腦卒中恢復期壓力性損傷危險因素與列線圖預測模型的構建*

邢琪佳 沈煉偉 謝玉磊 饒娜 蔣虹霖 姚婷 鄭川 馮林

(1.川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院,四川 南充 637000;2.錦州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院康復醫(yī)學科,遼寧 錦州 121000)

壓力性損傷(Pressure Injury,PI),又稱壓瘡,是皮膚或軟組織長期受壓造成的局部損傷,好發(fā)于骨性突起部位[1]。腦卒中后,患者通常存在不同程度功能障礙,從而導致患者精神癥狀和意識水平差、長期臥床不起、營養(yǎng)不良、局部環(huán)境潮濕,增加壓力性損傷的風險[2-3]。壓力性損傷不僅可引起患者疼痛,限制患者日常行動,增加感染和營養(yǎng)不良風險,還影響卒中患者的康復預后,造成嚴重的家庭社會經(jīng)濟負擔[4]。據(jù)報道[5-6],發(fā)生壓力性損傷的腦卒中患者較無壓力性損傷的腦卒中患者死亡率增加4～6倍。因此,腦卒中恢復期患者壓力性損傷的早期識別、風險評估及預防,可有效降低腦卒中恢復期患者的致殘率和病死率,改善患者生活質量,減少住院時間及經(jīng)濟負擔[7]。簡易高效地識別高風險人群并對其實施有效干預是預防壓力性損傷的關鍵步驟[8],而壓力性損傷的風險預測常依賴于壓瘡風險量表和臨床觀察[9],目前的Braden量表是公認較為成熟的量表,但考慮醫(yī)學技術的發(fā)展及本土化應用的限制,預測壓瘡發(fā)生的風險可信度較低,本研究嘗試將Braden量表與腦卒中恢復期壓力性損傷發(fā)生的常見危險因素相結合,探索制定適用于我國腦卒中恢復期壓力性損傷發(fā)生的評估工具[10-12]。近年來,線列圖預測模型應用于心血管疾病[13]、骨折手術[14]、重癥監(jiān)護室[15]等領域進行疾病風險的預測,在腦卒中領域的應用甚少。因此,本研究基于腦卒中恢復期壓力性損傷相關危險因素進行分析,構建出腦卒中恢復期患者壓力性損傷的預測模型,并以列線圖形式表現(xiàn),量化評估腦卒中恢復期發(fā)生壓力性損傷風險,為臨床壓力性損傷高危人群的早期識別提供參考,現(xiàn)將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入2018年1月—2021年2月川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院收治的腦卒中恢復期患者284例作為訓練集用于模型構建及內部驗證,并收集2020年1月—2021年6月的錦州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院收治的腦卒中恢復期患者84例作為驗證集用于模型外部驗證。本研究納入患者均簽署知情同意書,且經(jīng)川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院倫理委員會及錦州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院倫理委員會批準(No.2022ER363-1)。納入標準:①年齡18～95歲。②首次發(fā)病,腦卒中診斷符合《中國腦卒中恢復期診治指南2018》標準[7],并經(jīng)頭顱CT或磁共振證實。③發(fā)病病程≥1個月。④Brunnstrom分期≤3期或尿失禁或大便失禁或洼田飲水試驗≥3級或意識障礙或中重度認知障礙或病情危重患者。⑤入院后完善相關檢查和檢驗,信息完整。排除標準:①腦外傷、帕金森綜合征、骨折等引起的壓力性損傷。②病程<1個月。③Brunnstrom分期>3期,ADL活動能力良好。④信息不完整患者。

1.2 資料采集 收集患者性別、年齡、體重指數(shù)(BMI)、基礎疾病[糖尿病、高血壓、慢性阻塞性肺疾病(以下簡稱慢阻肺)、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(以下簡稱冠心病)]、一般情況(入院時是否有意識障礙、肌張力有無變化、日常生活能力量表評分(Activity of daily living scale, ADL,評分<60分為生活不能自理,≥60分為良好)、壓力性損傷(Braden評分,評分<12為高風險,12～16為中風險,>16為低風險)、實驗室檢查(白蛋白含量、白細胞計數(shù),白蛋白含量≤30為中重度低蛋白血癥,>30為輕度低蛋白血癥或正常)、住院期間是否使用改善循環(huán)藥物、有無感染。壓力性損傷定義采用《跨專業(yè)團隊壓力性損傷的評估與管理》指南定義[11]。

2 結果

2.1 腦卒中恢復期患者壓力性損傷發(fā)生的單因素分析 與非壓力性損傷組相比,壓力性損傷組患者入院時Braden評分、ADL評分、白蛋白含量、白細胞計數(shù)、平均年齡、冠心病、意識障礙、感染、使用改善循環(huán)藥物等差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);其余指標比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表1)。外部驗證集的基線特征,見表2。

表1 兩組腦卒中壓力性損傷患者比較[n(×10-2)]Table 1 Comparison of patients with stroke stress injury between the two groups

表2 外部驗證組基線特征[n(×10-2)]Table 2 Baseline characteristics of external validation group

2.2 腦卒中恢復期患者壓力性損傷發(fā)生的多因素分析 以患者是否發(fā)生壓力性損傷為因變量,根據(jù)單因素分析結果,差異有統(tǒng)計學意義的指標為自變量建立二元Logistic回歸方程(見表3),分析結果顯示,白蛋白含量、白細胞計數(shù)、ADL評分和Braden評分為腦卒中恢復期患者發(fā)生壓力性損傷的影響因素(P<0.05)見表4。

表3 變量賦值表Table 3 Variable assignment table

表4 影響腦卒中恢復期患者發(fā)生壓力性損傷的Logistic回歸分析Table 4 Logistic analysis affecting the occurrence of pressure injury in patients with acute ischemicstroke

2.3 列線圖預測模型的構建 根據(jù)多因素分析篩選出的變量構建壓力性損傷的列線圖預測模型(見圖1)。同時,使用vif函數(shù)對納入模型的變量進行共線性診斷,得出以上5個變量的vif值均<10,說明該模型的共線性可以忽略[16]。列線圖的應用如下:根據(jù)列線圖,得出個體每個預測指標對應的分數(shù)值(Points),得出各分數(shù)和的總分(Total Points)后,與總分相對應的預測概率為腦卒中恢復期患者壓力性損傷的概率。

圖1 腦卒中恢復期患者壓力性損傷模型列線圖預測模型Figure 1 Nomograph prediction model of pressure injury in patients with acute ischemicstroke

2.4 列線圖預測模型的評價

2.4.1 預測模型的效能壓力性損傷 預測模型的C指數(shù)為0.883(95%CI:0.657～0.932)(見圖2);繪制的校準曲線,見圖3。

圖2 預測模型的ROC曲線Figure 2 Roc curve of predictive model

圖3 預測模型的校準曲線Figure 3 Calibration curve of predictive model

2.4.2 預測模型的內部驗證 采用Bootstrap方法對訓練集進行內部驗證,設置重抽樣次數(shù)為1 000次,計算得出C_index為0.833,未存在過擬合;繪制的校準曲線,見圖4。

圖4 內部驗證校準曲線Figure 4 Calibration curves of Internal validation

2.4.3 預測模型的外部驗證 由驗證集計算得出預測模型的C_index為0.835(95%CI:0.700～0.875)(見圖5);繪制的校準曲線,見圖6。

圖5 外部驗證ROC曲線Figure 5 ROC curve of external validation

圖6 外部驗證校準曲線Figure 6 Calibration curve of externally verify

2.5 決策曲線分析 采用R語言中的“rmda”包,分別構建Braden評分模型、日常生活活動能力模型、綜合模型(上文已構建的模型),構成出決策曲線,見圖7。

圖7 決策分析曲線Figure 7 Decision analysis curve

3 討論

臨床列線圖預測模型是基于多因素統(tǒng)計模型制作的簡易可視化圖表,可根據(jù)研究對象的不同指標的總得分,量化計算研究對象發(fā)生預期事件的風險[17-18]。本壓力性損傷列線圖預測模型,綜合了生化檢驗與量表訪問方式進行構建,研究所采用的數(shù)據(jù)來自于川渝地區(qū)多個地級市及遼寧省錦州市的就診患者,具有一定的代表性,由此得出的預測模型在內部驗證、外部驗證、決策分析曲線均表現(xiàn)良好,可較為可信地反映我國腦卒中恢復期患者壓力性損傷的發(fā)生風險。通過單因素和Logistic回歸分析可知低白蛋白血癥、白細胞計數(shù)升高、Braden評分低、生活自理能力中重度依賴與腦卒中恢復期患者發(fā)生壓力性損傷密切相關,與既往研究相符[19]。

伴有低蛋白血癥的腦卒中患者常合并營養(yǎng)不良,易發(fā)展為營養(yǎng)不良性水腫,增加壓力性損傷發(fā)生的風險,減緩壓力性損傷的愈合[20];另一方面,目前腦卒中好發(fā)人群的年齡為中老年人,該年齡階段的患者皮膚變薄萎縮,彈性減退,骨性突起更加明顯,機體的組織愈合、炎癥反應和免疫功能也出現(xiàn)退化,使腦卒中患者成為發(fā)生壓力性損傷的高危人群,本研究結果顯示可根據(jù)白蛋白評估壓力性損傷的發(fā)生風險,與Lizaka等[21]的研究結果一致。灌注損傷是導致壓力性損傷的重要因素,持續(xù)壓力會導致組織缺血,當缺血組織恢復血液供應后,血液的再灌注增加了活性氧的形成,并引發(fā)炎癥反應[22],而白細胞可以在適當?shù)拇碳は峦ㄟ^消耗氧氣并產(chǎn)生超氧化物,因此,可以推測白細胞計數(shù)的變化可反映壓力性損傷的發(fā)生。Braden量表從營養(yǎng)攝取能力、感知能力、活動能力、移動能力、潮濕程度以及剪切力與摩擦力等6方面進行評分,具有良好的敏感性,廣泛應用于臨床的壓力性損傷風險評估[23-24]。最近一項系統(tǒng)回顧[25]評估了Braden量表在評估壓力損傷風險方面的準確性,提示Braden量表僅具有中等預測效度,決策分析曲線表明,本研究制作的預測模型的凈收益高于單純使用Braden量表得分構建模型或單純使用ADL評分構建模型,表明對于我國的腦卒中恢復期患者的壓瘡預測,本研究具有較高的可信度,可對Braden量表進行優(yōu)化適用于我國國情。此外,腦卒中后患者多伴有肢體活動障礙和感覺異常,ADL評分多呈中重度依賴,多數(shù)患者獨立活動的能力降低,肌肉力量不足,無法實現(xiàn)自主移動,在被動轉運、移動過程中,表皮與衣服和床單之間發(fā)生摩擦和剪切,導致真皮-表皮連接處被破壞,角質層剝離,皮下毛細血管斷裂,皮膚和皮下組織的血液供應減少[26];腦卒中伴大小便失禁的患者因尿液和糞便的浸潤導致皮膚水分改變從而降低皮膚對壓力的耐受,且尿液和糞便本身對皮膚具有刺激作用[27];另外,病情危重的患者,長期臥床,病床接觸面的皮膚持續(xù)受到壓力的作用,導致接觸面缺血破潰壞死,加上患者感覺異常或意識障礙,不能感覺接觸面異常的感覺;上述情況均使患者容易發(fā)生壓力性損傷。因此,腦卒中恢復期患者發(fā)生壓力性損傷是多因素參與的結果,患者ADL重度依賴、Braden評分低、低蛋白血癥和白細胞計數(shù)高提示患者發(fā)生壓力性損傷發(fā)生的風險高;對上述因素進行早期干預,可有效降低壓力性損傷發(fā)生的風險。

本研究存在以下的局限性。首先,本研究回顧性分析腦卒中恢復期患者壓力性損傷的危險因素預測,研究的樣本量較少,一部分患者因資料不完整而排除,可能造成研究結果有一定偏倚。其次,本研究預測模型的外部驗證為單一數(shù)據(jù)驗證,若是可以增加不同時段或國外的樣本數(shù)據(jù)作為外部驗證集進行異時相驗證或多中心驗證,模型的效能可以得到進一步的提升[28-29]。另外,模型的C指數(shù)為0.883,模型的辨別能力還有提升空間,可通過納入新預測因子提升模型判別能力,如基因組學、蛋白質組學和影像學技術等[30]。

4 結論

本研究制定的壓力性損傷發(fā)生列線圖預測模型可根據(jù)患者血清白蛋白含量、血清白細胞計數(shù)、ADL評分和Braden評分等因素評估腦卒中恢復期患者壓力性損傷發(fā)生的概率,具有較好的檢驗效能,有利于臨床上腦卒中恢復期壓力性損傷的預防。