杜虎,齊曉鑫
(鄭州市第十五人民醫(yī)院 神經(jīng)外科,河南 鄭州 450041 )
顱腦損傷是一種較為常見的外傷,主要是由于外界暴力作用于頭部而引起,多見于交通事故、墜落及各種銳器鈍器對頭部的傷害等,具有發(fā)病率高、致死率高和致殘率高等特點(diǎn)[1-2]。顱腦損傷發(fā)生后,受組織反應(yīng)、出血等因素的影響,易導(dǎo)致腦疝形成[3]。腦疝具有發(fā)病急、進(jìn)展迅速、死亡率高等特點(diǎn),嚴(yán)重影響患者生命安全與預(yù)后[4]。因此需積極探討影響顱腦損傷患者腦疝形成的因素,并建立可個(gè)性化預(yù)測顱腦損傷患者腦疝形成的風(fēng)險(xiǎn)模型,以指導(dǎo)臨床早期干預(yù)和制定個(gè)體化的防治措施。目前研究多集中于顱腦損傷并發(fā)腦疝患者的治療報(bào)道[5],對顱腦損傷患者腦疝形成影響因素的相關(guān)研究較為少見,且尚缺乏方便、簡潔、準(zhǔn)確預(yù)測顱腦損傷患者腦疝形成風(fēng)險(xiǎn)的方法。列線圖模型作為一種具有可重復(fù)性、準(zhǔn)確、可視化及直觀等優(yōu)點(diǎn)的預(yù)測模型,能夠幫助臨床醫(yī)師直觀分析患者發(fā)生某事件的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重,已廣泛應(yīng)用于患者預(yù)后和不良事件等發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測[6-7]?;诖?,本研究回顧性分析顱腦損傷患者的臨床資料,探究其腦疝形成的影響因素,并進(jìn)一步構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測列線圖模型,以為臨床防控提供參考。
回顧性分析2019 年1 月至2023 年1 月鄭州市第十五人民醫(yī)院收治的213 例顱腦損傷患者的臨床資料,按照2∶1 的比例,將其隨機(jī)分配為建模組(n=142)和驗(yàn)證組(n=71)。納入標(biāo)準(zhǔn):①有明確創(chuàng)傷史;②入院后經(jīng)頭顱MRI 及CT 等檢測確診是顱腦損傷;③年齡18~75 歲;④入院時(shí)格拉斯哥昏迷評分(GCS)[8]為3~8 分;⑤傷后24 h 內(nèi)入院;⑥臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):①妊娠及哺乳期女性;②合并嚴(yán)重肝腎功能不全、惡性腫瘤、血液系統(tǒng)疾病;③其他原因引起瞳孔縮小,如Horner 征等;④精神疾病患者;⑤入院72 h 內(nèi)死亡;⑥既往有腦外傷史或顱內(nèi)病變史者。本研究經(jīng)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。
1.2.1 腦疝形成診斷標(biāo)準(zhǔn) 住院期間分別由兩位神經(jīng)外科專家根據(jù)顱腦CT 或MRI、瞳孔改變、意識(shí)改變等綜合評估患者是否出現(xiàn)腦疝。腦疝的判斷標(biāo)準(zhǔn)[9]:①有腦疝的臨床表現(xiàn),包括意識(shí)障礙加重、雙側(cè)瞳孔不等大等;②顱腦CT 或MRI 提示出現(xiàn)腦室受壓、中線結(jié)構(gòu)及腦組織移位。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)建模組和驗(yàn)證組分別有49 例、23 例腦疝形成。將建模組腦疝形成患者歸為腦疝組,無腦疝形成患者歸為無腦疝組。
1.2.2 資料收集與整理 收集可能影響顱腦損傷患者腦疝形成的因素,包括性別、年齡、既往病史(高血壓史、糖尿病史、冠心病史)、吸煙史、飲酒史、致傷原因(交通傷、高空墜落傷、擊打傷)、入院時(shí)GCS 評分、損傷類型(閉合性、開放性)、血腫部位(硬膜外血腫、硬膜下血腫、腦內(nèi)血腫)、蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦挫裂傷、顱底骨折、腦積水、去骨瓣減壓術(shù)治療、就診至手術(shù)開始時(shí)間、入院時(shí)低血壓、入院時(shí)血鈉濃度、入院時(shí)體溫、入院時(shí)總膽固醇(TC)、入院時(shí)甘油三酯(TG)、入院時(shí)空腹血糖(FPG)等。
以SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以百分率(%)表示,用χ2檢驗(yàn);等級分布資料采用秩和檢驗(yàn)組間差異。采用單因素和多因素Logistic 回歸分析顱腦損傷患者腦疝形成的風(fēng)險(xiǎn)因素;采用R3.4.3 軟件包繪制列線圖模型;采用Bootstrap 法進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證并計(jì)算一致性指數(shù)(C-index),并繪制校正曲線;采用受試者工作特征(ROC)曲線評估列線圖模型對顱腦損傷患者腦疝形成的預(yù)測效能;采用決策曲線法(DCA)繪制DCA 曲線評估模型的臨床凈獲益。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
建模組和驗(yàn)證組性別、年齡、既往病史(高血壓史、糖尿病史、冠心病史)、吸煙史、飲酒史、致傷原因(交通傷、高空墜落傷、擊打傷)、入院時(shí)GCS 評分、損傷類型(閉合性、開放性)、血腫部位(硬膜外血腫、硬膜下血腫、腦內(nèi)血腫)、蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦挫裂傷、顱底骨折、腦積水、去骨瓣減壓術(shù)治療、就診至手術(shù)開始時(shí)間、入院時(shí)低血壓、入院時(shí)血鈉濃度、入院時(shí)體溫、入院時(shí)TC、入院時(shí)TG、入院時(shí)FPG 等一般資料比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
腦疝組和無腦疝組性別、糖尿病史、冠心病史、飲酒史、致傷原因、血腫部位、顱底骨折、就診至手術(shù)時(shí)間、入院時(shí)體溫、TC、TG、FPG 比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),腦疝組年齡≥60 歲、高血壓史、吸煙史、開放性顱腦損傷、蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦挫裂傷、腦積水、入院時(shí)低血壓占比均高于無腦疝組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),入院時(shí)GCS 評分及入院時(shí)血鈉濃度≥135 mmol/L、去骨瓣減壓術(shù)治療占比均低于無腦疝組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 建模組腦疝組和無腦疝組患者一般資料比較
將上述表2 一般資料中P<0.05 的項(xiàng)目作為自變量,另將有無腦疝形成作為因變量,進(jìn)行賦值,賦值情況如下。見表2。
表2 變量賦值
經(jīng)多因素Logistic 回歸分析可知,年齡≥60 歲、吸煙史、開放性顱腦損傷、蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦積水、入院時(shí)低血壓均為顱腦損傷患者腦疝形成的危險(xiǎn)因素(P<0.05),入院時(shí)GCS 評分、入院時(shí)血鈉濃度≥135 mmol/L 及去骨瓣減壓術(shù)治療均為顱腦損傷患者腦疝形成的保護(hù)因素(P<0.05)。見表3。根據(jù)多因素Logistic 分析結(jié)果得出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測計(jì)算公式:風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)=-3.771+0.836X1+0.472X3+(-0.435X4)+0.622X5+1.128X6+1.035X8+(-0.531X9)+0.513X10+(-0.375X11),將顱腦損傷患者的有關(guān)信息代入該模型,便可計(jì)算出其腦疝形成的發(fā)生概率。
表3 多因素Logistic 回歸分析
將多因素Logistic 回歸分析篩選的9 個(gè)獨(dú)立影響因素作為預(yù)測指標(biāo),構(gòu)建顱腦損傷患者腦疝形成的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測列線圖模型。見圖1。運(yùn)用Bootstrap法對模型進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證,建模組和驗(yàn)證組計(jì)算的C-index 值分別為0.834、0.825,校正曲線和理想曲線擬合度較好,提示模型校準(zhǔn)度良好,見圖2、圖3。ROC 曲線結(jié)果顯示,建模組列線圖預(yù)測顱腦損傷患者腦疝形成的曲線下面積(AUC)為0.864(0.796~0.915),靈敏度為83.67%,特異度為89.25%,見圖4;驗(yàn)證組列線圖預(yù)測顱腦損傷患者腦疝形成的AUC 為0.850(0.745~0.923),靈敏度為82.61%,特異度為87.50%,見圖5,提示列線圖模型具有較好的預(yù)測效能。DCA 曲線顯示風(fēng)險(xiǎn)閾值概率在0.01~0.90 時(shí),有較高的凈獲益值,提示該模型臨床實(shí)用性較好,見圖6。
圖1 顱腦損傷患者腦疝形成的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測列線圖模型
圖2 列線圖風(fēng)險(xiǎn)模型預(yù)測顱腦損傷患者腦疝形成的校準(zhǔn)曲線(建模組)
圖3 列線圖風(fēng)險(xiǎn)模型預(yù)測顱腦損傷患者腦疝形成的校準(zhǔn)曲線(驗(yàn)證組)
圖4 列線圖模型預(yù)測顱腦損傷患者腦疝形成的ROC 曲線(建模組)
圖5 列線圖模型預(yù)測顱腦損傷患者腦疝形成的ROC 曲線(驗(yàn)證組)
圖6 列線圖風(fēng)險(xiǎn)模型預(yù)測顱腦損傷患者腦疝形成的DCA 曲線
隨著我國社會(huì)的快速發(fā)展,交通事故、高空墜落、撞擊等事故的發(fā)生率呈上升趨勢,導(dǎo)致顱腦損傷患者的發(fā)病率逐漸升高[10]。腦疝是顱腦損傷后較為常見的并發(fā)癥之一,是由于正常顱腔內(nèi)某個(gè)分腔的壓力高于鄰近的分腔,在局部壓力的作用下,使得高壓區(qū)的腦組織向低壓區(qū)擠壓而形成,對鄰近的神經(jīng)、血管以及腦組織造成壓迫,從而導(dǎo)致一系列的并發(fā)癥的發(fā)生,嚴(yán)重威脅患者生命[11-12]。因此,需積極構(gòu)建顱腦損傷患者腦疝形成的個(gè)性化列線圖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型,以優(yōu)化顱腦損傷患者圍術(shù)期管理,指導(dǎo)臨床治療。
本研究經(jīng)Logistic 回歸分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),年齡≥60 歲、吸煙史、開放性顱腦損傷、蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦積水、入院時(shí)低血壓均為顱腦損傷患者腦疝形成的危險(xiǎn)因素,入院時(shí)GCS 評分、入院時(shí)血鈉濃度≥135 mmol/L 及去骨瓣減壓術(shù)治療均為顱腦損傷患者腦疝形成的保護(hù)因素。分析原因可能為,年齡≥60 歲的患者身體素質(zhì)較差,合并多種基礎(chǔ)疾病,顱腦損傷后因血液循環(huán)障礙,易發(fā)生充血、出血或水腫狀況而引發(fā)腦疝的發(fā)生。煙草煙霧中含有高濃度的過氧化物和活性氧,易導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng),損傷腦血管系統(tǒng),引起血管壁的炎性反應(yīng)和血栓性損害,加重顱腦損傷后的腦水腫,從而增加腦疝發(fā)生概率[13]。開放性顱腦損傷病情更為嚴(yán)重,開放性顱腦損傷患者易出現(xiàn)創(chuàng)道內(nèi)血腫、顱內(nèi)血腫等情況,從而引起嚴(yán)重顱內(nèi)壓升高,出現(xiàn)頭痛、嘔吐、進(jìn)行性意識(shí)障礙等癥狀,導(dǎo)致腦疝形成。蛛網(wǎng)膜下腔出血極易導(dǎo)致紅細(xì)胞發(fā)生破裂,氧合血紅蛋白可作用于血管平滑肌,致使血管痙攣,增加腦疝形成風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)研究表明[14],蛛網(wǎng)膜下腔出血會(huì)導(dǎo)致蛋白激酶C 激活,促進(jìn)血管平滑肌的持續(xù)收縮,引起腦血管嚴(yán)重痙攣,加重腦組織缺血缺氧狀態(tài),最終導(dǎo)致腦疝形成。顱腦損傷后血塊阻塞腦脊液循環(huán)通路或腦室內(nèi)出血堵塞室間孔以及顱內(nèi)壓增高影響腦脊液吸收、回流,從而導(dǎo)致腦積水的發(fā)生,進(jìn)一步發(fā)展會(huì)導(dǎo)致腦疝形成[15]。入院時(shí)低血壓會(huì)造成顱腦損傷患者腦灌注壓的降低,腦水腫癥狀加重,顱內(nèi)壓逐漸升高,另低血壓會(huì)促進(jìn)腺嘌呤核苷三磷酸的消耗,使腦內(nèi)自由基、脂質(zhì)過氧化物等大量釋放,加重顱腦損傷,形成惡性循環(huán),最終使腦疝形成。GCS評分是臨床上廣泛應(yīng)用的評估腦損傷嚴(yán)重程度的工具,評分越低提示腦組織損傷越嚴(yán)重,造成腦灌注壓不足,大腦供血?jiǎng)用}直接受壓,進(jìn)而導(dǎo)致腦血管供血不足,促使腦疝形成[16],因而入院時(shí)GCS 評分高的顱腦損傷患者,發(fā)生腦疝的概率會(huì)降低。血鈉濃度<135 mmol/L 為低鈉血癥,若顱腦損傷患者入院時(shí)發(fā)生低鈉血癥,將會(huì)導(dǎo)致腦組織腫脹、顱內(nèi)壓升高,尤其是在顱內(nèi)壓本身較高的基礎(chǔ)上,易導(dǎo)致腦疝的發(fā)生,故入院時(shí)血鈉濃度≥135 mmol/L 為顱腦損傷患者腦疝形成的保護(hù)因素。去骨瓣減壓術(shù)是治療顱腦損傷較為常用的術(shù)式,主要通過降低顱內(nèi)壓,減少腦組織壓迫,促進(jìn)血液的回流,達(dá)到充分減壓的目的,從而降低腦疝發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[17]。
臨床關(guān)于預(yù)測疾病的模型多種多樣,列線圖是基于多因素回歸分析篩選出的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行整合,建立一種可視化的預(yù)測模型,臨床可依據(jù)列線圖模型對患者進(jìn)行早期預(yù)測,評估患者發(fā)生某事件的風(fēng)險(xiǎn),指導(dǎo)臨床早期干預(yù)和預(yù)防[18]。本研究基于多因素分析結(jié)果構(gòu)建的列線圖預(yù)測模型,經(jīng)Bootstrap 內(nèi)部驗(yàn)證的C-index 值為0.834,校正曲線和理想曲線擬合度較好;ROC 曲線結(jié)果顯示,建模組列線圖預(yù)測顱腦損傷患者腦疝形成的AUC、靈敏度、特異度分別為0.864、83.67%、89.25%,驗(yàn)證組分別為0.850、82.61%、87.50%;且經(jīng)DCA曲線評估顯示可獲得較好的凈收益,以上結(jié)果均提示該列線圖預(yù)測模型具有較好的預(yù)測效能,校準(zhǔn)能力較好。本研究運(yùn)用可視化的列線圖,以簡單快捷的獲得較為準(zhǔn)確的概率值,方便臨床工作者對顱腦損傷患者腦疝形成的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測,以早期篩查顱腦損傷患者腦疝形成的高危人群,并積極采取相應(yīng)防治措施進(jìn)行早期干預(yù),有利于降低顱腦損傷患者腦疝形成的發(fā)生率,改善患者預(yù)后。
綜上所述,年齡≥60 歲、吸煙史、開放性顱腦損傷、蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦積水、入院時(shí)低血壓均為顱腦損傷患者腦疝形成的危險(xiǎn)因素,入院時(shí)GCS 評分、入院時(shí)血鈉濃度≥135 mmol/L 及去骨瓣減壓術(shù)治療均為顱腦損傷患者腦疝形成的保護(hù)因素,據(jù)此構(gòu)建的列線圖預(yù)測模型對顱腦損傷患者腦疝形成具有較好的預(yù)測效能,可為臨床工作者對顱腦損傷患者腦疝形成的防控提供參考依據(jù)。