严重创伤预后预警评分系统的初步建立与评价

李 科，赵胤杰，侯 骁，朱浩然，向 强，刘明华

400038 重庆，陆军军医大学(第三军医大学)第一附属医院急诊医学科1；830000 乌鲁木齐，新疆军区总医院急诊医学科2

创伤不分时间、空间，广泛存在，是常见、多发的疾病，近年来随着社会经济的迅猛发展，创伤尤其是严重创伤日益多发，常见于交通事故、高处坠落及重物砸伤等，并发症多，致死致残率高。据统计，全球每年因创伤死亡约640万，死亡率达到全球因病死亡率的9%，成为危及人类生命健康的主要疾病之一。严重创伤使机体容易发生感染，破坏免疫系统的平衡与稳态，导致免疫抑制，最终可能导致死亡。临床医生若不充分认识和重视，将会延误伤者病情，以致错过最佳的治疗时机，给患者带来无法挽回的后果。因此，该项研究旨在探索影响严重创伤预后的相关独立危险因素并初步建立预测模型，以便帮助临床医师对严重创伤患者进行早期评估与病程干预，为改善严重创伤患者预后提供一定指导。

1 资料与方法

1.1 一般资料

对2019年1月至2021年6月陆军军医大学第一附属医院急救创伤病房收治的307例严重创伤住院患者的临床资料进行回顾性分析，按预后分为存活组(

n

=262)和死亡组(

n

=45)。纳入标准：①损伤严重程度评分(ISS)≥16分；②年龄≥16岁；③受伤时间为24 h内入住急救创伤监护室，且未在外院接受过治疗；④住院时间为2～28 d的住院患者。排除标准：①孕妇；②中途自动出院或放弃治疗导致资料不全的患者；③入院前已有严重的慢阻肺、冠心病、肝病、肾病、急慢性心力衰竭、糖尿病、血友病、恶性肿瘤、深静脉血栓、肺梗死等；④死亡患者死于基础疾病；⑤受伤机制是电灼伤或烧伤；本研究经本院伦理委员会批准(编号：KY202225)，并获得患者或家属的知情同意。

1.2 临床资料收集

观测指标：年龄、性别、是否有合并基础疾病、受伤机制、损伤部位数、入院时生命体征，血常规、血生化、凝血项、血气分析、是否行气管插管、急诊手术、使用血管活性药物、格拉斯哥昏迷评分(Glasgow coma score, GCS)、创伤严重度评分(injury severity score, ISS)、新创伤严重度评分(new injury severity score, NISS)、急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ评分(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ, APACHE Ⅱ)、序贯器官衰竭评分(sequential organ failure assessment, SOFA)、改良早期预警风险评分(modified early warning score, MEWS)等。

1.3 研究方法

按预后分为存活组和死亡组，比较两组患者各项指标的差异，进行单因素分析，有统计学意义的指标纳入多因素Logistic回归分析，筛选出影响严重创伤患者预后的危险因素，根据回归系数β赋值后建立预测模型。

1.4 统计学分析

所有数据采用SPSS 20.0进行统计学分析。计数资料以率(%)表示，组间比较用χ检验；计量资料检验分布情况后，符合正态分布的以表示，组间比较采用

t

检验，非正态分布的以中位数和四分位间距[M(Q, Q)]表示，组间比较采用Mann-Whitney

U

检验。多因素Logistic回归分析筛选严重创伤的独立危险因素，采用SPSS 20.0统计统计软件绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic, ROC)，计算曲线下面积(area under the curve, AUC)，评价该系统对严重创伤后死亡的预测价值。内部验证采取bootstrap方法。以

P

<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者的资料比较

研究共纳入患者307例，男239例，女68例，年龄52.00 (39.00，62.00)岁；其中存活组262例，死亡组45例。严重创伤患者死亡的单因素分析结果(表1)：两组患者的年龄、体温、血钠、血钾、血肌酐、纤维蛋白降解产物(fibrin degradation products, FDP)、活化部分凝血活酶时间(activated partial thrombin time, APTT)、D-二聚体、血糖、乳酸、氧合指数、GCS、ISS、NISS评分、是否合并基础疾病、受伤机制、损伤部位数、入院时是否行气管插管、是否使用血管活性药物等差异有统计学意义(

P

<0.05)。

表1 两组临床资料及相关危险因素比较[, M(Q, Q)]

存活组死亡组P值n(%)262(85.3)45(14.7)年龄/岁50.00(37.75,57.00)69.00(55.00,78.50)0.000体温/℃36.80(36.60,37.20)36.60(36.20,37.00)0.016血钠/mmol·L-1138.00(136.68,140.00)140.00(139.00,143.00)0.000血钾/mmol·L-13.87(3.52,4.08)3.66(3.22,4.46)0.047血肌酐/mmol·L-161.64(50.05,73.31)77.41(58.05,89.87)0.000FDP/mg·L-129.00(15.08,69.45)65.90(34.10,142.50)0.000APTT/s26.60(25.30,28.30)25.50(23.30,28.25)0.039D-二聚体/mg·L-113.76(5.83,26.50)17.53(11.39,31.35)0.045乳酸/mmol·L-11.30(0.90,2.30)2.70(1.50,5.70)0.000血糖/mmol·L-17.75(6.60,9.33)9.90(8.20,13.40)0.000氧合指数/mmHg375.50(298.50,455.00)291.00(185.50,387.00)0.000GCS评分/分15.00(13.00,15.00)6.00(3.00,8.00)0.000ISS评分/分25.00(20.00,29.00)29.00(25.00,35.00)0.000NISS评分/分29.00(26.00,34.00)41.00(34.00,43.00)0.000合并其他疾病(%)0.000 无215(82.1)21(46.7) 有47(17.9)24(53.3)受伤机制(%)0.012 交通伤103(39.3)16(35.6) 高坠伤110(42.0)12(26.7) 其他49(18.7)17(37.7)气管插管(%)0.000 未插管226(86.3)26(57.8) 插管36(13.7)19(42.2)血管活性药物(%)0.004 未使用244(93.1)36(80.0) 使用18(6.9)9(20.0)损伤部位数(%)0.023 1个部位14(5.3)6(13.3) 2个部位72(27.5)17(37.8) 3个部位100(38.2)19(42.2) 4个部位61(23.3)3(6.7) 5个部位14(5.3)0 6个部位1(0.4)0

2.2 多因素Logistic回归分析筛选独立危险因素并建立危险评分系统

将14个单因素分析(如表1)有统计学意义的连续变量采用ROC曲线临界值转化为分类变量(阈值：年龄为62.5岁、体温为36.25 ℃、血钠为139.15 mmol/L、血钾为3.45 mmol/L、血肌酐为77.37 mmol/L、FDP为49.55 mg/L、APTT为36.9 sec、D-二聚体为13.42 mg/L、乳酸为1.45 mmol/L、血糖为8.8 mmol/L、氧合指数为253.5 mmHg、GCS为12.5分、ISS为24.5分、NISS为33.5分)，加上5个分类变量同时纳入多因素Logistic回归分析，结果显示：年龄、体温、血肌酐、氧合指数、GCS评分5个指标为严重创伤患者死亡的独立危险因素。根据β回归系数，分别赋予具体分值(除以1.351，乘以5取整数)：年龄≥62.5岁赋8分、体温≤36.25 ℃赋9分、血肌酐≥77.37 mmol/L赋5分、氧合指数≤253.5 mmHg赋7分、GCS评分≤12.5分赋9分，以上5项指标其余结果赋0分(见表2)建立预测模型(表3),采用ROC曲线结合聚类分析，将严重创伤患者分为三组:低危组(0～11分)、中危组(12～19分)、高危组(20～38分)，三组患者死亡发生率分别为1.8%、24.5%、74.4%(表4)。

2.3 ROC曲线分析及模型验证

预测模型预测严重创伤患者死亡的AUC为0.941，明显高于年龄、体温、肌酐、GCS评分、氧合指数预测严重创伤患者死亡的AUC(分别为0.796、0.613、0.681、0.883、0.710) (表5)；也明显高于ISS、NISS、APACHE Ⅱ、SOFA、MEWS评分预测严重创伤患者死亡的AUC(分别为0.694、0.790、0.862、0.868、0.772) (表5)。当预测模型的截断值为15.5分时，敏感度为86.7%，特异度为89.7%，约登指数(正确指数)为0.764；H-L检验

P

>0．05，内部验证采取bootstrap方法，重抽样样本量为200，预测概率与观测概率对比(如图1)所示。

表2 多因素Logistic回归分析危险因素并赋分

危险因素OR值95%可信区间P值β回归系数分值年龄8.4162.387～29.6740.0012.1308体温0.0990.019～0.5070.005-2.3109血肌酐3.8601.071～13.9110.0391.3515GCS评分0.0810.014～0.4550.004-2.5139氧合指数0.1540.037～0.6360.010-1.8687

表3 严重创伤预后预警评分系统

分类因素分值记分(分)A年龄(岁)<62.5: 0 分;≥62.5: 8 分;0/8B体温(℃)≤36.25: 9 分;>36.25: 0 分;0/9C血肌酐(mmol/L)<77.37: 0 分;≥77.37: 5 分;0/5D氧合指数(mmHg)≤253.5: 7 分;>253.5: 0 分;0/7EGCS评分(分)≤12.5: 9 分;>12.5:0 分;0/9总分:A+B+C+D+E(记分)

表4 预警评分系统预测各组死亡发生率

组别总得分各组例数n(占总例数%)死亡发生例数n(占各组例数%)低危组0～11219(71.3)4(1.8)中危组12～1949(16.0)12(24.5)高危组20～3839(12.7)29(74.4)

表5 严重创伤预后预警评分系统、ISS、NISS、APACHE Ⅱ、SOFA、MEWS评分、年龄、体温、血肌酐、GCS评分、氧合指数对严重创伤患者死亡的预测价值

〛渐进95%置信区间ACU截断值敏感度(%)特异度(%)阴性预测值(%)阳性预测值(%)阴性似然比阳性似然比约登指数上限下限严重创伤预后预警评分系统0.94115.586.789.797.561.90.158.420.764.908.973APACHE Ⅱ0.8621377.886.395.849.30.265.680.641.810.914SOFA0.868580.081.796.042.90.244.370.617.824.911NISS0.7903491.154.697.326.10.162.010.457.723.857MEWS0.772384.464.196.029.20.242.350.485.709.834ISS0.6942584.447.794.822.00.331.610.321.615.774年龄0.79662.5068.984.094.443.20.374.310.529.713.879体温0.61336.2526.795.488.350.00.775.800.221.515.710血肌酐0.68177.3751.182.490.133.30.592.900.335.594.768GCS0.88312.591.176.398.039.80.123.840.674.828.937氧合指数0.710253.5048.986.690.838.60.593.650.355.628.792

图1 预测概率与实际概率对比

3 讨论

创伤是临床常见的急危重症之一，尤其是严重创伤，病情复杂，伤后易发生休克、感染等并发症，救治难度大，严重威胁着患者的生命安全，如何迅速准确地评估伤情、快速采取适宜的干预措施、降低其后遗症的发生率及死亡率，已成为目前医学领域的研究热点。

本研究通过分析严重创伤患者死亡的独立危险因素建立预后预警评分系统。研究中多因素Logistic回归分析显示，年龄、体温、血清肌酐、GCS和氧合指数是严重创伤后死亡的独立危险因素，这与临床实践及一些研究结果相符。老年人身体各系统功能衰退，伤后易发生休克、感染、急性呼吸窘迫综合征(Acute Respiratory Distress Syndrome, ARDS)、多器官功能障碍综合征(Multiple Organ Dysfunction Syndrome, MODS)等严重并发症，加之常常合并慢性支气管炎、肺气肿、糖尿病、高血压等基础疾病，进一步增加了临床救治难度，不少研究也指出创伤患者的死亡率随着年龄增长而增加。低体温是创伤死亡三联征之一，创伤及其并发症可引发严重的低血压和低氧血症，导致下丘脑调节功能障碍，机体体温维持能力下降，加之摄氧代谢能力降低，能量产生不足，可使体温进一步降低，研究同样提示了创伤后低体温患者的存活率显著低于体温正常者。血清肌酐是肾损伤的标志物，严重创伤可引起一系列代谢和炎症反应，导致肾小球滤过减少，引发急性肾损伤(Acute Kidney Injury, AKI)，且身体部位受损越多，发生AKI的可能性越大，有研究显示，AKI与创伤死亡率的增加独立相关，严重的AKI可使死亡风险增加7.5倍，本研究提示的血清肌酐是严重创伤患者死亡的独立危险因素，与这些研究的结果不谋而合。GCS对创伤早期伤情评估及预后预测有重要意义，CEVIK等的研究表明GCS预测创伤死亡的AUC高达91.5%，与本研究结果近似，提示了其对严重创伤患者有较高的预测价值。本研究还显示，氧合指数也是严重创伤死亡的独立危险因素，临床上，创伤导致的胸部外伤和全身免疫炎症反应、颅脑创伤后神经源性肺水肿、意识障碍通气不足、呕吐误吸、机械通气等均可引发ARDS，氧合指数便是反映患者肺脏氧交换能力、判断ARDS的重要指标，美国胸科医师学会/危重病医学会提出低灌注和低氧性器官功能损害是严重多发伤患者死亡的主要原因，提示了机体氧合能力对创伤预后的重要性，与本研究结果相符。

依托以上独立危险因素，本研究建立了严重创伤预后预警评分系统，并选取MEWS、APACHE Ⅱ、SOFA、ISS和NISS等几个临床常用评分，分析比较了该预警评分系统与其他评分的预警价值。MEWS的指标易于收集，对快速评估患者病情并指导相应处理具有一定应用价值，研究指出，对急诊ICU创伤患者采用MEWS评估指导工作，患者急救成功率高、死亡率低，对预后评价的准确性较差，本研究也显示MEWS预测创伤死亡的AUC仅为0.772，价值中等。APACHE Ⅱ在临床及科研中使用广泛，其优良的病情评估能力在本研究中也得以验证，但该评分内容繁杂，短时间内难以获取所需参数，不利于评估病情、指导急救和治疗。SOFA具有客观、简单、可靠、容易获得等优点，主要用于评价器官功能障碍或衰竭的程度，能动态监测病情的变化及治疗效果，本研究结果提示其预测严重创伤死亡的AUC为0.868，也展现了其良好的临床应用价值。ISS被认为是评估损伤严重程度的“金标准”，1997年OSLER等在对ISS改进的基础上提出了NISS，克服了ISS评分的一些缺点，预测死亡率有所提高，但二者都只反映了解剖学上的损伤严重程度，而没有考虑到创伤造成机体生理功能紊乱对其预后带来的影响，对严重创伤病人的预后评估有一定的局限性。本研究建立的严重创伤预后预警评分系统，AUC高达0.941，对严重创伤患者死亡预测的准确性、特异性及敏感度明显高于其他评分，具有临床意义；H-L检验

P

>0.05，预测概率与观测概率之间差异无统计学意义，说明了模型校准能力好；同时，该模型的整体性能良好，内部验证证实模型不存在过度乐观。

综上，本研究建立的严重创伤预后预警评分系统，利用相对简单且能快速获得的指标组成，能够早期获得患者适当的死亡风险预警分级，实用性强，有利于早期筛选高危患者，进而实施早期干预，改善预后。需要注意的是，该评分尽管可以辅助临床医生预测患者预后，但不能过度依赖，应根据患者具体情况作出判断与治疗。本研究也存在一些不足之处：①研究为回顾性、单中心研究，样本量相对较少(事件数仅45例)，研究对象大多来自中国西南地区，可能存在地域局限性，模型适用对象可能无法扩大到全国范围；②研究纳入的预测变量种类有限，真实世界中创伤患者情况复杂，仍存在较多预测因子没有考虑到模型当中，因此有必要进行多中心、前瞻性或真实世界研究以获得更多样本和临床数据，并结合其他机器学习算法以提高模型预测性能，进一步开发预测软件便于推广；③研究整体观察时间较短，没有使用Cox模型，可以考虑进一步包含时间维度信息改善模型；④本研究仅进行了内部验证，后期尚需要收集更多病例完成外部验证，以进一步验证其准确性。