重型颅脑损伤患者持续意识障碍的相关因素分析

傅圆伟 杨晓明 冯杰 秦兴国

DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2015.03.019

作者單位：030001 太原，山西医科大学第一医院急诊科

通信作者：杨晓明，Email：yangxiaoming685@163.com

【摘要】目的 分析影响重型颅脑损伤患者持续意识障碍的危险因素，建立风险预测模型，并评价其预测能力。方法 回顾性研究山西医科大学第一附属医院急诊科2011年7月至2013年11月收治的重型颅脑损伤患者，符合纳入/排除标准165例。按照收治顺序分组，推导组（115例），验证组（50例）。纳入标准：（1）年龄>15岁;（2）有明确颅脑外伤史;（3）行头颅CT或MRI检查确诊颅脑损伤;（4）格拉斯哥评分（glasgow coma scale， GCS）≤8分;（5）入院当日呈昏迷或意识障碍逐渐加重至昏迷状态。排除标准：（1）外伤后仅有短暂意识丧失或昏迷的患者（昏迷时间<6 h）;（2）外伤后癔病或精神抑郁状态致昏迷样表现;（3）外伤后情绪诱发癫痫持续状态而呈意识障碍。对28个可能影响因素进行单因素筛选及logistic多重回归分析并建立风险模型。运用Hosmer-Lemeshow检验和受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic， ROC）对模型进行拟合优度检验及判别。结果 入院时GCS、神经系统并发症、弥漫性轴索损伤（diffuse axonal injury， DAI）、电解质紊乱是影响颅脑损伤患者持续昏迷的独立风险因素。推导组Hosmer-Lemeshow检验显示χ²=4.380，P=0.496，预测昏迷率与实际昏迷率差异无统计学意义，风险模型的辨识度在推导组（AUC=0.87;95%CI：0.798～0.942）及验证组（AUC=0.90;95%CI：0.803～0.997）中均较好。结论 预测模型虽有一定局限性，但仍能对颅脑损伤患者持续意识障碍进行较准确的估计。

【关键词】颅脑损伤;昏迷;危险因素;预后;模型

Prognosis analysis and risk factors related to persistent unconscious patients after severe traumatic brain injury

Fu Yuanwei， Yang Xiaoming， Feng Jie， Qin Xingguo. Department of Emergency， The Affiliated First Hospital of Shanxi Medical University， Taiyuan 030001， China

Corresponding author： Yang Xiaoming， Email： yangxiaoming685@163.com

【Abstract】Objective To investigate the risk factors related to persistent unconsciousness in patients with severe traumatic brain injury （sTBI） by way of building a prognosis model. Methods The clinical data of 165 sTBI patients admitted from July 2011 to November 2013 were retrospectively analyzed. The eligible patients were randomly assigned to derivation cohort （n=115） and verification cohort （n=50） by treatment order. Inclusion criteria： （1） age > 15 years; （2） definitive history of head injury; （3） traumatic brain injury confirmed by head computerized tomography or brain MRI; （4） initial Glasgow coma score （GCS） was less than 8; （5） patients light come or consciousness impairment gradually deteriorating to profound coma on the day of admission. The exclusion criteria were as follows： （1） only a brief loss of consciousness or coma after trauma （coma time < 6 hours）; （2） post-injury hysteria or dementia causes appearance like coma; （3） unconsciousness results of status epilepticus which was induced by emotion after injury. Univariate and multivariable logistic regression were employed to determine the independent predictors of persistent unconsciousness in the derivation cohort， and then prognosis model was established. The Hosmer-Lemeshow goodness-of-fit test and the area under the receiver operating characteristic curve were used to assess the capacity of model for discrimination and calibration. Results Logistic regression analysis was used to identify GCS score， neurological complications， diffuse axonal injury （DAI）， electrolytes disturbance as the most important predictors of persistent unconsciousness. The model was well calibrated in the derivation cohort （Hosmer-Lemeshow test， χ²=4.380，P=0.496）. The model showed good discrimination （area under the receiver operating characteristic curve） in the derivation cohort （0.87; 95%CI：0.798-0.942） and in the versification cohort （0.90; 95%CI：0.803-0.997）. Conclusions The prognosis model could accurately predict the persistent unconsciousness lasting in sTBI patients despite its certain limitations， and therefore， it has significantly clinical and societal value.

3 讨论

分析研究得出某些临床指标是颅脑损伤后持续意识障碍的危险因素，而不确定各种危险因素并存时患者持续意识障碍的概率大小，在临床工作中实际意义不大，必须建立数学模型予以综合评价，以使其用于预后评估。本研究是以Logistic回归分析建立函数，根据变量前系数对危险因素赋值，对患者颅脑损伤后持续意识障碍的可能进行综合评估。通常根据样本量的大小进行内部检验或外部检验。内部检验主要是统计学方面的检验，包括对相关系数、模型判别能力和模型校对。外部检验是在内部检验的基础上将风险方程应用于另一组病例，判别预计发生率与实际发生率的吻合程度。本研究由于样本病例数量有限，Logistic建模后对方程进行内部检验。内部检验的结果令人满意。但是还需要进一步在应用中进行检验。

由 Teasdale 和 Jennet在1974 年提出的格拉斯哥昏迷评分（GCS评分），因其量化指标少，简单便于记忆的突出特点，使其成为临床应用最为广泛的昏迷量表。然而，学者们对于GCS评分有着不同的看法。以Edgren等[3]为代表的学者认为其不够完善，需要结合一些相关神经系统反射，提出格拉斯哥-匹兹堡昏迷评分（GCS-P），以Gill等[4]为代表的学者认为其在临床运用中相对繁琐，提出简易运动评分（simplified motor score，SMS）。一项有关SMS与GCS评分对脑外伤患者预后的Meta分析认为在预测患者病死率方面，GCS评分还是优于SMS评分[5]。本次研究中GCS评分6～8分组的清醒率（81.2%）较3～5分组的清醒率（26.1%）差异有统计学意义（χ²=34.6，P<0.05），经logistic回归分析（Waldχ²GCS评分=11.996，P<0.01），可以认为GCS评分是颅脑损伤患者持续昏迷的一个影响因素，入院时患者GCS评分低，持续昏迷的机率较大。GCS评分得到临床医生广泛的使用，尤其用于评估脑外伤患者，有着里程碑式的意义，在临床实际工作中发挥着其他量表不可替代的作用。

颅脑损伤后常见的神经系统并发症有外伤性癫痫（post-traumatic seizures，PTS）和颅内感染，PTS发生率与颅脑损伤严重程度相关，有研究报道重型颅脑损伤后PTS的发生率在15%[6]。癫痫发作显著引起脑氧代谢、葡萄糖代谢增加， 造成血压波动，致颅内压升高。临床上对癫痫发作时快速控制，但是否应该运用药物预防癫痫尚存在争议。一项包含244例患者的双盲随机对照试验表明预防性运用苯妥英钠并不能减少早期或晚期外伤性癫痫的发生[7]。Temkin等[8]验证了苯妥英钠对晚期PTS的预防无效，但可减少早期外伤性癫痫的发生，同时，早期PTS的发生不与颅脑损伤患者不良预后相关。颅内感染是造成患者病情加重或死亡的重要原因之一，多见于开放性或火器性颅脑损伤，主要与以下几点有关：（1）颅底骨折伴脑脊液耳鼻漏，感染逆行进入颅内;（2）较严重的穿透伤，创面或伤道污染严重，病原随异物进入脑组织深部;（3）伤后未能及时行清创手术、术中清创不彻底、无菌操作不合格、术后处理不当等医源性感染;（4）重型颅脑损伤后呈持续昏迷状态，同时血脑屏障受损，机体免疫力低下，其他系统感染经血行播散进入颅内。本次研究中共有22例患者伴有神经系统并发症，其中12例颅内感染，7例外伤性癫痫，3例颅内感染伴外伤性癫痫，经过积极、合理的治疗，5例患者清醒。

弥漫性轴索损伤的部位和范围决定着损伤的严重程度及预后。通过CT来诊断DAI往往非常困难，有报道称仅有10%的患者通过CT在灰白质交界区等部位发现点状出血，这是因为大部分DAI都属于非出血性损伤[9]，MRI的成像机制与CT不同，而且分辨率高于CT，可发现出血性及非出血性损伤。CT检查用时较短，对TBI初期急性出血性损伤的确定及救治有着重要意义;而对继发性损伤，如脑水肿、非出血性损伤、轴索损伤则需要有着较高分辨率的MRI来判定[10]。某些病例中很难区分轴索损伤是原发于剪应力还是继发于生化和代谢性损伤所致，其意义在于对于机械性离断虽无能为力，但对继发性损伤有可能通过药物治疗预防或缓解[11]。Paterakis等[12]认为出血性DAI是预后不良的相关因素，但仅有非出血性DAI损伤并不与预后不良相关。本次研究中收集到4例典型的创伤性窒息所致DAI，经过对症支持治疗后3例清醒，与上述观点相符。

电解质紊乱最为常见的是血清钠离子浓度异常，其中包括低钠血症及高钠血症。颅脑损伤所致低钠血症的本质可以归结为两类——抗利尿激素分泌不当综合征（syndrome of inappropriate secretion of antidiuretic hormone，SIADH）及脑盐耗综合征（cerebral salt wasting syndrome，CSWS）。区别两种综合征的意义在于指导治疗方案，二者的区别首先体现在细胞外液量的不同，SIADH表现为增加，而CSWS表现为减少，在临床宏观体现为SIADH血容量正常或稍有增加，而CSWS血容量明显下降，前者血容量没有明显增加的原因是由于ADH造成的水潴留僅有1/3存在于细胞外液[13]。临床工作中可以直接化验血浆中精氨酸加压素（AVP）或脑尿钠肽（BNP）为二者的区别提供直接证据。发生SIADH时细胞外液量增加，血细胞比容不变，血浆尿素氮（BUN）减低;发生CSWS时细胞外液量减少，血细胞比容、血浆尿素氮增加，而无法根据尿钠离子浓度及比重、血浆尿酸浓度对二者做出区别[14]。造成脑外伤患者高钠血症的原因主要有昏迷状态下水摄入缺乏，癫痫、高热、大汗、张口呼吸等至水分丢失增加，输注甘露醇液等高渗脱水疗法，中枢性尿崩症等[15]。高钠血症与颅脑损伤患者预后不良密切相关[16]，另有研究发现，由中枢性尿崩症引发的高钠血症与脑外伤严重程度及病死率高度相关[17]。本研究中血清钠离子异常标准为小于130 mmol/L或大于145 mmol/L，推导组中发生血钠紊乱患者为56例（48.7%），其中清醒19例，清醒率为33.4%，较未发生血钠紊乱患者清醒率（83.1%）差异有统计学意义（χ²=28.7，P<0.05），logistic回归分析结果示其为影响患者持续昏迷的显著危险因素（Waldχ²电解质紊乱=15.657，P<0.01）。临床工作中每日监测患者尿量、尿钠浓度、血钠浓度有助于鉴别血清钠离子紊乱的类型，并根据其评价和调整治疗方案。

本次研究表明入院GCS评分、DAI、神经系统并发症、电解质紊乱是与颅脑损伤患者持续昏迷的显著相关因素，以上因素在救治过程中均可方便判断，预测模型有着较好的判别能力及实用性，依其及时调整治疗方案，有着重要的临床及社会经济意义。同时，依据模型对患者病程进行评估，作为与患者家属解释病情的理论依据之一，有助于建立良好的沟通。本次研究尚有诸多局限性，首先，本研究为回顾性研究，考虑到不同病例各项因素的判定标准难以达到绝对相同，且为了在临床工作中运用模型尽可能的便捷，对相关因素的选取做了二分类处理，这样就造成有可能损失一些有意义的定量资料数据。其次，因条件所限，本次研究未能收集到像细胞代谢物、血清标记物、诱发电位等相关数据纳入模型。最后，病例数量有限，模型组内检验的结果尚令人满意，但还需要行大样本量的组外检验来证实模型的可靠性，因此，还需要扩大样本量，并在多个研究中心进行验证和进一步细致研究，建立一个更加可靠的预测模型。

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（收稿日期：2014-09-21）

（本文编辑：郑辛甜）

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