基于IScore評分的早期神經功能惡化預測模型的構建與評價

肖靜怡，謝小華，王亞萍，路平，馬家惠，潘璐，鄧麗萍，楊潔

腦卒中是導致中國人口死亡的首要病因，其疾病負擔重且不斷增加。2018年中國腦卒中防治報告顯示，我國40～74歲居民初次腦卒中標化發病率平均每年增長8.3%，缺血性腦卒中發病率高達276.75/10萬[1]。早期神經功能惡化(Early Neurological Deterioration，END)是指在急性缺血性腦卒中(Acute Ischemic Stroke，AIS)發生后的幾天內，由病理生理機制綜合作用，如梗死灶擴大、新發梗死灶、腦水腫等原因引起的神經功能受損程度加重[2]。END與患者的不良預后密切相關。研究顯示，END患者3個月后功能障礙改良Rankin量表(Modified Rankin Scale，mRS)評分(4.6 vs 2.4)與病死率(43.5% vs 11.8%)均高于病情穩定患者[3]。研究指出，早期干預危險因素能顯著減少END的發生[4]，而有效的評估工具有助于醫護人員識別高危患者并做好預警方案。缺血性卒中風險預測評分(Ischemic Stroke Predictive Risk Score，IScore)源于加拿大卒中登記中心的一項大型隊列，被廣泛應用于預測AIS患者預后，在中國人群中預測30 d病死率的ROC曲線下面積為0.825，具有良好的預測效能[5]。一項韓國學者的研究表明，IScore評分與END相關(r=0.950)[6]。因此，本研究基于IScore評分聯合END的獨立危險因素，構建END的預警評估工具，旨在為END的預測和防治提供依據。

1 對象與方法

1.1對象 本研究為回顧性研究，已通過醫院倫理委員會審查(KS20190520001)。采用便利抽樣法，選取2014年1月至2018年12月某高級卒中中心住院AIS患者為研究對象。納入標準：①癥狀發生后24 h內入院；②臨床診斷符合2014版《中國急性缺血性腦卒中診治指南》，并經頭顱MRI或頭頸部CT檢查確診缺血性腦卒中；③年齡≥18歲。排除標準：①出血性腦卒中或混合型腦卒中；②合并嚴重疾病，如癌癥晚期、心功能Ⅲ級以上，入院時生命體征不穩定；③病案資料不全；④機械取栓或動靜脈藥物溶栓治療。

1.2方法

1.2.1END判定標準 目前END的定義尚未統一，現大部分研究采用美國國立衛生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS)來判定，本研究采用END的判斷標準為，入院第1周內，患者NIHSS評分較基線增加≥2分[7-9]。

1.2.2IScore評分 項目包括：①年齡，每增長1歲評1分；②性別，男性評5分，女性評0分；③卒中亞型，腔隙性腦梗死(簡稱腔梗)評0分，非腔梗評15分，不明原因評20分；④入院NIHSS評分>22，評70分，14～22分評40，9～14分評25分，≤8分評0分；⑤既往史，充血性心力衰竭病史評10分，既往心梗病史評5分，目前吸煙評5分，癌癥病史評15分，腎透析病史評40分，入院前依賴評20分；⑥入院血糖≥7.5 mml/L評10分。評分越高預示患者預后越差[10-11]。

1.2.3資料收集 2名研究生擔任資料收集人員，接受統一培訓，培訓內容包括量表的使用、資料收集的流程、病例報告表填寫等。在病案室調出診斷為“腦梗死”的電子病歷，2名研究生按照納入、排除標準納入研究對象。翻閱電子病例系統，內容包括實驗室及影像學檢查、病程記錄、搶救記錄、出院小結等，填寫紙質病例報告表。經雙人核對數據，采用Epidata3.1雙人錄入數據。收集資料內容。①一般資料：患者年齡、性別、既往史、入院血壓。②危險因素：a.實驗室指標包括入院血糖、三酰甘油、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、糖化血紅蛋白、血沉、纖維蛋白原、同型半胱氨酸、白細胞；b.影像學指標包括大腦中動脈M1段中重度狹窄、頸動脈中重度狹窄、大動脈粥樣硬化。根據北美癥狀性頸動脈狹窄內膜切除試驗的標準，中重度狹窄定義為血管狹窄程度≥50%[12]。

2 結果

本研究共納入452例患者，其中有73例發生END，發生率16.15%。

2.1早期神經功能惡化的單因素分析 將發生END歸為惡化組，未發生END患者為無惡化組，END惡化的單因素結果顯示，既往IScore 評分、房顫史，入院血糖、白細胞、大腦中動脈M1段中重度狹窄、頸動脈中重度狹窄的組間比較，差異有統計學意義(P<0.05，P<0.01)，見表1。

2.2早期神經功能惡化的多因素分析 以是否發生END為因變量(賦值：發生END=1，未發生=0)，將表1中差異有統計學意義的因素作為自變量，進行二分類Logistic回歸分析。賦值：大腦中動脈M1段中重度狹窄(有=1，無=0)；頸動脈中重度狹窄(有=1，無=0)。結果顯示，IScore評分、白細胞、大腦中動脈M1段中重度狹窄、頸動脈中重度狹窄是END的獨立危險因素，見表2。

2.3預測模型及效果評價 根據多因素分析的結果，構建急性缺血性卒中早期神經功能惡化的預測模型：Logit(END)=-5.586+0.027×IScore評分+0.188×白細胞+1.723×大腦中動脈M1段中重度狹窄+0.949×頸動脈中重度狹窄。模型的AUC為0.790(95%CI:0.729，0.852)(見圖1)，特異度0.834，敏感度0.635，準確度為0.798，以約登指數最大(0.469)確定預測模型的最佳閾值為-1.257。Bootstrap重復采樣方法(抽采樣次數=500)AUC為0.782(95%CI:0.717，0.840)。

3 討論

3.1構建END預測模型的研究意義 END對AIS患者的預后有重要影響。既往研究顯示，與病情穩定患者相比，END患者在12周后發生依賴的風險高34倍、發生死亡的風險高4.8倍[15]。既往對END的研究局限于危險因素分析或分析單個因素對END的風險值，僅有少數基于危險因素模型的研究[16-17]。然而，危險因素之間的作用是相關的，憑借單個因素評估END的發生風險顯然不足，預測模型將END相關危險因素結合起來共同評估END的潛在風險，能直觀地顯示各危險因素與END的關系，更有利于精準識別出發生END的高危患者。既往研究報道的END預測模型包含較多專業的影像學指標，如梗死面積、軸位CT層面等，需要專業的影像學醫生進行閱片輔助評分，不利于臨床護士進行快速評估[16-17]。本研究基于IScore評分的預警模型包括IScore評分、大腦中動脈M1段狹窄、頸動脈中重度狹窄和白細胞4個指標，護士可自行計算患者分值，更為簡單便捷。

3.2END相關危險因素分析

3.2.1IScore評分 本研究結果顯示，IScore評分每增加1分，END的發生風險增加2.7%，與Kim等[6]研究結果一致。IScore評分源于大規模的隊列研究，主要用于預測AIS患者死亡風險，側重評估全身因素(如年齡、卒中嚴重程度、卒中病因、入院血糖等)對預后的影響[11]。IScore的大部分指標如高齡、卒中亞型、入院NIHSS評分、心肌梗死病史、入院血糖等，均在其他研究中證實為END的危險因素[17-18]，可綜合反映患者的基礎狀態。因此，本研究將IScore評分作為模型構建的基礎。

表1 早期神經功能惡化的單因素分析(n=452)

表2 早期神經功能惡化的多因素分析

3.2.2白細胞 二分類Logistic回歸分析顯示，白細胞[OR=1.207，95%CI(1.089，1.336)]是END的獨立影響因素。一項納入86項研究的Meta分析結果報道，白細胞計數升高與END的發生相關[18]。潛在的機制為卒中急性期，神經元細胞因缺血缺氧壞死引發的炎癥反應，釋放活性氧自由基，炎癥介質趨化大量白細胞進入缺血組織，致使局部腦組織白細胞浸潤，這將妨礙局部血液循環暢通和有效側支循環的建立，從而增加END發生的風險[18-19]。錢新宇等[20]研究顯示，中性粒細胞計數與淋巴細胞計數兩種白細胞之比的變化與END有關，最佳識別時間為治療后12～18 h，提示醫務人員應注意動態評估和監測腦梗死患者的白細胞水平，適當給予抗炎治療。

圖1 基于IScore評分預警模型的ROC曲線下面積

3.2.3大腦中動脈M1段中重度狹窄、頸動脈中重度狹窄 表3結果顯示，大腦中動脈M1段中重度狹窄患者發生END的風險是無大腦中動脈M1段中重度狹窄患者的5.604倍；頸動脈中重度狹窄患者發生END是無頸動脈中重度狹窄患者的2.583倍，與笪正等[12]研究結果相似。究其原因，大腦中動脈M1段、頸動脈等主干動脈粥樣硬化狹窄的斑塊脫落或局部血栓形成，阻礙有效側支循環的建立，導致遠端腦組織缺血缺氧；此外，主干動脈狹窄程度>50%可致血流動力學損害，加重腦組織灌注不足的情況而出現END。因此，醫務人員應早期全面評估患者的病情，應盡早完善CT、MR等血管相關檢查，并密切關注檢查結果，以評估患者是否為高危人群[20]。

3.3基于IScore評分END預測模型具有良好的預測效果和可重復性 本研究基于IScore評分結合篩選的高危因素構建END風險預測模型，將模型應用在452例患者，具有較佳的特異度(0.834)、靈敏度(0.635)和準確度(0.798)，以最大約登指數(0.469)確定最佳閾值為-1.257，說明模型具有良好的預測價值。通過Bootstrap方法在開發隊列中有放回重采樣(重采樣次數500次)對模型進行了內部驗證，結果顯示模型的AUC為0.782(95%CI:0.717，0.840)，說明模型有較好的可重復性。模型可在患者完成入院首次護理評估時應用，護士結合急診影像學和實驗室檢查結果，將相關指標代入計算END的概率。若Logit(END)>-1.257，醫務人員可將高危患者或有惡化征象的患者納入到重點監護病房進行嚴密的神經功能監測，對其實行針對性管理，密切的監測有助于快速診斷和及時救治，從而達到預警作用。

4 小結

本研究構建的基于IScore評分的END風險預測模型，具有較好的預測效能與可重復性，可在患者入院首次評估時完成評估END的發生風險。但本研究為單中心回顧性研究，模型建立和驗證僅在一所醫療機構進行，可能存在偏倚，研究結果仍需要多中心的數據進一步檢驗。