Dieser Artikel beschreibt eine einzelne präoperative, mittels Ultraschall ermittelte venöse C2/A-Messung, ergänzt durch D-Dimer, zur Identifizierung orthopädischer Chirurgiepatienten mit erhöhtem Risiko für eine postoperative tiefe Beinvenenthrombose.
Forschungsartikel
Präoperative venöse Verhältnis von Umfang-Quadrat zu Fläche (C2/A) und D-Dimer zur Vorhersage einer tiefen Venenthrombose nach orthopädischer Operation
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Die tiefe Venenthrombose (TVT) ist eine häufige Komplikation nach orthopädischer Chirurgie. Diese prospektive Beobachtungsstudie untersuchte, ob eine einzelne präoperative Basislinienmessung des Verhältnisses aus quadriertem venösem Umfang zu Fläche (C2/A), allein und in Kombination mit D-Dimer, mit der Detektion einer TVT innerhalb der ersten 7 postoperativen Tage assoziiert ist. Es wurden 150 erwachsene Patienten eingeschlossen, die einer orthopädischen Operation unterzogen wurden; 37 entwickelten eine TVT, 113 nicht. Präoperativ wurden Umfang (C) und Fläche (A) jeweils am Ende der Ausatmung separat mit dem integrierten Messprogramm des Ultraschallsystems innerhalb desselben Erfassungszyklus bestimmt. Die Forscher berechneten C2/A als C2 geteilt durch A. Um diese Regel konsistent auf den behaltenen Datensatz auf Ebene der Teilnehmer anzuwenden, erfolgte sämtliche Nachanalyse mittels C2/A, das erneut aus den behaltenen Feldern C und A berechnet wurde. Postoperativ wurde unter einem vorgegebenen, intensivierten Ultraschall-Überwachungsplan, der ausschließlich zur Erfassung des Endpunkts diente, alle 12 Stunden über 7 Tage Ultraschall durchgeführt. Die Flächen unter den ROC-Kurven (Receiver Operating Characteristic) betrugen 0,893 für das C2/A der Vena femoralis communis, 0,817 für das C2/A der Vena femoralis superficialis, 0,906 für das C2/A der Vena poplitea und 0,834 für D-Dimer. Das ursprünglich festgelegte Modell aus C2/A der Vena femoralis superficialis und D-Dimer wies eine apparente Fläche unter der Kurve von 0,887 und eine stratifizierte, 5-fache, kreuzvalidierte, „out-of-fold“ Fläche unter der Kurve von 0,877 auf. Ein exploratives Modell mit fünf Variablen erreichte eine „out-of-fold“ Fläche unter der Kurve von 0,938. Unter Verwendung kohortenbasierter Schwellenwerte von 16,26 für das C2/A der Vena femoralis superficialis und 2,15 mg/L FEU für D-Dimer trat TVT bei 0 von 78 Patienten ohne erhöhten Marker, bei 15 von 50 Patienten mit einem erhöhten Marker und bei 22 von 22 Patienten mit beiden erhöhten Markern auf. Das präoperative venöse C2/A und D-Dimer waren mit einer frühen postoperativen TVT assoziiert, jedoch sind die Schwellenwerte und Modelle noch explorativ und bedürfen einer externen Validierung.
Einleitung
Tiefe Beinvenenthrombosen (DVT) bleiben eine bedeutende perioperative Komplikation nach orthopädischen Eingriffen. Chirurgische Traumata, verminderte Mobilität, lokale venöse Stase und postoperative Hyperkoagulabilität führen zusammenhängend zu einem erhöhten Risiko für venöse Thromboembolien, und die Ausbreitung des Thrombus oder dessen Embolisierung kann zu einer Lungenembolie und erheblicher Morbidität führen1,2. Obwohl pharmakologische, auf Übungen basierende und mechanische Prophylaxestrategien weit verbreitet sind, treten postoperative DVTs weiterhin auf, was auf die Notwendigkeit nichtinvasiver präoperativer Marker hinweist, die eng mit der lokalen venösen Umgebung verknüpft sind3,4.
Die derzeitige Screening-Methode stützt sich stark auf die Doppler-Sonographie und die D-Dimer-Testung5,6. Die Sonographie ist nichtinvasiv, wiederholbar und zentral für die Diagnose einer tiefen Venenthrombose (DVT), doch herkömmliche Messgrößen wie Durchmesser und Fluss werden oft erst interpretiert, nachdem sich bereits ein Thrombus gebildet hat oder hämodynamische Störungen sichtbar sind7,8. D-Dimer ist sensitiv für thrombotische Erkrankungen, weist jedoch bei perioperativen Patienten eine begrenzte Spezifität auf, da Alter, Trauma, Entzündungen und operationbedingte Fibrinolyse die zirkulierenden Spiegel erhöhen können, ohne dass eine DVT vorliegt9,10. Neuere arbeitsgruppenübergreifende Ansätze zur altersangepassten D-Dimer-Bestimmung unterstreichen zudem, dass das Alter die Interpretation maßgeblich beeinflusst, obwohl diese Schwellenwerte für die diagnostische Ausschlussdiagnose und nicht für die präoperative Vorhersage konzipiert wurden11. Klinische Risikoscores wie der Caprini-Score fassen systemische und anamnestische Risikofaktoren zusammen, quantifizieren jedoch nicht direkt subtile lokale venöse Geometrien12.
Die Querschnittsgeometrie der Vene stellt eine plausible Verbindung zwischen lokaler Anatomie und thrombotischem Risiko dar. Der Morphologieindex C2/A, berechnet als das Quadrat des Querschnittsumfangs dividiert durch die Querschnittsfläche, nimmt zu, wenn ein Gefäß weniger kreisförmig oder stärker verzerrt wird. Ein höherer Wert kann eine Abflachung, verminderte Wandelastizität, externe Kompression oder einen abnormalen transmuralen Druck widerspiegeln13. Morphologische Studien zur Venenerkrankung untermauern die Relevanz der Venenwand- und Luminastruktur für die klinische Venenfunktionsstörung13. C2/A könnte daher die lokale strukturelle Anfälligkeit erfassen, während D-Dimer den systemischen Fibrinumsatz widerspiegelt. In Kombination mit einem klinischen Score wie Caprini könnten diese beiden Marker ein vollständigeres präoperatives Risikoprofil liefern14. Daher untersuchte diese Studie den prädiktiven Wert eines einzelnen basislinienmäßigen präoperativen C2/A, gemessen in der CFV, SFV und POV, für postoperative tiefe Venenthrombosen nach orthopädischer Operation und ob die Kombination von C2/A mit D-Dimer die Diskriminierung verbessert.
Protokoll
Die Studie wurde gemäß den institutionellen Leitlinien für humangenetische Forschung durchgeführt. Die Studie wurde von dem Ethikkomitee des Xijing-Krankenhauses, Air Force Medical University, genehmigt (Genehmigungsnummer KY20232031-F-1). Alle Teilnehmer erhielten Informationen über die Studienabläufe und gaben vor der Einschreibung ihre schriftliche, informierte Einwilligung ab. Die wichtigsten Geräte, Nachweise, Software und RRID-Status sind in der Tabelle der Materialien aufgeführt. Da es sich um eine prospektive Beobachtungsstudie ohne experimentellen Eingriff handelte, war keine separate experimentelle Kontrollgruppe erforderlich.
Studienplanung und Teilnehmer
Diese prospektive Beobachtungsstudie schloss 150 Patienten ein, die zwischen Dezember 2023 und Juli 2024 an der Ersten Angegliederten Klinik der Medizinischen Universität der Luftwaffe für eine orthopädische Operation vorgesehen waren. Infrage kommende Patienten wiesen keine präoperative tiefe Beinvenenthrombose (DVT) auf und waren in der Lage, die standardisierte Ultraschalluntersuchung abzuschließen. Ausgeschlossen wurden Patienten mit bestehender DVT, einer Vorgeschichte von DVT, einer vaskulären Verletzung oder Fehlbildung der unteren Extremitäten, einer Dysfunktion der tiefen Venenklappen, Herzinsuffizienz, venöser Hypertonie der unteren Extremitäten infolge von Becken- oder Bauchtumoren, Gerinnungsstörungen, langfristiger Antikoagulationstherapie, einer schweren Fraktur, die eine Mitarbeit an der Untersuchung verhinderte, oder Bewusstseinsstörungen. Patienten ohne postoperative DVT dienten als Vergleichsgruppe.
Präoperative klinische und laborchemische Daten
Zu den klinischen Basisvariablen gehörten Alter, Geschlecht, Body-Mass-Index, Krankengeschichte, Caprini-Score, C-reaktives Protein, Thrombozytenzahl, D-Dimer, Operationsdauer, Tourniquet-Dauer und Bettruhe-Dauer. D-Dimer wurde in einer präoperativen nüchternen venösen Blutprobe mittels immunoturbidimetrischer Methode auf einem vollautomatischen Gerinnungsanalysator gemessen und in mg/L Fibrinogen-Äquivalent-Einheiten (FEU) angegeben. Hersteller, Analysatormodell und Testdetails sind in der Tabelle der Materialien aufgeführt.
Ultraschalluntersuchung und C2/A-Messung
Alle Ultraschalluntersuchungen wurden mit einem Farb-Doppler-Ultraschallsystem, das mit einem 12–3 MHz Hochfrequenz-Linearkonverter im venösen Bildmodus ausgestattet war, durchgeführt. Die Patienten wurden in Rückenlage mit außenrotierten unteren Extremitäten positioniert. Die Vena femoralis communis (CFV), Vena femoralis superficialis (SFV) und Vena poplitea (POV) wurden nacheinander auf vordefinierten anatomischen Ebenen untersucht. Der Druck des Schallkopfs wurde so gering wie möglich gehalten, um eine sichtbare venöse Deformation zu vermeiden. Hersteller sowie genaue System- und Schallkopfmodelle sind in der Tabelle der Materialien aufgeführt.
Für jedes venöse Segment wurden Umfang (C) und Querschnittsfläche (A) getrennt auf Querbildern am Ende der Ausatmung mit dem integrierten Messpaket des Ultraschallgeräts am Bettplatz gemessen. C und A wurden während desselben Akquisitionszyklus erfasst. Pro Segment wurden drei Messungen durchgeführt und in der endgültigen, auf Teilnehmerebene aggregierten Tabelle zusammengefasst. Die Untersucher berechneten C2 und den dimensionslosen Morphologieindex C2/A; es wurde keine externe Berechnungssoftware verwendet. Für die Überarbeitungsanalyse wurde die angegebene Berechnungsregel einheitlich auf die endgültigen numerischen Felder angewandt, wobei C2/A als Quadrat des endgültigen C-Werts dividiert durch den endgültigen A-Wert berechnet wurde. Da C und A separate, gerätetechnisch ermittelte Messgrößen und nicht ein analytisch exportiertes Umfang-Flächen-Paar aus einer gemeinsamen digitalen Kontur waren, wird C2/A als messbasiertes Morphologieindex interpretiert. Durchmesser, Flussgeschwindigkeit und Blutflussvolumen wurden an Längsbildern gemessen. Alle präoperativen Untersuchungen wurden von ein und demselben Ultraschallarzt durchgeführt, der über mehr als 5 Jahre Erfahrung verfügte und zum Zeitpunkt der Messung gegenüber den basislinienbezogenen klinischen und laborchemischen Daten verblindet war. Formale Analysen zur Intra- und Interobserver-Reliabilität wurden nicht prospektiv durchgeführt. Die postoperative Überwachung diente ausschließlich der Erfassung von Ergebnissen bezüglich tiefer Venenthrombosen (DVT).
Postoperative Überwachung und Outcome-Definition
Die postoperative venöse Ultraschalluntersuchung der unteren Extremitäten wurde gemäß einem vorab festgelegten intensivierten Studienüberwachungszeitplan im Abstand von 12 Stunden bis zum siebten postoperativen Tag durchgeführt; die Überwachung wurde beendet, sobald eine TVT erstmals nachgewiesen wurde. Der zweimal tägliche Zeitplan wurde gewählt, um die Gelegenheiten zur Ergebniserfassung über alle Teilnehmer hinweg zu standardisieren und die zeitliche Auflösung zur Detektion früher oder asymptomatischer TVT zu verbessern. Dieser Studienzeitplan war intensiver als die routinemäßige klinische Überwachung, diente ausschließlich der Ergebniserfassung und sollte nicht als Empfehlung für die klinische Überwachung verstanden werden.
Statistische Analyse
Stetige Variablen wurden als Mittelwert ± Standardabweichung zusammengefasst und zwischen den Gruppen mit und ohne tiefe Venenthrombose (DVT) mittels Welch-Zwei-Stichproben-t-Tests verglichen. Die Verteilung des Geschlechts wurde mit dem Pearson-Chi-Quadrat-Test verglichen. Zur Beurteilung der Diskriminierungsleistung wurden Receiver-Operating-Characteristic-(ROC)-Kurven verwendet. Optimale Schwellenwerte wurden durch Maximierung des Youden-J-Index in dieser Entwicklungs-Kohorte festgelegt, wobei Werte genau am Schwellenwert als positiv klassifiziert wurden. Die 95-%-Konfidenzintervalle für die AUC wurden aus 3.000 stratifizierten Bootstrap-Stichproben berechnet, und die Konfidenzintervalle für Sensitivität und Spezifität wurden mittels exakter Clopper-Pearson-Intervalle ermittelt. Die scheinbaren kombinierten Markerwahrscheinlichkeiten wurden mittels logistischer Regression in der gesamten Kohorte geschätzt. Zur explorativen internen Validierung wurde eine stratifizierte 5-fache Kreuzvalidierung verwendet; StandardScaler und eine L2-penalisierte logistische Regression wurden innerhalb jedes Trainingsfolds angepasst, bevor die Wahrscheinlichkeiten für das jeweils ausgelassene Fold berechnet wurden. Das 5-Variablen-Modell galt als anfällig für Überanpassung, da 37 Ereignisse 7,4 Ereignisse pro Variable ergaben. Alle Tests waren zweiseitig, wobei ein p < 0,05 als statistische Signifikanz galt. Die Analyse der gesperrten Version verwendete Python 3.9.6, pandas 2.3.3, NumPy 2.0.2, SciPy 1.13.1, scikit-learn 1.6.1, statsmodels 0.14.6, Matplotlib 3.9.4 und openpyxl 3.1.5.
Ergebnisse
Studienaufbau und Teilnehmer
Die Analyse umfasste 150 Patienten, darunter 69 männliche und 81 weibliche. Das mittlere Alter betrug 55,01 Jahre ± 14,25 Jahre. Bei 37 Patienten (24,7 %) trat ein postoperatives DVT auf, während 113 Patienten (75,3 %) während der Ultraschallüberwachung kein DVT entwickelten. Abbildung 1 fasst den Arbeitsablauf von der präoperativen Einbindung bis zur Erfassung und Analyse der postoperativen Ergebnisse zusammen.
Abbildung 1: Studiendesign und Analyseablauf. Patienten ohne präoperative tiefe Venenthrombose (DVT) erhielten eine einzige basislinienbezogene klinische, laborchemische und venöse Ultraschalluntersuchung der unteren Extremitäten. Zur Vorhersage wurde ausschließlich die präoperative C2/A-Messung verwendet. Im Anschluss folgte gemäß einem vorgegebenen intensivierten Überwachungsplan eine postoperative Ultraschalluntersuchung im Abstand von 12 Stunden bis zum siebten postoperativen Tag, um die Erfassungsmöglichkeiten für das Studienergebnis zu standardisieren und die zeitliche Auflösung für eine frühe oder asymptomatische DVT zu verbessern; die Überwachung wurde nach Nachweis einer DVT abgebrochen. Dieser Studienplan übertraf die routinemäßige klinische Überwachung und wird nicht als klinische Überwachungsempfehlung vorgeschlagen. Der Ablauf zeigt die Vergleichsgruppen mit DVT (n = 37) und ohne DVT (n = 113), die Markeranalyse, die ROC-Analyse sowie die explorative Risikostratifizierung. CFV, gemeinsame Femoralvene; DVT, tiefe Venenthrombose; POV, Vena poplitea; ROC, Receiver-Operating-Characteristic; SFV, oberflächliche Femoralvene. Bitte klicken Sie hier, um eine vergrößerte Version dieser Abbildung anzusehen.
Präoperative klinische und laborchemische Daten
Patienten, bei denen eine PTE auftrat, waren älter als jene, bei denen keine PTE auftrat (63,73 Jahre ± 9,49 Jahre vs. 52,16 Jahre ± 14,42 Jahre, p < 0,001), und wiesen höhere präoperative D-Dimer-Spiegel auf (5,69 mg/L ± 6,28 mg/L vs. 1,20 mg/L ± 2,28 mg/L, p < 0,001). Die Geschlechterverteilung unterschied sich zwischen den Gruppen nicht signifikant. Diese Ergebnisse zeigen, dass Patienten, bei denen später eine PTE auftrat, bereits vor dem Nachweis einer postoperativen Thrombose ein höheres systemisches Risikoprofil hatten (Tabelle 1).
| Klinischer Parameter | DVT-Gruppe (n = 37) | Nicht-DVT-Gruppe (n = 113) | t/χ²-Wert | P-Wert |
| Alter (Jahre) | 63,73 ± 9,49 | 52,16 ± 14,42 | 5,60 | <0,001 |
| Männlich, n (%) | 15 (40,5 %) | 54 (47,8 %) | 0,59 | 0,443 |
| Weiblich, n (%) | 22 (59,5 %) | 59 (52,2 %) | ||
| D-Dimer (mg/L) | 5,69 ± 6,28 | 1,20 ± 2,28 | 4,26 | <0,001 |
Tabelle 1: Vergleich der klinischen Daten zwischen Patienten mit postoperativer TVT und solchen ohne postoperative TVT. Die Werte sind als Mittelwert ± Standardabweichung oder n (%) angegeben, wie angebracht. Die p-Werte wurden mithilfe von Welch-Zwei-Stichproben-t-Tests oder Chi-Quadrat-Tests berechnet. TVT, tiefe Venenthrombose.
Ultraschalluntersuchung und C2/A-Messung
Das Ultraschallprotokoll quantifizierte sowohl herkömmliche hämodynamische Variablen als auch die Quermorphologie. Beispielsbilder zeigen die zur Berechnung von C2/A verwendeten Messungen des transversalen Umfangs und der Fläche (Abbildung 2). Im Vergleich zur Nicht-DVT-Gruppe wiesen alle drei venösen Segmentabschnitte der DVT-Gruppe signifikant höhere C2/A-Werte auf. Der mittlere C2/A-Wert der CFV betrug in der DVT-Gruppe 17,12 ± 1,59 und in der Nicht-DVT-Gruppe 14,71 ± 1,34; der mittlere C2/A-Wert der SFV betrug jeweils 17,21 ± 2,41 und 14,81 ± 2,53; und der mittlere C2/A-Wert der POV betrug jeweils 18,65 ± 2,68 und 15,27 ± 1,36. Alle drei Unterschiede waren statistisch signifikant (p < 0,001) (Abbildung 3).
Abbildung 2: Repräsentative transversale Ultraschallmessungen. Panel (A) zeigt die vena femoralis communis (CFV) und Panel (B) zeigt die vena poplitea (POV). Der Querschnittsumfang (C) und die Fläche (A) wurden separat am Ende der Ausatmung während desselben Erfassungszyklus mit dem integrierten Messpaket des Ultraschallsystems bestimmt. Die Bilder veranschaulichen die Messgrößen, die zur Berechnung von C2/A verwendet wurden. CFA, Arteria femoralis communis; CFV, Vena femoralis communis; POA, Arteria poplitea; POV, Vena poplitea. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.
Abbildung 3: Präoperative Marker-Verteilungen nach postoperativem DVT-Status. Die Diagramme (A–D) zeigen jeweils die neu berechneten Werte für CFV C2/A, SFV C2/A, POV C2/A und D-Dimer (mg/L FEU) bei Patienten, bei denen sich eine DVT entwickelte (n = 37), und bei Patienten, bei denen dies nicht der Fall war (n = 113). Violin-Diagramme veranschaulichen die Verteilungen, die Kästchen zeigen Median und Interquartilbereich, die Whisker reichen bis zum 1,5-Fachen des Interquartilbereichs, und einzelne Punkte repräsentieren einzelne Patienten. Die p-Werte wurden mittels Welch-Zweistichproben-t-Tests berechnet. CFV, Vena femoralis communis; DVT, tiefe Venenthrombose; POV, Vena poplitea; SFV, Vena femoralis superficialis. Bitte klicken Sie hier, um eine vergrößerte Version dieser Abbildung anzusehen.
Mehrere konventionelle Ultraschallparameter unterschieden sich ebenfalls zwischen den Gruppen. Die CFV-Durchblutung, SFV-Durchblutung und POV-Durchblutung waren bei Patienten, die eine PTE entwickelten, niedriger, während ausgewählte Umfangs- und Flächenmessungen je nach venösem Segment variierten. Diese Ergebnisse zeigen, dass das postoperative PTE-Risiko sowohl mit veränderter präoperativer venöser Geometrie als auch mit veränderten hämodynamischen Profilen assoziiert war (Tabelle 2).
| Ultraschallparameter | DVT-Gruppe (n = 37) | Nicht-DVT-Gruppe (n = 113) | t-Wert | p-Wert |
| CFV-Durchmesser (mm) | 11,05 ± 1,19 | 10,36 ± 1,29 | 3,03 | 0,003 |
| CFV-Flussgeschwindigkeit (cm/s) | 18,15 ± 5,71 | 19,55 ± 7,52 | -1,19 | 0,238 |
| CFV-Blutfluss (mL/min) | 587,41 ± 118,46 | 683,21 ± 136,65 | -4,11 | <0,001 |
| CFV-C (mm) | 43,93 ± 4,83 | 38,04 ± 3,84 | 6,75 | <0,001 |
| CFV-A (mm²) | 114,16 ± 23,86 | 99,47 ± 17,81 | 3,44 | 0,001 |
| CFV C²/A | 17,12 ± 1,59 | 14,71 ± 1,34 | 8,34 | <0,001 |
| SFV-Durchmesser (mm) | 6,87 ± 1,24 | 6,54 ± 1,15 | 1,43 | 0,157 |
| SFV-Flussgeschwindigkeit (cm/s) | 14,73 ± 6,00 | 15,14 ± 6,88 | -0,34 | 0,732 |
| SFV-Blutfluss (mL/min) | 162,43 ± 73,95 | 261,32 ± 92,82 | -6,61 | <0,001 |
| SFV-C (mm) | 33,65 ± 3,98 | 31,65 ± 3,99 | 2,65 | 0,010 |
| SFV-A (mm²) | 67,48 ± 15,38 | 70,03 ± 17,38 | -0,85 | 0,399 |
| SFV C²/A | 17,21 ± 2,41 | 14,81 ± 2,53 | 5,21 | <0,001 |
| POV-Durchmesser (mm) | 6,88 ± 1,35 | 6,94 ± 1,30 | -0,22 | 0,823 |
| POV-Flussgeschwindigkeit (cm/s) | 9,74 ± 4,23 | 9,29 ± 3,52 | 0,59 | 0,559 |
| POV-Blutfluss (mL/min) | 108,66 ± 33,37 | 156,38 ± 48,47 | -6,69 | <0,001 |
| POV-C (mm) | 36,01 ± 2,94 | 34,26 ± 2,44 | 3,27 | 0,002 |
| POV-A (mm²) | 70,71 ± 11,82 | 77,63 ± 11,29 | -3,13 | 0,003 |
| POV C²/A | 18,65 ± 2,68 | 15,27 ± 1,36 | 7,38 | <0,001 |
Tabelle 2: Vergleich der Ultraschallparameter zwischen Patienten mit postoperativer TVT und solchen ohne postoperative TVT. Die Werte sind als Mittelwert ± Standardabweichung angegeben. Die p-Werte wurden mittels Welch-Zweistichproben-t-Tests berechnet. C, Umfang; A, Fläche; CFV, Vena femoralis communis; POV, Vena poplitea; SFV, Vena femoralis superficialis.
Vorhersageleistung von C2/A, D-Dimer und kombinierten Modellen
Die ROC-Analyse zeigte, dass die C2/A-Werte in allen drei venösen Segmenten das Risiko für eine postoperative tiefe Venenthrombose (DVT) unterschieden. Die AUC-Werte betrugen 0,893 (95 % CI, 0,833–0,940) für CFV C2/A, 0,817 (95 % CI, 0,720–0,900) für SFV C2/A, 0,906 (95 % CI, 0,839–0,959) für POV C2/A und 0,834 (95 % CI, 0,750–0,904) für D-Dimer (Abbildung 4). Bei Verwendung der aus der Kohorte abgeleiteten Youden-J-Schwellenwerte ergaben sich für CFV C2/A ≥15,87 eine Sensitivität von 86,5 % und eine Spezifität von 80,5 %; für SFV C2/A ≥16,26 eine Sensitivität von 83,8 % und eine Spezifität von 80,5 %; für POV C2/A ≥16,42 eine Sensitivität von 86,5 % und eine Spezifität von 85,0 %; und für D-Dimer ≥2,15 mg/L FEU eine Sensitivität von 75,7 % und eine Spezifität von 88,5 % (Tabelle 3).
Abbildung 4: ROC-Kurven einzelner Marker für präoperative D-Dimer- und venöse C2/A-Werte. Dargestellt sind die ROC-Kurven für D-Dimer, CFV C2/A, SFV C2/A und POV C2/A in derselben Kohorte von 150 Patienten (37 Ereignisse mit TVT, 113 ohne TVT). Die Flächen unter der Kurve (AUC) mit 95 % Konfidenzintervallen (KI) wurden anhand von 3.000 stratifizierten Bootstrap-Stichproben geschätzt. Die aus der Kohorte abgeleiteten Youden-J-Cutoffs betrugen D-Dimer ≥2,15 mg/L FEU, CFV C2/A ≥15,87, SFV C2/A ≥16,26 und POV C2/A ≥16,42. Werte oberhalb der Schwellenwerte galten als positiv. AUC, Fläche unter der Kurve; CFV, Vena femoralis communis; DVT, tiefe Venenthrombose; POV, Vena poplitea; ROC, Receiver-Operating-Characteristic; SFV, Vena femoralis superficialis. Bitte klicken Sie hier, um eine vergrößerte Version dieser Abbildung anzusehen.
| Parameter | Sensitivität (%) | Spezifität (%) | AUC | 95 % KI | Cutoff-Wert | p-Wert |
| D-Dimer (mg/L) | 75,7 | 88,5 | 0,834 | 0,750–0,904 | >=2,15 | <0,001 |
| CFV-Durchmesser (mm) | 83,8 | 48,7 | 0,651 | 0,556–0,743 | >=10,23 | 0,006 |
| CFV-Blutfluss (mL/min) | 67,6 | 63,7 | 0,705 | 0,608–0,795 | <=615,50 | <0,001 |
| CFV-C (mm) | 59,5 | 92,9 | 0,845 | 0,768–0,910 | >=43,28 | <0,001 |
| CFV-A (mm²) | 59,5 | 68,1 | 0,679 | 0,576–0,774 | >=108,86 | 0,001 |
| CFV C²/A | 86,5 | 80,5 | 0,893 | 0,833–0,940 | >=15,87 | <0,001 |
| SFV-Blutfluss (mL/min) | 73 | 82,3 | 0,808 | 0,721–0,886 | <=172,10 | <0,001 |
| SFV-C (mm) | 35,1 | 89,4 | 0,635 | 0,524–0,741 | >=35,93 | 0,014 |
| SFV C²/A | 83,8 | 80,5 | 0,817 | 0,720–0,900 | >=16,26 | <0,001 |
| POV-Blutfluss (mL/min) | 97,3 | 45,1 | 0,785 | 0,702–0,858 | <=159,91 | <0,001 |
| POV-C (mm) | 67,6 | 64,6 | 0,683 | 0,575–0,789 | >=35,38 | <0,001 |
| POV-A (mm²) | 43,2 | 87,6 | 0,648 | 0,539–0,749 | <=66,00 | 0,007 |
| POV C²/A | 86,5 | 85 | 0,906 | 0,839–0,959 | >=16,42 | <0,001 |
| CFV-Durchmesser + D-Dimer | 70,3 | 89,4 | 0,828 | 0,741–0,906 | >=0,28 | <0,001 |
| CFV-Blutfluss + D-Dimer | 81,1 | 85 | 0,87 | 0,802–0,931 | >=0,27 | <0,001 |
| CFV-C + D-Dimer | 94,6 | 80,5 | 0,923 | 0,879–0,961 | >=0,22 | <0,001 |
| CFV-A + D-Dimer | 75,7 | 85,8 | 0,864 | 0,795–0,922 | >=0,26 | <0,001 |
| CFV C²/A + D-Dimer | 81,1 | 90,3 | 0,928 | 0,883–0,966 | >=0,35 | <0,001 |
| SFV-Blutfluss + D-Dimer | 94,6 | 76,1 | 0,919 | 0,865–0,963 | >=0,19 | <0,001 |
| SFV-C + D-Dimer | 81,1 | 82,3 | 0,858 | 0,779–0,923 | >=0,22 | <0,001 |
| SFV C²/A + D-Dimer | 89,2 | 81,4 | 0,887 | 0,813–0,945 | >=0,19 | <0,001 |
| POV-Blutfluss + D-Dimer | 83,8 | 77,9 | 0,879 | 0,815–0,934 | >=0,25 | <0,001 |
| POV-C + D-Dimer | 86,5 | 69 | 0,846 | 0,773–0,910 | >=0,18 | <0,001 |
| POV-A + D-Dimer | 73 | 85,8 | 0,838 | 0,753–0,912 | >=0,27 | <0,001 |
| POV C²/A + D-Dimer | 86,5 | 90,3 | 0,933 | 0,880–0,973 | >=0,21 | <0,001 |
Tabelle 3: ROC-Analyse von Ultraschallparametern, D-Dimer und kombinierten Prädiktoren. Die diagnostische Leistung wird durch Sensitivität, Spezifität, AUC, 95 % Konfidenzintervall, Grenzwert und p-Wert zusammengefasst. Die Grenzwerte stammen aus der Kohorte und sind explorativ; die genaue Auswahlregel war der Youden-J-Index. AUC, Fläche unter der Kurve; CFV, Vena femoralis communis; D-Dimer, D-Dimer-Konzentration; POV, Vena poplitea; ROC, Receiver-Operating-Characteristic; SFV, Vena femoralis superficialis.
Das ursprünglich festgelegte SFV C2/A- und D-Dimer-Modell wurde beibehalten, um einen post-hoc-Wechsel des venösen Segments nach Anwendung der expliziten C2/A-Berechnungsregel zu vermeiden. Dieses Zwei-Marker-Modell wies eine scheinbare AUC von 0,887 (95 % KI, 0,813–0,945), eine Sensitivität von 89,2 % und eine Spezifität von 81,4 % auf. Bei der stratifizierten internen 5-fachen Validierung betrug die AUC außerhalb der Folds 0,877 (95 % KI, 0,799–0,938) (Abbildung 5). Das explorative Fünf-Variablen-Modell wies eine scheinbare AUC von 0,960 (95 % KI, 0,926–0,986) und eine AUC außerhalb der Folds von 0,938 (95 % KI, 0,894–0,973) auf. Bei Verwendung kohortenbasierter Schwellenwerte von SFV C2/A ≥16,26 und D-Dimer ≥2,15 mg/L FEU trat eine TVT bei 0 von 78 Patienten (0,0 %; 95 % KI, 0,0 %–4,6 %) ohne erhöhten Marker, bei 15 von 50 (30,0 %; 95 % KI, 17,9 %–44,6 %) mit einem erhöhten Marker und bei 22 von 22 (100,0 %; 95 % KI, 84,6 %–100,0 %) mit beiden erhöhten Markern auf (Abbildung 6). Die Tourniquet-Exposition erfolgte nach dem Basis-Ultraschall und konnte daher die präoperative C2/A-Messung nicht direkt beeinflussen. Bei Tourniquet-Anwendern (n = 56) korrelierte die Dauer mit CFV C2/A (Spearman-Rho = 0,285, p = 0,033) und POV C2/A (Rho = 0,281, p = 0,036), während die Assoziation mit SFV C2/A statistisch nicht signifikant war (Rho = 0,240, p = 0,074). Diese nicht angepassten Assoziationen sind nicht kausal und sind in Ergänzungstabelle 1 dargestellt.
Abbildung 5: Scheinbare versus intern kreuzvalidierte ROC-Kurven des kombinierten Modells. Panel (A) zeigt die scheinbaren ROC-Kurven für die gesamte Kohorte des ursprünglich festgelegten logistischen Zwei-Marker-Modells (SFV C2/A + D-Dimer) und des sekundären Fünf-Variablen-Modells (Alter + Body-Mass-Index + Caprini-Score + SFV C2/A + D-Dimer). Panel (B) zeigt die ROC-Kurven aus der stratifizierten 5-fachen Kreuzvalidierung mit standardisierten inneren Folds und modellspezifischer Anpassung pro Fold. Das Zwei-Marker-Modell erreichte eine scheinbare AUC von 0,887 und eine AUC außerhalb der Folds von 0,877; das Fünf-Variablen-Modell erreichte eine scheinbare AUC von 0,960 und eine AUC außerhalb der Folds von 0,938. Dies stellt eine explorative interne Validierung dar; eine externe Validierung wurde nicht durchgeführt. AUC, Fläche unter der Kurve; D-Dimer, D-Dimer-Konzentration; ROC, Receiver-Operating-Characteristic; SFV, Vena femoralis superficialis. Bitte klicken Sie hier, um eine vergrößerte Version dieser Abbildung anzusehen.
Abbildung 6: Untersuchende DVT-Raten nach drei Strata basierend auf Youden-Schwellenwerten der Kohorte. Die Patienten wurden mittels SFV C2/A ≥16,26 und D-Dimer ≥2,15 mg/L FEU stratifiziert. Werte auf Schwellenwerteniveau wurden als erhöht klassifiziert. Die beobachteten DVT-Raten betrugen 0/78 (0,0 %; 95 % KI, 0,0–4,6 %) bei nicht erhöhtem Marker, 15/50 (30,0 %; 95 % KI, 17,9–44,6 %) bei einem erhöhten Marker und 22/22 (100,0 %; 95 % KI, 84,6–100,0 %) bei beiden erhöhten Markern. Diese auf der Kohorte basierende Stratifizierung ist untersuchend und wurde nicht extern validiert. DVT, tiefe Beinvenenthrombose; SFV, Vena femoralis superficialis. Bitte klicken Sie hier, um eine vergrößerte Version dieser Abbildung anzusehen.
Insgesamt unterstützen die Ergebnisse einen Zusammenhang zwischen höheren präoperativen C2/A-Werten und postoperativer PTE in allen drei venösen Segmenten. Die C2/A-Werte von POV und CFV zeigten die stärkste Einzelmarkeraussagekraft, während das vorgegebene Modell aus SFV C2/A und D-Dimer eine explorative Bewertung der komplementären lokalen Morphologie und systemischen Gerinnungsinformationen ermöglicht.
VERFÜGBARKEIT VON DATEN:
Ein anonymisiertes, individuenbezogenes Zahlenmaterial, ein begleitendes Datenwörterbuch und der Analysecode sind in Zusatzdatei 1 enthalten.
Erweiterte Tabelle 1: Zusammenhang zwischen der Blutdruckmessband-Dauer und venösen C2/A-Messungen. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Zusatzdatei 1: Daten zur Unterstützung der Ergebnisse dieser Studie. Bitte klicken Sie hier, um die Datei herunterzuladen.
Diskussion
Diese prospektive Beobachtungsstudie ergab, dass ein höheres präoperatives venöses C2/A mit postoperativer tiefer Beinvenenthrombose (DVT) nach orthopädischer Operation assoziiert ist. Nach einheitlicher Anwendung der expliziten Berechnungsregel auf die beibehaltenen C- und A-Felder lieferten das C2/A des V. poplitea (POV) und des V. femoralis communis (CFV) die stärkste Einzelmarkeraussage. Das ursprünglich festgelegte Modell aus SFV-C2/A und D-Dimer wurde beibehalten, ohne einen nachträglichen Wechsel des Venensegments, und zeigte eine gute scheinbare sowie intern kreuzvalidierte Trennschärfe. Alle Schwellenwerte und Risikostratifizierungen wurden an derselben kleinen, einzentrischen Kohorte abgeleitet. Daher sollte C2/A als exploratorische Ergänzung zu etablierten Risikoabschätzungen, einschließlich der Caprini-Score5, verstanden werden und nicht als Ersatz oder Grundlage zur Intensivierung der Antikoagulation.
C2/A beschreibt die Querschnittsform, nicht allein den Durchmesser. Bei gegebener Fläche erhöht eine Abflachung oder Konturunregelmäßigkeit den Umfang und damit auch C2/A. Eine solche Deformation könnte mit einer verminderten venösen Compliance, äußerer Kompression, gestörter Flussverteilung und lokaler Stase assoziiert sein12. Innerhalb der Virchowschen Trias könnte ein hoher C2/A ein strukturelles Substrat für niedrige Scherspannung und endotheliale Aktivierung darstellen, das zusammen mit der postoperativen Hyperkoagulabilität wirkt. Diese mechanistische Interpretation ist biologisch plausibel, bleibt jedoch eine Schlussfolgerung; die vorliegende Studie hat weder Scherspannung, endotheliale Biomarker noch kausale Veränderungen der venösen Wandfunktion gemessen.
D-Dimer spiegelt die systemische Fibrinbildung und -abbauung wider, während C2/A möglicherweise die lokale venöse Geometrie erfasst9. Ihre komplementären biologischen Wirkbereiche liefern eine Begründung für die hier beobachtete stärkere kombinierte Diskriminierungsleistung15. Strategien mit altersangepasstem D-Dimer sind nützlich zur diagnostischen Ausschlussdiagnose einer akuten tieferen Venenthrombose, sollten jedoch nicht direkt auf die präoperative Risikovorhersage übertragen werden11. Ebenso sollte dieses explorative Modell die klinische Beurteilung ergänzen, nicht ersetzen. Prospektive Wirksamkeitsstudien wären erforderlich, bevor es zur Anpassung der Überwachungshäufigkeit oder Thromboseprophylaxe eingesetzt wird, da Blutungsereignisse und therapeutischer Nutzen nicht evaluiert wurden.
Die Tourniquet-Dauer wurde analysiert, da sie den perioperativen venösen Fluss beeinflussen kann, jedoch erfolgte die Baseline-C2/A-Messung vor der Tourniquet-Anwendung. Die beobachteten Assoziationen zwischen Tourniquet-Variablen und TVT oder der Baseline-C2/A sind daher nicht kausal und könnten den Operationstyp, die Patientenauswahl, die Anästhesie oder die Thromboprophylaxe widerspiegeln. Eine TVT der unteren Extremität ist zudem prognostisch heterogen; die Lage des Thrombus, Symptome und eine gleichzeitige oberflächliche Venenthrombose können das spätere Risiko beeinflussen16. Künftige Studien sollten diese Merkmale erfassen und die konturbasierte C2/A-Messung mit automatischer Segmentierung, venösen Compliance-Messungen, dreidimensionaler Bildgebung und serieller Morphologie vergleichen.
Diese Studie weist Einschränkungen auf. Sie umfasste 150 Patienten und 37 TVT-Ereignisse an einem orthopädischen Zentrum; das Modell mit fünf Variablen wies 7,4 Ereignisse pro Variable auf und bleibt anfällig für Überanpassung. Es stand keine externe Validierung, Kalibrierungsvalidierung oder Entscheidungskurvenanalyse zur Verfügung. Der verwendete Analyse-Datensatz enthielt zusammengefasste C- und A-Werte auf Teilnehmerebene statt der drei einzelnen Werte auf Erhebungsebene; folglich wandte die Überarbeitung die explizite Formel auf die zusammengefassten Werte an und konnte die Variabilität auf Erhebungsebene von C2/A nicht quantifizieren. Außerdem handelte es sich bei C und A um separate gerätebasierte Messungen und nicht um ein exportiertes Umfang-Fläche-Paar aus einer gemeinsamen digitalen Kontur. Ein Arzt führte die präoperativen Messungen durch, und formale Analysen zur Intra- und Interobserver-Reliabilität wurden nicht prospektiv durchgeführt. Der intensivierte Überwachungsplan im 12-Stunden-Rhythmus könnte die Detektion früher oder asymptomatischer TVTs im Vergleich zur routinemäßigen Versorgung erhöht haben und könnte die klinische Durchführbarkeit und Übertragbarkeit einschränken. Die Art des Eingriffs, die Anästhesie, pharmakologische und mechanische Prophylaxe sowie andere perioperative Störgrößen wurden nicht vollständig modelliert. Die Überwachung endete am siebten postoperativen Tag, was die Beurteilung später auftretender thromboembolischer Ereignisse, Lungenembolien und Blutungen einschränkt. Die Ergebnisse sind möglicherweise nicht auf andere chirurgische Fachrichtungen oder medizinische Patienten übertragbar. Multizentrische Studien sollten Messungen auf Erhebungsebene erfassen, zuverlässigkeitstestende Verfahren vorab festlegen, die blinde Prüfung vorsehen, eine mit der Routineversorgung kompatible Überwachung verwenden und vor der klinischen Anwendung eine externe Validierung durchführen.
Offenlegungen
Die Autoren geben keine Interessenkonflikte an.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde von der Nationalen Naturwissenschaftlichen Stiftung Chinas (Nr. 82071932) unterstützt.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Berechnung von C²/A | Vom Untersucher berechnet | Nicht zutreffend | C und A wurden mit dem Messpaket des Ultraschallsystems gemessen; C²/A wurde als C² geteilt durch A berechnet |
| Farb-Doppler-Ultraschalldiagnosesystem | Philips | CX50 | |
| D-DI2, Tina-quant D-Dimer Gen.2 | Roche Diagnostics | Material No. 07429410190 | |
| D-Dimer-Analysator | Roche Diagnostics | cobas t 711 Gerinnungsanalysator | |
| IBM SPSS Statistics | IBM Corp. | Version 25.0 | RRID:SCR_016479. Wurde für die ursprünglichen statistischen Zusammenfassungen verwendet. |
| Breitband-Linearanordnungs-Ultraschallwandler L12-3 | Philips | L12-3; 12–3 MHz | |
| Matplotlib | Matplotlib Development Team | Version 3.9.4 | RRID:SCR_008624. Wurde zur Erstellung von Abbildungen bei der Überarbeitungsanalyse verwendet. |
| NumPy | NumPy Developers | Version 2.0.2 | RRID:SCR_008633. Wurde für numerische Operationen bei der Überarbeitungsanalyse verwendet. |
| openpyxl | openpyxl Developers | Version 3.1.5 | RRID nicht verfügbar. Wurde für den Ein- und Ausdruck von Tabellenkalkulationen verwendet. |
| pandas | pandas Development Team | Version 2.3.3 | RRID:SCR_018214. Wurde für die Datenverarbeitung und Tabellierung verwendet. |
| Programmiersprache Python | Python Software Foundation | Version 3.9.6 | RRID:SCR_008394. Laufzeitumgebung für die Überarbeitungsanalyse. |
| scikit-learn | scikit-learn Developers | Version 1.6.1 | RRID:SCR_002577. Wurde für die Kreuzvalidierung und ROC-Modellierung verwendet. |
| SciPy | SciPy Community | Version 1.13.1 | RRID:SCR_008058. Wurde für statistische Tests verwendet. |
| statsmodels | statsmodels Developers | Version 0.14.6 | RRID:SCR_016074. Wurde für logistische Regressionen und statistische Hilfsfunktionen verwendet. |
Referenzen
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