個體化預測重癥監護室老年患者譫妄的列線圖預測模型的建立

唐麗群 嚴明芳

1 無錫凱宜醫院重癥監護室,江蘇省無錫市 214000; 2 福建醫科大學腫瘤臨床醫學院 福建省腫瘤醫院重癥監護室

譫妄是指急性、可逆、嚴重的認知障礙,通常表現為思維混亂、錯覺、幻覺、注意力不集中以及意識障礙等癥狀[1]。普通病房和重癥監護室(Intensive care unit, ICU)均可出現譫妄,但ICU患者疾病嚴重、身體狀況不穩定、環境嘈雜、家屬無法陪伴、活動受限以及對陌生環境的恐懼,導致患者日夜節律紊亂,影響患者的睡眠質量和大腦功能,因此,ICU更容易出現譫妄。ICU譫妄往往起病急、發展迅速且反復波動,不僅增加并發癥和病死率的風險,延長住院時間,加重醫療負擔,而且對出院后數月至數年的認知功能產生負面影響,嚴重降低生活質量。隨著人口老齡化,ICU老年患者逐漸增多,老年人譫妄的發生人數顯著上升。美國危重癥醫學會(Society of critical care medicine, SCCM)發布的《ICU成人疼痛、躁動、譫妄管理臨床實踐指南》明確指出譫妄是可預測的,且醫護人員需要對患者進行風險評估。本研究探討ICU老年患者發生譫妄的危險因素并建立風險預測模型,以期為預判譫妄發生風險提供重要的工具。

1 資料與方法

1.1 數據來源 從美國重癥監護醫學信息數據庫(Medical information mart for intensive care-Ⅳ)收集資料,該數據庫是由美國麻省理工學院、貝斯以色列迪康醫學中心以及飛利浦聯合建立,用于收集和儲存ICU患者的各種醫學參數。本文從中選取1 216例老年患者,按照3∶1比例隨機分為訓練集(n=912)和驗證集(n=304)。提取的內容包括基線資料(年齡、性別、種族、宗教信仰、婚姻狀況)、合并癥[高血壓、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease, COPD)、充血性心力衰竭、慢性腎臟病、惡性腫瘤]、入ICU首次血液檢測指標(白細胞、紅細胞、血清白蛋白、總膽紅素、肌酐、尿素氮、鈣離子、鉀離子、鈉離子)、急性生理學與慢性健康狀況評分系統Ⅱ(Acute Physiology and Chronic Health EvaluationⅡ, APACHEⅡ)、應用鎮靜藥物、機械通氣。

1.2 選擇標準 (1)納入標準：①年齡≥65歲;②入住ICU時間>1d;③臨床資料完整。(2)排除標準：①精神疾病史;②入院時處于昏迷或譫妄狀態;③因腦出血、腦梗等原因進入ICU。

2 結果

2.1 訓練集和驗證集資料對比 訓練集和驗證集出現譫妄的發生率分別為32.6%(297/912)和29.9%(91/304)。兩組患者的資料比較差異無統計學意義(P>0.05),見表1。

表1 訓練集和驗證集資料對比

2.2 訓練集中譫妄的獨立危險因素 通過Lasso回歸分析對訓練集的變量進行篩選和降維,隨著懲罰系數(λ)增大,自變量逐漸減少,直至歸為0,避免模型的過度擬合,見圖1 。十折交叉法驗證確定最佳懲罰系數,最終得出5個危險因素：年齡、COPD、APACHEⅡ評分、應用鎮靜藥物、機械通氣,見圖2。為便于臨床使用,使用ROC曲線計算最佳截斷值,結果表明年齡的截斷值為73歲,見圖3。

圖1 Lasso回歸變量系數

圖2 十折交叉驗證選擇最優預測特征數

圖3 訓練集中年齡預測譫妄的ROC曲線

以是否發生譫妄作為因變量,Lasso回歸分析中的危險因素作為自變量納入Logistic回歸分析,結果表明年齡、COPD、APACHE Ⅱ評分、應用鎮靜藥物、機械通氣是譫妄的獨立危險因素(P<0.05),見表2。

表2 訓練集中譫妄的Logistic回歸分析

2.3 譫妄的列線圖建立與驗證 基于訓練集中Logistic回歸結果建立譫妄的列線圖模型,見圖4。

圖4 訓練集中譫妄的列線圖

對訓練集和驗證集進行內部和外部驗證,結果表明兩組的AUC分別為0.762(95%CI：0.727～0.797)和 0.767(95%CI：0.714～0.820),見圖5、6;兩組的校準曲線表明預測結果與實際結果一致性均較好,見圖7、8;兩組的Hosmer-Lemeshow檢驗結果表明風險預測值與實際觀測值差異不具有統計學意義(χ2=7.221,P=0.406;χ2=9.657,P=0.607)。決策曲線分析結果顯示模型的凈獲益值高,見圖9、10。

圖5 訓練集的ROC曲線

圖6 驗證集的ROC曲線

圖7 訓練集的校準曲線

圖8 驗證集的校準曲線

圖9 訓練集的決策曲線

圖10 驗證集的決策曲線

3 討論

鑒于譫妄的高發病率及嚴重不良影響,目前已受到廣泛的重視。國際疾病分類標準編碼第10次修訂版(ICD-10)將譫妄定義為急性、非特異性腦病綜合征,其特征是同時出現意識和注意力、感知、思維、記憶、心理運動行為、情緒和睡眠—覺醒的紊亂[2]。本研究中,訓練集和驗證集出現譫妄的發生率分別為32.6%和29.9%。在不同的研究中,ICU譫妄的發生率差異大。Erbay等[3]將129例ICU患者納入研究,發現譫妄的發生率為31.8%,中位發作時間為3d(IQR：1～5d),平均持續時間為(5.27±2.32)d。一項前瞻性研究表明,在400例ICU患者中,108例(27.0%)患者發生譫妄,中位發病時間為第4天(IQR：3～4d)[4]。Jayaswal等[5]研究表明,在280例ICU的患者中,88例(31.4%)出現譫妄。然而,Lobo-Valbuena等[6]將1 462例ICU患者進行前瞻性觀察性研究,結果表明,譫妄的發生率為6.3%,譫妄患者ICU和住院時間更長,再次入院率更高。發生率異質性大的原因考慮為納入的人群和評估量表的不同引起。

本研究建立的譫妄列線圖模型,對訓練集和驗證集進行內部和外部驗證,結果表明兩組的AUC分別為0.762和0.767,表明模型具有良好的區分度;兩組的校準曲線表明預測結果與實際結果基本吻合,表明精準度佳;兩組的Hosmer-Lemeshow檢驗結果表明模型的擬合優度好;決策曲線分析結果顯示模型的凈獲益值高,表明模型的臨床效能好。

本研究中,年齡大的患者更容易出現譫妄。隨著年齡增長,腦結構和功能發生退變,記憶力、思維、注意力和解決問題的能力均出現不同程度的衰退。ICU刺激性的環境(如噪聲、強光)和醫療干預措施對老年人的認知和心理狀態產生更嚴重負面影響,導致譫妄的發生[7-8]。本研究中,COPD是譫妄的重要影響因素。COPD患者通常存在氣道狹窄和氣流受限,容易受到呼吸道感染和炎癥的影響,導致氧氣供應不足,影響大腦功能,使患者出現思維混亂、幻覺、妄想等癥狀,增加譫妄的發生風險[9-10]。本研究中,APACHEⅡ評分是譫妄的獨立危險因素。APACHEⅡ評分是用于評估重癥患者嚴重程度和預測預后的臨床工具,已在ICU中廣泛使用,有助于醫護人員評估和管理危重患者[11]。APACHE Ⅱ評分高表明患者疾病狀態較為嚴重、器官功能受損、身體炎癥和免疫反應大,代謝功能紊亂,同時常伴隨嚴重的疼痛不適,可能影響大腦的正常功能,增加譫妄的可能性[12]。

本研究中,機械通氣是譫妄的危險因素。需要機械通氣的患者通常病情嚴重,多個器官受累,影響大腦功能。機械通氣導致氧合和二氧化碳排出不平衡,對大腦功能產生影響,增加譫妄的可能性。機械通氣過程使患者感到不適和焦慮,影響神經系統功能,促使譫妄的出現[14-15]。

總之,基于年齡、COPD、APACHEⅡ評分、應用鎮靜藥物、機械通氣建立的譫妄列線圖具有良好的預測效能,有助于及早甄別譫妄的高?；颊卟⒅贫ㄡ槍π缘墓芾韺Σ?臨床應用價值高。