基于Logistic回歸方程分析aSAH病人腦積水的影響因素及預測模型構建

摘要目的：基于Logistic回歸方程分析動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aSAH）病人腦積水的影響因素，進一步構建預測模型，旨在為臨床防治腦積水提供指導。方法：采用便利抽樣法，選取2021年1月—2022年10月中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學第二附屬醫(yī)院收治的aSAH病人，將符合納入、排除標準的236例病人作為研究對象，統(tǒng)計腦積水發(fā)生情況，并通過單因素、Lasso回歸、Logistic回歸方程分析aSAH病人腦積水的影響因素，采用似然比卡方、Wald卡方、擬合優(yōu)度檢驗評價Logistic回歸模型，受試者工作特征（ROC）曲線評價Logistic回歸模型預測價值。結果：236例aSAH病人腦積水發(fā)生率為14.83%（35/236）。動脈瘤位于后循環(huán)［OR＝4.443，95%CI（1.028，19.201）］、出血破入腦室［OR＝5.842，95%CI（2.212，15.428）］、蛛網膜下腔出血厚度≥5 mm［OR＝3.440，95%CI（1.120，10.568）］、彌散性蛛網膜下腔出血［OR＝3.951，95%CI（1.213，12.869）］、顱內感染［OR＝5.092，95%CI（2.326，11.147）］、腦脊液轉化生長因子β1（TGF-β1）水平［OR＝5.112，95%CI（1.283，20.368）］、腦脊液基質金屬蛋白酶-9（MMP-9）水平［OR＝6.530，95%CI（2.302，18.521）］是aSAH病人發(fā)生腦積水的危險因素，腦脊液凈化［OR＝0.365，95%CI（0.154，0.865）］是aSAH病人發(fā)生腦積水的保護因素（P＜0.05）。ROC曲線顯示，Logistic回歸模型對aSAH病人發(fā)生腦積水的預測價值曲線下面積（AUC）為0.932，95%CI［0.892，0.961］，預測敏感度為97.14%，特異度為86.07%。結論：動脈瘤位于后循環(huán)、出血破入腦室、蛛網膜下腔出血厚度≥5 mm、彌散性蛛網膜下腔出血、顱內感染、腦脊液TGF-β1水平、腦脊液MMP-9是aSAH病人發(fā)生腦積水的危險因素，腦脊液凈化是aSAH病人發(fā)生腦積水的保護因素，臨床可據此制定針對性防治措施，進一步改善預后。

關鍵詞動脈瘤性蛛網膜下腔出血；腦積水；Logistic回歸方程；影響因素；預測模型

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2024.18.035

手術是動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aneurysmal subarachnoid hemorrhage，aSAH）的主要治療手段，但術后受腦脊液分泌過多或吸收障礙影響，易并發(fā)腦積水［1-3］。腦積水會影響腦組織正常代謝，加重腦損傷、神經損傷程度，增加致殘、致死風險，加重病人家庭及社會經濟負擔［4-6］。因此，預防aSAH后腦積水發(fā)生具有重要的現實意義及研究價值。但aSAH后腦積水臨床表現多樣，早期診斷、處理較為困難，臨床對其防治措施尚未達成統(tǒng)一認識［7］。為此，早期探尋aSAH病人并發(fā)腦積水的影響因素，對臨床制定針對性防治措施尤為重要。但目前臨床對aSAH病人并發(fā)腦積水的影響因素研究較少，基于此，本研究通過單因素、Lasso回歸、Logistic回歸方程分析aSAH病人腦積水的影響因素，并進一步構建預測模型，旨在為臨床防治腦積水提供理論指導。

1資料與方法

1.1研究對象

采用便利抽樣法，選取2021年1月—2022年10月中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學第二附屬醫(yī)院收治的aSAH病人。納入標準：符合aSAH相關診斷標準［8］；經影像學檢查確診為aSAH；年齡＞18歲；無腦積水病史；簽署知情同意書；排除標準：精神病史；嚴重肝、腎、心功能不全；合并惡性腫瘤；伴有傳染性疾病；凝血功能異常。共236例aSAH病人符合納入、排除標準。

1.2方法

1.2.1一般資料

采用一般資料調查問卷收集病人入院Hunt-Hess分級、性別、蛛網膜下腔出血厚度、吸煙史、飲酒史、入院CT-Fisher分級、年齡、動脈瘤部位、是否出血破入腦室、蛛網膜下腔出血分布、是否腦脊液凈化、是否顱內感染等資料。

1.2.2格拉斯哥昏迷量表（GCS）［9］評分評估

GCS評分總分15分，≤8分為昏迷；9～11分為中度意識障礙；12～14分為輕度意識障礙；15分為意識清楚。

1.2.3生化指標檢測

入院當天常規(guī)腰椎穿刺取病人腦脊液3 mL，3 000 r/min離心10 min，取上層清液，以酶聯免疫吸附法測定基質金屬蛋白酶-9（MMP-9）、腦脊液轉化生長因子β1（TGF-β1）。試劑盒來自武漢博士德生物工程公司。

1.3腦積水診斷標準

1）影像學檢查：側腦室額角增大，第三腦室變圓且顳角增大。2）臨床表現：伴有嘔吐、意識障礙、頭痛等癥狀［10］。

1.4統(tǒng)計學處理

采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件對數據進行分析。定量資料以均數±標準差（x±s）表示，采用t檢驗，定性資料以例數、百分比（%）表示，采用χ2檢驗。通過單因素、Lasso回歸、Logistic回歸方程分析aSAH病人腦積水發(fā)生的影響因素。采用似然比卡方、Wald卡方、擬合優(yōu)度檢驗評價Logistic回歸模型，受試者工作特征（ROC）曲線評價Logistic回歸模型預測價值。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2結果

2.1aSAH病人一般資料及腦積水發(fā)生情況

236例aSAH病人中，男130例，女106例，分別占55.08%，44.92%；年齡＜60歲者129例，≥60歲者107例，分別占54.66%、45.34%；其中發(fā)生腦積水35例，占全部aSAH病人的14.83%（35/236）。

2.2aSAH病人腦積水的單因素分析

兩組年齡、動脈瘤部位、出血破入腦室、蛛網膜下腔出血厚度、蛛網膜下腔出血分布、GCS評分、腦脊液凈化、顱內感染、腦脊液TGF-β1、腦脊液MMP-9水平比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；兩組性別、吸煙史、飲酒史、入院CT-Fisher分級、入院Hunt-Hess分級比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。詳見表1。

2.3aSAH病人腦積水的預測因素篩選

根據開發(fā)隊列中病人單因素分析中有意義的變量，使用Lasso回歸分析從10個變量中篩選出非零系數的預測變量，在最小均方誤差的λ為0.021和最小距離的標準誤差的λ為0.112時，篩選出8個非零系數的預測變量，此時Lasso回歸模型最適合。篩選的預測變量包括動脈瘤部位、出血破入腦室、蛛網膜下腔出血厚度、蛛網膜下腔出血分布、腦脊液凈化、顱內感染、腦脊液TGF-β1、腦脊液MMP-9。詳見圖1、圖2。

2.4aSAH病人腦積水的多因素分析

以aSAH病人是否發(fā)生腦積水為因變量（否＝0，是＝1），以Lasso回歸篩選出的預測因素［動脈瘤部位（前循環(huán)＝1，后循環(huán)＝2）、出血破入腦室（否＝0，是＝1）、蛛網膜下腔出血厚度（＜5 mm＝1，≥5 mm＝2）、蛛網膜下腔出血分布（彌散性＝1，局限性＝2）、腦脊液凈化（否＝0，是＝1）、顱內感染（否＝0，是＝1）、腦脊液TGF-β1（實測值）、腦脊液MMP-9（實測值）］作為自變量進行Logistic回歸分析，結果顯示：動脈瘤位于后循環(huán)、出血破入腦室、蛛網膜下腔出血厚度≥5 mm、彌散性蛛網膜下腔出血、顱內感染、腦脊液TGF-β1水平、腦脊液MMP-9水平是aSAH病人發(fā)生腦積水的危險因素，腦脊液凈化是aSAH病人發(fā)生腦積水的保護因素（P＜0.05）。詳見表2。

2.5Logistic回歸模型評價

對Logistic回歸模型進行評價，似然比χ2＝123.105，df＝8，P＜0.001，即模型建立具有統(tǒng)計學意義。Waldχ2＝131.687，df＝6，P＜0.001，即Logistic回歸方程系數差異有統(tǒng)計學意義。Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗顯示模型擬合效果較好，χ2＝8.547，df＝6，P＝0.529。

2.6Logistic回歸模型對aSAH病人腦積水的預測價值

利用Logistic回歸模型統(tǒng)計分析數據集，得到aSAH病人腦積水的預測概率P。根據預測值與真實值對ROC曲線進行繪制，曲線下面積（AUC）為0.932，95%CI［0.892，0.961］，預測敏感度為97.14%，特異度為86.07%。詳見圖3。

3討論

本研究結果顯示，aSAH病人腦積水發(fā)生率為14.83%（35/236），低于沈華［7］研究中的28.00%（14/50），數據差異可能與本研究樣本量較大有關，但兩組數據結果均顯示，aSAH病人腦積水發(fā)生率較高，應引起臨床足夠重視。

本研究Lasso回歸、Logistic回歸方程均顯示動脈瘤部位、出血破入腦室、蛛網膜下腔出血厚度、蛛網膜下腔出血分布、腦脊液凈化、顱內感染、腦脊液TGF-β1、腦脊液MMP-9是aSAH病人發(fā)生腦積水的影響因素。本研究結果顯示，動脈瘤位于后循環(huán)是aSAH病人發(fā)生腦積水的危險因素，Yu等［11］研究也顯示，后循環(huán)動脈瘤病人的腦積水發(fā)生率明顯高于前交通動脈瘤、頸內段動脈等其他位置，其原因可能在于：后循環(huán)動脈瘤靠近基底池，基底池可容納較多血量，且血液清除困難，因此更易發(fā)生堵塞。此外，后循環(huán)動脈瘤破裂后易破入第三、第四腦室，導致腦室出口梗死，引發(fā)腦積水。因此，臨床應加強后循環(huán)動脈瘤病人腦積水的防治管理。本研究結果顯示，出血破入腦室會增加aSAH病人腦積水發(fā)生風險。既往研究表明，出血破入腦室會壓迫深部腦組織，阻塞腦脊液循環(huán)通路，從而造成腦脊液堆積，形成腦積水［12-13］。此外，血腫破入腦室易引發(fā)蛛網膜下腔纖維化，造成腦脊液吸收障礙，增加腦積水形成風險。因此，臨床應對aSAH病人定期進行頭顱CT檢查，若發(fā)現出血破入腦室，則立即進行對癥處理，以預防腦積水發(fā)生。本研究結果顯示，蛛網膜下腔出血厚度≥5 mm、彌散性蛛網膜下腔出血會增加腦積水發(fā)生風險，可能在于：彌散性蛛網膜下腔出血、蛛網膜下腔出血過多會造成腦血管痙攣，引發(fā)腦水腫、腦缺血，而嚴重的腦水腫、腦缺血會影響腦細胞外間隙對腦脊液的吸收，引發(fā)腦脊液循環(huán)障礙，繼而增加腦積水發(fā)生風險［14］。顱內感染會促進炎性物質滲出，加重組織黏連程度，引發(fā)腦脊液循環(huán)障礙，形成腦積水［15-17］。因此，對aSAH合并顱內感染者，臨床應及時進行抗感染治療，預防腦積水發(fā)生。TGF-β1是一種致纖維化因子，可引發(fā)多種器官纖維化［18］。TGF-β1水平異常升高會降低蛛網膜的腦脊液能力吸收，引發(fā)腦脊液滯留，形成腦積水［19-21］。因此，臨床應加強TGF-β1水平的檢測，以及時實施干預措施，調節(jié)腦脊液循環(huán)通路，降低腦積水發(fā)生風險。研究指出腦脊液中MMP-9可參與炎癥反應、血管損傷過程，其水平上調可引發(fā)組織水腫，影響腦脊液局部循環(huán)，繼而引發(fā)腦積水［22］。因此，臨床同樣應加強MMP-9水平的檢測，并及時進行針對性處理，以抑制炎癥反應，減輕血管損傷，預防腦積水發(fā)生。腦脊液凈化是臨床治療aSAH的一種方法［23］。本研究結果顯示，腦脊液凈化是aSAH病人發(fā)生腦積水的保護因素，其原因可能為：腦脊液凈化可充分引流蛛網膜下腔積血，減輕血液對蛛網膜的刺激及對蛛網膜顆粒的覆蓋，從而有效降低蛛網膜黏連發(fā)生風險，改善腦脊液吸收障礙，預防腦積水發(fā)生。此外，本研究進一步構建預測模型，ROC曲線顯示，Logistic回歸模型對aSAH病人腦積水的預測價值的AUC為0.932，表明根據上述因素構建的Logistic回歸模型預測價值較高。

綜上所述，動脈瘤位于后循環(huán)、出血破入腦室、蛛網膜下腔出血厚度≥5 mm、彌散性蛛網膜下腔出血、顱內感染、腦脊液TGF-β1水平、腦脊液MMP-9水平是aSAH病人發(fā)生腦積水的危險因素，腦脊液凈化是aSAH病人發(fā)生腦積水的保護因素，Logistic回歸模型預測可靠，可為臨床預測及防治aSAH病人發(fā)生腦積水提供科學依據，臨床可據此制定針對性防治措施，進一步改善預后。但本研究仍存在些許不足，本研究主要為橫斷面研究，對不同水平腦脊液TGF-β1、腦脊液MMP-9與腦積水發(fā)生風險相關性的分析不足，臨床可進一步開展縱向研究，為臨床制定針對性防治措施提供更為科學詳細的理論指導。

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（收稿日期：2023-05-10）

（本文編輯 王麗）