GCS与CT评分对中重型颅脑损伤患者预后的评估*

崔智杰 陈华辉 斯宝 王文雄 郭世杰 孙和勇 张刚利

(1．山西医科大学第五临床医学院,山西 太原 030012;2.山西白求恩医院,山西 太原 030032;3.山西省人民医院神经外科,山西 太原 030012)

创伤性颅脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)是一种具有高致死率、高致残率特征,严重增加家庭、社会负担的疾病,全球每年约有5000多万人发生TBI[1],造成经济负担大约4000亿美元/年。在中国,大约每10万人中就有13人死于TBI,其中重型TBI的死亡率约为27%[2]。因此早期准确预测TBI患者的预后,可以更合理的制定治疗和康复方案,具有重要的临床价值和社会意义。

目前,通常使用格拉斯哥昏迷评分(Glasgow Coma Scale,GCS)、影像学检查、实验室检查来评估TBI患者的严重程度及预后[3-5],但这些指标在预测预后的准确性上有着很大的差异[6-8]。Paul等[9]将经典的GCS评分与瞳孔对光反射两个指标结合为格拉斯哥-瞳孔反应(GCS-P)评分,通过瞳孔对光反射来反应脑干的损伤程度,可以更准确的预测患者预后。Helsinki CT评分、Marshall CT分级、Rotterdam CT评分等影像学量化指标被应用于预测预后[10],但各种CT评分的预测效能在各种研究中有一定的差异[11]。本研究通过对年龄、GCS-P评分、CT评分、实验室指标等因素与中重型TBI患者预后的相关性分析,探讨这些指标对住院死亡率和远期预后的评估价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入2019年6月—2021年6月山西省人民医院神经外科收治的248例中重型颅脑损伤患者的临床资料。纳入标准:①年龄≥14岁。②GCS≤12分。③受伤24 h内入院。排除标准:①外院转入的康复患者。②入院前在外院已行手术治疗的患者。③入院前已麻醉气管插管、镇静、已死亡。④此次疾病前已有脑外伤改变的患者。⑤资料不全、失访的患者。⑥实验室检查排除血液系统疾病干扰。⑦合并其它脏器功能衰竭。本研究患者及家属签署知情同意书。

1.2 资料收集 ①收集患者性别、年龄、发病至入院时间、受伤原因。②入院时GCS运动评分、GCS语言评分、GCS睁眼评分、GCS评分(GCS运动评分+GCS语言评分+GCS睁眼评分)、GCS-P评分(GCS评分-瞳孔反射评分)。③入院后首次CT结果,获取Helsinki CT评分、Marshall CT分级、Rotterdam CT评分。④入院后首次抽取的血液实验室检查结果:血常规:白细胞计数、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、红细胞计数、血红蛋白、血小板计数;凝血检查:血浆凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间、纤维蛋白原、国际标准化比值、D二聚体;血清白蛋白。

1.3 预后评估 患者住院期间存活情况;患者伤后6个月的预后情况,使用扩展格拉斯哥预后评分(Extended Glasgow Outcome Scale,GOSE)[12-13],分为死亡或植物状态(GOSE 1～2分)、重度残疾(GOSE 3～4分)、中度残疾(GOSE 5～6分),轻度残疾或正常(GOSE 7～8分)4组。6个月时的预后通过电话、微信、门诊、上门随访获得。

1.4 统计学分析 应用SPSS 26.0软件对收集数据进行统计学分析。定量资料根据资料是否符合正态分布分别使用两独立样本t检验和Wilcoxon秩和检验,分析各个预测因素与14 d时生存情况的相关性;根据资料是否既符合正态分布,又符合方差齐性分别使用单因素方差分析和Kruskal-wails H秩和检验分析各个预测因素与6月时预后的相关性。定性资料使用卡方检验或Kruskal-wails H秩和检验分析各个预测因素与预后的相关性。采用Spearman秩相关分析评估三种CT评分、GCS各评分与预后的相关程度。分别采用二元Logistic回归分析和有序Logistic回归分析,获取影响中重型颅脑损伤患者住院死亡率和长期预后的危险因素。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般资料 纳入患者248例(男性占83.9%,女性占16.1%),其中交通伤101例(40.7%),高处坠落伤65例(26.2%),摔伤63例(25.4%),击打伤7例(2.8%),其它12例(4.9%);中型颅脑损伤(GCS 9～12分)144例(58.1%),重型颅脑损伤(GCS 3～8分)104例(41.9%);住院期间死亡33例(13.3%),存活215例(86.7%),中型颅脑损伤死亡5例(3.4%),重型颅脑损伤死亡28例(26.9%);伤后6月时死亡或植物状态(GOSE 1～2分)48例(19.4%),重度残疾(GOSE 3～4分)48例(19.4%),中度残疾(GOSE 5～6分)72例(29.0%),轻度残疾或良好(GOSE 7～8分)80例(32.2%)。

2.2 中重型颅脑损伤患者的预后 相关危险因素单因素分析结果显示,中重型颅脑损伤患者的住院死亡率与GCS运动评分、GCS语言评分、GCS睁眼评分、GCS评分、GCS-P评分、Helsinki CT评分、Marshall CT分级、Rotterdam CT评分、活化部分凝血活酶时间、D二聚体等危险因素相关(P<0.05)(见表1)。长期预后与年龄、GCS运动评分、GCS语言评分、GCS睁眼评分、GCS评分、GCS-P评分、Helsinki CT评分、Marshall CT分级、Rotterdam CT评分等危险因素相关(P<0.05),见表2。

表1 中重型颅脑损伤患者住院死亡率相关危险因素Table 1 Risk factors for in-hospital mortality in patients with moderate and severe traumatic brain injury

表2 中重型颅脑损伤患者远期预后相关危险因素Table 2 Risk factors for long-term prognosis in patients with moderate and severe traumatic brain injury

2.3 5种GCS评分及3种CT评分与中重型颅脑损伤患者预后的相关性分析 研究表明GCS运动评分、GCS语言评分、GCS睁眼评分、GCS评分、GCS-P评分、Helsinki CT评分、Marshall CT分级、Rotterdam CT评分均与中重型颅脑损伤患者预后密切相关。进而通过Spearman秩相关分析评估5种GCS评分及3种CT评分与住院死亡率及远期预后的相关程度,结果显示,GCS运动评分和Rotterdam CT评分与中重型颅脑损伤患者住院死亡率的相关性最强(P<0.001);GCS-P评分和Helsinki CT评分与远期预后的相关性最强(P<0.001),见表3。

表3 各型GCS评分、CT评分与中重型颅脑损伤患者预后相关性分析Table 3 Correlation between GCS scores or CT scores and prognosis of patients with moderate and severe traumatic brain injury

2.4 中重型颅脑损伤患者住院死亡率预测模型的建立及效能评估

2.4.1 中重型颅脑损伤患者住院死亡率预测模型的建立 通过筛选表1、表3中具有统计学意义的指标,纳入GCS运动评分、Rotterdam CT评分、活化部分凝血活酶时间、D-二聚体4个指标,采用二元Logistic回归分析显示:GCS运动评分、Rotterdam CT评分是中重型颅脑损伤患者住院死亡率的独立危险因素(P<0.05),并建立预测模型,见表4。

表4 中重型颅脑损伤患者住院死亡率的预测模型Table 4 Predictive model of in-hospital mortality in patients with moderate and severe traumatic brain injury

2.4.2 中重型颅脑损伤患者住院死亡率预测模型效能的评估 分别将GCS运动评分、Rotterdam CT评分和GCS运动评分+Rotterdam CT评分作为预测住院死亡率的因子,使用二元Logistic回归分析建立预测模型。通过计算预测模型的AUC(ROC曲线下面积),发现GCS运动评分预测模型AUC=0.874 95%CI:0.720～1.000,Rotterdam CT评分预测模型AUC=0.904 95%CI:0.773～1.000,GCS运动评分+Rotterdam CT评分预测模型AUC=0.910 95%CI:0.750～1.000;比较发现GCS运动评分+Rotterdam CT评分预测模型的效能最好。见图1。

图1 中重型颅脑损伤患者住院死亡率的预测模型ROC曲线Figure 1 ROC curve for predicting in-hospital mortality in patients with moderate and severe traumatic brain injury

2.5 中重型颅脑损伤患者预后远期预后模型的建立及效能评估

2.5.1 中重型颅脑损伤患者远期预后预测模型的建立 通过筛选表2、表3中具有统计学意义的指标,纳入年龄、GCS-P评分、Helsinki CT评分3个指标,采用有序Logistic回归分析显示:年龄、GCS-P评分、Helsinki CT评分是中重型颅脑损伤患者远期预后的独立危险因素(P<0.05),并建立预测模型。见表5。

表5 中重型颅脑损伤患者远期预后的预测模型Table 5 Predictive model of long-term prognosis in patients with moderate and severe traumatic brain injury

2.5.2 中重型颅脑损伤患者远期预后预测模型的评估 将上述中重型颅脑损伤患者远期预后的独立危险因素年龄、GCS-P评分、Helsinki CT评分、年龄+GCS-P评分、年龄+ Helsinki CT评分、GCS-P评分+ Helsinki CT评分、年龄+GCS-P评分+Helsinki CT评分,分别采用有序Logistic回归分析建立预测模型,通过计算模型对收集资料的预测准确率,评估模型预测预后的能力。发现年龄+GCS-P评分+Helsinki CT评分在总预测准确率上较别的模型好,在各预后组中预测能力较平均。GCS-P单因素对于预测死亡或植物状态预后有着明显优势,见表6。

3 讨论

随着交通运输业的日益发达,TBI患者的发病率逐年递增,惠纪元等[14]通过对我国47家医院的11937例急性颅脑损伤患者进行分析,其中轻、中、重型TBI患者分别占61.3%、15.4%和23.3%。中型TBI患者的预后不良率及病死率分别为13.1%和4.4%,重型TBI患者预后不良率和病死率分别为53.2%和 27.2%。中重型TBI患者预后不良率和病死率高,因此分析影响中重型TBI患者预后的相关因素,进而预测TBI患者的预后尤为重要。

本研究发现,GCS运动评分、GCS言语评分、GCS睁眼评分、GCS评分、GCS-P评分、Helsinki CT评分、Marshall CT分级、Rotterdam CT评分、活化部分凝血活酶时间、D二聚体在伤后14 d时的生存组和死亡组之间有明显差异,通过多因素分析发现GCS运动评分与Rotterdam CT评分与中重型TBI患者住院死亡率密切相关,在单个指标中,GCS运动评分对于预测中重型TBI患者住院死亡率情况效果最高,联合Rotterdam CT评分后其预测能力明显提升。Gritti等[15]在一项临床回顾性研究中发现年龄、GCS运动评分<3、凝血功能障碍和颅内高压与住院死亡率密切相关,GCS运动评分在研究中也被证明其住院死亡率的预测能力较GCS评分高[16-17]。凝血功能障碍在本研究中单因素分析被发现与住院死亡率相关,但多因素分析中被排除,考虑可能与GCS运动评分或Rotterdam CT评分有重叠效应。本研究中年龄未被纳入住院死亡率的危险因素中,考虑可能与样本量不足,死亡例数不足相关。本研究发现Rotterdam CT评分在预测住院死亡率方面能力优良,这与曹成龙等[18]的研究一致,提示可能与Rotterdam CT评分中包含了蛛网膜下腔出血、基底池的改变等异常,可能更适用于弥漫性轴索损伤的患者。通过二元Logistic回归分析发现GCS运动评分与Rotterdam CT评分与中重型TBI患者住院死亡率密切相关,GCS运动评分+Rotterdam CT评分二者联合预测住院死亡率的效能较单因素的预测效能高。尹文国等[19]的研究显示GCS+Rotterdam CT(AUC=0.79)较GCS(AUC=0.75)和Rotterdam CT(AUC=0.66)预测早期预后的效能强,这与本研究结果一致。

本研究发现,年龄、GCS运动评分、GCS语言评分、GCS睁眼评分、GCS评分、GCS-P评分、Helsinki CT评分、Marshall CT分级、Rotterdam CT评分在伤后6月时的预后各组之间有明显差异。通过Spearman秩相关分析发现,GCS-P评分在各GCS评分中与患者远期预后相关性最强。Brennan等[20]对GCS-P进行了详细的研究,发现相比GCS=3分,在GCS-P=1分时,患者住院死亡的预测准确率从51%提高到74%,不良预后的预测准确率从70%提高到90%,该研究指出,由于瞳孔对光反射可以评估TBI患者脑干受损程度。Helsinki CT评分较Marshall CT分级和Rotterdam CT评分与患者远期预后相关性最强。Rahul等[21-22]发现Helsinki CT评分对于TBI患者伤后6月预后的预测效能明显高于Marshall CT分级和Rotterdam CT评分;Yao等[23]的研究发现Helsinki CT预测TBI致残率(AUC=0.81)的能力较预测致死率(AUC=0.75)强。

通过有序Logistic回归分析发现,年龄、GCS-P评分和Helsinki CT评分与患者远期预后密切相关。且三者联合的预测效能最高,但该优势仅在总体预测准确率上明显。对4个预后组分别进行比较,发现GCS-P在预测死亡或植物状态预后时准确率最高,Brennan等[9]也证明GCS-P对重型颅脑损伤患者预后的预测效能较更为复杂的模型高,但该研究中并未加入CT评分这类影像学检查因素;需要更多的研究来评价GCS-P评分与Helsinki CT评分之间的联合作用。

本研究不足之处:①作为单中心研究,患者来源有一定的局限性。②在中重型TBI患者住院死亡率的研究中,死亡病例数较少,研究结果可能出现偏倚。③纳入标准的TBI患者为伤后24 h内,患者实验室检查差异性较大,因此可能对研究结果产生影响。既往的研究表明,GCS评分、GCS-P评分对于重型TBI患者预后的预测能力明显强于中型TBI患者[24],可能需要多中心、大样本的临床数据来分别对中、重型颅脑损伤进行分析。

4 结论

GCS运动评分和Rotterdam CT评分是影响中重型颅脑损伤患者住院死亡率的独立危险因素;年龄、GCS-P评分和Helsinki CT评分是影响中重型颅脑损伤患者远期预后的独立危险因素。GCS运动评分和Rotterdam CT评分预测中重型颅脑损伤住院死亡率最强;年龄+GCS-P评分+Helsinki CT评分预测远期预后总体效能最强。