卒中相关性肺炎患者神经功能恶化的影像指标及其预测价值分析

孙鹏慧 李莹莹 刘 鑫 贾学佳 贾秀琴 杨 旗

(首都医科大学附属北京朝阳医院放射科，北京 100020)

卒中相关性肺炎(stroke-associated pneumonia, SAP)是脑卒中常见并发症，预后差，致残率及病死率高[1-4]。神经功能恶化(neurological deterioration, ND)是卒中后病死率较高的并发症[5]。研究[6]显示卒中相关性肺炎是ND的独立危险因素。既往对于卒中后发生ND患者脑部影像学特征研究[7-9]较多，Dávalos等[7]发现计算机断层扫描(computed tomography，CT)脑水肿征象与卒中进展相关。Ma等[8]发现分水岭梗死、颈内动脉及基底动脉是否狭窄或闭塞是卒中后ND的独立危险因素。Arenillas等[9]发现弥散加权成像(diffusion-weighted imaging, DWI)体积、灌注加权成像(perfusion-weighted imaging, PWI)体积、两者之间的错配与ND相关。多项研究表明血压[10]、血糖[11-12]、入院美国国立卫生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS)评分等与早期ND密切相关。然而，目前临床缺乏SAP患者发生ND的肺部影像学研究。因此，本文旨在进行脑部磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)及肺部CT联合分析，探究SAP患者发生ND的影像指标及其预测价值，进而提前采取干预措施，预防神经功能恶化，提高卒中患者预后，减少病死率。

1 对象与方法

1.1 研究对象

收集2020年1 月至12 月在首都医科大学宣武医院急诊，神经外、内科住院的SAP患者73例为研究对象。SAP依据改良的疾病控制及预防标准(Centers for Disease Control and Prevention Criteria, CDC)[13]。根据SAP患者住院期间是否发生ND分为两组:ND组15 例，非ND组58例。ND定义为住院期间NIHSS评分增加 ≥ 4分。

纳入标准：年龄>18岁；肺炎均在卒中发病7 d以内；患者均有肺部CT及MRI图像；临床资料完整、图像质量清晰。排除标准：短暂性脑缺血患者；临床相关资料不全；入院前确诊为肺炎；肺CT无炎性征象；DWI图像无高信号影。

1.2 基线资料收集

包括性别、年龄、既往史、入院NIHSS评分、收缩压、治疗方式、卒中病因学、入院血糖、总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、白细胞、中性粒细胞百分比等。

1.3 临床及影像征象的评估

由5年以上工作经验的神经内科医生于入院前及出院时分别评估NIHSS评分。根据NIHSS评分是否增加≥ 4分，分为ND组及非ND组。由2名有经验的影像医师分别对SAP患者脑部DWI梗死的体积、部位、肺部CT影像学征象、肺部CT评分进行双盲评估，存在分歧时由高年资医生判读。

1.4 脑部影像学征象

(1)梗死范围：定性分析(根据DWI序列上脑梗死的直径)小面积梗死(直径<1.5 cm)；中等面积梗死[直径1.5～5.0 cm或者<1/3大脑中动脉(middle cerebral artery, MCA)供血区]；大面积梗死(直径>5.0 cm或者>1/3MCA供血区)。

(2)梗死部位：额叶、颞叶、顶叶、枕叶、小脑、脑干、基底节、丘脑等(图1)。

图1 SAP发生ND的典型病例

1.5 肺部影像学征象

(1)征象：磨玻璃影、实变影、结节影、胸腔积液等。

(2)肺部CT评分：根据肺部炎性征象(磨玻璃影，实变影)在每个肺叶的分布情况，每个肺叶0～5分：0分(0)；1分(<5%肺叶)；2分(5%～25%肺叶)；3分(26%～49%肺叶)；4分(50%～75%肺叶)；5分(>75%肺叶)。最高25分，评分越高，肺炎的范围越广。

1.6 统计学方法

2 结果

2.1 研究对象临床特征分析

ND组和非ND组患者在性别构成、年龄、入院改良Rankin量表(modified Rankin scale, mRS)评分、入院NIHSS评分、收缩压、卒中病因学、既往病史、治疗方式、实验室检查指标比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。详见表1。

表1 SAP患者的基线信息

2.2 脑部影像学特征分析

ND组脑梗死供血区位于枕叶梗死、丘脑梗死、大面积脑梗死明显高于非ND组，差异统计学意义(P<0.05)。余指标在两组间的分布差异均无统计学意义(P>0.05)，详见表2。

表2 SAP患者的脑部MRI征象

2.3 肺部影像学征象分析

ND组肺部CT评分显著高于非ND组，差异有统计学意义(P<0.05)。余指标在两组间的分布差异均无统计学意义(P>0.05)，详见表3。

表3 SAP患者的胸部CT征象

2.4 SAP发生ND的多因素Logistic回归分析

以住院期间是否发生ND作为因变量，以单因素分析结果中差异有统计学意义的指标(肺部CT评分、枕叶梗死、丘脑梗死、大面积脑梗死)作为自变量，进行多因素 Logistic 回归分析结果显示，肺部CT评分(OR=1.218，95%CI:1.010～1.469)、是否为大面积脑梗死(OR=9.033，95%CI:1.746～46.742)、丘脑梗死(OR=10.016，95%CI:1.523～65.862)是影响SAP发生ND的危险因素(P<0.05)，详见表4。将此多因素Logistic回归模型联合ROC曲线分析，AUC为0.849(95%CI:0.752～0.947)，说明该模型的拟合效果较好，详见图2。

表4 多因素回归模型分析SAP患者发生神经功能恶化的危险因素

2.5 预测价值分析

对多因素Logistic回归分析结果中肺部CT评分进行ROC曲线分析，AUC为0.744(95%CI:0.611～0.878)，曲线下面积大于机会参考线下面积0.5，具有诊断价值，取肺部CT评分截断值为4.5时，其预测ND的敏感度为80.00%，特异度为63.80%，阳性预测值为36.36%，阴性预测值为92.50%，准确率为67.12%；对多因素Logistic回归分析结果中OR值最大的指标丘脑梗死进行ROC曲线分析，AUC为0.624(95%CI:0.450～0.797)，具有诊断价值，敏感度为33.33%，特异度为91.38%，阳性预测值为50.00%，阴性预测值为84.13%，准确率为79.45%；脑梗死范围及肺部CT评分联合分析AUC为0.799(95%CI:0.690～0.909)，诊断价值较高，预测ND的敏感度100.00%，特异度为48.28%，阳性预测值33.33%，阴性预测值100.00%，准确率为58.90%，详见图2、表5。

图2 ROC曲线预测发生ND

表5 卒中相关性肺炎发生神经功能恶化的影像指标预测价值

3 讨论

本研究中两组患者在肺部CT评分、大面积脑梗死、枕叶梗死、丘脑梗死差异有统计学意义(P<0.05)，纳入Logistic回归分析后，肺部CT评分、丘脑梗死及大面积脑梗死是SAP发生ND的影响因素。肺部CT评分越高(>4.5分)，发生ND的风险越高。"丘脑梗死"因二分类资料，在ROC中可提供的信息较少，所以AUC较低，但预测ND的特异度及准确率较高，可以用来预测ND的发生。肺部CT评分与脑梗死范围联合分析提高了AUC值及敏感度，但同时降低了特异度和准确度，可能是因为两组样本量较小且不均衡，需扩大样本量进行证实，在临床工作中，可以根据其敏感度高的特点，对SAP患者筛查，提示临床工作者重点关注可能发生ND的高危人群。

SAP是脑卒中常见并发症，发病率4%～22%不等[14]，常导致住院时间延长，远期致残率及病死率较高[15]。卒中后ND发生率约14.6%，致残率及病死率显著较高[16]。因此，探索SAP 发生ND的预测指标尤为重要。

本研究发现两组患者的肺部CT评分存在显著差异，推测肺炎范围参与了神经功能恶化。有研究[17]表明SAP患者通过电解质失衡、缺氧和发热等机制，使脑卒中加重。既往文献[18]报道电解质失衡如低钠血症可以加重脑水肿，从而促进卒中恶化。也有研究[19]表明发热可促进酸中毒和兴奋性神经递质如甘氨酸的释放，促进氧自由基的产生，使细胞骨架蛋白降解，改变血-脑脊液屏障的通透性，通过梗死周围反复缺血去极化(严重的跨膜离子失衡)扩大脑梗死区域，导致不可逆的脑损伤。同时，研究[20]显示SAP多为革兰阴性细菌引起的，当细菌和低聚糖进入血液，通过释放肿瘤坏死因子[21]，促进血栓形成、释放，激活组织因子介导的外源性凝血途径，从而抑制纤溶系统，加重脑卒中进展。本研究推断肺部炎性反应范围越大，对于卒中加重的程度更显著，发生ND的可能性更高，肺部CT评分可能是ND的独立危险因素。

SAP患者发生ND的脑梗死范围显著较大，既往研究[9-10, 22]在24 h或48 h内判断ND是否发生，强调脑梗死本身对于早期ND的影响，但有研究[16]表明，在住院7～14 d内，脑梗死本身的原因导致ND的发生仍然占较大比重，因此本研究着重于探讨住院期间(中位住院日为15 d)ND的特点。较大的超急性期DWI病变可能使患者从缺血到梗死的过渡更快，反映了更严重的早期缺血性损伤，这可能是由近端动脉闭塞和不良的侧支循环决定的[23]。研究[8, 16, 24-26]表明，颈内动脉、基底动脉狭窄或闭塞是ND独立危险因素，也能间接证实大面积脑梗死参与ND进展。较大的脑梗死也可能参与恶性脑水肿、症状性出血转化[27]形成，进而发生ND。

既往研究[25-26,28]表明入院NIHSS评分可能是卒中后ND的独立危险因素，且提出NIHSS评分≥8分的患者[29]，卒中后发生ND可能性显著高，本研究中两组患者的NIHSS评分差异无统计学意义，可能是SAP患者入院的NIHSS评分相对较高，故NIHSS评分可能不适用于推断两组间是否发生ND。本研究样本量相对小，扩大样本量可能有助于进一步研究入院NIHSS评分对SAP发生ND的意义。

本研究应用临床、实验室指标联合肺部及脑部影像学征象，多模态探究SAP发生ND的特点，发现肺部CT评分、丘脑梗死及脑梗死范围可能是SAP患者发生ND的影响因素。丘脑梗死的特异度且诊断价值较高，可以预测SAP发生ND。脑梗死范围及肺部CT评分联合预测ND的敏感度高，漏诊率低，可以提示临床对于可能发生ND的患者重点关注。但本研究存在一些局限性，本研究是回顾性研究，本纳入114例卒中SAP患者，但由于部分患者的影像资料及临床信息不全，导致实际纳入的样本量较小，其中急性缺血性卒中相关性肺炎发生神经功能恶化的样本量更小，需扩大样本量后进一步研究。

综上所述，肺部CT评分、大面积脑梗死、丘脑梗死可能是SAP患者发生ND的危险因素。丘脑梗死的特异度且诊断价值较高，可以预测SAP发生ND。脑梗死范围及肺部CT评分联合分析，可以提示临床对于可能发生ND的患者重点关注。