ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生風險預測模型的構建與驗證

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、萬方數據庫、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]，結合頸脊髓損傷的疾病特點，經專家會議討論、修改，綜合考慮臨床數據可及性與實用性，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)風險篩查結果于病人入院24 h 內評估得出，實驗室指標收集病人入住ICU 的24 h 內最異常值。由2 名研究者共同收集數據，確保資料完整性、準確性。

1.2.2 譫妄評估

由經過統(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果，直至病人發(fā)生譫妄或轉出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±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（四分位數）[M（P25，P75）] 表示，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗；定性資料采用頻數、構成比（%）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 回歸分析結果顯示，年齡、APACHE Ⅱ評分、神經損傷水平、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，根據最大約登指數（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、神經損傷水平、休克和鎮(zhèn)靜藥使用，驗證結果顯示，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：病人腦內神經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，諸多神經遞質代謝出現(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-內分泌紊亂[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

本研究結果顯示，神經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由C3～C5 神經前支共同組成[23]，當神經損傷水平在C4 及以上時，嚴重影響膈肌的神經支配，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，破壞血腦屏障，引發(fā)神經炎癥反應[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)靜藥會導致腦內神經遞質系統(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，說明模型預測結果與實際結果差異無統(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據，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

本研究構建的ICU 頸脊髓損傷病人譫妄發(fā)生風險預測模型將神經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

本研究構建了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、神經損傷水平、休克和鎮(zhèn)靜藥使用；構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。