基于經(jīng)顱超聲圖像特征的Logistic回歸模型預(yù)測帕金森病的臨床價值

摘" " 要" " 目的" " 應(yīng)用經(jīng)顱超聲觀察帕金森病患者中腦黑質(zhì)、豆?fàn)詈?、中縫核回聲變化，并基于此構(gòu)建Logistic回歸模型，探討其在診斷帕金森病中的臨床價值。方法" " 選取我院收治的231例疑似帕金森病患者，其中原發(fā)性帕金森病患者108例（PD組），非原發(fā)性帕金森病患者123例（非PD組），應(yīng)用經(jīng)顱超聲觀察中腦黑質(zhì)、豆?fàn)詈?、中縫核回聲特點(diǎn)，比較兩組超聲圖像特征及臨床資料的差異；應(yīng)用二元Logistic回歸分析篩選預(yù)測帕金森病的獨(dú)立影響因素，并基于此構(gòu)建模型。繪制受試者工作特征（ROC）曲線、臨床決策曲線分析該模型對帕金森病的診斷效能及臨床凈獲益。結(jié)果" " 兩組年齡、黑質(zhì)強(qiáng)回聲、豆?fàn)詈嘶芈晱?qiáng)度、中縫核連續(xù)性比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均Plt;0.05）；性別、臨床癥狀（震顫/肌強(qiáng)直、運(yùn)動遲緩）比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。二元Logistic回歸分析顯示，年齡、黑質(zhì)強(qiáng)回聲、豆?fàn)詈嘶芈晱?qiáng)度、中縫核連續(xù)性均為預(yù)測帕金森病的獨(dú)立影響因素（均Plt;0.05）?；谏鲜?個變量構(gòu)建回歸模型為：Logit（P）=-7.338+0.038×年齡+0.991×黑質(zhì)強(qiáng)回聲+1.076×豆?fàn)詈嘶芈晱?qiáng)度+1.765×中縫核連續(xù)性。ROC曲線分析顯示，當(dāng)該模型截斷值為0.393時預(yù)測帕金森病的曲線下面積為0.851，靈敏度為79.6%，特異度為80.5%，約登指數(shù)為0.601。臨床決策曲線分析顯示，當(dāng)概率閾值為0.1～1.0時該模型有較好的臨床凈獲益。結(jié)論" " 基于經(jīng)顱超聲圖像特征的Logistic回歸模型可用于輔助診斷帕金森病，且具有較好的臨床應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞" " 超聲檢查，經(jīng)顱；帕金森?。缓谫|(zhì)；中縫核；豆?fàn)詈?/p>

［中圖法分類號］R445.1" " " ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A

Clinical value of Logistic regression model based on transcranial ultrasound imaging features in predicting Parkinson’s disease

ZHOU Ziwei，F(xiàn)ANG Jingqin，HU Jiayin，TIAN Youyou，MENG Yun，LI Tao

Department of Ultrasound，Daping Hospital，Army Medical University，Chongqing 400020，China

ABSTRACT" " Objective" " To observe the echogenic changes of the substantia nigra，lenticular nucleus and" raphe nucleus" in the midbrain in patients with Parkinson’s disease by transcranial ultrasound，and a Logistic regression model was constructed，to explore the clinical value of the model in the diagnosis of Parkinson’s disease.Methods" " A total of 231 patients with suspected Parkinson’s disease admitted to our hospital were selected，including 108 patients with primary Parkinson’s disease（PD group） and 123 patients with non-primary Parkinson’s disease（non-PD group），and transcranial ultrasound was used to observe the echo characteristics of substantia nigra，lenticular nucleus and raphe nucleus of the midbrain，the differences in the above ultrasound imaging features and clinical between the two groups were compared.Binary Logistic regression analysis was used to screen the predictive independent influencing factors for predicting Parkinson’s disease，and" a model was constructed.The diagnostic efficacy of the model for Parkinson’s disease and the net clinical benefit were analyzed by receiver operating characteristics（ROC） curve and clinical decision curve.Results" " There were significant differences in age，nigrostriatal strong echo，intensity of echoes in the lenticular nucleus and continuity of the raphe nucleus between the two groups（all Plt;0.05）.There were no significant difference in gender and clinical symptoms（tremor/myotonia and bradykinesia）.Binary Logistic regression analysis showed that age，nigrostriatal strong echo area，intensity of echoes in the lenticular nucleus and continuity of the raphe nucleus were independent influencing factors for predicting Parkinson’s disease（all Plt;0.05）.A regression model was constructed based on the above 4 variables：Logit（P）=-7.338+0.038×age+0.991×nigrostriatal strong echo+1.076×intensity of echoes in the lenticular nucleus+1.765×continuity of the raphe nucleus.ROC curve analysis showed that when the cutoff value of the model was 0.393，the area under the curve for predicting of Parkinson’s disease was 0.851，with a sensitivity of 79.6%，a specificity of 80.5%，and a Jordon’s index of 0.601.Clinical decision curve showed that the model had a good net clinical benefit when the probability thresholds were 0.1～1.0.Conclusion" " Logistic regression model based on transcranial ultrasound imaging features can be used to assist in the diagnosis of Parkinson’s disease，which has good clinical application value.

KEY WORDS" " Ultrasonography，transcranial；Parkinson’s disease；Substantia nigra；Raphe nucleus；Lenticular nucleus

帕金森病是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。據(jù)2019年流行病學(xué)統(tǒng)計，65歲以上人群的患病率為1.7%［1］，僅次于阿爾茨海默病。預(yù)計到2030年，我國帕金森病患者人數(shù)將達(dá)到500萬［2］。帕金森病作為一種慢性進(jìn)展性疾病，目前臨床尚無根治方法，仍以神經(jīng)保護(hù)治療和藥物替代治療為主［3］。帕金森病的早期診斷具有重要意義，可以盡早干預(yù)，延緩病情進(jìn)展，提高患者的生活質(zhì)量。經(jīng)顱超聲是以顱骨自然薄弱的部位如顳骨鱗部、枕骨大孔、眼眶作為檢測聲窗，對顱腦結(jié)構(gòu)及顱底動脈血流動力學(xué)進(jìn)行評價的一種無創(chuàng)性檢查方法，2013年歐洲神經(jīng)病學(xué)會聯(lián)盟將其納入帕金森病診斷指南［4］，并于2016年被中華醫(yī)學(xué)會納入帕金森病的診斷標(biāo)準(zhǔn)［5］。本研究應(yīng)用經(jīng)顱超聲觀察帕金森病患者中腦黑質(zhì)、豆?fàn)詈恕⒅锌p核回聲變化，并基于此構(gòu)建Logistic回歸模型，探討其在診斷帕金森病中的臨床價值。

資料與方法

一、研究對象

選取2021年9月至2023年9月我院神經(jīng)內(nèi)科疑似帕金森病患者231例，其中原發(fā)性帕金森病患者108例（PD組），男65例，女43例，年齡39～92歲，平均（69.99±1.11）歲；非原發(fā)性帕金森病患者123例（非PD組），男84例，女39例，年齡30～80歲，平均（65.98±0.81）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①帕金森病診斷參考《中國帕金森病的診斷標(biāo)準(zhǔn)（2016版）》［5］；②經(jīng)顱超聲圖像清晰；③臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并嚴(yán)重的心血管疾病或精神病、嚴(yán)重的顱內(nèi)疾病、腦部外傷或相關(guān)治療史。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)［批準(zhǔn)號：醫(yī)研倫審（2024）第260號］，所有患者均予以去識別化，故無需患者知情同意。

二、儀器與方法

1.超聲檢查：使用Philips EPIQ7C彩色多普勒超聲診斷儀，X5-1相控陣探頭，頻率 2.0～3.0 MHz，顯像深度14～16 cm，動態(tài)范圍45～55 dB，圖像亮度和增益補(bǔ)償由儀器根據(jù)實(shí)際情況自動調(diào)節(jié)［6］。根據(jù)第九屆歐洲神經(jīng)超聲學(xué)和腦血流動力學(xué)學(xué)會會議上建立的標(biāo)準(zhǔn)化流程［7-8］，患者取側(cè)臥位，充分暴露雙側(cè)顳窗，操作者先后將探頭置于患者左、右側(cè)顳窗，經(jīng)黑質(zhì)層面、丘腦層面、中腦平面檢測黑質(zhì)強(qiáng)回聲面積（HSN）或雙側(cè)HSN總和占中腦面積比例（S/M），觀察豆?fàn)詈嘶芈晱?qiáng)度及中縫核連續(xù)性。以上操作均由2名具有15年以上工作經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)師完成。

2.半定量分級并賦分：①黑質(zhì)強(qiáng)回聲，單側(cè)HSN≥0.2 cm2或S/M≥7%為陽性，賦1分，反之賦0分［9］；②豆?fàn)詈嘶芈晱?qiáng)度分為3級并分別賦1～3分［10］，其中Ⅰ級為呈均勻分布的低回聲，等同于周圍腦實(shí)質(zhì)回聲，賦1分；Ⅱ級為呈散在點(diǎn)片狀稍強(qiáng)回聲，賦2分；Ⅲ級為呈斑片狀強(qiáng)回聲，明顯高于周圍腦實(shí)質(zhì)回聲，賦3分；③中縫核連續(xù)性分為4級并分別賦分［11］，Ⅰ級為回聲消失，賦4分；Ⅱ級為回聲中斷，賦3分；Ⅲ級為回聲減低，賦2分；Ⅳ級為回聲正常，等同于紅核，賦1分。見圖1。

3.臨床資料收集：通過查閱電子病歷系統(tǒng)收集患者性別、年齡、臨床癥狀（震顫/肌強(qiáng)直、運(yùn)動遲緩）。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 26.0統(tǒng)計軟件和R語言（4.4.1版本），計量資料均符合正態(tài)分布，以x±s表示，兩組比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計數(shù)資料以頻數(shù)或率表示，兩組比較采用χ2檢驗(yàn)。采用二元Logistic回歸分析篩選預(yù)測帕金森病的獨(dú)立影響因素，并基于此構(gòu)建模型。繪制受試者工作特征（ROC）曲線、臨床決策曲線分析該模型對帕金森病的診斷效能及臨床凈獲益。Plt;0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)" 果

一、兩組臨床資料及經(jīng)顱超聲圖像特征比較

兩組年齡、黑質(zhì)強(qiáng)回聲、豆?fàn)詈嘶芈晱?qiáng)度、中縫核連續(xù)性比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均Plt;0.05）；性別、臨床癥狀（震顫/肌強(qiáng)直、運(yùn)動遲緩）比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1和圖2，3。

二、二元Logistic回歸分析

單因素Logistic回歸分析顯示，年齡、黑質(zhì)強(qiáng)回聲、豆?fàn)詈嘶芈晱?qiáng)度、中縫核連續(xù)性初步判定為預(yù)測帕金森病的潛在危險/保護(hù)因素（均Plt;0.05）；進(jìn)一步行多因素Logistic回歸分析校正混雜因素后，上述4個因素仍為預(yù)測帕金森病的獨(dú)立影響因素（均Plt;0.05）。見表2。

三、模型的構(gòu)建及驗(yàn)證

基于上述二元Logistic回歸分析結(jié)果構(gòu)建回歸模型為：Logit（P）=-7.338+0.038×年齡+0.991×黑質(zhì)強(qiáng)回聲+1.076×豆?fàn)詈嘶芈晱?qiáng)度+1.765×中縫核連續(xù)性。ROC曲線分析顯示，當(dāng)該模型截斷值為0.393時預(yù)測帕金森病的曲線下面積為0.851，靈敏度為79.6%，特異度為80.5%，約登指數(shù)為0.601。見圖4。臨床決策曲線分析顯示，當(dāng)概率閾值為0.1～1.0時該模型有較好的臨床凈獲益。見圖5。

討" 論

帕金森病是一種神經(jīng)退行性疾病，主要表現(xiàn)為多巴胺能神經(jīng)元受損，目前的診斷金標(biāo)準(zhǔn)主要以臨床癥狀為主［5］，常用的輔助檢查方法包括腦脊液標(biāo)記物、影像學(xué)和電生理檢查，其中影像學(xué)檢查方法主要有MRI、PET/CT、經(jīng)顱超聲等。MRI診斷帕金森病具有較高的特異性，但靈敏度低（約50%），且其發(fā)現(xiàn)異常時疾病往往已處于中晚期。PET/CT診斷準(zhǔn)確性相對較高，但存在技術(shù)壁壘、不易推廣、費(fèi)用高昂等問題。與其他影像學(xué)技術(shù)相比，經(jīng)顱超聲在可操作性、可重復(fù)性、費(fèi)用、安全性及患者接受度等方面均具有較大優(yōu)勢。此外，由于帕金森病患者臨床癥狀的特殊性（不自主運(yùn)動），進(jìn)行MRI等檢查有一定困難，經(jīng)顱超聲檢查更適用于該類患者。本研究應(yīng)用經(jīng)顱超聲觀察帕金森病患者中腦黑質(zhì)、豆?fàn)詈?、中縫核回聲變化，并基于此構(gòu)建Logistic回歸模型，探討其在診斷帕金森病中的臨床價值。

經(jīng)顱超聲應(yīng)用于帕金森病診斷已在國內(nèi)外有所報道。研究［11-12］顯示，黑質(zhì)強(qiáng)回聲陽性的中老年人群（約占正常人群的8%～10%）在未來 3～5 年內(nèi)進(jìn)展為帕金森病的概率是黑質(zhì)強(qiáng)回聲陰性者的 17.4～20.1 倍。另有研究［13］隨訪了 36 例早期診斷不明確的帕金森病患者，發(fā)現(xiàn)黑質(zhì)強(qiáng)回聲改變早于臨床癥狀，提示黑質(zhì)強(qiáng)回聲可作為帕金森病早期診斷的敏感指標(biāo)。此外，有文獻(xiàn)［14］指出，經(jīng)顱超聲檢測的中縫核回聲異常降低與帕金森病患者抑郁和焦慮有關(guān)，但與運(yùn)動癥狀無關(guān)，且豆?fàn)詈嘶芈晱?qiáng)度、中縫核連續(xù)性（通常在抑郁癥中可見）在診斷癥狀性帕金森綜合征中有一定的提示價值。然而，目前臨床上應(yīng)用經(jīng)顱超聲診斷帕金森病仍存在部分缺陷及不足：①目前臨床尚無超聲定量診斷標(biāo)準(zhǔn)；②多數(shù)研究僅選用一種超聲表現(xiàn)作為評判標(biāo)準(zhǔn)，靈敏度低；③帕金森病患者運(yùn)動癥狀與非運(yùn)動癥狀中由于臨床表現(xiàn)不同所對應(yīng)的測值標(biāo)準(zhǔn)也不同，尚缺乏聯(lián)合診斷指標(biāo)。

本研究應(yīng)用經(jīng)顱超聲觀察帕金森病患者中腦黑質(zhì)、豆?fàn)詈恕⒅锌p核回聲變化，探討多因素在診斷帕金森病中的臨床價值，并構(gòu)建了回歸模型。結(jié)果顯示，PD組與非PD組性別、臨床癥狀（震顫/肌強(qiáng)直、運(yùn)動遲緩）比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；年齡、黑質(zhì)強(qiáng)回聲、豆?fàn)詈嘶芈晱?qiáng)度、中縫核連續(xù)性比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均Plt;0.05），與既往研究［9-10］結(jié)果一致，表明上述4個指標(biāo)可用于診斷帕金森病。本研究進(jìn)一步將上述差異有統(tǒng)計學(xué)意義的指標(biāo)納入二元Logistic回歸分析，結(jié)果顯示上述4個指標(biāo)均為預(yù)測帕金森病的獨(dú)立影響因素（均Plt;0.05）。表明患者年齡和HSN或S/M越大、豆?fàn)詈嘶芈曉綇?qiáng)、中縫核連續(xù)性越差，罹患帕金森病的風(fēng)險越高?；谏鲜鲋笜?biāo)構(gòu)建回歸模型，ROC曲線分析顯示，當(dāng)該模型截斷值為0.393時預(yù)測帕金森病的曲線下面積為0.851，靈敏度為79.6%，特異度為80.5%，約登指數(shù)為0.601，表明該模型具有較好的診斷效能。臨床決策曲線分析也表明該模型有較好的臨床凈獲益。與既往研究［9-10］相比，本研究運(yùn)用聯(lián)合診斷方法，將4個超聲圖像特征同步納入研究范疇，構(gòu)建了超聲預(yù)測帕金森病模型，并發(fā)現(xiàn)其具有較高的診斷效能，具有一定的創(chuàng)新性，解決了帕金森病患者無定量標(biāo)準(zhǔn)的問題，提供了聯(lián)合診斷新思路。

本研究的局限性：①本研究為單中心研究，納入樣本量相對較小，仍需更多病例予以外部驗(yàn)證；②受操作醫(yī)師主觀因素影響，診斷結(jié)果可能存在偏倚；③部分患者尤其老年女性患者因顱縫寬度較窄，所獲得的超聲圖像質(zhì)量欠佳。待今后擴(kuò)大樣本量進(jìn)行多中心研究深入探討。

綜上所述，基于經(jīng)顱超聲圖像特征的Logistic回歸模型可用于輔助診斷帕金森病，且具有較好的臨床應(yīng)用價值。

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（收稿日期：2024-09-03）