Niniejszy artykuł opisuje pojedynczy pomiar stosunku C2/A w żyle wykonany za pomocą USG przed operacją, uzupełniony o oznaczenie D-dimerów, w celu zidentyfikowania pacjentów poddawanych zabiegom ortopedycznym o zwiększonym ryzyku wystąpienia pooperacyjnej zakrzepicy żył głębokich (DVT) kończyn dolnych.
Artykuł badawczy
Przedoperacyjny stosunek kwadratu obwodu żyły do jej pola przekroju (C2/A) oraz poziom D-dimerów w przewidywaniu zakrzepicy żył głębokich po operacjach ortopedycznych
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Zakrzepica głębokich żył (DVT) jest częstym powikłaniem po zabiegach chirurgii ortopedycznej. W niniejszym prospektywnym badaniu obserwacyjnym oceniano, czy pojedynczy przedoperacyjny pomiar wyjściowy stosunku kwadratu obwodu żyły do jej pola przekroju (C2/A), stosowany samodzielnie oraz w połączeniu z D-dimerami, wiąże się z wystąpieniem zakrzepicy głębokich żył wykrytej w ciągu pierwszych 7 dni po operacji. Do badania włączono 150 dorosłych pacjentów poddawanych zabiegom ortopedycznym; u 37 osób rozwinęła się zakrzepica głębokich żył, a u 113 nie. Przedoperacyjny obwód (C) i pole przekroju (A) mierzono osobno w końcowym wydechu, korzystając z wbudowanego pakietu pomiarowego systemu USG w trakcie tego samego cyklu akwizycji. Badacze obliczyli C2/A jako iloraz C2 i A. Aby konsekwentnie zastosować tę zasadę do zachowanego zbioru danych na poziomie uczestników, we wszystkich analizach rewizyjnych wykorzystano C2/A przeliczony ponownie z zachowanych pól C i A. Pooperacyjne badanie USG przeprowadzano w odstępach 12-godzinnych przez 7 dni zgodnie z określonym wcześniej, zintensyfikowanym harmonogramem nadzoru nad badaniem, stosowanym wyłącznie w celu ustalenia wyników. Powierzchnie pod krzywymi charakterystyki operacyjnej odbiornika (ROC) wyniosły odpowiednio: 0,893 dla C2/A żyły udowej powierzchownej, 0,817 dla C2/A żyły udowej głębokiej, 0,906 dla C2/A żyły podkolanowej oraz 0,834 dla D-dimerów. Pierwotnie określony model obejmujący C2/A żyły udowej głębokiej oraz D-dimery wykazał pozorną powierzchnię pod krzywą wynoszącą 0,887 oraz warstwową, 5-krotną walidację krzyżową powierzchni pod krzywą poza folderem (out-of-fold) wynoszącą 0,877. Eksploracyjny model 5-zmiennowy wykazał powierzchnię pod krzywą poza folderem wynoszącą 0,938. Przy zastosowaniu progów pochodnych z kohorty wynoszących 16,26 dla C2/A żyły udowej głębokiej oraz 2,15 mg/L FEU dla D-dimerów, zakrzepica głębokich żył wystąpiła u 0 z 78 pacjentów z brakiem podwyższenia obu markerów, u 15 z 50 z jednym podwyższonym markerem oraz u 22 z 22 pacjentów z oboma podwyższonymi markerami. Przedoperacyjne C2/A żył oraz D-dimery wiązały się z wczesną pooperacyjną zakrzepicą głębokich żył, jednak ustalone progi i modele mają charakter eksploracyjny i wymagają zewnętrznej walidacji.
Wprowadzenie
Głęboka zakrzepica żył kończyn dolnych (DVT) pozostaje poważnym powikłaniem okołoperacyjnym po zabiegach ortopedycznych. Trauma chirurgiczna, ograniczona mobilność, miejscowe zastoju żylny oraz pooperacyjna nadkrzepliwość kumulują się, zwiększając ryzyko zakrzepicy żylnej, a propagacja zakrzepu lub jego embolizacja mogą prowadzić do zatorowości płucnej i znacznej zachorowalności1,2. Choć powszechnie stosuje się strategie profilaktyki farmakologicznej, opartej na ćwiczeniach oraz mechanicznej, pooperacyjna DVT nadal występuje, co wskazuje na potrzebę opracowania nieinwazyjnych markerów przedoperacyjnych, ściśle powiązanych z lokalnym środowiskiem żylnym3,4.
Obecne badania przesiewowe w dużym stopniu opierają się na ultrasonografii dopplerowskiej i oznaczaniu poziomu D-dimerów5,6. Ultrasonografia jest nieinwazyjna, powtarzalna i kluczowa w diagnostyce zakrzepicy żył głębokich (DVT), jednak konwencjonalne pomiary, takie jak średnica i przepływ, są często interpretowane dopiero po utworzeniu się zakrzepu lub gdy zaburzenia hemodynamiczne są już widoczne7,8. Poziom D-dimerów jest czułym wskaźnikiem chorób zakrzepowych, ale wykazuje ograniczoną swoistość u pacjentów w okresie okooperacyjnym, ponieważ wiek, urazy, stany zapalne oraz związane z operacją włókninotreza mogą podnosić stężenie krążących dimerów bez wystąpienia potwierdzonej DVT9,10. Niedawne prace nad D-dimerami korygowanymi względem wieku podkreślają, że wiek istotnie wpływa na interpretację wyników, choć progi te zostały opracowane w celu diagnostycznego wykluczenia choroby, a nie do predykcji przedoperacyjnej11. Kliniczne skale ryzyka, takie jak skala Caprini, podsumowują systemowe i historyczne czynniki ryzyka, ale nie kwantyfikują one bezpośrednio subtelnych zmian w lokalnej geometrii żył12.
Geometria przekroju poprzecznego żył stanowi prawdopodobny łącznik między lokalną anatomią a ryzykiem zakrzepicy. Indeks morfologiczny C2/A, obliczany jako kwadrat obwodu przekroju poprzecznego podzielony przez powierzchnię przekroju poprzecznego, rośnie, gdy naczynie staje się mniej okrągłe lub bardziej zdeformowane. Wyższa wartość może odzwierciedlać spłaszczenie, zmniejszoną podatność ściany, ucisk zewnętrzny lub nieprawidłowe ciśnienie przezścienne13. Badania morfologiczne chorób żylnych potwierdzają związek między strukturą ściany i światła żyły a kliniczną dysfunkcją żylną13. W związku z tym C2/A może oddawać lokalną podatność strukturalną, podczas gdy D-dimery odzwierciedlają układową przemianę fibryny. W połączeniu z punktacją kliniczną, taką jak skala Caprini, te dwa markery mogą zapewnić pełniejszy obraz ryzyka przedoperacyjnego14. Dlatego w niniejszym badaniu zbadano wartość prognostyczną pojedynczego przedoperacyjnego pomiaru wyjściowego C2/A w CFV, SFV i POV w odniesieniu do pooperacyjnej zakrzepicy żył głębokich (DVT) po zabiegach ortopedycznych oraz sprawdzono, czy połączenie C2/A z D-dimerami poprawia rozróżnialność.
Protokół
Badanie przeprowadzono zgodnie z instytucjonalnymi wytycznymi dotyczącymi badań z udziałem ludzi. Badanie zostało zatwierdzone przez Komisję Etyczną Szpitala Xijing Uniwersytetu Medycznego Sił Powietrznych (numer zatwierdzenia KY20232031-F-1). Wszyscy uczestnicy zostali poinformowani o procedurach badania i przed włączeniem do grupy badawczej wyrazili pisemną zgodę. Główne urządzenia, analizy, oprogramowanie oraz status RRID wyszczególniono w Tabeli materiałów. Ze względu na to, że było to prospektywne badanie obserwacyjne bez interwencji eksperymentalnej, nie było wymagania utworzenia oddzielnej grupy kontrolnej.
Projekt badania i uczestnicy
W tym prospektywnym badaniu obserwacyjnym wzięło udział 150 pacjentów zakwalifikowanych do zabiegu ortopedycznego w First Affiliated Hospital of Air Force Medical University w okresie od grudnia 2023 do lipca 2024 roku. Kryterium włączenia było brak przedoperacyjnej zakrzepicy żył głębokich (DVT) kończyn dolnych oraz zdolność do przejścia standaryzowanego badania ultrasonograficznego. Z badania wykluczono pacjentów z istniejącą DVT, wcześniejszą historią DVT, urazami lub deformacjami naczyń kończyn dolnych, dysfunkcją zastawek żylnych głębokich, niewydolnością serca, nadciśnieniem żylnym kończyn dolnych spowodowanym guzami miednicy lub jamy brzusznej, zaburzeniami krzepliwości, długotrwałą terapią przeciwzakrzepową, ciężkimi złamaniami uniemożliwiającymi współpracę podczas badania oraz zaburzeniami świadomości. Grupę porównawczą stanowili pacjenci, u których po operacji nie wystąpiła DVT.
Przedoperacyjne dane kliniczne i laboratoryjne
Bazowe zmienne kliniczne obejmowały wiek, płeć, wskaźnik masy ciała (BMI), historię medyczną, skalę Caprini, poziom białka C-reaktywnego, liczbę płytek krwi, poziom D-dimerów, czas trwania operacji, czas stosowania opaski uciskowej oraz czas unieruchomienia w łóżku. Poziom D-dimerów mierzono w przedoperacyjnej próbce żylnej krwi pobranej na czczo za pomocą w pełni zautomatyzowanego analizatora krzepliwości metodą immunoturbidymetryczną; wyniki podano w mg/L równoważnych jednostek fibrynogenu (FEU). Producent, model analizatora oraz szczegóły analizy zostały wymienione w Tabeli Materiałów.
Badanie ultrasonograficzne i pomiar C2/A
Wszystkie badania ultrasonograficzne przeprowadzono przy użyciu systemu USG z kolorowym Dopplerem, wyposażonego w wysokoczęstotliwościowy przetwornik liniowy 12–3 MHz, w trybie obrazowania żylnego. Pacjenci zostali ułożeni w pozycji tyłem z kończynami dolnymi w rotacji zewnętrznej. Żyłę udową wspólną (CFV), żyłę udową powierzchowną (SFV) oraz żyłę podkolanową (POV) skanowano sekwencyjnie na określonych poziomach anatomicznych. Nacisk głowicy utrzymywano na możliwie najniższym poziomie, aby uniknąć widocznej deformacji żył. Producent oraz dokładne modele systemu i przetwornika są wymienione w Tabeli materiałów.
Dla każdego segmentu żylnego obwód w przekroju poprzecznym (C) oraz pole powierzchni przekroju poprzecznego (A) mierzono osobno na obrazach poprzecznych w końcowej fazie wydechu, korzystając z wbudowanego pakietu pomiarowego systemu ultrasonograficznego przyłóżkowego. Wartości C i A uzyskano podczas tego samego cyklu akwizycji. Dla każdego segmentu przeprowadzono trzy akwizycje, których wyniki zestawiono w zachowanej tabeli na poziomie uczestników. Badacze obliczyli C2 oraz bezwymiarowy indeks morfologiczny C2/A; nie wykorzystano zewnętrznego oprogramowania obliczeniowego. W analizie rewizyjnej zastosowano jednolicie określoną regułę obliczeniową względem zachowanych pól numerycznych, gdzie C2/A obliczano jako kwadrat zachowanej wartości C podzielony przez zachowaną wartość A. Ponieważ C i A były osobnymi pomiarami pochodzącymi z urządzenia, a nie analitycznie wyeksportowaną parą obwód-pole z jednego wspólnego konturu cyfrowego, C2/A interpretuje się jako indeks morfologiczny pochodny z pomiarów. Średnicę, prędkość przepływu i objętość przepływu krwi mierzono na obrazach podłużnych. Wszystkie badania przedoperacyjne zostały wykonane przez tego samego lekarza ultrasonografistę, który posiadał ponad 5-letnie doświadczenie i był zaślepiony względem wyjściowych danych klinicznych i laboratoryjnych w momencie pomiaru. Formalne analizy powtarzalności wewnątrz- i międzyobserwatorskiej nie były przeprowadzane prospektywnie. Nadzór pooperacyjny służył wyłącznie do ustalenia wyników dotyczących zakrzepicy żył głębokich (DVT).
Nadzór pooperacyjny i definicja wyniku
Pooperacyjne badanie USG żył kończyn dolnych przeprowadzono zgodnie z wcześniej określonym, zintensyfikowanym harmonogramem nadzoru badawczego w odstępach 12-godzinnych aż do 7. doby po operacji; monitorowanie przerwano w momencie pierwszego wykrycia zakrzepicy żył głębokich (DVT). Harmonogram z badaniami dwa razy dziennie wybrano w celu ujednolicenia możliwości ustalania wyników u wszystkich uczestników oraz poprawy rozdzielczości czasowej w wykrywaniu wczesnej lub bezobjawowej zakrzepicy żył głębokich. Przedstawiony harmonogram badań był bardziej intensywny niż rutynowy nadzór kliniczny, służył wyłącznie ustalaniu wyników i nie powinien być interpretowany jako rekomendacja dotycząca monitorowania klinicznego.
Analiza statystyczna
Zmienne ciągłe podsumowano jako średnia ± odchylenie standardowe i porównano między grupami z DVT i bez DVT za pomocą testów t Welcha dla dwóch prób. Rozkład płci porównano za pomocą testu chi-kwadrat Pearsona. Do oceny dyskryminacji wykorzystano krzywe charakterystyki operacyjnej odbiornika (ROC). Optymalne progi wybrano poprzez maksymalizację indeksu Youdena J w tej kohorcie rozwojowej, przy czym wartości dokładnie na progu klasyfikowano jako dodatnie. 95% przedziały ufności AUC uzyskano z 3 000 warstwowych prób bootstrapowych, a przedziały ufności dla czułości i swoistości wyznaczono przy użyciu dokładnych przedziałów Cloppera-Pearsona. Pozorne prawdopodobieństwa dla połączonych markerów oszacowano za pomocą regresji logistycznej w pełnej kohorcie. Eksploracyjna walidacja wewnętrzna została przeprowadzona z wykorzystaniem warstwowej 5-krotnej walidacji krzyżowej; w każdym folderze treningowym zastosowano StandardScaler oraz regresję logistyczną z karą L2 przed wygenerowaniem prawdopodobieństw poza folderem dla folderu pominiętego. Model 5-zmienny uznano za podatny na przeuczenie, ponieważ 37 zdarzeń dawało 7,4 zdarzenia na zmienną. Wszystkie testy były dwustronne, a wartość p < 0,05 oznaczała istotność statystyczną. Analiza zablokowanej rewizji została przeprowadzona przy użyciu 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 oraz openpyxl 3.1.5.
Wyniki
Projekt badania i uczestnicy
Analiza objęła 150 pacjentów, z których 69 było mężczyznami, a 81 kobietami. Średni wiek wynosił 55,01 lat ± 14,25 lat. Pooperacyjna zakrzepica żył głębokich (DVT) wystąpiła u 37 pacjentów (24,7%), natomiast u 113 pacjentów (75,3%) nie stwierdzono DVT podczas nadzoru ultrasonograficznego. Rycina 1 przedstawia schemat postępowania od rekrutacji przedoperacyjnej po ustalenie i analizę wyników pooperacyjnych.
Rysunek 1: Projekt badania i schemat analizy. Pacjenci bez przedoperacyjnej zakrzepicy żył głębokich (DVT) zostali poddani jednorazowej wyjściowej ocenie klinicznej, laboratoryjnej oraz ultrasonografii żył kończyn dolnych. Do celów predykcji wykorzystano wyłącznie przedoperacyjny pomiar C2/A. Pooperacyjne badanie USG w odstępach 12-godzinnych do 7. doby po operacji odbywało się zgodnie z wcześniej określonym, zintensyfikowanym harmonogramem nadzoru, który służył ustandaryzowaniu możliwości ustalenia wyników oraz poprawie rozdzielczości czasowej w przypadku wczesnej lub bezobjawowej DVT; nadzór kończono po wykryciu DVT. Harmonogram tego badania wykraczał poza rutynowe monitorowanie kliniczne i nie jest proponowany jako rekomendacja nadzoru klinicznego. Schemat przedstawia grupy porównawcze z DVT (n = 37) i bez DVT (n = 113), analizę markerów, analizę ROC oraz eksploracyjną stratyfikację ryzyka. CFV – żyła udowa wspólna; DVT – zakrzepica żył głębokich; POV – żyła podkolanowa; ROC – charakterystyka operacyjna odbiornika; SFV – żyła udowa powierzchowna. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Przedoperacyjne dane kliniczne i laboratoryjne
Pacjenci, u których wystąpiła zakrzepica żył głębokich (DVT), byli starsi niż pacjenci, u których DVT nie wystąpiła (63.73 years ± 9.49 years vs. 52.16 years ± 14.42 years, p < 0.001), oraz mieli wyższe przedoperacyjne poziomy D-dimerów (5.69 mg/L ± 6.28 mg/L vs. 1.20 mg/L ± 2.28 mg/L, p < 0.001). Rozkład płci nie różnił się istotnie między grupami. Wyniki te wskazują, że pacjenci, u których w późniejszym czasie rozwinęła się DVT, już przed wykryciem zakrzepicy pooperacyjnej mieli wyższy profil ryzyka systemowego (Tabela 1).
| Parametr kliniczny | grupa DVT (n = 37) | Grupa bez zakrzepicą żył głębokich (n = 113) | wartość t/χ² | Wartość p |
| Wiek (lata) | 63.73 ± 9.49 | 52.16 ± 14.42 | 5.60 | <0.001 |
| Mężczyźni, n (%) | 15 (40.5%) | 54 (47.8%) | 0.59 | 0.443 |
| Kobiety, n (%) | 22 (59.5%) | 59 (52.2%) | ||
| D-dimery (mg/L) | 5.69 ± 6.28 | 1.20 ± 2.28 | 4.26 | <0.001 |
Tabela 1: Porównanie danych klinicznych pacjentów z pooperacyjną zakrzepicą żył głębokich (DVT) oraz pacjentów bez pooperacyjnej zakrzepicy żył głębokich. Wartości przedstawiono jako średnia ± odchylenie standardowe lub n (%), w zależności od parametrów. Wartości p obliczono przy użyciu testu t Welcha dla dwóch prób lub testu chi-kwadrat. DVT, zakrzepica żył głębokich.
Badanie ultrasonograficzne i pomiar C2/A
Protokół ultrasonograficzny pozwolił na ilościowe określenie zarówno konwencjonalnych zmiennych hemodynamicznych, jak i morfologii w przekroju poprzecznym. Reprezentatywne obrazy przedstawiają pomiary obwodu i pola powierzchni w przekroju poprzecznym, wykorzystane do obliczenia C2/A (Rycina 2). W porównaniu z grupą bez zakrzepicy żył głębokich (non-DVT), grupa z zakrzepicą (DVT) wykazała istotnie wyższe wartości C2/A we wszystkich trzech segmentach żylnych. Średnia wartość C2/A dla CFV wynosiła 17,12 ± 1,59 w grupie DVT i 14,71 ± 1,34 w grupie non-DVT; średnia wartość C2/A dla SFV wynosiła odpowiednio 17,21 ± 2,41 i 14,81 ± 2,53; natomiast średnia wartość C2/A dla POV wynosiła odpowiednio 18,65 ± 2,68 i 15,27 ± 1,36. Wszystkie trzy różnice były istotne statystycznie (p < 0,001) (Rycina 3).
Rysunek 2: Reprezentatywne pomiary USG w przekroju poprzecznym. Panel (A) przedstawia wspólną żyłę udową (CFV), a Panel (B) przedstawia żyłę podkolanową (POV). Obwód (C) i pole (A) przekroju poprzecznego mierzono oddzielnie w końcowej fazie wydechu podczas tego samego cyklu akwizycji, korzystając z wbudowanego pakietu pomiarowego systemu USG. Obrazy ilustrują dane pomiarowe wykorzystane do obliczenia C2/A. CFA, wspólna tętnica udowa; CFV, wspólna żyła udowa; POA, tętnica podkolanowa; POV, żyła podkolanowa. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Rycina 3: Rozkłady markerów przedoperacyjnych w zależności od pooperacyjnego statusu DVT. Panele (A–D) przedstawiają odpowiednio przeliczone wartości CFV C2/A, SFV C2/A, POV C2/A oraz D-dimer (mg/L FEU) u pacjentów, u których rozwinęła się DVT (n = 37) oraz u tych, u których nie wystąpiła (n = 113). Wykresy skrzypcowe obrazują rozkłady, pola oznaczają medianę i rozstęp międzykwartylowy, wąsy sięgają 1,5-krotności rozstępu międzykwartylowego, a kropki reprezentują poszczególnych pacjentów. Wartości p obliczono za pomocą testu t Welcha dla dwóch prób. CFV, żyła udowa wspólna; DVT, zakrzepica żył głębokich; POV, żyła podkolanowa; SFV, żyła udowa powierzchowna. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Kilka konwencjonalnych parametrów ultrasonograficznych również różniło się między grupami. Przepływ krwi w CFV, SFV i POV był niższy u pacjentów, u których rozwinęła się DVT, natomiast wybrane pomiary obwodu i pola powierzchni różniły się w zależności od segmentu żylnego. Wyniki te wskazują, że ryzyko wystąpienia pooperacyjnej DVT wiązało się zarówno ze zmienioną przedoperacyjną geometrią żylną, jak i zmienionymi profilami hemodynamicznymi (Tabela 2).
| Parametr ultradźwiękowy | grupa z zakrzepicą żył głębokich (n = 37) | Grupa bez DVT (n = 113) | wartość t | wartość p |
| średnica CFV (mm) | 11.05 ± 1.19 | 10.36 ± 1.29 | 3.03 | 0.003 |
| prędkość przepływu CFV (cm/s) | 18.15 ± 5.71 | 19.55 ± 7.52 | -1.19 | 0.238 |
| przepływ krwi w żyłach centralnych (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 |
| średnica SFV (mm) | 6.87 ± 1.24 | 6.54 ± 1.15 | 1.43 | 0.157 |
| prędkość przepływu SFV (cm/s) | 14.73 ± 6.00 | 15.14 ± 6.88 | -0.34 | 0.732 |
| przepływ krwi w SFV (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 |
| średnica pola widzenia (mm) | 6.88 ± 1.35 | 6.94 ± 1.30 | -0.22 | 0.823 |
| Prędkość przepływu POV (cm/s) | 9.74 ± 4.23 | 9.29 ± 3.52 | 0.59 | 0.559 |
| przepływ krwi w żyłach głębokich (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 |
Tabela 2: Porównanie parametrów ultrasonograficznych u pacjentów z pooperacyjną zakrzepicą żył głębokich (DVT) i bez pooperacyjnej zakrzepicy żył głębokich (DVT). Wartości przedstawiono jako średnia ± odchylenie standardowe. Wartości p obliczono przy użyciu testu t Welcha dla dwóch prób. C – obwód; A – pole powierzchni; CFV – wspólna żyła udowa; POV – żyła podkolanowa; SFV – powierzchowna żyła udowa.
Wydajność prognostyczna C2/A, D-dimerów oraz modeli łączonych
Analiza ROC wykazała, że wartości C2/A we wszystkich trzech segmentach żylnych pozwalały na rozróżnienie ryzyka wystąpienia pooperacyjnego DVT. Wartości AUC wyniosły 0,893 (95% CI, 0,833-0,940) dla C2/A w CFV, 0,817 (95% CI, 0,720-0,900) dla C2/A w SFV, 0,906 (95% CI, 0,839-0,959) dla C2/A w POV oraz 0,834 (95% CI, 0,750-0,904) dla D-dimer (Rysunek 4). Przy zastosowaniu punktów odcięcia wskaźnika Youdena J uzyskanych z kohorty, wartość CFV C2/A ≥15,87 zapewniła czułość 86,5% i swoistość 80,5%; SFV C2/A ≥16,26 zapewniła czułość 83,8% i swoistość 80,5%; POV C2/A ≥16,42 zapewniła czułość 86,5% i swoistość 85,0%; natomiast D-dimer ≥2,15 mg/L FEU zapewnił czułość 75,7% i swoistość 88,5% (Tabela 3).
Rysunek 4: Krzywe ROC dla pojedynczych markerów: przedoperacyjnych D-dimerów i żylnego C2/A. Przedstawiono krzywe ROC dla D-dimerów, CFV C2/A, SFV C2/A oraz POV C2/A w tej samej kohorcie 150 pacjentów (37 przypadków DVT, 113 bez DVT). Wartości AUC wraz z 95% CI oszacowano przy użyciu 3000 stratyfikowanych prób bootstrapowych. Wyznaczone dla kohorty punkty odcięcia wskaźnika Youdena J wyniosły: D-dimery ≥2,15 mg/L FEU, CFV C2/A ≥15,87, SFV C2/A ≥16,26 oraz POV C2/A ≥16,42. Wartości powyżej progu zaklasyfikowano jako dodatnie. AUC, pole pod krzywą; CFV, wspólna żyła udowa; DVT, zakrzepica żył głębokich; POV, żyła podkolanowa; ROC, charakterystyka operacyjna odbiornika; SFV, powierzchowna żyła udowa. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
| Parametr | Czułość (%) | Swoistość (%) | AUC | 95% przedział ufności | Wartość odcięcia | wartość p |
| D-dimer (mg/L) | 75.7 | 88.5 | 0.834 | 0.750-0.904 | >=2.15 | <0.001 |
| średnica CFV (mm) | 83.8 | 48.7 | 0.651 | 0.556-0.743 | >=10.23 | 0.006 |
| przepływ krwi w żyłach jawnych (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 |
| przepływ krwi w SFV (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 |
| przepływ krwi w żyłach odprowadzających (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 |
| średnica żyły udowej głębokiej (CFV) + D-dimery | 70.3 | 89.4 | 0.828 | 0.741-0.906 | >=0.28 | <0.001 |
| Przepływ krwi w żyłach głębokich kończyn dolnych (CFV) + D-dimery | 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 |
| Przepływ krwi w SFV + D-dimery | 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 |
| przepływ krwi w żyłach głębokich + D-dimery | 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 |
Tabela 3: Analiza ROC parametrów ultrasonograficznych, D-dimerów oraz łączonych predyktorów. Wydajność diagnostyczna została podsumowana za pomocą czułości, swoistości, AUC, 95% przedziału ufności, wartości odcięcia oraz wartości p. Wartości odcięcia zostały wyznaczone na podstawie kohorty i mają charakter eksploracyjny, a dokładną regułą wyboru był indeks Youdena J. AUC, powierzchnia pod krzywą; CFV, żyła udowa wspólna; D-dimer, stężenie D-dimerów; POV, żyła podkolanowa; ROC, charakterystyka operacyjna odbiornika; SFV, żyła udowa powierzchowna.
Pierwotnie określony model SFV C2/A oraz D-dimer został zachowany, aby uniknąć zmiany segmentu żylnego post hoc po zastosowaniu jawnej reguły obliczania C2/A. Ten model dwumarkerowy wykazał pozorną wartość AUC wynoszącą 0,887 (95% CI, 0,813-0,945), czułość 89,2% i swoistość 81,4%. W warstwowanej 5-krotnej walidacji wewnętrznej wartość AUC poza zakresem (out-of-fold AUC) wyniosła 0,877 (95% CI, 0,799-0,938) (Rycina 5). Eksploracyjny model 5-zmienny miał pozorną wartość AUC wynoszącą 0,960 (95% CI, 0,926-0,986) oraz wartość out-of-fold AUC wynoszącą 0,938 (95% CI, 0,894-0,973). Przy zastosowaniu progów pochodnych z kohorty wynoszących SFV C2/A ≥16,26 i D-dimer ≥2,15 mg/L FEU, zakrzepica żył głębokich (DVT) wystąpiła u 0/78 pacjentów (0,0%; 95% CI, 0,0%–4,6%) bez podwyższonego poziomu żadnego z markerów, u 15/50 (30,0%; 95% CI, 17,9%–44,6%) z jednym podwyższonym markerem oraz u 22/22 (100,0%; 95% CI, 84,6%–100,0%) z oboma podwyższonymi markerami (Rycina 6). Zastosowanie stazy nastąpiło po wyjściowym badaniu USG, w związku z czym nie mogło bezpośrednio wpłynąć na przedoperacyjny pomiar C2/A. Wśród osób, u których zastosowano stazę (n = 56), czas jej działania korelował z CFV C2/A (rho Spearmana = 0,285, p = 0,033) oraz POV C2/A (rho = 0,281, p = 0,036), podczas gdy związek z SFV C2/A nie był istotny statystycznie (rho = 0,240, p = 0,074). Te nieskorygowane zależności nie mają charakteru przyczynowego i zostały przedstawione w Tabeli uzupełniającej 1.
Rycina 5Krzywe ROC dla modelu łączonego: pozorne w porównaniu z wewnętrznie walidowanymi krzyżowoPanel (A) przedstawia jawne krzywe ROC dla całej kohorty dla pierwotnie określonego modelu logistycznego opartego na 2 markerach (SFV C2/A + D-dimery) oraz wtórnego modelu 5-zmiennego (wiek + wskaźnik masy ciała + skala Capriniego + SFV C2/A + D-dimer). Panel (B) przedstawia krzywe ROC out-of-fold z warstwowej 5-krotnej walidacji krzyżowej ze standaryzacją wewnątrz fałdów i dopasowaniem modelu specyficznym dla każdego fałdu. Model 2-markerowy osiągnął pozorną wartość AUC wynoszącą 0,887 oraz wartość AUC out-of-fold wynoszącą 0,877; model 5-zmienny osiągnął pozorną wartość AUC wynoszącą 0,960 oraz wartość AUC out-of-fold wynoszącą 0,938. Jest to eksploracyjna walidacja wewnętrzna; nie przeprowadzono walidacji zewnętrznej. AUC, pole powierzchni pod krzywą; D-dimer, stężenie D-dimerów; ROC, charakterystyka operacyjna odbiornika; SFV, powierzchowna żyła udowa. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Rysunek 6: Eksploracyjna analiza pooperacyjnych wskaźników DVT w trzech warstwach na podstawie progów Youdena wyznaczonych dla kohorty. Pacjenci zostali podzieleni na grupy przy użyciu SFV C2/A ≥16,26 oraz D-dimer ≥2,15 mg/L FEU. Wartości na poziomie progu zaklasyfikowano jako podwyższone. Obserwowane wskaźniki DVT wynosiły 0/78 (0,0%; 95% CI, 0,0%–4,6%) przy braku podwyższenia któregoś z markerów, 15/50 (30,0%; 95% CI, 17,9%–44,6%) przy podwyższeniu jednego markeru oraz 22/22 (100,0%; 95% CI, 84,6%–100,0%) przy podwyższeniu obu markerów. Ta stratyfikacja wyznaczona dla kohorty ma charakter eksploracyjny i nie została zwalidowana zewnętrznie. DVT, zakrzepica żył głębokich; SFV, żyła udowa powierzchowna. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.
Podsumowując, wyniki potwierdzają powiązanie między wyższym przedoperacyjnym współczynnikiem C2/A a wystąpieniem pooperacyjnej zakrzepicy żył głębokich (DVT) we wszystkich trzech segmentach żylnych. Najsilniejszą dyskryminację w ramach pojedynczego markera wykazał C2/A w POV i CFV, natomiast wstępnie określony model łączący C2/A w SFV oraz poziom D-dimerów umożliwia eksploracyjną ocenę komplementarnych informacji dotyczących lokalnej morfologii i systematycznej koagulacji.
DOSTĘPNOŚĆ DANYCH:
Zanonimizowany numeryczny zestaw danych na poziomie indywidualnym, towarzyszący słownik danych oraz kod analizy zostały udostępnione w Pliku uzupełniającym 1.
Tabela uzupełniająca 1: Zależność między czasem założenia stazy a pomiarami żylnego C2/A. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.
Plik uzupełniający 1: Dane wspierające wyniki niniejszego badania. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.
Dyskusja
To prospektywne badanie obserwacyjne wykazało, że wyższe przedoperacyjne wartości żylnego C2/A wiążą się z wystąpieniem pooperacyjnej zakrzepicy żył głębokich (DVT) kończyn dolnych po zabiegach ortopedycznych. Po zastosowaniu jednolitej reguły obliczeń do zachowanych pól C i A, wartości C2/A dla POV i CFV zapewniły najsilniejszą dyskryminację przy użyciu pojedynczego markera. Pierwotnie określony model obejmujący SFV C2/A oraz D-dimery został zachowany bez post hoc zmiany segmentu żylnego i wykazał dobrą widoczną oraz wewnętrznie walidowaną krzyżowo dyskryminację. Wszystkie progi i warstwy ryzyka zostały opracowane w tej samej małej kohorcie jednoośrodkowej. W związku z tym C2/A należy interpretować jako pomocnicze narzędzie eksploracyjne do uznanych metod oceny ryzyka, w tym skali Caprini5, a nie jako zamiennik lub podstawę do intensyfikacji leczenia przeciwkrzepliwego.
Wskaźnik C2/A opisuje kształt przekroju poprzecznego, a nie tylko samą średnicę. Dla danej powierzchni spłaszczenie lub nieregularność konturu zwiększają obwód, a tym samym zwiększają C2/A. Taka deformacja może być związana z obniżoną podatnością żylną, uciskiem zewnętrznym, zaburzonym rozkładem przepływu oraz miejscową zastojnością12. W ramach triady Virchowa wysoka wartość C2/A może stanowić podłoże strukturalne dla niskiego naprężenia ścinającego i aktywacji śródbłonka, co w połączeniu z pooperacyjną hiperkoagulacją sprzyja zakrzepicy. Ta interpretacja mechanistyczna jest biologicznie prawdopodobna, lecz pozostaje wnioskiem; w niniejszym badaniu nie mierzono naprężenia ścinającego, biomarkerów śródbłonka ani przyczynowych zmian w funkcji ściany żylnej.
D-dimer odzwierciedla systemową formację i degradację fibryny, podczas gdy C2/A może obrazować lokalną geometrię żylną9. Ich komplementarne domeny biologiczne stanowią uzasadnienie dla silniejszej dyskryminacji w połączeniu, zaobserwowanej w niniejszym badaniu15. Strategie wykorzystujące D-dimer skorygowany o wiek są użyteczne w diagnostyce wykluczającej ostrą zakrzepicę żył głębokich (DVT), jednak nie powinny być one bezpośrednio przenoszone na grunt przedoperacyjnej oceny ryzyka11. Podobnie, ten model eksploracyjny powinien uzupełniać, a nie zastępować ocenę kliniczną. Przed zastosowaniem go do zmiany częstotliwości nadzoru lub profilaktyki przeciwzakrzepowej niezbędne byłyby prospektywne badania wpływu, ponieważ nie oceniono wyników dotyczących krwawień ani korzyści z leczenia.
Przeanalizowano czas trwania założenia stazy, ponieważ może on wpływać na okołooperacyjny przepływ żylny, jednak pomiar wyjściowy C2/A był przeprowadzony przed zastosowaniem stazy. Zaobserwowane korelacje między zmiennymi dotyczącymi stazy a zakrzepicą żył głębokich (DVT) lub wyjściową wartością C2/A nie mają zatem charakteru przyczynowo-skutkowego i mogą odzwierciedlać rodzaj procedury, dobór pacjentów, zastosowaną znieczulenie lub profilaktykę przeciwzakrzepową. Zakrzepica żył głębokich kończyn dolnych jest również niejednorodna pod kątem prognostycznym; lokalizacja zakrzepu, objawy oraz towarzysząca zakrzepica żył powierzchownych mogą wpływać na późniejsze ryzyko16. Przyszłe badania powinny rejestrować te cechy i porównywać C2/A oparty na obrysie z automatyczną segmentacją, pomiarami podatności żylnej, obrazowaniem trójwymiarowym oraz seryjną analizą morfologiczną.
Niniejsze badanie posiada pewne ograniczenia. Objęło 150 pacjentów i 37 przypadków DVT w jednym ośrodku ortopedycznym; model pięciozmiennikowy posiadał 7,4 zdarzenia na jedną zmienną, co sprawia, że pozostaje on podatny na przeuczenie. Nie przeprowadzono zewnętrznej walidacji, walidacji kalibracji ani analizy krzywej decyzyjnej. Zachowany zbiór danych analitycznych zawierał podsumowane pola C i A na poziomie uczestnika, a nie trzy pojedyncze wartości na poziomie pozyskania danych; w konsekwencji w analizie zastosowano jawny wzór do zachowanych podsumowań i nie można było określić zmienności na poziomie pozyskania danych w C2/A. Ponadto C i A były oddzielnymi pomiarami pochodzącymi z urządzenia, a nie wyeksportowaną parą obwód-pole powierzchni z jednego wspólnego cyfrowego konturu. Pomiary przedoperacyjne przeprowadził jeden lekarz, a formalne analizy powtarzalności wewnątrz- i międzyobserwatorowej nie zostały przeprowadzone prospektywnie. Zintensyfikowany 12-godzinny harmonogram nadzoru mógł zwiększyć wykrywalność wczesnej lub bezobjawowej DVT w porównaniu z rutynową opieką, co może ograniczać wykonalność kliniczną i możliwość generalizacji wyników. Typ zabiegu, znieczulenie, profilaktyka farmakologiczna i mechaniczna oraz inne czynniki zakłócające w okresie okooperacyjnym nie zostały w pełni uwzględnione w modelu. Nadzór zakończył się w 7. dobie po operacji, co ograniczyło ocenę późniejszej zakrzepicy żylnej, zatorowości płucnej i krwawień. Wyniki mogą nie być możliwe do odniesienia do innych specjalności chirurgicznych lub pacjentów internistycznych. Badania wieloośrodkowe powinny zachowywać pomiary na poziomie pozyskania danych, wcześniej określać ślepe testy niezawodności, stosować nadzór zgodny z rutynową opieką oraz przeprowadzać zewnętrzną walidację przed zastosowaniem klinicznym.
Oświadczenia
Autorzy deklarują brak konfliktów interesów.
Podziękowania
Niniejsza praca została sfinansowana przez National Natural Science Foundation of China (nr 82071932).
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Obliczenie C²/A | Obliczone przez badacza | Nie dotyczy | Wartości C i A zmierzono za pomocą pakietu pomiarowego systemu ultradźwiękowego; C²/A obliczono jako C² podzielone przez A |
| Diagnostyczny system ultrasonografii z kolorowym Dopplerem | Philips | CX50 | |
| D-DI2, Tina-quant D-Dimer Gen.2 | Roche Diagnostics | Material No. 07429410190 | |
| Analizator D-dimerów | Roche Diagnostics | cobas t 711 coagulation analyzer | |
| IBM SPSS Statistics | IBM Corp. | Version 25.0 | RRID:SCR_016479. Wykorzystany do pierwotnych podsumowań statystycznych. |
| Szerokopasmowy liniowy przetwornik ultradźwiękowy L12-3 | Philips | L12-3; 12–3 MHz | |
| Matplotlib | Matplotlib Development Team | Version 3.9.4 | RRID:SCR_008624. Wykorzystany do generowania rycin w analizie rewizyjnej. |
| NumPy | NumPy Developers | Version 2.0.2 | RRID:SCR_008633. Wykorzystany do operacji numerycznych w analizie rewizyjnej. |
| openpyxl | openpyxl Developers | Version 3.1.5 | RRID niedostępny. Wykorzystany do importu i eksportu arkuszy kalkulacyjnych. |
| pandas | pandas Development Team | Version 2.3.3 | RRID:SCR_018214. Wykorzystany do obsługi i tabulacji danych. |
| Język programowania Python | Python Software Foundation | Version 3.9.6 | RRID:SCR_008394. Środowisko uruchomieniowe dla analizy rewizyjnej. |
| scikit-learn | scikit-learn Developers | Version 1.6.1 | RRID:SCR_002577. Wykorzystany do walidacji krzyżowej i modelowania ROC. |
| SciPy | SciPy Community | Version 1.13.1 | RRID:SCR_008058. Wykorzystany do testów statystycznych. |
| statsmodels | statsmodels Developers | Version 0.14.6 | RRID:SCR_016074. Wykorzystany do regresji logistycznej i narzędzi statystycznych. |
Bibliografia
- Lv B, Xue F, Shen YC, Hu FB, Pan MM. Pulmonary thromboembolism after distal ulna and radius fractures surgery: a case report and a literature review. World J Clin Cases. 2021;9(1):197-203.
- Liu F, Tan J, Pan Y. Prevention of deep vein thrombosis in postoperative orthopedic patients: a hybrid meta-analysis and clinical case study. Front Med (Lausanne). 2025;12:1603191.
- Sun Y, Zhao H, Gao Z, Li L. Safflower Yellow combined with low molecular weight heparin in preventing deep vein thrombosis after orthopaedic surgery: a meta-analysis and literature review. Altern Ther Health Med. 2024;30(11):276-281.
- Rostagno C, Gatti M, Cartei A, Civinini R. Early deep venous thrombosis after hip fracture surgery in patients in pharmacological prophylaxis. J Clin Med. 2025;14(3):726.
- Chen H, Sun L, Kong X. Risk assessment scales to predict risk of lower extremity deep vein thrombosis among multiple trauma patients: a prospective cohort study. BMC Emerg Med. 2023;23(1):144.
- Li J, et al. Clinical predictive factors of lower extremity deep vein thrombosis in relative high-risk patients after neurosurgery: a retrospective study. Dis Markers. 2020;2020:5820749.
- Dai X, et al. Predictive value of preoperative erythrocyte electrophoresis exponent for acute deep vein thrombosis after total knee arthroplasty in patients with knee osteoarthritis. J Orthop Surg Res. 2020;15(1):496.
- Shi Z, Zhang M, Dong X, Xu J. Serum lipoprotein (a) on postoperative day 3: a strong predictor of portal and/or splenic vein thrombosis in cirrhotic patients with splenectomy. Clin Appl Thromb Hemost. 2020;26:1076029620912020.
- Huang Y, et al. The value of D-dimer in the prognosis of dilated cardiomyopathy: a retrospective cohort study. Sci Rep. 2024;14(1):26806.
- Lin Y, et al. Predictive value of combining Padua score with D-dimer for deep vein thrombosis in acute ischemic stroke patients with alteplase. Clin Lab. 2025;71(9):1717.
- Righini M, et al. Age-adjusted D-dimer cutoff levels to rule out pulmonary embolism: the ADJUST-PE study. JAMA. 2014;311(11):1117-1124.
- Chen X, et al. Impact of combining ultrasound parameter and the Caprini score on predicting lower extremity deep venous thrombosis after orthopedic surgery. Ann Ital Chir. 2025;96(3):380-390.
- Matei SC, et al. Impact of statin treatment on patients diagnosed with chronic venous disease: morphological analysis of the venous wall and clinical implications. Phlebology. 2022;37(3):188-95.
- Sheng J, Han X, Zheng H, Ma H. Combined assessment of Caprini score, D-dimer, and thromboelastography for predicting deep venous thrombosis in lung cancer patients. Am J Cancer Res. 2025;15(7):3299-3309.
- Hong Y, et al. The effect of portable intermittent pneumatic compression devices in preventing lower limb deep vein thrombosis in patients undergoing major orthopedic surgery: a quasi-experimental multicenter study. Int J Orthop Trauma Nurs. 2026;61:101279.
- Dubois-Silva A, et al. Prognostic significance of concomitant superficial vein thrombosis in patients with deep vein thrombosis of the lower limbs. Thromb Haemost. 2021;121(12):1650-1659.