卒中相關(guān)性肺炎患者神經(jīng)功能惡化的影像指標(biāo)及其預(yù)測(cè)價(jià)值分析

孫鵬慧 李瑩瑩 劉 鑫 賈學(xué)佳 賈秀琴 楊 旗

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院放射科，北京 100020)

卒中相關(guān)性肺炎(stroke-associated pneumonia, SAP)是腦卒中常見(jiàn)并發(fā)癥，預(yù)后差，致殘率及病死率高[1-4]。神經(jīng)功能惡化(neurological deterioration, ND)是卒中后病死率較高的并發(fā)癥[5]。研究[6]顯示卒中相關(guān)性肺炎是ND的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。既往對(duì)于卒中后發(fā)生ND患者腦部影像學(xué)特征研究[7-9]較多，Dávalos等[7]發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography，CT)腦水腫征象與卒中進(jìn)展相關(guān)。Ma等[8]發(fā)現(xiàn)分水嶺梗死、頸內(nèi)動(dòng)脈及基底動(dòng)脈是否狹窄或閉塞是卒中后ND的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。Arenillas等[9]發(fā)現(xiàn)彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging, DWI)體積、灌注加權(quán)成像(perfusion-weighted imaging, PWI)體積、兩者之間的錯(cuò)配與ND相關(guān)。多項(xiàng)研究表明血壓[10]、血糖[11-12]、入院美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS)評(píng)分等與早期ND密切相關(guān)。然而，目前臨床缺乏SAP患者發(fā)生ND的肺部影像學(xué)研究。因此，本文旨在進(jìn)行腦部磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)及肺部CT聯(lián)合分析，探究SAP患者發(fā)生ND的影像指標(biāo)及其預(yù)測(cè)價(jià)值，進(jìn)而提前采取干預(yù)措施，預(yù)防神經(jīng)功能惡化，提高卒中患者預(yù)后，減少病死率。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

收集2020年1 月至12 月在首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院急診，神經(jīng)外、內(nèi)科住院的SAP患者73例為研究對(duì)象。SAP依據(jù)改良的疾病控制及預(yù)防標(biāo)準(zhǔn)(Centers for Disease Control and Prevention Criteria, CDC)[13]。根據(jù)SAP患者住院期間是否發(fā)生ND分為兩組:ND組15 例，非ND組58例。ND定義為住院期間NIHSS評(píng)分增加 ≥ 4分。

納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡>18歲；肺炎均在卒中發(fā)病7 d以內(nèi)；患者均有肺部CT及MRI圖像；臨床資料完整、圖像質(zhì)量清晰。排除標(biāo)準(zhǔn)：短暫性腦缺血患者；臨床相關(guān)資料不全；入院前確診為肺炎；肺CT無(wú)炎性征象；DWI圖像無(wú)高信號(hào)影。

1.2 基線資料收集

包括性別、年齡、既往史、入院NIHSS評(píng)分、收縮壓、治療方式、卒中病因?qū)W、入院血糖、總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、白細(xì)胞、中性粒細(xì)胞百分比等。

1.3 臨床及影像征象的評(píng)估

由5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生于入院前及出院時(shí)分別評(píng)估NIHSS評(píng)分。根據(jù)NIHSS評(píng)分是否增加≥ 4分，分為ND組及非ND組。由2名有經(jīng)驗(yàn)的影像醫(yī)師分別對(duì)SAP患者腦部DWI梗死的體積、部位、肺部CT影像學(xué)征象、肺部CT評(píng)分進(jìn)行雙盲評(píng)估，存在分歧時(shí)由高年資醫(yī)生判讀。

1.4 腦部影像學(xué)征象

(1)梗死范圍：定性分析(根據(jù)DWI序列上腦梗死的直徑)小面積梗死(直徑<1.5 cm)；中等面積梗死[直徑1.5～5.0 cm或者<1/3大腦中動(dòng)脈(middle cerebral artery, MCA)供血區(qū)]；大面積梗死(直徑>5.0 cm或者>1/3MCA供血區(qū))。

(2)梗死部位：額葉、顳葉、頂葉、枕葉、小腦、腦干、基底節(jié)、丘腦等(圖1)。

圖1 SAP發(fā)生ND的典型病例

1.5 肺部影像學(xué)征象

(1)征象：磨玻璃影、實(shí)變影、結(jié)節(jié)影、胸腔積液等。

(2)肺部CT評(píng)分：根據(jù)肺部炎性征象(磨玻璃影，實(shí)變影)在每個(gè)肺葉的分布情況，每個(gè)肺葉0～5分：0分(0)；1分(<5%肺葉)；2分(5%～25%肺葉)；3分(26%～49%肺葉)；4分(50%～75%肺葉)；5分(>75%肺葉)。最高25分，評(píng)分越高，肺炎的范圍越廣。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 研究對(duì)象臨床特征分析

ND組和非ND組患者在性別構(gòu)成、年齡、入院改良Rankin量表(modified Rankin scale, mRS)評(píng)分、入院NIHSS評(píng)分、收縮壓、卒中病因?qū)W、既往病史、治療方式、實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見(jiàn)表1。

表1 SAP患者的基線信息

2.2 腦部影像學(xué)特征分析

ND組腦梗死供血區(qū)位于枕葉梗死、丘腦梗死、大面積腦梗死明顯高于非ND組，差異統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。余指標(biāo)在兩組間的分布差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，詳見(jiàn)表2。

表2 SAP患者的腦部MRI征象

2.3 肺部影像學(xué)征象分析

ND組肺部CT評(píng)分顯著高于非ND組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。余指標(biāo)在兩組間的分布差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，詳見(jiàn)表3。

表3 SAP患者的胸部CT征象

2.4 SAP發(fā)生ND的多因素Logistic回歸分析

以住院期間是否發(fā)生ND作為因變量，以單因素分析結(jié)果中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)(肺部CT評(píng)分、枕葉梗死、丘腦梗死、大面積腦梗死)作為自變量，進(jìn)行多因素 Logistic 回歸分析結(jié)果顯示，肺部CT評(píng)分(OR=1.218，95%CI:1.010～1.469)、是否為大面積腦梗死(OR=9.033，95%CI:1.746～46.742)、丘腦梗死(OR=10.016，95%CI:1.523～65.862)是影響SAP發(fā)生ND的危險(xiǎn)因素(P<0.05)，詳見(jiàn)表4。將此多因素Logistic回歸模型聯(lián)合ROC曲線分析，AUC為0.849(95%CI:0.752～0.947)，說(shuō)明該模型的擬合效果較好，詳見(jiàn)圖2。

表4 多因素回歸模型分析SAP患者發(fā)生神經(jīng)功能惡化的危險(xiǎn)因素

2.5 預(yù)測(cè)價(jià)值分析

對(duì)多因素Logistic回歸分析結(jié)果中肺部CT評(píng)分進(jìn)行ROC曲線分析，AUC為0.744(95%CI:0.611～0.878)，曲線下面積大于機(jī)會(huì)參考線下面積0.5，具有診斷價(jià)值，取肺部CT評(píng)分截?cái)嘀禐?.5時(shí)，其預(yù)測(cè)ND的敏感度為80.00%，特異度為63.80%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為36.36%，陰性預(yù)測(cè)值為92.50%，準(zhǔn)確率為67.12%；對(duì)多因素Logistic回歸分析結(jié)果中OR值最大的指標(biāo)丘腦梗死進(jìn)行ROC曲線分析，AUC為0.624(95%CI:0.450～0.797)，具有診斷價(jià)值，敏感度為33.33%，特異度為91.38%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為50.00%，陰性預(yù)測(cè)值為84.13%，準(zhǔn)確率為79.45%；腦梗死范圍及肺部CT評(píng)分聯(lián)合分析AUC為0.799(95%CI:0.690～0.909)，診斷價(jià)值較高，預(yù)測(cè)ND的敏感度100.00%，特異度為48.28%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值33.33%，陰性預(yù)測(cè)值100.00%，準(zhǔn)確率為58.90%，詳見(jiàn)圖2、表5。

圖2 ROC曲線預(yù)測(cè)發(fā)生ND

表5 卒中相關(guān)性肺炎發(fā)生神經(jīng)功能惡化的影像指標(biāo)預(yù)測(cè)價(jià)值

3 討論

本研究中兩組患者在肺部CT評(píng)分、大面積腦梗死、枕葉梗死、丘腦梗死差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，納入Logistic回歸分析后，肺部CT評(píng)分、丘腦梗死及大面積腦梗死是SAP發(fā)生ND的影響因素。肺部CT評(píng)分越高(>4.5分)，發(fā)生ND的風(fēng)險(xiǎn)越高。"丘腦梗死"因二分類(lèi)資料，在ROC中可提供的信息較少，所以AUC較低，但預(yù)測(cè)ND的特異度及準(zhǔn)確率較高，可以用來(lái)預(yù)測(cè)ND的發(fā)生。肺部CT評(píng)分與腦梗死范圍聯(lián)合分析提高了AUC值及敏感度，但同時(shí)降低了特異度和準(zhǔn)確度，可能是因?yàn)閮山M樣本量較小且不均衡，需擴(kuò)大樣本量進(jìn)行證實(shí)，在臨床工作中，可以根據(jù)其敏感度高的特點(diǎn)，對(duì)SAP患者篩查，提示臨床工作者重點(diǎn)關(guān)注可能發(fā)生ND的高危人群。

SAP是腦卒中常見(jiàn)并發(fā)癥，發(fā)病率4%～22%不等[14]，常導(dǎo)致住院時(shí)間延長(zhǎng)，遠(yuǎn)期致殘率及病死率較高[15]。卒中后ND發(fā)生率約14.6%，致殘率及病死率顯著較高[16]。因此，探索SAP 發(fā)生ND的預(yù)測(cè)指標(biāo)尤為重要。

本研究發(fā)現(xiàn)兩組患者的肺部CT評(píng)分存在顯著差異，推測(cè)肺炎范圍參與了神經(jīng)功能惡化。有研究[17]表明SAP患者通過(guò)電解質(zhì)失衡、缺氧和發(fā)熱等機(jī)制，使腦卒中加重。既往文獻(xiàn)[18]報(bào)道電解質(zhì)失衡如低鈉血癥可以加重腦水腫，從而促進(jìn)卒中惡化。也有研究[19]表明發(fā)熱可促進(jìn)酸中毒和興奮性神經(jīng)遞質(zhì)如甘氨酸的釋放，促進(jìn)氧自由基的產(chǎn)生，使細(xì)胞骨架蛋白降解，改變血-腦脊液屏障的通透性，通過(guò)梗死周?chē)磸?fù)缺血去極化(嚴(yán)重的跨膜離子失衡)擴(kuò)大腦梗死區(qū)域，導(dǎo)致不可逆的腦損傷。同時(shí)，研究[20]顯示SAP多為革蘭陰性細(xì)菌引起的，當(dāng)細(xì)菌和低聚糖進(jìn)入血液，通過(guò)釋放腫瘤壞死因子[21]，促進(jìn)血栓形成、釋放，激活組織因子介導(dǎo)的外源性凝血途徑，從而抑制纖溶系統(tǒng)，加重腦卒中進(jìn)展。本研究推斷肺部炎性反應(yīng)范圍越大，對(duì)于卒中加重的程度更顯著，發(fā)生ND的可能性更高，肺部CT評(píng)分可能是ND的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

SAP患者發(fā)生ND的腦梗死范圍顯著較大，既往研究[9-10, 22]在24 h或48 h內(nèi)判斷ND是否發(fā)生，強(qiáng)調(diào)腦梗死本身對(duì)于早期ND的影響，但有研究[16]表明，在住院7～14 d內(nèi)，腦梗死本身的原因?qū)е翹D的發(fā)生仍然占較大比重，因此本研究著重于探討住院期間(中位住院日為15 d)ND的特點(diǎn)。較大的超急性期DWI病變可能使患者從缺血到梗死的過(guò)渡更快，反映了更嚴(yán)重的早期缺血性損傷，這可能是由近端動(dòng)脈閉塞和不良的側(cè)支循環(huán)決定的[23]。研究[8, 16, 24-26]表明，頸內(nèi)動(dòng)脈、基底動(dòng)脈狹窄或閉塞是ND獨(dú)立危險(xiǎn)因素，也能間接證實(shí)大面積腦梗死參與ND進(jìn)展。較大的腦梗死也可能參與惡性腦水腫、癥狀性出血轉(zhuǎn)化[27]形成，進(jìn)而發(fā)生ND。

既往研究[25-26,28]表明入院NIHSS評(píng)分可能是卒中后ND的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，且提出NIHSS評(píng)分≥8分的患者[29]，卒中后發(fā)生ND可能性顯著高，本研究中兩組患者的NIHSS評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能是SAP患者入院的NIHSS評(píng)分相對(duì)較高，故NIHSS評(píng)分可能不適用于推斷兩組間是否發(fā)生ND。本研究樣本量相對(duì)小，擴(kuò)大樣本量可能有助于進(jìn)一步研究入院NIHSS評(píng)分對(duì)SAP發(fā)生ND的意義。

本研究應(yīng)用臨床、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)聯(lián)合肺部及腦部影像學(xué)征象，多模態(tài)探究SAP發(fā)生ND的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)肺部CT評(píng)分、丘腦梗死及腦梗死范圍可能是SAP患者發(fā)生ND的影響因素。丘腦梗死的特異度且診斷價(jià)值較高，可以預(yù)測(cè)SAP發(fā)生ND。腦梗死范圍及肺部CT評(píng)分聯(lián)合預(yù)測(cè)ND的敏感度高，漏診率低，可以提示臨床對(duì)于可能發(fā)生ND的患者重點(diǎn)關(guān)注。但本研究存在一些局限性，本研究是回顧性研究，本納入114例卒中SAP患者，但由于部分患者的影像資料及臨床信息不全，導(dǎo)致實(shí)際納入的樣本量較小，其中急性缺血性卒中相關(guān)性肺炎發(fā)生神經(jīng)功能惡化的樣本量更小，需擴(kuò)大樣本量后進(jìn)一步研究。

綜上所述，肺部CT評(píng)分、大面積腦梗死、丘腦梗死可能是SAP患者發(fā)生ND的危險(xiǎn)因素。丘腦梗死的特異度且診斷價(jià)值較高，可以預(yù)測(cè)SAP發(fā)生ND。腦梗死范圍及肺部CT評(píng)分聯(lián)合分析，可以提示臨床對(duì)于可能發(fā)生ND的患者重點(diǎn)關(guān)注。