顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的影響因素及其風險預測列線圖模型構建

郭雅琴，許群峰，江麗華

本研究創(chuàng)新點：

腦梗死是開顱血腫清除術后常見的并發(fā)癥，但目前國內(nèi)外尚無個體化預測開顱血腫清除術后腦梗死并發(fā)風險的模型，對相關高風險患者難以進行有效的早期篩查。本研究嘗試將列線圖應用于預測開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死風險。首先采用單因素分析和多因素Logistic回歸分析篩選顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的影響因素，再以此作為列線圖模型的變量指標，利用R 3.5.3軟件包成功構建了顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的風險預測列線圖模型，為腦梗死的防治提供了新的評估途徑，有利于改善開顱血腫清除術后顱腦損傷患者的預后。此外，本研究采用了多種方式對該列線圖模型的預測效能進行驗證，結果顯示，其一致性指數(shù)為0.778，校正曲線趨近于理想曲線，其預測顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的AUC為0.792〔95%CI（0.765，0.821）〕，證實了該列線圖模型對顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的風險有一定預測效能。本研究中列線圖模型的構建和驗證方式可為臨床其他不良事件的風險預測提供參考。

創(chuàng)傷性顱腦損傷是指由外界暴力造成的顱腦部位損傷，其中重型顱腦損傷患者可出現(xiàn)顱內(nèi)血管破裂，當血液聚集于顱腔內(nèi)達到一定體積使腦組織急性受壓時，便形成顱內(nèi)血腫［1］。顱內(nèi)血腫是神經(jīng)外科常見的繼發(fā)性病變，具有較高的致死率和致殘率，臨床常行開顱血腫清除術予以治療［2］。腦梗死是開顱血腫清除術后常見的并發(fā)癥之一，由于創(chuàng)傷性腦梗死大多無典型的臨床癥狀和體征，且發(fā)生時間存在不確定性，故早期診斷過程中不易被識別，常于術后病情未改善或加重時才由影像學復查發(fā)現(xiàn)［3］，因此準確評估患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的危險因素和風險具有重要的臨床價值。目前國內(nèi)外均針對術后腦梗死進行了大量的研究，但大多集中在探討其發(fā)生機制和誘因上［4-5］，無法滿足實際臨床工作中對定量化預測腦梗死風險的需求。列線圖是一種基于多因素Logsitc回歸模型，將多個臨床預測指標以線段的形式展現(xiàn)在同一平面上的圖形，近年來憑借著可視可讀、使用方便、預測效能良好等優(yōu)勢，正逐步在臨床廣泛應用［6-7］?；诖耍狙芯恐荚诜治鲲B腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的影響因素并建立其風險預測列線圖模型，以期為降低開顱血腫清除術后腦梗死發(fā)生率和改善患者預后提供參考依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2018年1月至2021年6月于馬鞍山十七冶醫(yī)院行開顱血腫清除術的顱腦損傷患者191例。納入標準：（1）年齡≥18歲，確診為創(chuàng)傷性顱腦損傷；（2）創(chuàng)傷后1周內(nèi)行開顱血腫清除術；（3）術前影像學檢查無腦梗死者。排除標準：（1）入院24 h內(nèi)或術中死亡者；（2）既往有顱腦損傷史、腦卒中史、心臟病史、深靜脈血栓史者；（3）伴有嚴重心、肺、肝、腎功能損傷者；（4）合并惡性腫瘤及免疫系統(tǒng)、血液系統(tǒng)疾病者；（5）臨床資料缺失者。本研究經(jīng)馬鞍山十七冶醫(yī)院科研倫理委員會審核通過〔批準號：馬鞍山十七冶醫(yī)院科倫審（2017）第（135）號〕，所有患者及其家屬對本研究知情同意。

1.2 診斷標準 參照《中國腦梗死中西醫(yī)結合診治指南（2017）》［8］中的診斷標準：術后多次顱腦CT檢查顯示邊界清楚的腦血管分布區(qū)低密度影，且為新出現(xiàn)的低密度灶，排除陳舊性腦梗死、腦水腫或手術因素引起的低密度灶。

1.3 資料收集 收集患者臨床資料，包括性別、年齡、吸煙史（每天吸煙1支以上且時間超過1年定義為有吸煙史）、糖尿?。ㄌ腔t蛋白≥6.5%）、受傷原因（交通意外、高處墜落、摔跌傷或擊砸傷）、損傷類型（硬膜下血腫、腦挫裂傷、硬膜外血腫）、入院時格拉斯哥昏迷量表（Glasgow Coma Scale，GCS）評分〔GCS包括睜眼反應（4分）、語言反應（5分）和肢體運動（6分），得分范圍為3～15分，評分越低表示病情越重［9］〕、腦疝（術中觀察到腦組織從高壓區(qū)被擠到附近的孔道）、術后低血壓〔收縮壓＜90 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）或降低幅度大于基礎值的30%〕、蛛網(wǎng)膜下腔出血（CT檢查顯示蛛網(wǎng)膜下腔呈高密度影并經(jīng)術中確診）和受傷至開顱時間。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析。計數(shù)資料以相對數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗；采用多因素Logistic回歸分析探討顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的影響因素；采用R 3.5.3軟件包和rms程序包建立顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的風險預測列線圖模型。采用Bootstrap法進行內(nèi)部驗證，采用一致性指數(shù)、校正曲線和ROC曲線評估該列線圖模型預測顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的效能。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般情況 191例患者中，有52例發(fā)生腦梗死，發(fā)生率為27.2%，其中梗死部位為枕葉21例、顳葉13例、一側半球大面積梗死9例、額葉7例、基底核丘腦及腦干2例。根據(jù)腦梗死發(fā)生情況將患者分為腦梗死組（n=52）和非腦梗死組（n=139）。

2.2 顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死影響因素的單因素分析 兩組性別、吸煙史、糖尿病發(fā)生率、受傷原因和損傷類型比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；兩組年齡、入院時GCS評分、腦疝發(fā)生率、術后低血壓發(fā)生率、蛛網(wǎng)膜下腔出血發(fā)生率和受傷至開顱時間比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1。

2.3 顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死影響因素的多因素Logistic回歸分析 以腦梗死發(fā)生情況為因變量（賦值：發(fā)生=1，未發(fā)生=0），將表1中差異有統(tǒng)計學意義的指標作為自變量，進行多因素Logistic回歸分析，結果顯示，入院時GCS評分、腦疝、術后低血壓、蛛網(wǎng)膜下腔出血和受傷至開顱時間是顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的影響因素（P＜0.05），見表2。

表1 顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死影響因素的單因素分析〔n（%）〕Table 1 Univariate analysis of influencing factors of cerebral infarction after craniotomy hematoma removal in patients with craniocerebral injury

表2 顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 2 Multivariate Logistic regression analysis of influencing factors of cerebral infarction after craniotomy hematoma removal in patients with craniocerebral injury

2.4 顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的風險預測列線圖模型構建及驗證 基于多因素Logistic回歸分析結果，構建顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的風險預測列線圖模型，各變量得分依次為：入院時GCS評分（3～5分）46分，腦疝44分，術后低血壓25分，蛛網(wǎng)膜下腔出血45分，受傷至開顱時間≥3 h且＜6 h 8分、≥6 h且＜12 h 13分、≥12 h 100分，見圖1。通過將原始數(shù)據(jù)重復抽樣1 000次后（Bootstrap法）進行內(nèi)部驗證，結果顯示，該列線圖模型的一致性指數(shù)為0.778；校正曲線趨近于理想曲線，見圖2；ROC曲線分析結果顯示，該列線圖模型預測顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的AUC為0.792〔95%CI（0.765，0.821）〕，見圖3。

圖1 顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的風險預測列線圖模型Figure 1 Nomogram model for predicting the risk of cerebral infarction after craniotomy hematoma removal in patients with craniocerebral injury

圖2 列線圖模型預測顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的校正曲線Figure 2 Correction curve of nomogram model for predicting cerebral infarction after craniotomy hematoma removal in patients with craniocerebral injury

圖3 列線圖模型預測顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的ROC曲線Figure 3 ROC curve of nomogram model for predicting cerebral infarction after craniotomy hematoma removal in patients with craniocerebral injury

3 討論

腦梗死是顱腦損傷患者開顱血腫清除術后常見且嚴重的并發(fā)癥，常會導致病情惡化，嚴重影響患者預后，其死亡率高達45%～55%［10-11］。本研究結果顯示，顱腦損傷患者開顱血腫清除術后腦梗死的發(fā)生率為27.2%（52/191）。相關研究報道，顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的機制可能包括外界暴力引起的腦血管機械性損傷、術后腦血管痙攣導致血流減慢、灌注不足以及血液流變學異常和微循環(huán)障礙，但具體發(fā)生機制目前尚未形成共識［12］。因此，探討顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的影響因素，并進行有效的風險預測具有重要的臨床意義。

本研究單因素分析結果顯示，腦梗死組≥60歲者占比高于非腦梗死組。周俊領等［13］也認為，高齡是顱腦損傷患者術后并發(fā)腦梗死的危險因素，主要是由于老年人腦組織發(fā)生退行性萎縮，且顱骨逐漸硬化，顱腦遭受外界暴力時無法得到有效緩沖。此外，老年人的腦血管常有不同程度的硬化，導致其脆性增加，受創(chuàng)后易形成狹窄和灌注減少。但本研究多因素Logistic回歸分析并未發(fā)現(xiàn)年齡是顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的影響因素，這可能跟年齡與其他資料存在一定的交互作用有關，且目前尚無直接證據(jù)證明年齡與術后腦梗死的發(fā)生有關。本研究結果顯示，入院時GCS評分、腦疝、術后低血壓、蛛網(wǎng)膜下腔出血和受傷至開顱時間是顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的影響因素。水慶學等［14］報道顯示，術前GCS評分為3～5分的腦損傷患者開顱術后繼發(fā)腦梗死的概率明顯高于GCS評分為6～8分的患者。入院時GCS評分低表明患者的昏迷程度較重，存在嚴重的顱腦損傷。一般認為顱腦損傷越重，顱內(nèi)壓急劇上升的可能性越大，繼而造成腦血管受壓、移位，導致腦供血不足，從而易發(fā)生腦梗死。SERVER等［15］報道，八成以上的創(chuàng)傷性腦梗死是由腦疝引起的，國內(nèi)也有研究提出腦疝與腦梗死的發(fā)生密切相關［16］。在腦疝形成過程中，由于顱內(nèi)血腫的占位效應腦血管血液灌注會下降，血液黏性增加且流速減慢，凝血因子被激活，從而易導致血栓形成，誘發(fā)梗死。顱腦損傷患者因復合傷出血和脫水劑、利尿劑的使用及中樞性循環(huán)衰竭等因素可引起低血壓，云強等［17］報道，低血壓與創(chuàng)傷性腦梗死的發(fā)生明顯相關，究其原因可能是長期低血壓狀態(tài)難以保障腦血流灌注的壓力，造成腦組織缺血性損傷，從而易誘發(fā)腦梗死。許樂宜等［18］報道，創(chuàng)傷性蛛網(wǎng)膜下腔出血是重型顱腦損傷后創(chuàng)傷性腦梗死的危險因素。蛛網(wǎng)膜下腔出血局部積血中的氧合血紅蛋白會對血管壁產(chǎn)生持續(xù)刺激，促使蛋白激酶C激活，導致血管的舒縮功能紊亂，繼而引起腦血管痙攣，加重腦組織缺血缺氧性損傷，后期極易形成腦梗死。王承等［19］報道，受傷至開顱時間≥3 h是重型創(chuàng)傷性腦損傷患者開顱血腫清除術后發(fā)生腦梗死的危險因素。分析原因，腦血管受到血腫的長期壓迫可發(fā)生扭曲變形，造成血管閉塞，而開顱血腫清除術能夠快速有效解除急性腦受壓癥狀，因此患者傷后耽誤時間越長，腦組織和腦血管在受壓狀態(tài)下的損傷程度可能越嚴重，形成腦梗死的風險也就越大。

本研究基于多因素Logistic回歸分析結果建立了顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的風險預測列線圖模型。本列線圖模型主要由三部分組成：（1）風險指標。即多因素Logistic回歸分析篩選出的影響因素，且每一項指標后都有一條對應的線段，線段兩個端點反映了指標的不同情況。（2）變量得分。指標對應線段長度反映了該指標對并發(fā)腦梗死的貢獻大小，結合圖中上方的評分標準決定了變量的得分，各單項變量得分之和即為總分。（3）顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的預測概率，預測范圍內(nèi)的每一個總分在圖下方的風險軸上都有對應的預測概率。三部分清晰簡潔，相比于STROBEL等［20］報道中以風險系數(shù)為框架的數(shù)學方程模型，列線圖模型更為直觀便捷，免去了繁瑣的數(shù)學計算，更適用于臨床對患者術后腦梗死的個體化預測。王宇嬋等［21］也成功構建了針對顱腦損傷術后并發(fā)肺部感染風險的列線圖模型，但在評估模型準確性時僅采用自抽樣的一致性指數(shù)和ROC曲線驗證，而本研究結果顯示，列線圖模型的一致性指數(shù)為0.778，校正曲線趨近于理想曲線；ROC曲線分析結果顯示，列線圖模型預測顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的AUC為0.792〔95%CI（0.765，0.821）〕，證明了該列線圖模型對顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死具有一定的預測效能。醫(yī)務人員可通過該列線圖模型及早識別高?；颊卟⑵淞袨橹攸c管理人群，如對于意識障礙嚴重、有手術指征的患者強調盡早手術；針對合并腦疝的患者可合理使用脫水劑，嚴密監(jiān)測顱內(nèi)壓的變化情況，加強血壓管理；對發(fā)生低血壓的患者應充分補液，增加血容量，維持收縮壓在90 mm Hg以上［22］；針對蛛網(wǎng)膜下腔出血者，關顱前應用0.9%氯化鈉溶液沖洗，以減少血管痙攣，并維持有效循環(huán)血量；術后經(jīng)顱多普勒超聲檢查發(fā)現(xiàn)早期血管痙攣時，可使用抗血管痙攣藥物。術后可將患者床頭抬高10°～15°，保持呼吸暢通，以降低腦動脈壓。

綜上所述，入院時GCS評分、腦疝、術后低血壓、蛛網(wǎng)膜下腔出血和受傷至開顱時間是顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死的影響因素，本研究基于上述因素構建的列線圖模型對顱腦損傷患者開顱血腫清除術后并發(fā)腦梗死有一定的預測效能，具有一定的臨床應用價值。但本研究為單中心研究，且樣本量有限，針對各項資料的把控標準難以統(tǒng)一，如年齡、GCS評分、受傷至開顱時間等指標還可進一步細化，故該列線圖模型仍有待多中心、大樣本量的研究進一步證實。

作者貢獻：郭雅琴進行文章的構思與設計、研究的實施與可行性分析，撰寫、修訂論文，進行統(tǒng)計學處理，負責文章的質量控制及審校，對文章整體負責、監(jiān)督管理；許群峰進行資料收集；江麗華進行資料整理。

本文無利益沖突。