基于Logistic回歸分析的顱內動脈瘤破裂危險因素篩查及預測模型建立

【摘要】 目的 分析篩查顱內動脈瘤破裂危險因素，并利用篩查出的危險因素建立新預測模型。方法納入成都市郫都區人民醫院神經外科2019年—2024年期間符合研究條件顱內動脈瘤破裂患者151例及非破裂患者211例為研究對象，通過數據分析，利用Logistic多因素回歸分析篩查顱內動脈瘤破裂危險因素，并利用R語言構建新預測模型，通過列線圖及Logistic公式進行呈現。結果 Logistic多因素分析結果顯示，年齡（OR=0.932，95% CI=0.905～0.96，Plt;0.001）、高血壓病史（OR=2.969，95% CI=1.403～6.28，P=0.004）、吸煙病史（OR=5.656，95% CI=2.703～11.836，Plt;0.001）、顱內動脈粥樣硬化及狹窄（OR=22.398，95% CI=1.687～6.727，Plt;0.001）、警告性頭痛（OR=3.369，95% CI=11.068～45.325，Plt;0.001）、瘤頸直徑（OR=1.356，95% CI=1.082～1.7，P=0.001 8）、瘤體長/載瘤動脈直徑（OR=2.201，95% CI=1.487～3.257，Plt;0.001）為顱內動脈瘤破裂獨立危險因素。新建預測模型概率公式為Log it（y）=-7.165-0.07×年齡+1.088×高血壓病史+1.733×顱內動脈粥樣硬化及狹窄+3.109×警告性頭痛+0.305×瘤頸直徑+0.789×瘤體長/載瘤動脈直徑。結論 年齡、高血壓病史、顱內動脈粥樣硬化及狹窄、警告性頭痛、瘤頸直徑、瘤體長/載瘤動脈直徑（SR值）與顱內動脈瘤破裂獨立相關，且利用危險因素獲得了一個顱內動脈瘤破裂新預測模型，通過列線圖及公式可計算顱內動脈瘤破裂發生的風險與概率，值得臨床研究。

【關鍵詞】 顱內動脈瘤；破裂；危險因素；篩查

【中圖分類號】 R743" 【文獻標志碼】 B" 【文章編號】 1672-7770（2024）06-0673-05

Establishment of screening and prediction model for risk factors of intracranial aneurysm rupture based on logistic regression analysis QI Pingqiang， ZENG Yijun， PENG Wei， XIE Hongwei， ZHANG Lie. Department of Neurosurgery， The 3rd Affiliated Hospital of Chengdu Medical College， Pidu District Peoples Hospital， Chengdu 611730， China

Corresponding author： ZHANG Lie

Abstract： Objective To analyze and screen risk factors for intracranial aneurysm rupture， and establish a new predictive model using the screened risk factors. Methods The study included 151 eligible patients with ruptured intracranial aneurysms and 211 non ruptured patients from 2019 to 2024 in Department of Neurosurgery， Chengdu Pidu District Peoples Hospital as the research subjects. Through data analysis， logistic multiple regression analysis was used to screen for risk factors for ruptured intracranial aneurysms. A new prediction model was constructed using R language and presented using column charts and logistic formulas. Results Logistic multivariate analysis showed that age（OR=0.932， 95% CI=0.905-0.96， Plt;0.001）， history of hypertension（OR=2.969， 95% CI=1.403-6.28， P=0.004）， history of smoking（OR=5.656， 95% CI=2.703-11.836， Plt;0.001）， intracranial atherosclerosis and stenosis（OR=22.398， 95%CI=1.687-6.727， Plt;0.001）， warning headache（OR=3.369， 95% CI=11.068-45.325， Plt;0.001）， diameter of tumor neck（OR=1.356， 95% CI=1.082-1.7， P=0.001 8）， tumor length/diameter of parent artery（OR=2.201， 95% CI=1.487-3.257， Plt;0.001） were independent risk factors for intracranial aneurysm rupture. The probability formula of the new prediction model is Log it（y）=-7.165-0.07×age+1.088×hypertension history+1.733×intracranial atherosclerosis and stenosis+3.109×warning headache+0.305×tumor neck diameter+0.789×tumor body length/diameter of the parent artery." "Conclusions Age， hypertension history， intracranial atherosclerosis and stenosis， warning headache， tumor neck diameter， tumor length/carrier artery diameter（SR value） are independently related to intracranial aneurysm rupture， and a new prediction model of intracranial aneurysm rupture has been obtained by using risk factors. The risk and probability of intracranial aneurysm rupture can be calculated through nomogram and formula， which is worthy of clinical research.

Key words： intracranial aneurysm; rupture; risk factor; screening

顱內動脈瘤破裂于40～60歲最常見，不同的人群顱內動脈瘤破裂發生率不等^［1］，顱內動脈瘤一旦破裂常引起嚴重損害甚至導致死亡^［2］。顱內動脈瘤破裂風險包括動脈瘤大小、位置及形狀等^［3］，同時吸煙、血流入射角度等也是顱內動脈瘤破裂獨立危險因素^［4］。高血壓、糖尿病均與顱內動脈瘤破裂發生密切相關^［56］，目前針對顱內動脈瘤破裂危險因素篩查仍有許多空白，危險因素指標及預測模型研究仍在更新^［78］，存在巨大研究空間及價值。本研究擬通過回顧性研究成都市郫都區人民醫院神經外科2019年—2024年收治的顱內動脈瘤破裂患者及非破裂患者的一般資料，篩查出顱內動脈瘤破裂危險因素，并建立顱內動脈瘤破裂風險預測模型，為顱內動脈瘤破裂發生風險早期預測提供新的理論支持及參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入符合研究條件的顱內動脈瘤破裂患者151例及非破裂患者211例，總計362例患者為研究對象。納入標準^［910］：（1）頭部數字化減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）、磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）或計算機斷層掃描血管造影（computed tomography angiography，CTA）等檢查確診為顱內動脈瘤患者；（2）破裂動脈瘤患者有明確出血性責任動脈瘤；（3）臨床資料完整不缺失，同時簽署患方知情同意書。排除標準：（1）頭部DSA、CTA或MRA檢查未發現顱內動脈瘤患者；（2）夾層動脈瘤及假性動脈瘤的患者；（3）顱腦外傷、血管感染等因素引起的顱內動脈瘤患者；（4）合并動靜脈畸形患者、煙霧病患者；（5）臨床資料不完整、缺失，研究中不配合導致研究無法正常開展者。所有患者或家屬均簽署知情同意書，本研究方案經成都市郫都區人民醫院倫理委員會審核批準（倫理批字〔2023〕第30號）。

1.2 研究方法

1.2.1 危險因素篩查 通過對顱內動脈瘤破裂患者及非破裂患者一般資料的數據收集，采用χ2檢驗和獨立樣本t檢驗等對數據特征進行分析，通過Logistic回歸分析方法最終篩查出顱內動脈瘤破裂危險因素。

1.2.2 預測模型構建與呈現 采用R語言對前面研究篩查出的危險因素進一步納入模型構建，根據各個影響因素對顱內動脈破裂結局變量的貢獻程度（回歸系數的大?。?，給每個因素取值水平進行賦分，然后再將各個評分相加得到總評分，最后通過總評分與顱內動脈破裂結局事件發生概率之間的函數轉換關系，從而計算出該結局事件的預測值，最終利用R語言建立顱內動脈瘤破裂的預測模型，并通過公式及列線圖^［11］對模型進行呈現。

1.3 研究資料及指標

1.3.1 收集資料 性別、年齡、吸煙史、飲酒史、婚姻狀況、焦慮或睡眠障礙、高血壓病史、糖尿病史、高血脂、既往動脈瘤破裂病史、顱內動脈粥樣硬化及狹窄，警告性頭痛、癲癇、凝血異常病史、心腦血管疾病病史等。

1.3.2 生化檢驗 紅細胞、血紅蛋白、白細胞、中性粒細胞、血小板、空腹血糖、谷丙轉氨酶、堿性磷酸酶、肌酐、尿酸、糖化血紅蛋白、C反應蛋白（C-reactive protein，CRP）、降鈣素原（procalcitonin，PCT）等。

1.3.3 影像學資料 瘤體長、瘤體寬、瘤頸寬、瘤體長/瘤頸寬（AR值）、動脈瘤形態、單發或多發動脈瘤、部位、腦內血腫、計算機斷層掃描（computed tomography，CT）Fisher分級、腦梗死。

1.4 統計學分析 研究擬采用統計分析軟件SPSS 21.0對資料進行統計分析，根據變量類型，分別進行χ2檢驗和獨立樣本t檢驗，多因素分析Logistic回歸分析。R語言進行預測模型建立，通過公式及列線圖呈現。以Plt;0.05認為差異具有統計學意義。

2 結 果

2.1 顱內動脈瘤破裂組與非破裂組各變量差異比較 兩組間數據對比結果顯示，年齡、高血壓病史、吸煙病史、顱內動脈粥樣硬化及狹窄、警告性頭痛、瘤體長、瘤體寬、瘤頸直徑、瘤體長/瘤頸寬、瘤體長/載瘤動脈直徑等變量比較均存在差異，且差異均具有統計學差異（Plt;0.05）。性別、動脈瘤破裂病史、糖尿病史、高血脂、飲酒病史、焦慮或睡眠障礙、心血管疾病史、癲癇病史、載瘤動脈直徑、動脈瘤形狀、動脈瘤部位、動脈瘤數量（單/多）等變量比較無統計學差異（Pgt;0.05）。見表1。

2.2 顱內動脈瘤破裂危險因素篩查多因素Logistic分析結果 將具有統計學意義的危險因素納入多因素Logistic回歸分析中進一步分析，通過對顱內動脈瘤破裂的影響因素進行篩選，最終得出年齡、高血壓病史、顱內動脈粥樣硬化及狹窄、警告性頭痛、瘤頸直徑、瘤體長/載瘤動脈直徑（SR值）為顱內動脈瘤破裂危險因素（Plt;0.05）。見表2。

2.3 顱內動脈瘤破裂風險預測模型建立及呈現 利用篩出的危險因素結果（X1=年齡、X2=高血壓病史、X3=顱內動脈粥樣硬化及狹窄、X4=警告性頭痛、X5=瘤頸直徑、X6=瘤體長/載瘤動脈直徑）構建的顱內動脈瘤破裂預測模型概率公式為Log it（y）=-7.165-0.07×年齡+1.088×高血壓病史+1.733×顱內動脈粥樣硬化及狹窄+3.109×警告性頭痛+0.305×瘤頸直徑+0.789×瘤體長/載瘤動脈直徑。構建顱內動脈瘤破裂發生預測模型列線圖，見圖1。

3 討 論

伴隨人口老齡化，年齡成為影響顱內動脈瘤破裂的重要因素，本研究結果符合年齡對于顱內動脈瘤破裂影響這一結論。既往研究發現，年齡在 60 歲以上的顱內動脈瘤患者發生破裂的比例約為1.6%～7%^［11］。Mariajoseph等^［12］通過Logistic回歸分析發現，老年人顱內動脈瘤破裂風險與年齡呈正相關。其機制與不同年齡階段的基礎疾病和動脈瘤血管質量變化有關，所以建議老年人群，特別是對伴基礎疾病的人群可進行早期篩查與監測。

本研究結果顯示，高血壓病史是顱內動脈瘤破裂的危險因素之一，這與既往研究相符；多項研究表明，顱內動脈瘤破裂患者與高血壓疾病的控制情況密切相關，持續高血壓沖擊血管壁，造成管腔交叉處血管壁血管變薄及重塑，引起動脈瘤破裂。Liu等^［13］的研究顯示，舒張期與收縮期壓力差范圍變化越大，則越容易產生不利血流動力學變化。高血壓病史對顱內動脈瘤破裂預測非常重要。

本研究發現顱內動脈粥樣硬化及狹窄為動脈瘤破裂的獨立危險因素，關于兩者關系研究較多。Pipek等^［14］發現，顱內動脈瘤發生破裂患者相比未破裂患者動脈粥樣硬化程度明顯升高。楊明貴等^［15］發現，動脈瘤破裂患者中伴有動脈狹窄及血管內皮損傷與體內炎性反應比例明顯更高，說明動脈瘤血管狹窄與粥樣硬化與顱內動脈瘤破裂具有一定相關性。Tsuji等^［16］將動脈瘤血管粥樣硬化納入顱內動脈瘤破裂風險預測模型，也取得了不錯的預測效果，其機制可能與動脈瘤粥樣硬化后血管內壁代謝紊亂及異常等相關。

警告性頭痛是顱內動脈瘤破裂時常見臨床表現，研究發現伴前哨性頭痛的顱內動脈瘤患者動脈瘤破裂出血風險更高，顱內動脈瘤破裂出血的首發癥狀約84.38%為頭痛，說明頭痛對顱內動脈瘤破裂具有重要警示作用^［17］。綜上可以明確警告性頭痛是顱內動脈瘤破裂獨立危險因素，符合本研究結果。

動脈瘤徑與顱內動脈瘤破裂關系研究仍存爭議，有研究發現，動脈瘤徑與顱內動脈瘤破裂密切相關，顱內動脈瘤破裂患者瘤頸寬度CTA參數及HR-MRI參數均明顯高于顱內動脈瘤未破裂患者（Plt;0.05），且受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線顯示曲線下面積（area under curve，AUC）為0.714，說明瘤頸寬度預測顱內動脈瘤破裂的特異度較高^［18］；同時，李不言等^［19］也認為最大瘤頸是動脈瘤破裂的危險因素之一。但孫異春等^［20］認為，動脈瘤直徑與動脈瘤破裂無關，瘤頸寬度比較差異無統計學意義（Pgt;0.05）。本研究結果顯示，顱內動脈瘤破裂組與非破裂組兩組數據對比，瘤頸直徑具有統計學差異（Plt;0.05），瘤頸直徑為顱內動脈瘤破裂的高危因素，符合既往研究結論。本研究還納入瘤體長/載瘤動脈直徑（SR值）進行研究，并得出瘤體長/載瘤動脈直徑（SR值）是顱內動脈瘤破裂獨立危險因素（P＜0.05），在既往研究中也存在類似結論^［21］。Lvik等^［22］發現，顱內動脈瘤瘤體長、AR值、SR值、載瘤動脈情況等方面比較均具有明顯統計學差異（P＜0.05）。瘤體長/載瘤動脈直徑與顱內動脈瘤破裂密切相關，值得研究。本研究的單因素分析結果顯示，吸煙病史、瘤體長、瘤體寬、瘤體長/瘤頸寬比較均存在差異，且差異均具有統計學差異（P＜0.05），但將以上指標納入多因素Logistic進一步分析差異比較結果顯示不顯著，其原因可能與數據失真及瘤體長、瘤體寬及瘤體長/瘤頸寬指標相關關聯及影響等因素有關，但出于對模型的真實性及穩定性考慮，暫不納入后續模型構建中，但以上數據可在后續研究中進一步性相關性分析及處理。

本研究將多因素Logistic篩選出包括年齡、高血壓病史、顱內動脈粥樣硬化及狹窄、警告性頭痛、瘤頸直徑、瘤體長/載瘤動脈直徑6個顱內動脈瘤破裂危險因素，最終形成可表達顱內動脈瘤破裂風險預測模型各變量關系的列線圖，獲得的列線圖可簡單方便地計算出顱內動脈瘤破裂發生的風險與概率。

本研究仍存在一定局限性，新構建的顱內動脈瘤破裂預測模型納入研究樣本量較少，且研究為回顧性研究，在資料收集及數據判斷過程中可能存在指標的主觀判斷，存在數據失真等問題。另外，新構建預測模型尚未經過大樣本、多中心前瞻性資料驗證與評價，對于模型的靈敏度及預測能力仍有待驗證，希望在后續臨床研究中繼續驗證及優化該模型，使模型的預測能力及精確度進一步得到提升及改善。

綜上所述，年齡、高血壓病史、顱內動脈粥樣硬化及狹窄、警告性頭痛、瘤頸直徑、瘤體長/載瘤動脈直徑（SR值）為顱內動脈瘤破裂的危險因素。本研究利用危險因素構建了一種新的顱內動脈瘤破裂預測模型，新模型主要通過Logistic公式及模型列線圖進行呈現，使預測模型可視化，方便評估與計算顱內動脈瘤破裂的發生概率。本研究對于顱內動脈瘤破裂發生概率評估、疾病預防與診治策略選擇提供了新的理論依據，相比既往預測模型納入危險因素較多，涉及發病年齡、高血壓、糖尿病病史、焦慮癥狀等患者因素，動脈瘤位置、動脈瘤寬頸比等動脈瘤形態特征及炎性因子等多個方面，較綜合全面；同時，本研究通過運用Logistic回歸分析以及 R 語言統計手段進行危險因素篩查和模型研究，從而為結果提供可靠支持。本研究既立足于本領域的研究重點和熱點，同時又有很好的創新性；為了使該顱內動脈瘤破裂預測模型更好地運用于臨床實踐，保護患者安全及健康，值得臨床推廣。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：漆平強負責起草文章、查閱文獻及分析、解釋數據；曾義軍負責統計分析，行政、技術及材料支持；彭偉負責課題申報、研究經費獲取及數據收集；謝洪偉負責查閱文獻及論文數據采集、患者隨訪、數據統計；張列主要負責課題監管及指導、文章審閱及修訂。

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基金項目：四川省醫學青年創新科研課題立項項目（S22019）

通信作者：張列