两种风险预测模型在预测ICU术后谵妄中的效果比较

邢焕民 朱世超 夏 明 任高雨 王 静 王光昆

ICU术后谵妄(ICU postoperative delirium，ICU-POD)是一种常见的急性脑功能障碍，是指原本意识正常的术后患者在ICU治疗期间突然出现以定向力障碍、注意力不集中、昼夜颠倒等为特征的意识改变表现，具有起病急、发展迅速、影响深远的特点[1-3]。研究[4-6]表明，ICU-POD发生率介于27.6%～87.0%；ICU-POD一般发生在患者入住ICU治疗后的72 h内，持续时间为0.5～21 d。谵妄状态每持续1 d，患者1年内死亡风险上升10%，此外ICU-POD可明显增加患者的医疗费用和住院时长[7-8]；2018年美国颁布的“ICU成年患者疼痛、躁动/镇静、谵妄和睡眠中断的预防管理临床实践指南”(clinical practice guidelines for the prevention and management of pain，agitation/sedation，delirium，immobility，and sleep disruption in adult patients in the ICU，以下简称PAD指南)[2]中指出患者发生谵妄后，其意识混乱状态可持续3～6个月，对患者的治疗康复具有重要影响。目前，尚无确切结论指出药物治疗可预防谵妄的发生或缩短谵妄持续时间。因此，早期预测ICU-POD的发生风险，为早期干预争取时间，减少ICU-POD的发生显得尤为重要[2]。

谵妄风险预测模型是将诱发ICU-POD的危险因素通过统计学分析以预测患者发生ICU-POD风险的工具。风险预测模型可有效预测患者发生ICU-POD的风险。目前应用最广泛的是Wassenaar 等[9]构建的早期谵妄预测模型(early prediction model for delirium，E-PRE-DELIRIC)；而国内邢焕民等[1]针对外科术后患者构建了术后谵妄风险预测模型，上述两个模型均可在患者入住ICU初期完成ICU-POD发生风险的评估。对内外科患者使用不同模型进行ICU-POD风险评估会增加护士工作量，但目前尚无E-PRE-DELIRIC模型对ICU-POD的预测效果报道，且尚不清楚2种模型在预测ICU-POD效果上的差异。因此本研究拟探讨2种预测模型在评估ICU-POD中的效果，以期为护理人员选择合适的ICU-POD风险预测模型提供参考依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究采用便利抽样法，选取2020年3-12月在某三甲医院接受外科手术后立即转入ICU继续治疗的患者为研究对象。纳入标准：(1)年龄≥18岁；(2)入住ICU时间≥72 h；(3)可进行有效沟通；(4)自愿参加本研究。排除标准：(1)既往有精神疾病史；(2)入住ICU前已经发生谵妄；(3)深度镇静(每次评估时RASS评分≤-4分)或始终昏迷。

1.2 样本量计算

本研究中使用的风险预测模型共有14个危险因素[1,9]，研究[1]表明ICU-POD发生率为27.6%～87.0%，依据模型验证样本量要求[10]，每个危险因素的验证需要5～10例发生ICU-POD的患者，并考虑到样本有10%的流失率，因此所需样本量为14×10÷0.276÷(1-0.1)=564例。

1.3 研究方法

1.3.1 评估工具

(1)早期谵妄预测模型(early prediction model for delirium，E-PRE-DELIRIC)由Wassenaar等[9]于2012年为综合ICU内接受治疗的内外科患者开发，该模型共包含：年龄、认知损害史、乙醇滥用史、入住类别、紧急入住、入ICU的平均动脉压、皮质醇类激素的使用、急性呼吸衰竭、尿素浓度9个危险因素，受试者工作特征曲线下面积(area under receiver operating characteristic curve，AUROC)为0.81，灵敏度78%，特异度68%。此模型可在患者入住ICU初期即完成对于患者发生谵妄的风险评估[9]。E-PRE-DELIRIC模型中文版由邓露茜等[11]进行汉化，中文版模型计算结果为0.725时预测效果最好，即患者评估得分≥0.725时发生ICU谵妄的风险很高；在综合ICU中，中文版模型AUROC为0.904，灵敏度81.2%，特异度91.3%，预测效果良好。(2)术后谵妄风险预测模型由邢焕民等[1]于2019年为入住ICU继续治疗的术后患者开发，共包含酸碱失衡、糖尿病史、高血压史、入院前一过性意识丧失、病死率及并发症发生率的生理学和手术严重性评分(physiological and operative severity score for the enumeration of mortality and morbidity, POSSUM)5个危险因素。该模型公式计算结果为0.526时预测效果最好，即患者评估得分≥0.526时发生ICU-POD的风险很高；该模型AUROC为0.832，灵敏度为63.9%，特异度为88.6%，具有良好的预测效果[1]。(3)重症监护谵妄筛查量表(intensive care delirium screening checklist，ICDSC)[12]为PAD指南推荐的谵妄评估工具，共包含意识水平改变、注意力不集中等8个条目，每个条目分值可评0或1分，当患者在该条目中表现为阴性时为0分，表现为阳性时为1分，当总分≥4分时可诊断患者发生谵妄。中文版量表由刘尚昆等[12]汉化后对228例手术后麻醉恢复室留观患者进行谵妄评估，结果表明中文版ICDSC量表信度为0.74，效度为0.93，灵敏度为96%，特异度为80%。

1.3.2 资料收集方法

患者在入住ICU后，立即由第1名研究者使用中文版E-PRE-DELIRIC模型收集患者资料。当患者评分≥0.725时，即认定该患者ICU-POD预测结果阳性；第2名研究者使用术后谵妄风险预测模型收集患者资料，当患者评分≥0.526时，即认定该患者ICU-POD预测结果阳性。在2名研究者评估后，由经过专业培训且熟练掌握ICDSC量表使用方法的第3名研究者使用ICDSC量表作为诊断患者是否发生ICU-POD的金标准。第3名研究者分别于每日10点和22点对纳入的患者使用ICDSC量表进行2次评估。停止使用ICDSC评估的时间节点为：患者发生ICU-POD或患者转出ICU。

1.3.3 质量控制

对研究的所有参与者进行系统培训，包括2种评价工具的使用方法、ICDSC量表的评估标准，在考核通过后方可进入本研究。本研究中由第4名研究者每周对收集的患者资料完整性进行审核，并在每周任意1 d独立应用ICDSC量表评估患者意识状态后与第3名研究者评估结果进行比较，当2人评估结果相同率≥90%时，认为评估结果准确[9]。

1.4 统计学方法

应用SPSS 20.0进行统计学分析，计数资料采用频数、百分比表述，组间比较采用χ2检验。绘制2种模型的受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve，ROC)，应用AUROC比较2种预测模型的预测效果，应用DeLong et al法[13]分析2种模型AUROC差异，以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般资料

本研究最终纳入610例术后患者，其中，男性372例(60.98%)，女性238例(39.02%)；年龄27～65岁，平均年龄(51.62±13.02)岁；胸部手术175例(28.69%)，腹部手术226例(37.05%)，骨科手术107例(17.54%)，心脏手术102例(16.72%)。

2.2 患者ICU-POD发生情况

经ICDSC量表评估，本研究中共有194例(31.80%)患者发生ICU-POD，其中躁动型谵妄患者为86例(44.33%)，抑郁型谵妄患者为40例(20.62%)，混合型谵妄患者为68例(35.05%)。从患者术后入住ICU到首次发生ICU-POD的时间进行分析，发生ICU-POD的时间<24 h的患者28例(14.43%)，24～48 h的患者73例(37.63%)，48～72 h的患者43例(22.16%)，>72 h的患者50例(25.78%)。

2.3 2种风险预测模型的预测效果

E-PRE-DELIRIC模型预测174例患者发生ICU-POD，AUROC为0.750(95%CI：0.687～0.813)；术后谵妄风险预测模型预测192例患者发生ICU-POD，ROC曲线下面积为0.834(95%CI：0.781～0.888)。见图1。2种模型ROC曲线下面积差异为0.084，应用DeLong et al法进行分析，差异有统计学意义(Z=2.427，P=0.015)。E-PRE-DELIRIC模型灵敏度(sensitivity)为64.95%，特异度(specificity)为88.46%，阳性预测值为72.41%，阴性预测值为84.40%，准确率为80.98%。见表1。术后谵妄风险预测模型灵敏度为79.38%，特异度为90.87%，阳性预测值为80.21%，阴性预测值为90.43%，准确率为87.21%。见表2。

图1 2种风险预测模型的ROC曲线

表1 E-PRE-DELIRIC模型预测效果与实际ICU-POD发生情况 (例)

表2 术后谵妄风险预测模型预测效果与实际ICU-POD发生情况 (例)

3 讨论

3.1 患者ICU-POD发生率较高且主要集中在入住ICU的前72 h

本研究中ICU-POD发生率为31.8%，高于邢焕民等[1]在前期构建术后谵妄风险预测模型时报告的20.5%。这可能与研究中纳入不同手术类型患者的比例有关，本研究骨科手术、腹部手术患者所占比例高于建模时，且骨科患者年龄偏高。徐维昉等[14]的研究表明，全身麻醉下老年骨科手术患者术后谵妄发病率高达41.5%，因此这可能是导致ICU-POD发生率不同的原因之一；另外，两个研究之间在纳入标准上存在差异，本研究中要求患者入住ICU时间≥72 h，而构建ICU-POD风险预测模型时要求患者入住ICU时间≥24 h，本研究发现ICU-POD发生风险主要集中在前72 h，而前24 h内发生ICU-POD的患者仅占其中的19.44%，这可能是导致两个研究之间发病率差异的另一个原因[1]。本研究中，144例患者在入住ICU的前72 h发生ICU-POD，占全部谵妄患者的74.22%，与王伟等[15]的研究结论一致。这可能与术后患者体内炎性介质释放增多有关，且术后患者机体处于应激状态，其血压、血糖水平发生改变，从而诱发患者早期出现ICU-POD表现[1，4]。因此，医护人员应在患者入住ICU初期即关注患者发生ICU-POD的风险，并及时采取预防措施以降低ICU-POD的发生风险。

3.2 进行两种风险预测模型比较的意义

研究[16-17]表明，患者发生ICU-POD后患者院内感染的发生风险增加3～5倍，平均的住院时间增加到1.2倍。Dharmarajan等[7]对469例老年患者进行研究发现，谵妄患者90 d内的病死率高于非谵妄患者。孙丹丹等[18]指出尽快控制谵妄表现并使谵妄转阴，才能降低谵妄的危害，改善患者预后。目前临床上主要依靠给予谵妄患者应用抗精神失常类药物来治疗谵妄，但药物干预效果仍然存疑[18]。因此对于ICU-POD患者而言，有效预防ICU-POD发生意义重大。但是，胥利等[19]的调查发现，在临床工作中只有10%的ICU护士明确掌握谵妄的相关知识，33.3%的护士仅是部分了解相关知识，而真正在考核中达到优良的护士不足10%。由此可见，在临床工作中ICU护士对于ICU-POD的评估与管理难以满足临床需求[20-21]，临床上需要一种更直观的预测工具来帮助护士评估患者发生ICU-POD的风险。2018年PAD指南中推荐了ICU谵妄预测模型(prediction of delirium in ICU patients，PRE-DELIRIC) 和早期谵妄预测模型(early prediction model for delirium，E-PRE-DELIRIC)，用来预测患者发生谵妄的风险，但PRE-DELIRIC模型需要在患入住ICU 24 h后开始评估，而E-PRE-DELIRIC模型则在患者入住ICU之时即可完成谵妄风险的评估[2]。可见，E-PRE-DELIRIC模型可以实现早期评估ICU-POD的风险，避免遗漏入住ICU早期(≤24 h)即出现ICU-POD患者的问题。邢焕民等[1]开发的术后谵妄风险预测模型与E-PRE-DELIRIC模型均可在患者入住ICU时完成对于ICU-POD的风险评估。手术是诱发ICU-POD的重要因素，邢焕民等开发的模型更能体现术后患者的特点[10，22]。ICU护士是与患者接触最为频繁的医务工作者，对及时发现ICU-POD有重要责任，但是对不同类型的患者使用不同预测模型来评估谵妄风险无疑会增加护士工作量，因此为护士选取高效的预测工具是有重要意义的。目前尚缺乏E-PRE-DELIRIC模型在预测ICU-POD中效果研究，因此有必要对2个模型进行比较，为临床工作中选取更合适的模型提供参考。

3.3 术后谵妄风险预测模型对ICU-POD预测效果较好

本研究通过ROC曲线下面积鉴别2个模型的预测能力，当ROC曲线下面积为0.7～0.9时，表明模型预测效果较好，结果可为临床提供参考[1]。本研究中，E-PRE-DELIRIC模型ROC曲线下面积为0.750，术后谵妄风险预测模型ROC曲线下面积为0.834，表明2种模型对ICU-POD均有较好的预测效果，但对2种模型ROC曲线下面积差异进行比较，发现术后谵妄风险预测模型预测效果较好(P=0.015)；此外，术后谵妄风险预测模型在灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确率上均优于E-PRE-DELIRIC模型，表明术后谵妄风险预测模型对ICU-POD的预测更为稳定、准确，这可能与术后谵妄风险预测模型中纳入的危险因素主要针对术后患者有关，可以反映患者手术创伤、内环境等因素对诱发ICU-POD的作用[1]。在预测ICU-POD方面，E-PRE-DELIRIC模型ROC曲线下面积为0.750低于在汉化模型时报告的0.936，这可能与研究之间纳入患者人群存在差异有关，邓露茜等[11]研究时纳入了内科、神经内科患者，可能会对结果产生影响。此外，邓露茜等[11]在汉化模型时共纳入265例患者，其中仅69例发生谵妄，导致研究可能存在样本量不足的情况，上述因素可能是导致结论不同的原因。

本研究中，术后谵妄风险预测模型ROC曲线下面积为0.834与前期研究者构建模型时报告的0.832几乎相同，这可能与本模型为国内开发，适用于国内患者情况有关[1]。在术后谵妄风险预测模型中纳入的POSSUM评分，可用于大血管手术、腹部手术、关节置换等大手术患者的并发症风险评估，该评分可反映术后患者生理状况和手术带来的影响，可能是保证研究间结果稳定的原因之一[1，23]。

4 结论

本研究结果表明，E-PRE-DELIRIC模型与术后谵妄风险预测模型均可在术后患者入住ICU早期预测患者发生ICU-POD的风险，且两种模型均具有较好的预测效果，但术后谵妄风险预测模型在预测效果可靠性、稳定性上优于E-PRE-DELIRIC模型，因此建议ICU护士使用术后谵妄风险预测模型评估ICU-POD。