מאמר זה מתאר מדידה בודדת של יחס C2/A ורידי המבוססת על אולטרסאונד לפני ניתוח, המלווה בבדיקת D-dimer, לצורך זיהוי חולים העוברים ניתוח אורתופדי שנמצאים בסיכון מוגבר ל-DVT בגפיים התחתונות לאחר הניתוח.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר מחקר
מאמר זה מתאר מדידה בודדת של יחס C2/A ורידי המבוססת על אולטרסאונד לפני ניתוח, המלווה בבדיקת D-dimer, לצורך זיהוי חולים העוברים ניתוח אורתופדי שנמצאים בסיכון מוגבר ל-DVT בגפיים התחתונות לאחר הניתוח.
פקקת ורידים עמוקה (DVT) היא סיבוך נפוץ לאחר ניתוח אורתופדי. מחקר תצפיתי פרוספקטיבי זה בחן האם מדידה בודדת של יחס ההיקף בריבוע לחלקי השטח (C2/A) של הווריד לפני הניתוח, לבדה ובשילוב עם D-dimer, הייתה קשורה ל-DVT שזוהתה במהלך 7 הימים הראשונים לאחר הניתוח. למחקר גויסו מאה חמישים מבוגרים שעברו ניתוח אורתופדי; 37 פיתחו DVT ו-113 לא פיתחו. ההיקף (C) והשטח (A) לפני הניתוח נמדדו בנפרד בסוף נשיפה באמצעות חבילת המדידה המובנית של מערכת האולטרסאונד במהלך אותו מחזור רכישה. החוקרים חישבו את C2/A כ-C2 חלקי A. כדי להחיל כלל זה בעקביות על מערך הנתונים השמור ברמת המשתתף, כל ניתוחי הבקרה השתמשו ב-C2/A שחושב מחדש משדות C ו-A השמורים. אולטרסאונד לאחר הניתוח בוצע במרווחי זמן של 12 שעות במשך 7 ימים תחת לוח זמנים מוגדר מראש של מעקב אינטנסיבי למחקר, ששימש אך ורק לקביעת התוצאה. השטחים תחת עקומות מאפייני התפעול של המקלט (ROC) היו 0.893 עבור C2/A של הווריד הפמורלי המשותף, 0.817 עבור C2/A של הווריד הפמורלי השטחי, 0.906 עבור C2/A של הווריד הפופליטאלי, ו-0.834 עבור D-dimer. למודל המוגדר במקור של C2/A בווריד הפמורלי השטחי בתוספת D-dimer היה שטח נראה תחת העקומה של 0.887 ושטח תחת העקומה של 0.877 באישור צלב 5-מגלים מרובד מחוץ לדגימה (out-of-fold). למודל חקרתי של 5 משתנים היה שטח תחת העקומה מחוץ לדגימה של 0.938. בשימוש בספי סף שהופקו מהקוהורט של 16.26 עבור C2/A של הווריד הפמורלי השטחי ו-2.15 mg/L FEU עבור D-dimer, DVT התרחשה ב-0 מתוך 78 חולים שבהם אף אחד מהמדדים לא היה גבוה, ב-15 מתוך 50 שבהם מדד אחד היה גבוה, וב-22 מתוך 22 שבהם שני המדדים היו גבוהים. C2/A ורידי ו-D-dimer לפני הניתוח היו קשורים ל-DVT מוקדמת לאחר הניתוח, אך ספי הסף והמודלים הם חקירתיים ודורשים תיקוף חיצוני.
פקקת ורידים עמוקה (DVT) בגפיים התחתונות נותרת סיבוך פרי-אופרטיבי מרכזי לאחר ניתוחים אורתופדיים. טראומה כירורגית, ירידה בניידות, סטזיס ורידי מקומי ומצב של היפר-קוואגולביליות (קוואגולביליות מוגברת) לאחר הניתוח משתלבים ומגבירים את הסיכון לתסריס ורידי, והתרחבות של קריש הדם או אמבוליזציה שלו עלולים להוביל לתסריס ריאתי ולתחלואה משמעותית1,2. למרות ששיטות מניעה פרמקולוגיות, מבוססות-פעילות גופנית ומכניות נמצאות בשימוש נרחב, DVT לאחר ניתוח ממשיכה להתרחש, דבר המצביע על צורך בסממנים פרי-אופרטיביים שאינם פולשניים וקשורים באופן הדוק לסביבה הורידית המקומית3,4.
הסריקה הנוכחית נשענת במידה רבה על אולטרסאונד דופלר ובדיקת D-dimer5,6. אולטרסאונד הוא כלי לא פולשני, ניתן לחזרה ומרכזי לאבחון DVT, אך מדידות קונבנציונליות כגון קוטר וזרימה מפורשות לעיתים קרובות לאחר היווצרות קריש או לאחר שהפרעה המודינמית כבר ניכרת7,8. D-dimer הוא מדד רגיש למחלה תרומבוטית אך בעל סגוליות מוגבלת בחולים פרי-אופרטיביים, כיוון שגיל, טראומה, דלקת ופיברינוליזה הקשורה לניתוח עלולים להעלות את הרמות בדם ללא DVT מאובחן9,10. עבודות אחרונות בנושא D-dimer מותאם גיל מדגישות גם הן כי הגיל משפיע באופן מהותי על הפרשנות, אם כי ספי רגישות אלה תוכננו לצורך שלילת אבחנה ולא לצורך חיזוי טרום-ניתוחי11. מדדי סיכון קליניים כגון מדד Caprini מסכמים גורמי סיכון מערכתיים והיסטוריים, אך הם אינם מכמתים באופן ישיר גיאומטריה ורידית מקומית עדינה12.
הגיאומטריה של חתך הרוחב של הווריד מספקת קשר סביר בין האנטומיה המקומית לבין הסיכון לתרומבוזה. מדד המורפולוגיה C2/A, המחושב כריבוע היקף חתך הרוחב חלקי שטח חתך הרוחב, עולה ככל שכלי הדם הופך לפחות עגול או מעוות יותר. ערך גבוה יותר עשוי לשקף התשטחות, ירידה בגמישות הדופן, דחיסה חיצונית או לחץ טרנסמוראלי חריג13. מחקרים מורפולוגיים של מחלות ורידיים תומכים ברלוונטיות של מבנה דופן הווריד והלומן לתפקוד ורידי קליני לקוי13. לכן, C2/A עשוי לשקף רגישות מבנית מקומית, בעוד ש-D-dimer משקף תחלופה סיסטמית של פיברין. בשילוב עם מדד קליני כגון Caprini, שני סממנים אלו עשויים לספק תמונה שלמה יותר של הסיכון לפני הניתוח14. לפיכך, מחקר זה בחן את הערך הניבוי של מדידה בודדת של C2/A לפני הניתוח ב-CFV, SFV ו-POV עבור DVT לאחר ניתוח אורתופדי, והאם שילוב של C2/A עם D-dimer משפר את יכולת ההבחנה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחקר נערך בהתאם להנחיות המוסדיות למחקר בבני אדם. המחקר אושר על ידי ועדת האתיקה של בית החולים Xijing, Air Force Medical University (מספר אישור KY20232031-F-1). כל המשתתפים עודכנו לגבי הליכי המחקר וחתמו על טופס הסכמה מדעת בכתב לפני גיוסם. הציוד העיקרי, הבדיקות, התוכנות וסטטוס ה-RRID מפורטים ב- טבלת חומריםמאחר שמדובר במחקר תצפיתי פרוספקטיבי ללא התערבות ניסויית, לא נדרשה קבוצת ביקורת ניסויית נפרדת.
מבנה המחקר ומשתתפים
מחקר תצפיתי פרוספקטיבי זה כלל 150 מטופלים שתוכננה להם ניתוח אורתופדי בבית החולים הראשון המסונף לאוניברסיטה הרפואית של חיל האוויר בין דצמבר 2023 ליולי 2024. מטופלים רשאיים להשתתפות לא סבלו מ-DVT בגפיים התחתונות לפני הניתוח והיו מסוגלים להשלים את בדיקת האולטרסאונד הסטנדרטית. מטופלים עם DVT קיים, היסטוריה קודמת של DVT, פגיעה וסקולרית או עיוות בגפיים התחתונות, תפקוד לקוי של שסתומי הורידים העמוקים, אי-ספיקת לב,יתר לחץ דם ורידי בגפיים התחתונות שנגרם מגידולי אגן או בטן, הפרעות קרישה, טיפול נוגד קרישה ממושך, שבר חמור המונע שיתוף פעולה עם הבדיקה, או הפרעה בה kesתם היו מודחים מהמחקר. מטופלים שלא פיתחו DVT לאחר הניתוח שימשו כקבוצת ההשוואה.
נתונים קליניים ומעבדתיים טרום-ניתוחיים
המשתנים הקליניים הבסיסיים כללו גיל, מין, מדד מסת הגוף (BMI), היסטוריה רפואית, מדד Caprini, חלבון C-reactive, ספירת טבקיות, D-dimer, משך הניתוח, משך השהייה של הרטיה (tourniquet) ומשך המנוחה במיטה. רמת ה-D-dimer נמדדה בדגימת דם ורידית בצום לפני הניתוח באמצעות מנתח קרישה אוטומטי מלא בשיטה אימונו-טורבידימטרית, והתוצאות דווחו ב-mg/L של יחידות שוות-פיברינוגן (FEU). שם היצרן, דגם המנתח ופרטי הבדיקה מופיעים בלוח החומרים.
בדיקת אולטרסאונד ומדידת C2/A
כל בדיקות האולטרסאונד בוצעו באמצעות מערכת אולטרסאונד עם דופלר צבעוני, המצוידת במתמר בעל מערך ליניארי בתדר גבוה של 12–3 MHz, במצב דימוי ורידי. המטופלים הושכבו בתנוחת גב (supine) עם רוטציה חיצונית של הגפיים התחתונות. הווריד הפמורלי המשותף (CFV), הווריד הפמורלי השטחי (SFV) והווריד הפופליטאי (POV) נסרקו באופן רצופי במפלסים אנטומיים שנקבעו מראש. הלחץ שהפעיל המתמר נשמר נמוך ככל האפשר כדי למנוע דפורמציה ורידית נראית לעין. היצרן ודגמי המערכת והמתמר המדויקים מפורטים ב- טבלת חומרים.
עבור כל מקטע ורידי, נמדדו בנפרד היקף החתך (C) ושטח החתך (A) בתמונות רוחביות בסוף נשיפה, באמצעות חבילת המדידה המובנית של מערכת האולטרסאונד לצד המיטה. C ו-A התקבלו במהלך אותו מחזור רכישה. שלוש רכישות בוצעו לכל מקטע וסוכמו בטבלה שנשמרה ברמת המשתתף. החוקרים חישבו את C2 ואת מדד המורפולוגיה חסר היחידות C2/A; לא נעשה שימוש בתוכנת חישוב חיצונית. עבור ניתוח הבקרה, הוחל כלל החישוב שצוין באופן אחיד על השדות המספריים שנשמרו, כאשר C2/A חושב כריבוע של ערך C שנשמר חלקי ערך A שנשמר. מכיוון ש-C ו-A היו מדידות נפרדות שהופקו מהמכשיר ולא זוג היקף-שטח שייצא אנליטית מקו מתאר דיגיטלי משותף, C2/A מפורש כמדד מורפולוגי המופק ממדידות. קוטר, מהירות זרימה ונפח זרימת דם נמדדו בתמונות אורכיות. כל הבדיקות הפרה-אופרטיביות בוצעו על ידי אותו רופא אולטרסאונד, בעל ניסיון של למעלה מ-5 שנים, אשר היה מסוך לנתונים הקליניים והמעבדתיים הבסיסיים בעת המדידה. ניתוחי הדירות (reproducibility) פורמליים תוך-צופה ובין-צופים לא בוצעו באופן פרוספקטיבי. מעקב פוסט-אופרטיבי שימש אך ורק כדי לקבוע תוצאות של DVT.
מעקב לאחר הניתוח והגדרת תוצאות
בדיקת אולטרסאונד של ורידי הגפיים התחתונות לאחר הניתוח בוצעה בהתאם ללוח זמני מעקב אינטנסיבי שנקבע מראש, במרווחי זמן של 12 שעות עד היום השביעי לאחר הניתוח; הניטור הופסק עם הגילוי הראשון של DVT. לוח הזמנים הדו-יומי נבחר כדי להנחיר את ההזדמנויות לקביעת התוצאות בין המשתתפים ולשיפור הרזולוציה הזמנית לזיהוי DVT מוקדם או אסימפטומטי. לוח זמנים זה למחקר היה אינטנסיבי יותר ממעקב קליני שגרתי, שימש אך ורק לקביעת תוצאות, ואין לפרש אותו כהמלצה לניטור קליני.
ניתוח סטטיסטי
משתנים רציפים סוכמו כממוצע ± סטיית תקן והושוו בין קבוצות ה-DVT והלא-DVT באמצעות מבחני t של Welch לשני מדגמים. התפלגות מין הושוותה באמצעות מבחן chi-square של פירסון. עקומות מאפיין תגובה (ROC) שימשו להערכת ההבחנה. ספי שמיות אופטימליים נבחרו על ידי מקסום מדד Youden J בקוהורט פיתוח זה, כאשר ערכים שהיו בדיוק על הסף סווגו כחיוביים. רווחי סמך של 95% ל-AUC הושגו מ-3,000 דגימות bootstrap מרובדבדות, ורווחי סמך לרגישות ולסגוליות הושגו באמצעות רווחי Clopper-Pearson מדויקים. הסתברויות גלויות של סמנים משולבים נאמדו באמצעות רגרסיה לוגיסטית בכל הקוהורט. תיקוף פנימי חוקר השתמש בתיקוף צולב מרובד של 5-fold; StandardScaler ורגרסיה לוגיסטית עם ענישה של L2 הותאמו בתוך כל קיפול אימון לפני יצירת הסתברויות מחוץ לקיפול (out-of-fold) עבור הקיפול ששמרנו בצד. המודל בעל 5 המשתנים נחשב לרגיש להשפעת התאמת-יתר (overfitting) מכיוון ש-37 אירועים הניבו 7.4 אירועים למשתנה. כל המבחנים היו דו-זנביים, כאשר p < 0.05 מציין מובהקות סטטיסטית. ניתוח הגרסה הנעולה בוצע באמצעות 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, ו-openpyxl 3.1.5.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מערך המחקר והמשתתפים
הניתוח כלל 150 מטופלים, מתוכם 69 גברים ו-81 נשים. הגיל הממוצע היה 55.01 שנים ± 14.25 שנים. DVT לאחר ניתוח התרחשה בקרב 37 מטופלים (24.7%), בעוד ש-113 מטופלים (75.3%) לא פיתחו DVT במהלך מעקב אולטרסאונד. איור 1 מסכם את זרימת העבודה, החל מהגיוס שלפני הניתוח ועד לקביעת התוצאות לאחר הניתוח והניתוח הסטטיסטי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר תצפיתי פרוספקטיבי זה מצא כי ערכי C2/A ורידיים גבוהים יותר לפני ניתוח היו קשורים להופעת DVT בגפיים התחתונות לאחר ניתוח אורתופדי. לאחר החלה אחידה של כלל החישוב המפורש על שדות ה-C וה-A שנשמרו, מדדי ה-C2/A של ה-POV וה-CFV סיפקו את ההבחנה החזקה ביותר כסמן בודד. המודל המקורי שכלל SFV C2/A בתוספת D-dimer נשמר ללא החלפה בדיעבד של מקטע הווריד, והראה יכולת הבחנה טובה, גלויה ומאומתת באופן פנימי (cross-validated). כל ספי השמיים ושכבות הסיכון הופקו מאותה קבוצה קטנה של מרכז רפואי יחיד. לפיכך, יש ל...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין ניגודי עניינים.
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעים טבעיים של סין (מס' 82071932).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חישוב C²/A | חושב על ידי החוקר | לא רלוונטי | C ו-A נמדדו באמצעות חבילת המדידות של מערכת האולטרסאונד; C²/A חושב כ-C² חלקי A |
| מערכת אבחון אולטרסאונד Color Doppler | Philips | CX50 | |
| D-DI2, Tina-quant D-Dimer Gen.2 | Roche Diagnostics | Material No. 07429410190 | |
| מנתח D-dimer | Roche Diagnostics | cobas t 711 coagulation analyzer | |
| IBM SPSS Statistics | IBM Corp. | Version 25.0 | RRID:SCR_016479. שימש לסיכומים הסטטיסטיים המקוריים. |
| מתמר אולטרסאונד רב-פסים לינארי L12-3 | Philips | L12-3; 12–3 MHz | |
| Matplotlib | Matplotlib Development Team | Version 3.9.4 | RRID:SCR_008624. שימש ליצירת איורים בניתוח העדכון. |
| NumPy | NumPy Developers | Version 2.0.2 | RRID:SCR_008633. שימש לפעולות נומריות בניתוח העדכון. |
| openpyxl | openpyxl Developers | Version 3.1.5 | RRID אינו זמין. שימש לקלט ופלט של גיליונות אלקטרוניים. |
| pandas | pandas Development Team | Version 2.3.3 | RRID:SCR_018214. שימש לטיפול בנתונים וטבלה. |
| שפת התכנות Python | Python Software Foundation | Version 3.9.6 | RRID:SCR_008394. סביבת ההרצה עבור ניתוח העדכון. |
| scikit-learn | scikit-learn Developers | Version 1.6.1 | RRID:SCR_002577. שימש לאימות צולב (cross-validation) ומידול ROC. |
| SciPy | SciPy Community | Version 1.13.1 | RRID:SCR_008058. שימש למבחנים סטטיסטיים. |
| statsmodels | statsmodels Developers | Version 0.14.6 | RRID:SCR_016074. שימש לרגרסיה לוגיסטית וכלי עזר סטטיסטיים. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.