ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生風險預測模型的構(gòu)建與驗證

王紫微，張穎惠，張麗玉，王彩玲

1.山西醫(yī)科大學護理學院, 山西 030001；2.山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院

譫妄是一種由多因素引起的、以急性發(fā)作和認知功能受損的波動過程為特征的意識障礙[1]，已有研究顯示，重癥監(jiān)護室（ICU）譫妄發(fā)生率為11%～87%[2]。譫妄的發(fā)生不僅會延長病人住院時間、增加醫(yī)療費用，還會影響病人出院后的遠期認知功能及生活質(zhì)量[2-3]。頸脊髓損傷是一種發(fā)病率較高的外科疾病[4]，我國頸脊髓損傷發(fā)病率約為65/10 萬[5]，且隨著交通方式的進步和生活節(jié)奏變快，病人數(shù)量呈逐年上升趨勢。頸脊髓損傷的疾病特點是受傷緊急、病情嚴重且復雜、累及全身多個系統(tǒng)（如循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)等）、病人發(fā)生感染、低氧血癥、電解質(zhì)紊亂等并發(fā)癥的概率高，預后差。由于這些疾病特點，病人需入住ICU 接受長期治療，而譫妄是病人入住ICU 期間發(fā)生的常見且嚴重的并發(fā)癥之一[6]，早期識別高風險病人并采取預防措施對減少譫妄發(fā)生尤為重要。目前譫妄發(fā)生風險預測模型的研究主要集中在急診、創(chuàng)傷、ICU 病人，其預測因素多為共性因素，未體現(xiàn)疾病獨特性。不同疾病、不同研究對象譫妄危險因素不一，因此有必要納入與研究對象及病種相關的變量，從而使構(gòu)建的預測模型更適用于臨床實踐[7]。本研究旨在探索ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生危險因素，進而構(gòu)建風險預測模型，并對模型性能進行驗證，以期為臨床早期識別和提前干預譫妄高風險病人提供有效工具。

1 對象與方法

1.1 研究對象

采用便利抽樣法，選取2020 年11 月—2022 年11月入住山西省某三級甲等醫(yī)院綜合ICU 的頸脊髓損傷病人作為研究對象。納入標準：1）根據(jù)影像學資料和臨床資料，確診為頸脊髓損傷；2）年齡≥18 歲；3）入住ICU 時間≥24 h。排除標準：1）有精神疾病或精神障礙史；2）入ICU 前已處于譫妄狀態(tài)；3）入ICU 后持續(xù)處于昏迷或深度鎮(zhèn)靜狀態(tài)，Richmond 躁動-鎮(zhèn)靜評分(Richmond Agitation-Sedation Scale，RASS)＜-3分。剔除標準：研究期間死亡。根據(jù)樣本量計算公式[8]，N=×P（1-P）/δ2，P按照文獻報道[9]的脊髓損傷病人譫妄發(fā)生率18%計算，α=0.05，Zα/2=1.96，δ=0.05，計算得到建模組樣本量為227 例。本研究實際納入病人397 例，根據(jù)病人入住ICU 順序按照7∶3[10]分為建模組278 例和驗證組119 例。本研究已獲得研究醫(yī)院倫理委員會批準[審批號：（2022）YX 第（135）號]。

1.2 研究方法

1.2.1 變量的選擇

檢索中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、維普、PubMed、Web of Science、the Cochrane Library 中關于ICU 成年病人譫妄發(fā)生危險因素的Meta 分析與系統(tǒng)評價[11-15]，結(jié)合頸脊髓損傷的疾病特點，經(jīng)專家會議討論、修改，綜合考慮臨床數(shù)據(jù)可及性與實用性，共納入27 個候選變量。1）一般資料：性別、年齡、吸煙史、酗酒史、損傷原因；2）疾病相關資料：神經(jīng)損傷水平[分為低位頸髓損傷（C5～C8）和高位頸髓損傷（C1～C4）]、神經(jīng)損傷程度、四肢肌力（左上肢肌力、右上肢肌力、左下肢肌力、右下肢肌力）、神經(jīng)源性膀胱、休克、感染、手術；3）評估資料：急性生理與慢性健康狀況評分Ⅱ（APACHE Ⅱ）評分、疼痛情況、營養(yǎng)風險篩查；4）ICU 治療資料：機械通氣、鎮(zhèn)靜藥使用、鎮(zhèn)痛藥使用、約束；5）實驗室指標：血尿素氮、血肌酐、血鈉、動脈血氧分壓、血漿白蛋白。其中APACHE Ⅱ評分、疼痛情況、營養(yǎng)風險篩查結(jié)果于病人入院24 h 內(nèi)評估得出，實驗室指標收集病人入住ICU 的24 h 內(nèi)最異常值。由2 名研究者共同收集數(shù)據(jù)，確保資料完整性、準確性。

1.2.2 譫妄評估

由經(jīng)過統(tǒng)一培訓、熟練掌握重癥監(jiān)護譫妄篩查量表（Intensive Care Delirium Screening Checklist，ICDSC）評估方法的4 名ICU 責任護士組長和研究者進行譫妄評估。病人入住ICU后24 h于每日08:00～10:00、20:00～22:00 對符合納入與排除標準的病人進行譫妄評估并記錄評估結(jié)果，直至病人發(fā)生譫妄或轉(zhuǎn)出ICU。ICDSC是2001 年Bergeron 等[16]基于精神疾病診斷與統(tǒng)計手冊第4 版（DSM-4）標準構(gòu)建的譫妄篩查工具，2010 年劉尚昆等[17]對其進行漢化并檢驗，評分者間信度、敏感度、特異度分別為0.90 和97%、83%。該量表共包含8個篩查條目，分別為意識水平改變、注意力不集中、定向障礙、幻覺或妄想、精神運動性激動或發(fā)育遲緩、情緒或言語不當、睡眠/覺醒周期障礙和癥狀波動。每個條目賦值1 分，滿分8 分，當病人總分≥4 分時即診斷為譫妄。

1.3 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 23.0 軟件進行統(tǒng)計分析。服從正態(tài)分布的定量資料采用均數(shù)±標準差（±s）表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；非正態(tài)分布的定量資料采用中位數(shù)（四分位數(shù)）[M（P25，P75）] 表示，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗；定性資料采用頻數(shù)、構(gòu)成比（%）表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher 精確檢驗，等級資料比較采用兩獨立樣本的Mann-WhitneyU檢驗。通過單因素分析和Logistic 回歸分析確定譫妄發(fā)生的危險因素，并構(gòu)建預測模型。分別采用受試者工作特征（ROC）曲線下面積（AUC）及Hosmer-Lemeshow 擬合優(yōu)度檢驗（H-L 檢驗）評價模型區(qū)分度、校準度，并計算模型的靈敏度、特異度。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 病人一般資料

397例病人中，男317例（79.85%），女80例（20.15%）；年齡18～87[57（50，65）]歲；APACHE Ⅱ評分為1～48[12（8，15）]分。發(fā)生譫妄84例，譫妄總發(fā)生率為21.16%。

2.2 ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生影響因素的單因素分析

建模組病人中發(fā)生譫妄的病人60 例，未發(fā)生譫妄的病人218 例，ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生影響因素分析結(jié)果見表1。

表1 ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生影響因素的單因素分析

2.3 預測模型的構(gòu)建

將譫妄發(fā)生情況（非譫妄=0，譫妄=1）作為因變量，將單因素分析中差異有統(tǒng)計學意義的變量（年齡、性別、APACHE Ⅱ評分、神經(jīng)損傷水平、休克、機械通氣、鎮(zhèn)靜藥使用、約束）作為自變量，進行Logistic 回歸分析，自變量賦值方式見表2。Logistic 回歸分析結(jié)果顯示，年齡、APACHE Ⅱ評分、神經(jīng)損傷水平、休克、鎮(zhèn)靜藥使用是ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生的獨立影響因素（P＜0.05），見表3。ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生風險預測模型P=1/（1+e-Y），Y=-7.910+0.057×年齡+0.061×APACHE Ⅱ評分+0.843×神經(jīng)損傷水平+1.570×休克+1.166×鎮(zhèn)靜藥使用。

2.4 預測模型的性能評價

建模組AUC 為0.818[95%CI（0.759，0.878）]，P＜0.001，根據(jù)最大約登指數(shù)（0.567）確定最佳臨界值為0.223，模型靈敏度為83.3%，特異度為73.4%。Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗結(jié)果顯示，χ2=8.440，P=0.392。模型預測準確率為81.30%。驗證組AUC 為0.761[95%CI（0.641，0.882）]，P＜0.001，模型靈敏度為62.5%，特異度為92.6%。Hosmer-Lemeshow 擬合優(yōu)度檢驗結(jié)果顯示，χ2=9.988，P=0.266。模型預測準確率為86.60%。預測模型性能評價結(jié)果見表4，ROC 曲線見圖1、圖2。

圖1 建模組ROC 曲線

圖2 驗證組ROC 曲線

表4 預測模型性能評價

3 討論

本研究針對ICU 頸脊髓損傷病人構(gòu)建了譫妄發(fā)生風險預測模型，其預測因素包括年齡、APACHE Ⅱ評分、神經(jīng)損傷水平、休克和鎮(zhèn)靜藥使用，驗證結(jié)果顯示，模型具有較好的區(qū)分度和校準度，為ICU 醫(yī)護人員早期評估高危病人提供了有效工具。

3.1 ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生危險因素分析

3.1.1 年齡較大病人發(fā)生譫妄的風險較高

年齡作為譫妄的影響因素已形成共識[18]，目前認為高齡引起譫妄的原因可能是：病人腦內(nèi)神經(jīng)細胞凋亡速度隨年齡增長增加[19]，腦組織發(fā)生退行性改變，諸多神經(jīng)遞質(zhì)代謝出現(xiàn)異常，認知功能下降，形成譫妄發(fā)生的基礎[10,20]；另外，高齡病人腦血流量減少，腦組織對缺血缺氧極其敏感，因此易發(fā)生譫妄。隨著我國人口老齡化速度加快，頸脊髓損傷病人中老年人口占比逐漸增加[6]，譫妄的發(fā)生值得重視，因此建議ICU 醫(yī)護人員及時對高齡病人進行譫妄評估，早期開展時間、地點及定向力等認知功能訓練，預防譫妄發(fā)生。

3.1.2 APACHE Ⅱ評分較高病人發(fā)生譫妄的風險較高

APACHE Ⅱ常用于ICU 病人疾病嚴重程度的評估，APACHE Ⅱ評分越高，表示病人病情越嚴重，機體各器官功能均有所下降，中樞認知功能及執(zhí)行能力下降[21]；另外，危重癥病人的過度應激反應導致去甲腎上腺素和腎上腺素水平持續(xù)升高，出現(xiàn)神經(jīng)-內(nèi)分泌紊亂[19,22]，易誘發(fā)譫妄。因此，對于入住ICU 的病人，要及早評估疾病嚴重程度，積極治療原發(fā)病，降低譫妄發(fā)生風險。

3.1.3 高位頸髓損傷病人發(fā)生譫妄的風險較高

本研究結(jié)果顯示，神經(jīng)損傷水平與病人譫妄發(fā)生情況密切相關，可作為目標病人譫妄發(fā)生的預測因子之一。膈肌是重要的呼吸肌，支配膈肌運動的膈神經(jīng)由C3～C5 神經(jīng)前支共同組成[23]，當神經(jīng)損傷水平在C4 及以上時，嚴重影響膈肌的神經(jīng)支配，病人呼吸功能減弱，甚至誘發(fā)呼吸衰竭，使機體處于低氧狀態(tài)，發(fā)生譫妄[24]。另外，頸脊髓損傷會造成不同程度的四肢癱瘓，部分病人可能長期臥床，由于咳嗽功能及清理氣道分泌物能力減弱[22]，易發(fā)生肺部感染，諸多炎性因子透過血腦屏障激活神經(jīng)炎癥反應，導致譫妄[25-26]。值得注意的是，臨床中要警惕低位頸髓損傷頸髓水腫上升蔓延，累及高位頸髓，誘發(fā)譫妄。建議ICU 醫(yī)護人員密切關注病人的頸髓損傷與呼吸情況，及時改善通氣，保證供氧；對于長期臥床病人，應采取適當措施協(xié)助病人咳痰、清理呼吸道，同時加強營養(yǎng)，提高抵抗力，預防感染，以減少譫妄發(fā)生。

3.1.4 休克病人發(fā)生譫妄的風險較高

本研究發(fā)現(xiàn)，休克病人發(fā)生譫妄的風險高于未休克病人。一方面，頸脊髓損傷常由意外事件造成[27]，例如車禍、高處墜落等，病人多合并其他外傷，易出現(xiàn)失血過多，發(fā)生失血性休克；另一方面，頸脊髓損傷會抑制交感神經(jīng)縮血管功能，機體不能維持正常的動脈、靜脈血管張力，引起一過性的血管擴張，外周血管阻力迅速下降、靜脈血容量增加、回心血量減少，有效循環(huán)血量相對不足，進而引起神經(jīng)源性休克[28]。無論是哪種休克，病人都會表現(xiàn)出有效循環(huán)血量減少、組織灌注不足，使大腦血液供應減少、氧氣供應降低，出現(xiàn)腦功能障礙，導致譫妄發(fā)生。另外，休克狀態(tài)下機體會釋放大量炎癥介質(zhì)，破壞血腦屏障，引發(fā)神經(jīng)炎癥反應[3]，也可能導致譫妄發(fā)生。

3.1.5 使用鎮(zhèn)靜藥的病人發(fā)生譫妄的風險較高

國外一項指南指出，鎮(zhèn)靜藥的使用與ICU 病人譫妄等并發(fā)癥發(fā)生相關[29]。鎮(zhèn)靜藥物誘發(fā)譫妄可能與以下原因有關：使用過量鎮(zhèn)靜藥會導致腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)紊亂，使γ-氨基丁酸再攝取被抑制，增強并延長中樞神經(jīng)抑制效應[8]，導致譫妄發(fā)生；另外，鎮(zhèn)靜藥突然停藥或劑量迅速減少可導致病人發(fā)生戒斷綜合征，出現(xiàn)一系列包括譫妄在內(nèi)的精神癥狀[10]。因此，建議ICU醫(yī)護人員對于鎮(zhèn)靜病人要加強鎮(zhèn)靜管理，在達到鎮(zhèn)靜目標的同時，盡可能減少鎮(zhèn)靜藥的使用劑量；藥物撤離時速度不宜過快，避免戒斷反應發(fā)生，對病人產(chǎn)生不利影響。

3.2 ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生風險預測模型具有較好的區(qū)分度和校準度

本研究為觀察性研究，使用指南推薦的譫妄評估工具ICDSC 評估ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生情況，評估結(jié)果準確、可靠。納入變量時，不僅通過全面檢索、閱讀文獻、召開專家會議納入ICU 病人譫妄的共性因素，還納入了與頸脊髓損傷疾病相關的特有變量，如損傷原因、神經(jīng)損傷水平等，均可能與病人譫妄發(fā)生相關。通過單因素分析、Logistic 回歸分析構(gòu)建了風險預測模型。為評價模型性能，采用AUC 評價模型區(qū)分能力，AUC 越接近1，表明模型區(qū)分能力越好，當AUC為0.7～0.9 時，表明模型有中等程度的區(qū)分能力[30-31]。本研究構(gòu)建的預測模型在建模組和驗證組的AUC 分別為0.818 和0.761，表明該模型具有較好的區(qū)分譫妄和非譫妄病人的能力，可有效預測目標病人的譫妄發(fā)生情況；此外，本研究還進行了Hosmer-Lemeshow 擬合優(yōu)度檢驗，若P＞0.05，說明模型預測結(jié)果與實際結(jié)果差異無統(tǒng)計學意義，模型擬合度較好，反之說明模型擬合度差[31-32]。研究結(jié)果顯示，建模組和驗證組Hosmer-Lemeshow 擬合優(yōu)度檢驗的P值均＞0.05，表明預測模型在ICU 頸脊髓損傷病人譫妄的預測發(fā)生率與實際發(fā)生率間差異不明顯，預測準確性較高，可有效評估ICU 頸脊髓損傷病人的譫妄發(fā)生風險。當模型閾值取0.223 時，對應的靈敏度和特異度分別為83.3% 和73.4%。另外，本模型最終納入的預測因素是臨床易獲得數(shù)據(jù)，具有較好的可操作性，可為臨床早期識別譫妄高風險病人提供有效工具。

3.3 本研究創(chuàng)新性及局限性

本研究構(gòu)建的ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生風險預測模型將神經(jīng)損傷水平作為頸脊髓損傷病人譫妄的一個預測因素，該預測因素是頸脊髓損傷病人特有，有別于以往其他模型。但本研究仍存在一定局限性，如僅選擇了1 所三級甲等醫(yī)院進行資料收集與模型建立、驗證，未來可開展多中心、大樣本研究，提高模型的外推性。

4 小結(jié)

本研究構(gòu)建了ICU 頸脊髓損傷病人的譫妄發(fā)生風險預測模型，預測因素包括年齡、APACHE Ⅱ評分、神經(jīng)損傷水平、休克和鎮(zhèn)靜藥使用；構(gòu)建的預測模型具有良好的預測效果，能夠為臨床早期識別譫妄高危病人提供有效工具。