基于臨床數(shù)據(jù)列線圖模型預(yù)測重型顱腦損傷昏迷患者近期預(yù)后的臨床價值和準(zhǔn)確性

王小峰，王 琪，黨俊濤，白西民，姚 勝，楊 銳，杜春亮，王 峰

急性重型顱腦損傷所致昏迷病死率及致殘率均較高，若未給予及時有效救治預(yù)后較差，因此簡便準(zhǔn)確評估此類患者的預(yù)后同時給予最佳的治療措施，是臨床研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)[1-2]。目前腦電雙頻指數(shù)(BIS)作為一種新型的監(jiān)測技術(shù)，不僅能夠有效監(jiān)測顱腦內(nèi)部的代謝，而且還能更客觀評價患者的意識情況，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)逐步將其應(yīng)用于重型顱腦損傷所致昏迷患者的圍術(shù)期監(jiān)測，并做了較多臨床研究，被認(rèn)為是可單獨(dú)預(yù)測昏迷患者預(yù)后的一個獨(dú)立因素[3-5]。而臨床預(yù)測模型近些年來在國內(nèi)被逐步應(yīng)用于臨床研究中，特別是其中的列線圖模型較簡單直觀，是目前臨床的研究熱點(diǎn)。本研究為了進(jìn)一步明確何種因素能夠有效預(yù)測重型顱腦損傷所致昏迷患者的預(yù)后，并明確基于上述因素構(gòu)建的列線圖模型預(yù)測患者預(yù)后的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 回顧性分析2018年1月1日—2021年1月1日我院收治的重型顱腦損傷所致昏迷220例的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)臨床及CT或MRI檢查明確為顱腦損傷，且有確切顱腦外傷史；于創(chuàng)傷后24 h內(nèi)入院：入院時格拉斯哥昏迷量表(GCS)評分為3～8分；患者家屬均同意本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：拒絕簽署知情同意書或參與本研究；合并惡性腫瘤者；外傷后入院時間>24 h者；入院24 h內(nèi)臨床死亡者。剔除中途失訪6例，最終納入214例，其中男124例，女90例。依據(jù)隨訪后6個月格拉斯哥預(yù)后評分(GOS)[6-7]分為預(yù)后不良組(GOS評分≤3分)和預(yù)后良好組(GOS評分≥4分)。納入本研究患者均由顱腦創(chuàng)傷組醫(yī)師進(jìn)行手術(shù)治療，且術(shù)后入神經(jīng)外科重癥監(jiān)護(hù)室予相應(yīng)監(jiān)護(hù)治療，常規(guī)給予內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、全身營養(yǎng)支持和積極預(yù)防并發(fā)癥等治療。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2研究方法 對納入研究患者均隨訪6個月，應(yīng)用多因素Logistic回歸分析影響重型顱腦損傷預(yù)后的影響因素，利用R語言包構(gòu)建基于BIS的列線圖模型，并利用Bootstrap方法以及臨床決策曲線驗(yàn)證該模型的準(zhǔn)確性和臨床決策的獲益性。

1.3資料收集 包括患者臨床基本資料(一般生理狀況、身高、體質(zhì)量、是否吸煙、既往史等)、圍術(shù)期相關(guān)用藥、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)(包括肝腎功能、凝血功能、生化指標(biāo))以及入院時BIS。

1.4BIS監(jiān)測相關(guān)操作流程及評價方法

1.4.1BIS監(jiān)測方法：納入本研究的患者均在入院后24 h內(nèi)開展BIS值的相關(guān)監(jiān)測，本研究中所使用的BIS儀器電纜接口為美國ASPECT公司提供，其中的傳感器模塊由飛利浦公司提供。

1.4.2BIS儀器的相關(guān)操作過程及評價方法：首先對于患者額頭部的皮膚采用75%乙醇進(jìn)行擦拭，上述步驟完成后進(jìn)行脫脂以及晾干，隨后在患者的外眥水平處放置相應(yīng)的感應(yīng)裝置，將BIS的4個電極片嚴(yán)格按照說明書的要求放置在正確的位置，同時對其進(jìn)行壓緊處理，壓緊的時間為5 s，在確保電極片接觸良好后，再依次連接BIS的傳感器以及相應(yīng)的模塊。隨后進(jìn)行阻抗試驗(yàn)調(diào)整，維持整個皮膚的阻抗<5 KΩ，BIS監(jiān)護(hù)儀在進(jìn)行相應(yīng)監(jiān)護(hù)的其他條件為：肌電圖≤40 DB,同時信號質(zhì)量指數(shù)為80%～100%，連續(xù)監(jiān)測5 min，其中每分鐘記錄1次數(shù)值，記錄5次后計(jì)算其平均值。

2 結(jié)果

2.1隨訪結(jié)果 本研究220例，在6個月隨訪過程中失訪6例，其中3例因?yàn)檫w往外市定居，不再回我院隨訪；2例為更換聯(lián)系方式，未再取得聯(lián)系，后期也未在我科門診復(fù)診；1例為家屬拒絕隨訪，最終納入214例。6個月隨訪結(jié)束后預(yù)后不良組114例，預(yù)后良好組100例。

2.2一般資料 預(yù)后良好組入院時GCS評分高于預(yù)后不良組，年齡>60歲、入院時瞳孔散大及腦卒中史、顱腦損傷史患者所占比例低于預(yù)后不良組(P<0.05，P<0.01)。見表1。

表1 預(yù)后良好組和預(yù)后不良組重型顱腦損傷所致昏迷患者一般資料比較

2.3實(shí)驗(yàn)室指標(biāo) 預(yù)后良好組PO2和BIS高于預(yù)后不良組(P<0.01)。見表2。

表2 預(yù)后良好組和預(yù)后不良組重型顱腦損傷所致昏迷患者實(shí)驗(yàn)室及圍術(shù)期指標(biāo)比較

2.4重型顱腦損傷所致昏迷患者預(yù)后的影響因素多因素Logistic回歸分析 以患者6個月后隨訪預(yù)后為因變量，以單因素分析差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)作為自變量，行多因素Logistic回歸分析顯示，重型顱腦損傷患者近期預(yù)后不良的獨(dú)立危險因素為入院時BIS、入院時GCS評分、PO2低及入院時瞳孔散大、年齡>60歲(P<0.01)。見表3。

2.5列線圖模型的構(gòu)建 采用R語言中的“RMS程序包”構(gòu)建預(yù)測重型顱腦損傷患者近期預(yù)后列線圖模型，其中列線圖中每個指標(biāo)橫軸上的值做垂線與評分標(biāo)尺上的值的交點(diǎn)得到一個分?jǐn)?shù)，所有指標(biāo)的值相加即為該患者預(yù)后不良的風(fēng)險值。見圖1。

圖1 預(yù)測重型顱腦損傷患者近期預(yù)后的列線圖模型

2.6列線圖模型預(yù)測的ROC曲線 構(gòu)建的列線圖模型預(yù)測重型顱腦損傷所致昏迷患者近期預(yù)后的能力較強(qiáng)，其中曲線下面積(AUC)=0.854，95%CI為0.73，0.93。見圖2。

圖2 列線圖模型預(yù)測重型顱腦損傷所致昏迷患者近期預(yù)后的ROC曲線ROC為受試者工作特征

2.7Bootstrap方法驗(yàn)證列線圖的曲線 隨后采用Bootstrap方法重復(fù)抽樣1000次驗(yàn)證列線圖，發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)曲線的平均絕對誤差為0.017，說明校準(zhǔn)曲線與理想曲線貼合良好。見圖3。

圖3 Bootstrap方法驗(yàn)證列線圖模型預(yù)測重型顱腦損傷所致昏迷患者預(yù)后的曲線

2.8列線圖模型的臨床決策曲線 臨床決策曲線顯示，列線圖模型預(yù)測重型顱腦損傷所致昏迷患者的發(fā)生閾值為0.07～0.89時該模型的適用性最佳。見圖4。

圖4 列線圖模型預(yù)測重型顱腦損傷所致昏迷患者的發(fā)生的臨床決策曲線

表3 重型顱腦損傷所致昏迷患者預(yù)后的影響因素多因素Logistic回歸分析

3 討論

近年來，重型顱腦損傷發(fā)生率越來越高，且病情變化迅速，若不能及時判斷患者的病情并制訂出對患者本身最優(yōu)的治療方案，該類患者具有極高的臨床致死率[8]。如何及時并且準(zhǔn)確有效的判定重型顱腦損傷患者的預(yù)后，是臨床的難點(diǎn)，也是熱點(diǎn)。雖然臨床有部分醫(yī)生認(rèn)為GCS評分、腦干反射、瞳孔反射等可一定程度反映重型顱腦損傷患者的預(yù)后，但有相應(yīng)的研究也顯示其存在較高的臨床假陽性率，并且對昏迷患者而言，很多患者臨床查體結(jié)果很差，但其預(yù)后卻較好，提示我們對于重型顱腦損傷的患者而言，可能僅依靠單純的臨床查體并不能科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)測患者預(yù)后[9-14]。目前隨著BIS監(jiān)測在麻醉、重癥監(jiān)護(hù)室的普及，部分學(xué)者認(rèn)為這種新興的監(jiān)測手段可能是重型顱腦損傷所致昏迷患者預(yù)后判定的新思路。BIS的優(yōu)勢在于其有效整合了腦電圖中的各項(xiàng)指標(biāo)，將腦電圖中的頻率以及功率進(jìn)行雙頻分析，將最后的混合信息擬合成0～100之間的數(shù)字，能夠非常簡潔明了的反映患者大腦皮質(zhì)的清醒程度。同時這種直觀的數(shù)字是可以量化的，相對于既往神經(jīng)系統(tǒng)的各種量表而言，能夠減少評判人員本身的主觀誤判，同時能夠無創(chuàng)化的對昏迷患者的意識進(jìn)行連續(xù)有效的監(jiān)測，因此，目前BIS被認(rèn)為是評估患者的意識狀態(tài)和鎮(zhèn)靜程度的一個準(zhǔn)確客觀的指標(biāo)，并且多項(xiàng)研究顯示，BIS可以獨(dú)立預(yù)測昏迷患者的預(yù)后[15-16]。

近些年來列線圖不斷被應(yīng)用于臨床模型的驗(yàn)證中，為了明確既往的臨床體征、傳統(tǒng)評分以及新興的BIS是否能夠準(zhǔn)確預(yù)測重型顱腦損傷患者的預(yù)后，筆者通過構(gòu)建列線圖模型進(jìn)行了驗(yàn)證。本研究結(jié)果顯示，預(yù)后良好組入院時GCS評分、BIS高于預(yù)后不良組，年齡>60歲、入院時瞳孔散大及腦卒中史、顱腦損傷史患者所占比例、PO2低于預(yù)后不良組。為了進(jìn)一步明確對于重型顱腦損傷患者預(yù)后的影響因素，再次對其進(jìn)行了多因素Logistic回歸分析顯示,重型顱腦損傷患者近期預(yù)后不良的獨(dú)立危險因素為入院時BIS、入院時GCS評分、PO2較低，入院時瞳孔散大，年齡>60歲。BIS為通過將腦電信息轉(zhuǎn)換為線性數(shù)字化指標(biāo)，而腦電信息能夠準(zhǔn)確反映患者腦部的缺血情況，對于重型顱腦損傷患者而言，其入院時腦部缺血情況越嚴(yán)重，腦組織損傷越重，其預(yù)后就會越差；GCS評分多年來都被臨床應(yīng)用于昏迷患者的預(yù)后判定中，其分?jǐn)?shù)越低，往往預(yù)后也較差；對于重型顱腦損傷患者而言，入院時瞳孔散大提示患者入院時腦干可能受損，這類患者臨床預(yù)后也往往欠佳；低PO2會導(dǎo)致顱腦損傷患者腦組織缺血缺氧情況進(jìn)一步加重，而這種缺血缺氧情況會導(dǎo)致腦部ATP的進(jìn)一步缺乏，從而進(jìn)一步使細(xì)胞膜的泵功能降低，加速腦細(xì)胞的凋亡或腫脹，從而導(dǎo)致腦組織的二次損傷；而年齡>60歲人群機(jī)體功能下降，整體預(yù)后較年輕患者差[17-20]。

多因素Logistic回歸分析后，筆者進(jìn)行了列線圖模型的構(gòu)建，ROC曲線顯示，構(gòu)建的列線圖模型預(yù)測重型顱腦損傷所致昏迷患者近期預(yù)后的能力較強(qiáng)；為了進(jìn)一步明確列線圖模型的準(zhǔn)確性，筆者對該模型進(jìn)行了Bootstrap方法驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果顯示，校準(zhǔn)曲線的平均絕對誤差為0.017，說明校準(zhǔn)曲線與理想曲線貼合良好；為了進(jìn)一步從臨床層面驗(yàn)證該模型對于臨床決策的幫助性，筆者再次進(jìn)行了臨床決策曲線的驗(yàn)證，結(jié)果顯示，列線圖模型預(yù)測重型顱腦損傷所致昏迷患者的發(fā)生閾值為0.07～0.89時該模型的適用性最佳。

綜上，重型顱腦損傷所致昏迷患者預(yù)后的影響因素為入院時BIS、GCS評分及PO2較低、入院時瞳孔散大、年齡>60歲，基于上述因素構(gòu)建的列線圖模型對于重型顱腦損傷所致昏迷患者近期預(yù)后預(yù)測準(zhǔn)確，且臨床應(yīng)用價值較高。若在實(shí)際臨床工作中遇到符合上述危險因素的重型顱腦損傷患者，應(yīng)積極進(jìn)行干預(yù)。