卒中相關性肺炎患者神經功能惡化的影像指標及其預測價值分析

孫鵬慧 李瑩瑩 劉 鑫 賈學佳 賈秀琴 楊 旗

(首都醫科大學附屬北京朝陽醫院放射科，北京 100020)

卒中相關性肺炎(stroke-associated pneumonia, SAP)是腦卒中常見并發癥，預后差，致殘率及病死率高[1-4]。神經功能惡化(neurological deterioration, ND)是卒中后病死率較高的并發癥[5]。研究[6]顯示卒中相關性肺炎是ND的獨立危險因素。既往對于卒中后發生ND患者腦部影像學特征研究[7-9]較多，Dávalos等[7]發現計算機斷層掃描(computed tomography，CT)腦水腫征象與卒中進展相關。Ma等[8]發現分水嶺梗死、頸內動脈及基底動脈是否狹窄或閉塞是卒中后ND的獨立危險因素。Arenillas等[9]發現彌散加權成像(diffusion-weighted imaging, DWI)體積、灌注加權成像(perfusion-weighted imaging, PWI)體積、兩者之間的錯配與ND相關。多項研究表明血壓[10]、血糖[11-12]、入院美國國立衛生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS)評分等與早期ND密切相關。然而，目前臨床缺乏SAP患者發生ND的肺部影像學研究。因此，本文旨在進行腦部磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)及肺部CT聯合分析，探究SAP患者發生ND的影像指標及其預測價值，進而提前采取干預措施，預防神經功能惡化，提高卒中患者預后，減少病死率。

1 對象與方法

1.1 研究對象

收集2020年1 月至12 月在首都醫科大學宣武醫院急診，神經外、內科住院的SAP患者73例為研究對象。SAP依據改良的疾病控制及預防標準(Centers for Disease Control and Prevention Criteria, CDC)[13]。根據SAP患者住院期間是否發生ND分為兩組:ND組15 例，非ND組58例。ND定義為住院期間NIHSS評分增加 ≥ 4分。

納入標準：年齡>18歲；肺炎均在卒中發病7 d以內；患者均有肺部CT及MRI圖像；臨床資料完整、圖像質量清晰。排除標準：短暫性腦缺血患者；臨床相關資料不全；入院前確診為肺炎；肺CT無炎性征象；DWI圖像無高信號影。

1.2 基線資料收集

包括性別、年齡、既往史、入院NIHSS評分、收縮壓、治療方式、卒中病因學、入院血糖、總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、白細胞、中性粒細胞百分比等。

1.3 臨床及影像征象的評估

由5年以上工作經驗的神經內科醫生于入院前及出院時分別評估NIHSS評分。根據NIHSS評分是否增加≥ 4分，分為ND組及非ND組。由2名有經驗的影像醫師分別對SAP患者腦部DWI梗死的體積、部位、肺部CT影像學征象、肺部CT評分進行雙盲評估，存在分歧時由高年資醫生判讀。

1.4 腦部影像學征象

(1)梗死范圍：定性分析(根據DWI序列上腦梗死的直徑)小面積梗死(直徑<1.5 cm)；中等面積梗死[直徑1.5～5.0 cm或者<1/3大腦中動脈(middle cerebral artery, MCA)供血區]；大面積梗死(直徑>5.0 cm或者>1/3MCA供血區)。

(2)梗死部位：額葉、顳葉、頂葉、枕葉、小腦、腦干、基底節、丘腦等(圖1)。

圖1 SAP發生ND的典型病例

1.5 肺部影像學征象

(1)征象：磨玻璃影、實變影、結節影、胸腔積液等。

(2)肺部CT評分：根據肺部炎性征象(磨玻璃影，實變影)在每個肺葉的分布情況，每個肺葉0～5分：0分(0)；1分(<5%肺葉)；2分(5%～25%肺葉)；3分(26%～49%肺葉)；4分(50%～75%肺葉)；5分(>75%肺葉)。最高25分，評分越高，肺炎的范圍越廣。

1.6 統計學方法

2 結果

2.1 研究對象臨床特征分析

ND組和非ND組患者在性別構成、年齡、入院改良Rankin量表(modified Rankin scale, mRS)評分、入院NIHSS評分、收縮壓、卒中病因學、既往病史、治療方式、實驗室檢查指標比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。詳見表1。

表1 SAP患者的基線信息

2.2 腦部影像學特征分析

ND組腦梗死供血區位于枕葉梗死、丘腦梗死、大面積腦梗死明顯高于非ND組，差異統計學意義(P<0.05)。余指標在兩組間的分布差異均無統計學意義(P>0.05)，詳見表2。

表2 SAP患者的腦部MRI征象

2.3 肺部影像學征象分析

ND組肺部CT評分顯著高于非ND組，差異有統計學意義(P<0.05)。余指標在兩組間的分布差異均無統計學意義(P>0.05)，詳見表3。

表3 SAP患者的胸部CT征象

2.4 SAP發生ND的多因素Logistic回歸分析

以住院期間是否發生ND作為因變量，以單因素分析結果中差異有統計學意義的指標(肺部CT評分、枕葉梗死、丘腦梗死、大面積腦梗死)作為自變量，進行多因素 Logistic 回歸分析結果顯示，肺部CT評分(OR=1.218，95%CI:1.010～1.469)、是否為大面積腦梗死(OR=9.033，95%CI:1.746～46.742)、丘腦梗死(OR=10.016，95%CI:1.523～65.862)是影響SAP發生ND的危險因素(P<0.05)，詳見表4。將此多因素Logistic回歸模型聯合ROC曲線分析，AUC為0.849(95%CI:0.752～0.947)，說明該模型的擬合效果較好，詳見圖2。

表4 多因素回歸模型分析SAP患者發生神經功能惡化的危險因素

2.5 預測價值分析

對多因素Logistic回歸分析結果中肺部CT評分進行ROC曲線分析，AUC為0.744(95%CI:0.611～0.878)，曲線下面積大于機會參考線下面積0.5，具有診斷價值，取肺部CT評分截斷值為4.5時，其預測ND的敏感度為80.00%，特異度為63.80%，陽性預測值為36.36%，陰性預測值為92.50%，準確率為67.12%；對多因素Logistic回歸分析結果中OR值最大的指標丘腦梗死進行ROC曲線分析，AUC為0.624(95%CI:0.450～0.797)，具有診斷價值，敏感度為33.33%，特異度為91.38%，陽性預測值為50.00%，陰性預測值為84.13%，準確率為79.45%；腦梗死范圍及肺部CT評分聯合分析AUC為0.799(95%CI:0.690～0.909)，診斷價值較高，預測ND的敏感度100.00%，特異度為48.28%，陽性預測值33.33%，陰性預測值100.00%，準確率為58.90%，詳見圖2、表5。

圖2 ROC曲線預測發生ND

表5 卒中相關性肺炎發生神經功能惡化的影像指標預測價值

3 討論

本研究中兩組患者在肺部CT評分、大面積腦梗死、枕葉梗死、丘腦梗死差異有統計學意義(P<0.05)，納入Logistic回歸分析后，肺部CT評分、丘腦梗死及大面積腦梗死是SAP發生ND的影響因素。肺部CT評分越高(>4.5分)，發生ND的風險越高。"丘腦梗死"因二分類資料，在ROC中可提供的信息較少，所以AUC較低，但預測ND的特異度及準確率較高，可以用來預測ND的發生。肺部CT評分與腦梗死范圍聯合分析提高了AUC值及敏感度，但同時降低了特異度和準確度，可能是因為兩組樣本量較小且不均衡，需擴大樣本量進行證實，在臨床工作中，可以根據其敏感度高的特點，對SAP患者篩查，提示臨床工作者重點關注可能發生ND的高危人群。

SAP是腦卒中常見并發癥，發病率4%～22%不等[14]，常導致住院時間延長，遠期致殘率及病死率較高[15]。卒中后ND發生率約14.6%，致殘率及病死率顯著較高[16]。因此，探索SAP 發生ND的預測指標尤為重要。

本研究發現兩組患者的肺部CT評分存在顯著差異，推測肺炎范圍參與了神經功能惡化。有研究[17]表明SAP患者通過電解質失衡、缺氧和發熱等機制，使腦卒中加重。既往文獻[18]報道電解質失衡如低鈉血癥可以加重腦水腫，從而促進卒中惡化。也有研究[19]表明發熱可促進酸中毒和興奮性神經遞質如甘氨酸的釋放，促進氧自由基的產生，使細胞骨架蛋白降解，改變血-腦脊液屏障的通透性，通過梗死周圍反復缺血去極化(嚴重的跨膜離子失衡)擴大腦梗死區域，導致不可逆的腦損傷。同時，研究[20]顯示SAP多為革蘭陰性細菌引起的，當細菌和低聚糖進入血液，通過釋放腫瘤壞死因子[21]，促進血栓形成、釋放，激活組織因子介導的外源性凝血途徑，從而抑制纖溶系統，加重腦卒中進展。本研究推斷肺部炎性反應范圍越大，對于卒中加重的程度更顯著，發生ND的可能性更高，肺部CT評分可能是ND的獨立危險因素。

SAP患者發生ND的腦梗死范圍顯著較大，既往研究[9-10, 22]在24 h或48 h內判斷ND是否發生，強調腦梗死本身對于早期ND的影響，但有研究[16]表明，在住院7～14 d內，腦梗死本身的原因導致ND的發生仍然占較大比重，因此本研究著重于探討住院期間(中位住院日為15 d)ND的特點。較大的超急性期DWI病變可能使患者從缺血到梗死的過渡更快，反映了更嚴重的早期缺血性損傷，這可能是由近端動脈閉塞和不良的側支循環決定的[23]。研究[8, 16, 24-26]表明，頸內動脈、基底動脈狹窄或閉塞是ND獨立危險因素，也能間接證實大面積腦梗死參與ND進展。較大的腦梗死也可能參與惡性腦水腫、癥狀性出血轉化[27]形成，進而發生ND。

既往研究[25-26,28]表明入院NIHSS評分可能是卒中后ND的獨立危險因素，且提出NIHSS評分≥8分的患者[29]，卒中后發生ND可能性顯著高，本研究中兩組患者的NIHSS評分差異無統計學意義，可能是SAP患者入院的NIHSS評分相對較高，故NIHSS評分可能不適用于推斷兩組間是否發生ND。本研究樣本量相對小，擴大樣本量可能有助于進一步研究入院NIHSS評分對SAP發生ND的意義。

本研究應用臨床、實驗室指標聯合肺部及腦部影像學征象，多模態探究SAP發生ND的特點，發現肺部CT評分、丘腦梗死及腦梗死范圍可能是SAP患者發生ND的影響因素。丘腦梗死的特異度且診斷價值較高，可以預測SAP發生ND。腦梗死范圍及肺部CT評分聯合預測ND的敏感度高，漏診率低，可以提示臨床對于可能發生ND的患者重點關注。但本研究存在一些局限性，本研究是回顧性研究，本納入114例卒中SAP患者，但由于部分患者的影像資料及臨床信息不全，導致實際納入的樣本量較小，其中急性缺血性卒中相關性肺炎發生神經功能惡化的樣本量更小，需擴大樣本量后進一步研究。

綜上所述，肺部CT評分、大面積腦梗死、丘腦梗死可能是SAP患者發生ND的危險因素。丘腦梗死的特異度且診斷價值較高，可以預測SAP發生ND。腦梗死范圍及肺部CT評分聯合分析，可以提示臨床對于可能發生ND的患者重點關注。