基于合并症分层的人工智能辅助决策：优化老年股骨颈骨折手术选择以降低死亡率的真实世界研究

　　本综述深入探讨了人工智能（AI）在骨科与创伤外科教育中的应用、伦理及未来前景，重点通过一项大规模回顾性研究（n=25,764）揭示：对于老年股骨颈骨折（FNF）患者，相较于年龄和性别，合并症数量是手术选择（内固定IF vs. 髋关节置换HA）更关键的决定因素。基于合并症分层（以4种为界）的决策能显著降低一年全因死亡率（P<0.001），为临床指南更新提供了坚实证据。

　　

背景

股骨颈骨折（Femoral Neck Fractures, FNFs）在老年人群中构成了一个显著的临床挑战，其高昂的死亡率和医疗成本给全球公共卫生系统带来了沉重负担。手术治疗的选择长期在内固定（Internal Fixation, IF）和髋关节置换（Hip Arthroplasty, HA）之间存在争议。然而，现有的临床指南往往忽略了合并症（comorbidities）这一关键因素的影响。随着全球髋部骨折病例数量的上升和患者病情的复杂化，识别真正影响手术结局的核心因素变得至关重要。

方法

本研究进行了一项大规模回顾性分析，数据来源于北京市卫生健康委员会信息中心，覆盖了152家医院从2008年至2016年间的医疗记录。共纳入25,764名60岁及以上股骨颈骨折患者。排除了患有严重基础疾病（如晚期癌症、终末期器官衰竭）、选择保守治疗、或信息缺失的个体。收集的数据包括患者人口统计学特征、合并症情况、手术类型（IF或HA）、输血状态、麻醉方式以及长期死亡率结局（追踪至2022年底）。采用高级统计方法进行分析，包括倾向评分匹配（Propensity Score Matching）、Cox比例风险模型（Cox Proportional Hazards Model）和随机森林（Random Forest）算法，以评估不同因素对一年死亡率的影响重要性，并通过约登指数（Youden Index）确定最佳决策阈值。

结果

基线特征

在25,764名患者中，68.3%为女性，中位年龄76.06岁，中位合并症数量为2种。82.3%的患者接受了HA，17.7%接受了IF。最常见的合并症包括心脏病（22.0%）、糖尿病（21.6%）、卒中（14.3%）、肺部疾病（13.7%）和肾脏疾病（4.6%）。8.2%的患者术中接受了输血。

死亡率与手术选择的相关性

Cox回归分析显示，术后一年时，HA相较于IF显著降低了死亡风险（风险比HR: -0.27, 95%置信区间CI: -0.49至-0.05）。因此，一年死亡率被确定为评估治疗效应的最关键时间点。

影响一年死亡率的关键因素

通过随机森林算法评估的各变量重要性排序为：年龄（重要性得分153.952）、合并症数量（82.463）、麻醉方式（21.758）、肺部疾病（21.481）、糖尿病（20.554）、性别（19.884）、心脏病（19.839）、手术方法（19.121）、肾脏疾病（17.478）、卒中（17.350）和输血（8.524）。年龄和合并症数量远高于其他因素，表明它们是死亡率的首要预测因子。

基于年龄和性别的手术推荐及死亡率预测

当以年龄和性别分层时，对于女性患者，80岁被确定为最佳阈值（≥80岁推荐HA，<80岁推荐IF）；对于男性患者，72岁为最佳阈值（≥72岁推荐HA，<72岁推荐IF）。据此预测的总死亡率为2.790%，但与实际死亡率（2.277%）无显著差异（P>0.05），表明仅基于年龄和性别的手术选择不能显著降低死亡率。

基于合并症数量的手术推荐及死亡率预测

当以合并症数量分层时，最佳阈值为4种。对于合并症≥4的患者，推荐HA（死亡率5.728%）；对于合并症<4的患者，推荐IF（死亡率1.472%）。据此预测的总死亡率显著降低至2.379%（P<0.001），与实际死亡率相比，绝对风险降低了14.6%。该推荐在不同亚组（如性别、年龄、医院等级、麻醉方式）中均表现一致，证明了其稳健性。

基于年龄与合并症联合的预测

虽然联合年龄（阈值81岁）和合并症数量的分层也能显著降低死亡率（P<0.001），但其预测的总死亡率（2.497%）高于仅基于合并症数量的分层，表明合并症是更优的决策依据。

讨论

本研究通过大规模真实世界数据证实，对于老年股骨颈骨折患者，合并症数量而非年龄或性别，应作为手术选择的核心依据。基于合并症分层（以4种为界）的决策能最有效地降低一年死亡率。这一发现挑战了当前依赖年龄和ASA分级（American Society of Anesthesiologists score）的传统临床实践，为更新国际指南提供了强有力的证据。IF手术创伤小但功能预后较差，HA则更适用于合并症负担重的患者以降低死亡风险，尽管其手术风险较高。未来需要通过随机对照试验（Randomized Controlled Trial, RCT）进一步验证这一分层策略，并纳入更多变量（如骨折分型、BMI、功能结局）以优化决策模型。

局限性

本研究为回顾性设计，存在选择偏倚（HA组患者更年老、合并症更多）。数据仅来源于北京地区，可能存在地域偏倚。缺乏一些关键变量（如骨折分型、ASA评分、BMI、心理健康状况）也可能影响结果的普适性。此外，未考虑功能结局、翻修率等长期指标，这些因素在临床决策中同样重要。

结论

本研究推荐将合并症数量作为老年股骨颈骨折患者手术决策的首要依据：合并症<4种时选择IF，≥4种时选择HA。这一策略能显著降低一年全因死亡率，为改善老年髋部骨折临床实践和指南制定提供了重要启示。