个体化预测重症监护室老年患者谵妄的列线图预测模型的建立

2024-03-30 08:26唐丽群严明芳

医学理论与实践 2024年6期

唐丽群严明芳

1 无锡凯宜医院重症监护室,江苏省无锡市 214000; 2 福建医科大学肿瘤临床医学院福建省肿瘤医院重症监护室

谵妄是指急性、可逆、严重的认知障碍,通常表现为思维混乱、错觉、幻觉、注意力不集中以及意识障碍等症状[1]。普通病房和重症监护室(Intensive care unit, ICU)均可出现谵妄,但ICU患者疾病严重、身体状况不稳定、环境嘈杂、家属无法陪伴、活动受限以及对陌生环境的恐惧,导致患者日夜节律紊乱,影响患者的睡眠质量和大脑功能,因此,ICU更容易出现谵妄。ICU谵妄往往起病急、发展迅速且反复波动,不仅增加并发症和病死率的风险,延长住院时间,加重医疗负担,而且对出院后数月至数年的认知功能产生负面影响,严重降低生活质量。随着人口老龄化,ICU老年患者逐渐增多,老年人谵妄的发生人数显著上升。美国危重症医学会(Society of critical care medicine, SCCM)发布的《ICU成人疼痛、躁动、谵妄管理临床实践指南》明确指出谵妄是可预测的,且医护人员需要对患者进行风险评估。本研究探讨ICU老年患者发生谵妄的危险因素并建立风险预测模型,以期为预判谵妄发生风险提供重要的工具。

1 资料与方法

1.1 数据来源从美国重症监护医学信息数据库(Medical information mart for intensive care-Ⅳ)收集资料,该数据库是由美国麻省理工学院、贝斯以色列迪康医学中心以及飞利浦联合建立,用于收集和储存ICU患者的各种医学参数。本文从中选取1 216例老年患者,按照3∶1比例随机分为训练集(n=912)和验证集(n=304)。提取的内容包括基线资料(年龄、性别、种族、宗教信仰、婚姻状况)、合并症[高血压、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease, COPD)、充血性心力衰竭、慢性肾脏病、恶性肿瘤]、入ICU首次血液检测指标(白细胞、红细胞、血清白蛋白、总胆红素、肌酐、尿素氮、钙离子、钾离子、钠离子)、急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(Acute Physiology and Chronic Health EvaluationⅡ, APACHEⅡ)、应用镇静药物、机械通气。

1.2 选择标准 (1)纳入标准：①年龄≥65岁;②入住ICU时间>1d;③临床资料完整。(2)排除标准：①精神疾病史;②入院时处于昏迷或谵妄状态;③因脑出血、脑梗等原因进入ICU。

2 结果

2.1 训练集和验证集资料对比训练集和验证集出现谵妄的发生率分别为32.6%(297/912)和29.9%(91/304)。两组患者的资料比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

表1 训练集和验证集资料对比

2.2 训练集中谵妄的独立危险因素通过Lasso回归分析对训练集的变量进行筛选和降维,随着惩罚系数(λ)增大,自变量逐渐减少,直至归为0,避免模型的过度拟合,见图1 。十折交叉法验证确定最佳惩罚系数,最终得出5个危险因素：年龄、COPD、APACHEⅡ评分、应用镇静药物、机械通气,见图2。为便于临床使用,使用ROC曲线计算最佳截断值,结果表明年龄的截断值为73岁,见图3。

图1 Lasso回归变量系数

图2 十折交叉验证选择最优预测特征数

图3 训练集中年龄预测谵妄的ROC曲线

以是否发生谵妄作为因变量,Lasso回归分析中的危险因素作为自变量纳入Logistic回归分析,结果表明年龄、COPD、APACHE Ⅱ评分、应用镇静药物、机械通气是谵妄的独立危险因素(P<0.05),见表2。

表2 训练集中谵妄的Logistic回归分析

2.3 谵妄的列线图建立与验证基于训练集中Logistic回归结果建立谵妄的列线图模型,见图4。

图4 训练集中谵妄的列线图

对训练集和验证集进行内部和外部验证,结果表明两组的AUC分别为0.762(95%CI：0.727～0.797)和 0.767(95%CI：0.714～0.820),见图5、6;两组的校准曲线表明预测结果与实际结果一致性均较好,见图7、8;两组的Hosmer-Lemeshow检验结果表明风险预测值与实际观测值差异不具有统计学意义(χ2=7.221,P=0.406;χ2=9.657,P=0.607)。决策曲线分析结果显示模型的净获益值高,见图9、10。

图5 训练集的ROC曲线

图6 验证集的ROC曲线

图7 训练集的校准曲线

图8 验证集的校准曲线

图9 训练集的决策曲线

图10 验证集的决策曲线

3 讨论

鉴于谵妄的高发病率及严重不良影响,目前已受到广泛的重视。国际疾病分类标准编码第10次修订版(ICD-10)将谵妄定义为急性、非特异性脑病综合征,其特征是同时出现意识和注意力、感知、思维、记忆、心理运动行为、情绪和睡眠—觉醒的紊乱[2]。本研究中,训练集和验证集出现谵妄的发生率分别为32.6%和29.9%。在不同的研究中,ICU谵妄的发生率差异大。Erbay等[3]将129例ICU患者纳入研究,发现谵妄的发生率为31.8%,中位发作时间为3d(IQR：1～5d),平均持续时间为(5.27±2.32)d。一项前瞻性研究表明,在400例ICU患者中,108例(27.0%)患者发生谵妄,中位发病时间为第4天(IQR：3～4d)[4]。Jayaswal等[5]研究表明,在280例ICU的患者中,88例(31.4%)出现谵妄。然而,Lobo-Valbuena等[6]将1 462例ICU患者进行前瞻性观察性研究,结果表明,谵妄的发生率为6.3%,谵妄患者ICU和住院时间更长,再次入院率更高。发生率异质性大的原因考虑为纳入的人群和评估量表的不同引起。

本研究建立的谵妄列线图模型,对训练集和验证集进行内部和外部验证,结果表明两组的AUC分别为0.762和0.767,表明模型具有良好的区分度;两组的校准曲线表明预测结果与实际结果基本吻合,表明精准度佳;两组的Hosmer-Lemeshow检验结果表明模型的拟合优度好;决策曲线分析结果显示模型的净获益值高,表明模型的临床效能好。

本研究中,年龄大的患者更容易出现谵妄。随着年龄增长,脑结构和功能发生退变,记忆力、思维、注意力和解决问题的能力均出现不同程度的衰退。ICU刺激性的环境(如噪声、强光)和医疗干预措施对老年人的认知和心理状态产生更严重负面影响,导致谵妄的发生[7-8]。本研究中,COPD是谵妄的重要影响因素。COPD患者通常存在气道狭窄和气流受限,容易受到呼吸道感染和炎症的影响,导致氧气供应不足,影响大脑功能,使患者出现思维混乱、幻觉、妄想等症状,增加谵妄的发生风险[9-10]。本研究中,APACHEⅡ评分是谵妄的独立危险因素。APACHEⅡ评分是用于评估重症患者严重程度和预测预后的临床工具,已在ICU中广泛使用,有助于医护人员评估和管理危重患者[11]。APACHE Ⅱ评分高表明患者疾病状态较为严重、器官功能受损、身体炎症和免疫反应大,代谢功能紊乱,同时常伴随严重的疼痛不适,可能影响大脑的正常功能,增加谵妄的可能性[12]。

本研究中,机械通气是谵妄的危险因素。需要机械通气的患者通常病情严重,多个器官受累,影响大脑功能。机械通气导致氧合和二氧化碳排出不平衡,对大脑功能产生影响,增加谵妄的可能性。机械通气过程使患者感到不适和焦虑,影响神经系统功能,促使谵妄的出现[14-15]。

总之,基于年龄、COPD、APACHEⅡ评分、应用镇静药物、机械通气建立的谵妄列线图具有良好的预测效能,有助于及早甄别谵妄的高危患者并制定针对性的管理对策,临床应用价值高。