重型顱腦損傷患者持續意識障礙的相關因素分析

傅圓偉 楊曉明 馮杰 秦興國

DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2015.03.019

作者單位：030001 太原，山西醫科大學第一醫院急診科

通信作者：楊曉明，Email：yangxiaoming685@163.com

【摘要】目的 分析影響重型顱腦損傷患者持續意識障礙的危險因素，建立風險預測模型，并評價其預測能力。方法 回顧性研究山西醫科大學第一附屬醫院急診科2011年7月至2013年11月收治的重型顱腦損傷患者，符合納入/排除標準165例。按照收治順序分組，推導組（115例），驗證組（50例）。納入標準：（1）年齡>15歲;（2）有明確顱腦外傷史;（3）行頭顱CT或MRI檢查確診顱腦損傷;（4）格拉斯哥評分（glasgow coma scale， GCS）≤8分;（5）入院當日呈昏迷或意識障礙逐漸加重至昏迷狀態。排除標準：（1）外傷后僅有短暫意識喪失或昏迷的患者（昏迷時間<6 h）;（2）外傷后癔病或精神抑郁狀態致昏迷樣表現;（3）外傷后情緒誘發癲癇持續狀態而呈意識障礙。對28個可能影響因素進行單因素篩選及logistic多重回歸分析并建立風險模型。運用Hosmer-Lemeshow檢驗和受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic， ROC）對模型進行擬合優度檢驗及判別。結果 入院時GCS、神經系統并發癥、彌漫性軸索損傷（diffuse axonal injury， DAI）、電解質紊亂是影響顱腦損傷患者持續昏迷的獨立風險因素。推導組Hosmer-Lemeshow檢驗顯示χ²=4.380，P=0.496，預測昏迷率與實際昏迷率差異無統計學意義，風險模型的辨識度在推導組（AUC=0.87;95%CI：0.798～0.942）及驗證組（AUC=0.90;95%CI：0.803～0.997）中均較好。結論 預測模型雖有一定局限性，但仍能對顱腦損傷患者持續意識障礙進行較準確的估計。

【關鍵詞】顱腦損傷;昏迷;危險因素;預后;模型

Prognosis analysis and risk factors related to persistent unconscious patients after severe traumatic brain injury

Fu Yuanwei， Yang Xiaoming， Feng Jie， Qin Xingguo. Department of Emergency， The Affiliated First Hospital of Shanxi Medical University， Taiyuan 030001， China

Corresponding author： Yang Xiaoming， Email： yangxiaoming685@163.com

【Abstract】Objective To investigate the risk factors related to persistent unconsciousness in patients with severe traumatic brain injury （sTBI） by way of building a prognosis model. Methods The clinical data of 165 sTBI patients admitted from July 2011 to November 2013 were retrospectively analyzed. The eligible patients were randomly assigned to derivation cohort （n=115） and verification cohort （n=50） by treatment order. Inclusion criteria： （1） age > 15 years; （2） definitive history of head injury; （3） traumatic brain injury confirmed by head computerized tomography or brain MRI; （4） initial Glasgow coma score （GCS） was less than 8; （5） patients light come or consciousness impairment gradually deteriorating to profound coma on the day of admission. The exclusion criteria were as follows： （1） only a brief loss of consciousness or coma after trauma （coma time < 6 hours）; （2） post-injury hysteria or dementia causes appearance like coma; （3） unconsciousness results of status epilepticus which was induced by emotion after injury. Univariate and multivariable logistic regression were employed to determine the independent predictors of persistent unconsciousness in the derivation cohort， and then prognosis model was established. The Hosmer-Lemeshow goodness-of-fit test and the area under the receiver operating characteristic curve were used to assess the capacity of model for discrimination and calibration. Results Logistic regression analysis was used to identify GCS score， neurological complications， diffuse axonal injury （DAI）， electrolytes disturbance as the most important predictors of persistent unconsciousness. The model was well calibrated in the derivation cohort （Hosmer-Lemeshow test， χ²=4.380，P=0.496）. The model showed good discrimination （area under the receiver operating characteristic curve） in the derivation cohort （0.87; 95%CI：0.798-0.942） and in the versification cohort （0.90; 95%CI：0.803-0.997）. Conclusions The prognosis model could accurately predict the persistent unconsciousness lasting in sTBI patients despite its certain limitations， and therefore， it has significantly clinical and societal value.

3 討論

分析研究得出某些臨床指標是顱腦損傷后持續意識障礙的危險因素，而不確定各種危險因素并存時患者持續意識障礙的概率大小，在臨床工作中實際意義不大，必須建立數學模型予以綜合評價，以使其用于預后評估。本研究是以Logistic回歸分析建立函數，根據變量前系數對危險因素賦值，對患者顱腦損傷后持續意識障礙的可能進行綜合評估。通常根據樣本量的大小進行內部檢驗或外部檢驗。內部檢驗主要是統計學方面的檢驗，包括對相關系數、模型判別能力和模型校對。外部檢驗是在內部檢驗的基礎上將風險方程應用于另一組病例，判別預計發生率與實際發生率的吻合程度。本研究由于樣本病例數量有限，Logistic建模后對方程進行內部檢驗。內部檢驗的結果令人滿意。但是還需要進一步在應用中進行檢驗。

由 Teasdale 和 Jennet在1974 年提出的格拉斯哥昏迷評分（GCS評分），因其量化指標少，簡單便于記憶的突出特點，使其成為臨床應用最為廣泛的昏迷量表。然而，學者們對于GCS評分有著不同的看法。以Edgren等[3]為代表的學者認為其不夠完善，需要結合一些相關神經系統反射，提出格拉斯哥-匹茲堡昏迷評分（GCS-P），以Gill等[4]為代表的學者認為其在臨床運用中相對繁瑣，提出簡易運動評分（simplified motor score，SMS）。一項有關SMS與GCS評分對腦外傷患者預后的Meta分析認為在預測患者病死率方面，GCS評分還是優于SMS評分[5]。本次研究中GCS評分6～8分組的清醒率（81.2%）較3～5分組的清醒率（26.1%）差異有統計學意義（χ²=34.6，P<0.05），經logistic回歸分析（Waldχ²GCS評分=11.996，P<0.01），可以認為GCS評分是顱腦損傷患者持續昏迷的一個影響因素，入院時患者GCS評分低，持續昏迷的機率較大。GCS評分得到臨床醫生廣泛的使用，尤其用于評估腦外傷患者，有著里程碑式的意義，在臨床實際工作中發揮著其他量表不可替代的作用。

顱腦損傷后常見的神經系統并發癥有外傷性癲癇（post-traumatic seizures，PTS）和顱內感染，PTS發生率與顱腦損傷嚴重程度相關，有研究報道重型顱腦損傷后PTS的發生率在15%[6]。癲癇發作顯著引起腦氧代謝、葡萄糖代謝增加， 造成血壓波動，致顱內壓升高。臨床上對癲癇發作時快速控制，但是否應該運用藥物預防癲癇尚存在爭議。一項包含244例患者的雙盲隨機對照試驗表明預防性運用苯妥英鈉并不能減少早期或晚期外傷性癲癇的發生[7]。Temkin等[8]驗證了苯妥英鈉對晚期PTS的預防無效，但可減少早期外傷性癲癇的發生，同時，早期PTS的發生不與顱腦損傷患者不良預后相關。顱內感染是造成患者病情加重或死亡的重要原因之一，多見于開放性或火器性顱腦損傷，主要與以下幾點有關：（1）顱底骨折伴腦脊液耳鼻漏，感染逆行進入顱內;（2）較嚴重的穿透傷，創面或傷道污染嚴重，病原隨異物進入腦組織深部;（3）傷后未能及時行清創手術、術中清創不徹底、無菌操作不合格、術后處理不當等醫源性感染;（4）重型顱腦損傷后呈持續昏迷狀態，同時血腦屏障受損，機體免疫力低下，其他系統感染經血行播散進入顱內。本次研究中共有22例患者伴有神經系統并發癥，其中12例顱內感染，7例外傷性癲癇，3例顱內感染伴外傷性癲癇，經過積極、合理的治療，5例患者清醒。

彌漫性軸索損傷的部位和范圍決定著損傷的嚴重程度及預后。通過CT來診斷DAI往往非常困難，有報道稱僅有10%的患者通過CT在灰白質交界區等部位發現點狀出血，這是因為大部分DAI都屬于非出血性損傷[9]，MRI的成像機制與CT不同，而且分辨率高于CT，可發現出血性及非出血性損傷。CT檢查用時較短，對TBI初期急性出血性損傷的確定及救治有著重要意義;而對繼發性損傷，如腦水腫、非出血性損傷、軸索損傷則需要有著較高分辨率的MRI來判定[10]。某些病例中很難區分軸索損傷是原發于剪應力還是繼發于生化和代謝性損傷所致，其意義在于對于機械性離斷雖無能為力，但對繼發性損傷有可能通過藥物治療預防或緩解[11]。Paterakis等[12]認為出血性DAI是預后不良的相關因素，但僅有非出血性DAI損傷并不與預后不良相關。本次研究中收集到4例典型的創傷性窒息所致DAI，經過對癥支持治療后3例清醒，與上述觀點相符。

電解質紊亂最為常見的是血清鈉離子濃度異常，其中包括低鈉血癥及高鈉血癥。顱腦損傷所致低鈉血癥的本質可以歸結為兩類——抗利尿激素分泌不當綜合征（syndrome of inappropriate secretion of antidiuretic hormone，SIADH）及腦鹽耗綜合征（cerebral salt wasting syndrome，CSWS）。區別兩種綜合征的意義在于指導治療方案，二者的區別首先體現在細胞外液量的不同，SIADH表現為增加，而CSWS表現為減少，在臨床宏觀體現為SIADH血容量正?；蛏杂性黾?，而CSWS血容量明顯下降，前者血容量沒有明顯增加的原因是由于ADH造成的水潴留僅有1/3存在于細胞外液[13]。臨床工作中可以直接化驗血漿中精氨酸加壓素（AVP）或腦尿鈉肽（BNP）為二者的區別提供直接證據。發生SIADH時細胞外液量增加，血細胞比容不變，血漿尿素氮（BUN）減低;發生CSWS時細胞外液量減少，血細胞比容、血漿尿素氮增加，而無法根據尿鈉離子濃度及比重、血漿尿酸濃度對二者做出區別[14]。造成腦外傷患者高鈉血癥的原因主要有昏迷狀態下水攝入缺乏，癲癇、高熱、大汗、張口呼吸等至水分丟失增加，輸注甘露醇液等高滲脫水療法，中樞性尿崩癥等[15]。高鈉血癥與顱腦損傷患者預后不良密切相關[16]，另有研究發現，由中樞性尿崩癥引發的高鈉血癥與腦外傷嚴重程度及病死率高度相關[17]。本研究中血清鈉離子異常標準為小于130 mmol/L或大于145 mmol/L，推導組中發生血鈉紊亂患者為56例（48.7%），其中清醒19例，清醒率為33.4%，較未發生血鈉紊亂患者清醒率（83.1%）差異有統計學意義（χ²=28.7，P<0.05），logistic回歸分析結果示其為影響患者持續昏迷的顯著危險因素（Waldχ²電解質紊亂=15.657，P<0.01）。臨床工作中每日監測患者尿量、尿鈉濃度、血鈉濃度有助于鑒別血清鈉離子紊亂的類型，并根據其評價和調整治療方案。

本次研究表明入院GCS評分、DAI、神經系統并發癥、電解質紊亂是與顱腦損傷患者持續昏迷的顯著相關因素，以上因素在救治過程中均可方便判斷，預測模型有著較好的判別能力及實用性，依其及時調整治療方案，有著重要的臨床及社會經濟意義。同時，依據模型對患者病程進行評估，作為與患者家屬解釋病情的理論依據之一，有助于建立良好的溝通。本次研究尚有諸多局限性，首先，本研究為回顧性研究，考慮到不同病例各項因素的判定標準難以達到絕對相同，且為了在臨床工作中運用模型盡可能的便捷，對相關因素的選取做了二分類處理，這樣就造成有可能損失一些有意義的定量資料數據。其次，因條件所限，本次研究未能收集到像細胞代謝物、血清標記物、誘發電位等相關數據納入模型。最后，病例數量有限，模型組內檢驗的結果尚令人滿意，但還需要行大樣本量的組外檢驗來證實模型的可靠性，因此，還需要擴大樣本量，并在多個研究中心進行驗證和進一步細致研究，建立一個更加可靠的預測模型。

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（收稿日期：2014-09-21）

（本文編輯：鄭辛甜）

P315-319