.90）							17.11（16.90，17.37）							17.20（16.91，17.39）
Z						0.251							4.404^＊＊							6.497^＊＊
组别					PLT/（×10⁹/L）
组别					第1天							第1周						第2周
非BPD组					207.75（170.00，256.25）							196.88（162.60，243.06）						318.50（270.75，410.04）
BPD组					186.00（133.50，230.88）							151.25（107.53，199.75）						257.88（187.75，354.63）
Z					3.122^＊＊							4.833^＊＊						4.124^＊＊
组别		MPV/fL													PCT/%
组别		第1天						第1周		第2周					第1天				第1周			第2周
非BPD组		9.00（8.60，9.50）						9.60（9.19，10.15）		10.50（9.97，11.11）					0.20（0.16，0.24）				0.19（0.16，0.24）			0.35（0.30，0.43）
BPD组		9.50（9.00，10.40）						10.25（9.85，11.00）		11.43（10.84，12.38）					0.17（0.14，0.21）				0.15（0.12，0.20）			0.30（0.23，0.40）
Z		5.232^＊＊						6.627^＊＊		6.875^＊＊					3.172^＊＊				4.349^＊＊			3.268^＊＊
组别				PMI/（μL/L）
组别				第1天							第1周						第2周
非BPD组				1 949.75（1 597.50，2 383.58）							1 924.14（1 617.43，2 341.30）						3 514.98（2 961.60，4 309.90）
BPD组				1 673.40（1 400.10，2 083.95）							1 507.48（1 161.02，1 994.42）						3 023.80（2 321.61，3 941.27）
Z				3.182^＊＊							4.323^＊＊						3.246^＊＊
组别	P-LCR/%													PLR
组别	第1天						第1周		第2周					第1天		第1周					第2周
非BPD组	21.80（18.98，25.33）						29.34（26.28，32.97）		34.23（30.58，38.23）					68.15（52.98，88.01）		66.61（51.36，84.86）					62.33（48.42，82.29）
BPD组	22.80（18.59，26.91）						29.49（25.04，33.75）		34.80（30.19，41.38）					61.75（48.06，80.48）		59.20（45.59，76.94）					62.48（48.02，82.69）
Z	0.986						0.418		1.309					1.386		1.557					0.337

组别			n			PDW/%
组别			n			第1天							第1周							第2周
非BPD组			138			16.60（16.10，16.90）							16.86（16.67，17.14）							16.74（16.50，16.98）
BPD组			76			16.58（16.20，16.90）							17.11（16.90，17.37）							17.20（16.91，17.39）
Z						0.251							4.404^＊＊							6.497^＊＊
组别					PLT/（×10⁹/L）
组别					第1天							第1周						第2周
非BPD组					207.75（170.00，256.25）							196.88（162.60，243.06）						318.50（270.75，410.04）
BPD组					186.00（133.50，230.88）							151.25（107.53，199.75）						257.88（187.75，354.63）
Z					3.122^＊＊							4.833^＊＊						4.124^＊＊
组别		MPV/fL													PCT/%
组别		第1天						第1周		第2周					第1天				第1周			第2周
非BPD组		9.00（8.60，9.50）						9.60（9.19，10.15）		10.50（9.97，11.11）					0.20（0.16，0.24）				0.19（0.16，0.24）			0.35（0.30，0.43）
BPD组		9.50（9.00，10.40）						10.25（9.85，11.00）		11.43（10.84，12.38）					0.17（0.14，0.21）				0.15（0.12，0.20）			0.30（0.23，0.40）
Z		5.232^＊＊						6.627^＊＊		6.875^＊＊					3.172^＊＊				4.349^＊＊			3.268^＊＊
组别				PMI/（μL/L）
组别				第1天							第1周						第2周
非BPD组				1 949.75（1 597.50，2 383.58）							1 924.14（1 617.43，2 341.30）						3 514.98（2 961.60，4 309.90）
BPD组				1 673.40（1 400.10，2 083.95）							1 507.48（1 161.02，1 994.42）						3 023.80（2 321.61，3 941.27）
Z				3.182^＊＊							4.323^＊＊						3.246^＊＊
组别	P-LCR/%													PLR
组别	第1天						第1周		第2周					第1天		第1周					第2周
非BPD组	21.80（18.98，25.33）						29.34（26.28，32.97）		34.23（30.58，38.23）					68.15（52.98，88.01）		66.61（51.36，84.86）					62.33（48.42，82.29）
BPD组	22.80（18.59，26.91）						29.49（25.04，33.75）		34.80（30.19，41.38）					61.75（48.06，80.48）		59.20（45.59，76.94）					62.48（48.02，82.69）
Z	0.986						0.418		1.309					1.386		1.557					0.337

变量	β	SE	Wald χ²	P	OR（95%CI）
GA	-0.616	0.192	10.308	0.001	0.540（0.371~0.787）
Apgar 5 min≤7分	1.739	0.617	7.936	0.005	5.693（1.697~19.093）
BW	-0.003	0.001	11.984	0.001	0.997（0.995~0.999）
有创通气	2.431	0.498	23.843	<0.001	11.372（4.286~30.173）
PLT	-0.007	0.003	4.556	0.033	0.993（0.986~0.999）
MPV	1.006	0.334	9.061	0.003	2.734（1.420~5.262）
常数项	11.538	6.473	3.177	0.075	1.025×10⁵

基于早期血小板相关参数的支气管肺发育不良风险预测模型的构建与验证

Construction and validation of a risk prediction model for bronchopulmonary dysplasia based on early platelet-related parameters

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变量	β	SE	Wald χ²	P	OR（95%CI）
GA	-0.654	0.190	11.792	0.001	0.520（0.358~0.755）
Apgar 5 min≤7分	1.273	0.600	4.501	0.034	3.570（1.102~11.568）
BW	-0.003	0.001	12.144	<0.001	0.997（0.995~0.999）
有创通气≥3 d	2.477	0.504	24.182	<0.001	11.902（4.435~31.940）
PLT	-0.010	0.004	7.165	0.007	0.990（0.984~0.997）
MPV	0.699	0.327	4.565	0.033	2.012（1.059~3.822）
常数项	15.845	6.597	5.769	0.016	7.610×10⁶

变量	β	SE	Wald χ²	P	OR（95%CI）
GA	-0.628	0.191	10.771	0.001	0.533（0.367~0.776）
Apgar 5min≤7分	1.259	0.613	4.222	0.040	3.522（1.060~11.702）
BW	-0.002	0.001	6.117	0.013	0.998（0.996~0.999）
有创通气≥14 d	3.070	0.617	24.737	<0.001	21.542（6.425~72.227）
PLT	-0.005	0.002	6.148	0.013	0.995（0.991~0.999）
MPV	0.644	0.235	7.512	0.006	1.904（1.201~3.016）
常数项	14.312	6.157	5.403	0.020	1.643×10⁶

模型	建模组		验证组
模型	AUC（95%CI）	Hosmer-Lemeshow χ²	AUC（95%CI）	Hosmer-Lemeshow χ²
模型1	0.908（0.867~0.948）	8.236	0.877（0.809~0.945）	7.346
模型2	0.931（0.897~0.966）	3.973	0.890（0.828~0.953）	3.472
模型3	0.918（0.880~0.956）	11.545	0.886（0.820~0.952）	10.507

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