顱腦外傷患者發(fā)生外傷后急性彌漫性腦腫脹的危險(xiǎn)因素及其列線圖預(yù)測(cè)模型構(gòu)建

孫夕峰，唐勇，樊永忠，嚴(yán)朝俊

顱腦外傷（traumatic brain injury，TBI）主要因外界暴力（如交通事故傷）直接或間接作用于頭部所致。近年來，TBI發(fā)生率呈逐年上升趨勢(shì)［1］。外傷后急性彌漫性腦腫脹（post-traumatic acute diffuse brain swelling，PADBS）常發(fā)生于TBI后，主要表現(xiàn)為不同程度的意識(shí)障礙、昏迷等［2］，其常發(fā)生于TBI后4～14 h，部分患者發(fā)生于TBI后0.5 h內(nèi)［3］。PADBS呈惡性進(jìn)展，惡化速度較快，處理十分棘手，常導(dǎo)致TBI患者預(yù)后不良，死亡風(fēng)險(xiǎn)增加［4］。因此，明確PADBS的危險(xiǎn)因素并有針對(duì)性地干預(yù)或能為臨床救治爭(zhēng)取更多時(shí)間。目前，國內(nèi)外有關(guān)TBI后發(fā)生PADBS的研究集中在發(fā)病機(jī)制分析［5］、治療方案制定［6］等方面，缺乏相關(guān)危險(xiǎn)因素探討及預(yù)測(cè)模型構(gòu)建?；诖?，本研究旨在探究TBI患者發(fā)生PADBS的危險(xiǎn)因素，并擬構(gòu)建其列線圖預(yù)測(cè)模型，以輔助臨床高效、精準(zhǔn)地篩選PADBS高危患者。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2019年4月至2021年10月丹陽市人民醫(yī)院收治的TBI患者245例，均經(jīng)顱腦計(jì)算機(jī)斷層掃描等影像學(xué)檢查確診。其中男106例，女139例；年齡21～65歲，平均年齡（37.6±5.2）歲；外傷原因：交通事故222例，墜落20例，打擊3例。根據(jù)TBI后是否發(fā)生PADBS將患者分成PADBS組（n=69）與無PADBS組（n=176）。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）TBI后4 h內(nèi)入院；（2）年齡≥18周歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并重要臟器功能不全；（2）入院24 h內(nèi)死亡；（3）合并惡性腫瘤；（4）合并精神疾病。本研究獲得丹陽市人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。

1.3 資料收集 收集所有患者的臨床資料，包括年齡、性別、著力部位、TBI至治療時(shí)間、入院時(shí)瞳孔情況、有無誤吸、有無低血壓、有無糖尿病史、有無高血壓史、顱腦CT血腫厚度、有無腦疝、有無多發(fā)傷、有無顱底骨折、有無原發(fā)性腦干損傷及格拉斯哥昏迷量表（Glasgow Coma Scale，GCS）評(píng)分。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)數(shù)資料以相對(duì)數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；采用多因素Logistic回歸分析探討TBI患者發(fā)生PADBS的影響因素，并將危險(xiǎn)因素引入R 3.6.3軟件及rms程序包，以構(gòu)建TBI患者發(fā)生PADBS的列線圖預(yù)測(cè)模型；繪制ROC曲線以評(píng)估該列線圖預(yù)測(cè)模型對(duì)TBI患者發(fā)生PADBS的區(qū)分度；繪制校準(zhǔn)曲線及進(jìn)行Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗(yàn)以評(píng)估該列線圖預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)TBI患者發(fā)生PADBS的準(zhǔn)確性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 PADBS組和無PADBS組患者臨床資料比較PADBS組和無PADBS組患者性別、著力部位、入院時(shí)瞳孔情況、有糖尿病史者占比、有高血壓史者占比、顱底骨折發(fā)生率比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；PADBS組和無PADBS組患者年齡、TBI至治療時(shí)間、誤吸發(fā)生率、低血壓發(fā)生率、顱腦CT血腫厚度、腦疝發(fā)生率、多發(fā)傷發(fā)生率、原發(fā)性腦干損傷發(fā)生率及GCS評(píng)分比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 PADBS組和無PADBS組患者臨床資料比較〔n（%）〕Table 1 Comparison of clinical data between PADBS group and non-PADBS group

2.2 TBI患者發(fā)生PADBS影響因素的多因素Logistic回歸分析 將年齡（賦值：≤30歲=0，＞30歲=1）、TBI至治療時(shí)間（賦值：≤3 h=0，＞3 h=1）、誤吸（賦值：無=0，有=1）、低血壓（賦值：無=0，有=1）、顱腦CT血腫厚度（賦值：≤ 10 mm=0，＞10 mm=1）、腦疝（賦值：無=0，有=1）、多發(fā)傷（賦值：無=0，有=1）、原發(fā)性腦干損傷（賦值：無=0，有=1）、GCS評(píng)分（賦值：＞8分=0，≤8分=1）作為自變量，將TBI患者是否發(fā)生PADBS（賦值：未發(fā)生=0，發(fā)生=1）作為因變量，進(jìn)行多因素Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，TBI至治療時(shí)間＞3 h、誤吸、原發(fā)性腦干損傷、GCS評(píng)分≤8分是TBI患者發(fā)生PADBS的危險(xiǎn)因素（P＜0.05），見表2。

表2 TBI患者發(fā)生PADBS影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 2 Multivariate Logistic regression analysis of influencing factors of PADBS in patients with TBI

2.3 TBI患者發(fā)生PADBS的列線圖預(yù)測(cè)模型構(gòu)建及驗(yàn)證 以TBI患者發(fā)生PADBS的危險(xiǎn)因素為指標(biāo)，在列線圖在線網(wǎng)站（http：//111.229.212.9：3838/inomogram/）繪制TBI患者發(fā)生PADBS的列線圖預(yù)測(cè)模型，見圖1。ROC曲線分析結(jié)果顯示，該列線圖預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)TBI患者發(fā)生PADBS的曲線下面積為0.831〔95%CI（0.765，0.897）〕，見圖2；該列線圖模型預(yù)測(cè)TBI患者發(fā)生PADBS的校準(zhǔn)曲線與實(shí)際曲線基本吻合，見圖3；Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗(yàn)結(jié)果顯示，該列線圖預(yù)測(cè)模型的擬合效果良好（χ2=6.272，P=0.180）。

圖1 TBI患者發(fā)生PADBS的列線圖預(yù)測(cè)模型Figure 1 Nomogram prediction model of PADBS in patients with TBI

圖2 列線圖預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)TBI患者發(fā)生PADBS的ROC曲線Figure 2 ROC curve of PADBS in patients with TBI predicted by nomogram prediction model

圖3 列線圖預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)TBI患者發(fā)生PADBS的校準(zhǔn)曲線Figure 3 Calibration curve of nomogram prediction model in predicting PADBS in patients with TBI

3 討論

TBI是急診科常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷［7］。PADBS指TBI后腦組織廣泛腫大，行CT檢查可見單側(cè)/雙側(cè)大腦半球腫脹［8-9］，其病因、發(fā)病機(jī)制尚未明確，但其起病迅猛，是TBI患者的嚴(yán)重并發(fā)癥［10］。TBI后發(fā)生PADBS將促進(jìn)患者病情惡化，加劇腦組織損傷程度，進(jìn)而增加臨床治療難度。多項(xiàng)研究指出，PADBS是影響TBI患者預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素［11-12］。因此，明確TBI后發(fā)生PADBS的危險(xiǎn)因素非常必要。列線圖模型具有簡潔、可視等多重優(yōu)勢(shì)，能綜合回歸模型的多項(xiàng)危險(xiǎn)因素，進(jìn)而個(gè)性化預(yù)測(cè)某一問題/事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)［13-14］。既往有學(xué)者將列線圖模型用于預(yù)測(cè)重度腦外傷患者腦積水發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)［15］、未溶栓治療的出血轉(zhuǎn)化和腦梗死再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)［16］、腦梗死靜脈溶栓后顱內(nèi)出血發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)［17］等方面，均顯示出較好的預(yù)測(cè)效能。

本研究基于TBI患者發(fā)生PADBS的危險(xiǎn)因素構(gòu)建列線圖預(yù)測(cè)模型，具體如下：（1）TBI至治療時(shí)間＞3 h是TBI患者發(fā)生PADBS的危險(xiǎn)因素，在列線圖預(yù)測(cè)模型中的評(píng)分為62.70分，分析其原因可能如下：TBI至治療時(shí)間長提示患者顱內(nèi)壓長時(shí)間處于異常狀態(tài)，因未經(jīng)恰當(dāng)?shù)尼t(yī)療救治則可能發(fā)生一系列并發(fā)癥（如低血壓腦休克），進(jìn)而增加PADBS發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。因此，一旦發(fā)生TBI，則建議盡快將患者送至醫(yī)院進(jìn)行救治。（2）誤吸是TBI患者發(fā)生PADBS的危險(xiǎn)因素，在列線圖預(yù)測(cè)模型中的評(píng)分為62.30分，分析其原因可能如下：TBI患者發(fā)生誤吸后食物殘?jiān)任竷?nèi)容物被吸至呼吸道，這必然阻塞支氣管，引發(fā)肺不張；吸入胃酸的主要成分氯化氫后會(huì)造成蛋白質(zhì)過量滲出，動(dòng)脈血氧分壓異常改變；誤吸還使肺表面活性物質(zhì)遭到破壞，導(dǎo)致肺損傷，上述情況均可造成或加劇呼吸障礙，進(jìn)而增加患者PADBS發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。因此，需重視TBI患者的氣道管理，確保其氣道通暢。（3）原發(fā)性腦干損傷是TBI患者發(fā)生PADBS的危險(xiǎn)因素，在列線圖預(yù)測(cè)模型中的評(píng)分為100.00分，分析其原因可能如下：腦干（又被稱為“生命中樞”）能維系機(jī)體各項(xiàng)生理活動(dòng)，如呼吸、循環(huán)等［18］，一旦腦干受損則腦血管收縮功能異常，通透性改變，對(duì)應(yīng)中樞無法有效調(diào)節(jié)血流動(dòng)力學(xué)，進(jìn)而導(dǎo)致PADBS。吳思榮等［18］研究指出，大腦血管緊張性調(diào)節(jié)中樞廣泛存在于下丘腦、中腦和延髓，其結(jié)構(gòu)和功能破壞是PADBS形成的基礎(chǔ)。因此，如TBI患者存在原發(fā)性腦干損傷，則建議及時(shí)予以妥善干預(yù)（如糾正呼吸系統(tǒng)紊亂），以盡可能減輕腦干損傷程度。（4）GCS評(píng)分≤8分是TBI患者發(fā)生PADBS的危險(xiǎn)因素，在列線圖預(yù)測(cè)模型中的評(píng)分為64.60分。BRENNAN等［19］研究表明，GCS評(píng)分是TBI患者嚴(yán)重程度的關(guān)鍵性指標(biāo)，GCS評(píng)分低表明TBI患者整體狀況欠佳，需警惕其發(fā)生PADBS。

本研究進(jìn)一步對(duì)構(gòu)建的列線圖預(yù)測(cè)模型進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示，該列線圖預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)TBI患者發(fā)生PADBS的曲線下面積為0.831〔95%CI（0.765，0.897）〕，該列線圖預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)TBI患者發(fā)生PADBS的校準(zhǔn)曲線與實(shí)際曲線基本吻合，Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗(yàn)結(jié)果顯示，該列線圖擬合效果良好，表明基于上述危險(xiǎn)因素構(gòu)建的TBI患者發(fā)生PADBS的列線圖預(yù)測(cè)模型具有良好的區(qū)分度及準(zhǔn)確性。但本研究未對(duì)構(gòu)建的列線圖預(yù)測(cè)模型進(jìn)行外部驗(yàn)證，使其外推性受限。

綜上所述，TBI至治療時(shí)間＞3 h、誤吸、原發(fā)性腦干損傷、GCS評(píng)分≤8分是TBI患者發(fā)生PADBS的危險(xiǎn)因素，基于上述危險(xiǎn)因素構(gòu)建的TBI患者發(fā)生PADBS的列線圖預(yù)測(cè)模型具有良好的區(qū)分度及準(zhǔn)確性。

作者貢獻(xiàn)：孫夕峰進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，研究的實(shí)施與可行性分析，結(jié)果分析與解釋，負(fù)責(zé)撰寫、修訂論文，負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，對(duì)文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理；唐勇、樊永忠、嚴(yán)朝俊進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、整理、分析。

本文無利益沖突。