Construction and validation of a prediction model for staging of localized scleroderma lesions based on high-frequency ultrasound

摘要： 【摘要】 目的 分析局限性硬皮病患者的临床特征与皮损高频超声特点，构建使用皮损高频超声特征无创性预测皮损分期的模型并进行验证。方法 回顾性纳入2021年2月1日至2023年2月28日期间于中南大学湘雅二医院皮肤科就诊的局限性硬皮病患者，收集患者的临床资料、共85处皮损的高频超声及病理数据，按照患者入组的时间顺序分为训练队列和验证队列。使用单因素分析和多因素logistic回归筛选训练队列皮损分期的差异因素，构建回归方程，建立Nomogram预测模型。通过Bootstrap法对模型进行内部验证，采用校准曲线及接收者操作特征（ROC）曲线进一步评估模型在训练队列和验证队列中的预测效能。结果 训练队列纳入60例局限性硬皮病患者，男性16例，女性44例，年龄［M（Q1，Q3），22.0（10.0，39.2）］岁，包括28例炎症水肿期皮损与32例硬化萎缩期皮损；验证队列纳入25例患者，男性8例，女性17例，年龄18.0（7.0，30.0）岁，包括9例炎症水肿期皮损和16例硬化萎缩期皮损。单因素分析结果提示，训练队列炎症水肿期与硬化萎缩期组患者年龄、性别、皮损部位的分布差异均无统计学意义（均P > 0.05）；硬化萎缩期皮损组与炎症水肿期皮损组相比，发病时长 ≥ 2年的患者比例更高（20/32例比10/28例，χ2 = 4.29，P = 0.038）、皮损皮下脂肪层厚度更薄［1.4（0.0，26.0） mm比1.8（0.1，14.3） mm，Z = -2.14，P = 0.032］、皮损脂肪层厚度较对照脂肪层减少值更大［1.8（0.5，11.0） mm比0.3（-1.9，8.0） mm，P < 0.001）、皮损与对照皮肤弹性值之比更高［2.9（1.8，6.9）比1.8（1.1，5.9），Z = -4.34，P < 0.001］、皮损活动超声评分更高［5.0（3.0，8.0）比3.0（0.0，5.0），Z = -4.76，P < 0.001］。多因素logistic逐步回归结果显示发病时长 ≥ 2年（P = 0.032）、皮损与对照皮肤弹性值之比（P = 0.019）、皮损活动超声评分（P = 0.004）和皮损脂肪层厚度较对照脂肪层减少值（P = 0.013）的增高对定义硬化萎缩期皮损有正向影响。根据回归分析结果，Nomogram模型纳入发病时长、皮损较对照皮下脂肪层厚度减少值、皮损与对照皮下脂肪层厚度之差、皮损与对照皮肤弹性值之比、皮损活动超声评分作为预测指标，构建预测硬化萎缩期皮损概率（p）的逻辑回归模型公式为ln［p/（1 - p）］ = -9.595 + 2.204 × 发病时长 + 0.784 × 皮损脂肪层厚度较对照脂肪层减少值（mm） + 0.887 × 皮损与对照弹性值之比 + 1.374 × 皮损活动超声评分。通过Bootstrap法验证，校准曲线显示该模型预测效果良好，ROC曲线显示了良好的区分度和精准度（训练队列曲线下面积 = 0.936，95% CI：0.879 ~ 0.994；验证队列曲线下面积 = 0.889，95% CI：0.748 ~ 1.000）。结论 高频超声可为局限性硬皮病皮损分期提供重要信息，基于发病时长、皮下脂肪层厚度、皮肤弹性值、皮损活动评分构建的预测模型预测皮损分期具有良好的区分度、精准度及预测效能。