基于新型炎症复合评分构建预测腰椎骨折患者术后谵妄的列线图模型

徐梦馨 王唯 戴荣兄

南京医科大学第一附属医院（江苏省人民医院）（南京 210029）

腰椎骨折是指外伤或病理等原因致使腰段脊柱骨质的完整性或连续性受到破坏，以局部疼痛、腰背部肌肉痉挛、翻身困难、不能站立等为主要表现［1-2］。目前，保守治疗的效果往往不佳，需尽快进行外科手术，但患者术后易出现谵妄并发症［3-4］。谵妄是一种以急性脑功能障碍为特征的综合征，伴有基线精神状态的变化或波动、注意力不集中、思维混乱或意识水平改变，会加重患者病情、延缓康复进程，不利于预后［5-6］。因此，有效预防与减少术后谵妄的发生成为临床研究的重点。列线图预测模型是一种适用于多指标联合诊断或预测疾病发病或进展的临床评估工具，目前广泛用于疾病预后预测［7］。本研究旨在建立新型炎症复合评分系统，将其应用于腰椎骨折患者术后谵妄的评估，并基于此构建一个可以预测腰椎骨折患者术后谵妄的列线图模型。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020 年6 月至2022 年12 月我院收治并进行手术治疗的251 例腰椎骨折患者为研究对象，术后7 d 内采用精神错乱评估方法（confusion assessment methods，CAM）评估患者意识、认知、定向、思维等方面，根据患者情况将其分为术后谵妄组（n= 55）和无谵妄组（n= 196）。纳入标准：（1）患者均符合《胸腰椎多节段脊柱骨折的临床诊断及治疗探讨》［8］中腰椎骨折的标准；（2）均在我院行手术治疗者；（3）无手术及全身麻醉禁忌证；（4）无认知、沟通障碍。排除标准：（1）合并严重肝肾功能不全者；（2）术前合并免疫性疾病或急慢性感染等可能影响炎性指标的疾病；（3）合并恶性肿瘤者；（4）合并其他部位骨折；（5）陈旧、病理性骨折。

1.2 术后谵妄［9］术后1 周内，每天采用CAM 评估患者意识、认知、定向、思维等情况，每天2 次（8：00 am、8：00 pm）。根据美国《精神疾病诊断与统计手册第四版修订版》（DSM-IV）中谵妄诊断标准：（1）急性起病，病情呈波动性；（2）注意力不集中；（3）思维紊乱；（4）意识水平改变。如果患者具备特征（1）和（2），且符合（3）或（4）的二者之一者，即诊断为术后谵妄。

1.3 方法 通过病历记录、电子病案等收集患者的临床资料，包括年龄、性别、吸烟史、饮酒史、高血压史、糖尿病史、体质量指数（body mass index，BMI）、术前卧床时间、手术时间、术中出血量、术前简易精神状态量表（Mini-Mental State Examination，MMSE）评分。

采集所有患者术前2 d 时清晨空腹静脉血，采用酶联免疫吸附法检测中性粒细胞、淋巴细胞、血小板、C 反应蛋白、白蛋白，计算中性粒细胞/淋巴细胞比值（neutrophil-to-lymphocyte ratio，NLR）、血小板/淋巴细胞比值（platelet to lymphocyte ratio，PLR）、C 反应蛋白/白蛋白比值（C-reactiveprotein/albumin ratio，CAR）。

1.4 统计学方法 研究数据的统计分析经SPSS 21.0 软件进行，正态分布且方差齐的计量指标用（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验；计数指标用例（%）表示，组间比较采用χ2检验。应用MedCalc 软件对计量指标行ROC 曲线分析，探讨其对术后谵妄的预测价值；通过logistic 回归分析术后谵妄的独立危险因素并构建腰椎骨折患者术后谵妄的列线图预测模型，校正曲线对列线图预测模型进行内部验证，计算C-index，决策曲线对列线图预测模型进行临床预测效能评估，P＜ 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 术后谵妄的单因素分析 两组患者在年龄、手术时间、术中出血量、炎症反应标志物NLR、PLR、CAR 方面的差异有统计学意义（P＜ 0.05），见表1。

表1 术后谵妄的单因素分析Tab.1 Univariate analysis of postoperative delirium±s

表1 术后谵妄的单因素分析Tab.1 Univariate analysis of postoperative delirium±s

指标年龄（岁）性别［例（%）］男女吸烟史［例（%）］是否饮酒史［例（%）］是否高血压史［例（%）］是否糖尿病史［例（%）］是否BMI（kg/m2）术前卧床时间（d）手术时间（min）术中出血量（mL）术前MMSE评分（分）炎症反应标志物NLR PLR CAR术后谵妄组（n = 55）61.02 ± 8.44无谵妄组（n = 196）51.58 ± 7.90 χ2/t值7.710 0.624 P值＜ 0.001 0.429 27（49.09）28（50.91）108（55.10）88（44.90）0.834 0.361 22（40.00）33（60.00）92（46.94）104（53.06）0.532 0.466 25（45.45）30（54.55）100（51.02）96（48.98）0.307 0.580 21（38.18）34（61.82）83（42.35）113（57.65）0.785 0.376 18（32.73）37（67.27）22.45 ± 1.66 2.62 ± 0.49 75.53 ± 10.19 145.58 ± 15.61 28.91 ± 0.62 77（39.29）119（60.71）22.50 ± 1.59 2.47 ± 0.54 68.27 ± 8.04 128.80 ± 13.72 29.05 ± 0.53 0.208 1.877 4.873 7.771 1.683 0.836 0.064＜ 0.001＜ 0.001 0.094 3.36 ± 1.02 115.25 ± 15.56 0.40 ± 0.19 2.23 ± 0.49 138.47 ± 18.25 0.21 ± 0.06 7.935 8.596 7.473＜ 0.001＜ 0.001＜ 0.001

2.2 术后谵妄的ROC 曲线分析 将患者临床资料中具有统计学意义的计量指标纳入ROC 曲线：年龄、手术时间、术中出血量、NLR、PLR、CAR 的AUC分别为0.788、0.714、0.797、0.824、0.839、0.811，见表2、图1。

图1 术后谵妄的ROC 曲线Fig.1 ROC curves for postoperative delirium

表2 术后谵妄的ROC 曲线分析Tab.2 ROC curve analysis of postoperative delirium

2.3 N.P.Cs 评分标准及ROC 曲线分析 根据NLR、PLR、CAR 的最佳截断值构建N.P.Cs 评分标准，见表3。N.P.Cs 的AUC 为0.963，最佳截断值为1 分，见表4、图2。

图2 N.P.Cs 的ROC 曲线分析Fig.2 ROC curve analysis for N.P.Cs

表3 N.P.Cs 评分标准Tab.3 N.P.Cs scoring criteria

表4 N.P.Cs 的ROC 曲线分析Tab.4 ROC curve analysis for N.P.Cs

2.4 术后谵妄的logistic 回归分析 二分类的logistic 回归分析结果显示：年龄、术中出血量、N.P.Cs 是影响腰椎骨折患者术后谵妄的独立危险因素，见表5。

表5 Logistic 回归分析Tab.5 Logistic regression analysis

2.5 列线图预测模型 将年龄、术中出血量、N.P.Cs 作为腰椎骨折患者术后谵妄的列线图预测模型的预测因子，见图3。

图3 列线图预测模型Fig.3 Line graph prediction model

2.6 列线图预测模型的校正曲线及决策曲线 内部验证结果指出，列线图预测模型的校正曲线与原始曲线及理想曲线接近，C-index 为 0.847（0.811 ～0.903），模型拟合度高；列线图预测模型的阈值＞ 0.17，可提供临床净收益，且临床净收益均高于年龄、术中出血量、N.P.Cs，见图4。

图4 列线图预测模型的校正曲线及决策曲线Fig.4 Calibration curves and decision curves for line chart prediction models

3 讨论

腰椎骨折是一种比较常见的脊柱损伤，多发于成年人，75%为稳定性的压缩型骨折，20%为不稳定性骨折。腰椎骨折病因复杂，与骨质疏松症、腰椎骨肿瘤及结核密切相关［10-11］。目前，腰椎骨折的临床首选方案为手术治疗，可帮助患者术后早期恢复和下床活动，但也存在局限性，如术后易出现谵妄并发症［12］。术后谵妄指发生在大手术后的一种急性精神错乱状态，病程呈波动性，临床基本特征为意识、注意力、认知和知觉障碍，不利于患者的术后恢复，也加重了患者的经济负担［13-14］。因此，对腰椎骨折患者术后谵妄的危险因素进行研究具有重要意义。列线图预测模型以logistic 回归分析为基础，对纳入预测模型的因素进行评分，更加直观预测患者预后，在临床中具有很强的实用性［15］。本研究旨在建立新型炎症复合评分系统，并基于此构建一个可以预测腰椎骨折患者术后谵妄的列线图模型。

单因素分析得出，年龄、手术时间、术中出血量、炎症反应标志物NLR、PLR、CAR 与腰椎骨折患者术后谵妄的发生密切相关；ROC 曲线分析表明，年龄、手术时间、术中出血量、NLR、PLR、CAR的AUC 分别为0.788、0.714、0.797、0.824、0.839、0.811，构建N.P.Cs 评分标准后发现，N.P.Cs 的AUC为0.963，最佳截断值为1 分，临床预测价值高，具有临床参考意义。Logistic 回归分析结果显示：年龄、术中出血量、N.P.Cs 是影响腰椎骨折患者术后谵妄的独立危险因素，其中，高龄患者器官代偿能力及体质差，中枢神经系统功能退化，机体适应能力也下降，在手术、失血及麻醉等综合作用下，术后谵妄发生率较高［16］；此外，术中出血量多的患者会出现机体贫血或脑供血不足，致使机体大脑功能受损，或导致患者大脑处于缺氧状态，增加术后谵妄的发生率［17］；炎症反应会破坏血脑屏障，造成内分泌紊乱、神经细胞淀粉样变、小胶质细胞增生、进行性情感和认知功能障碍，与谵妄密切联系［18］，NLR、PLR、CAR 是各种炎症的生物标志物，NLR 是全身性炎症参数，能够较好地反映中枢神经系统的炎症状态，PLR 则在术后发生谵妄的患者中显著降低，CAR 是C 反应蛋白与白蛋白的比值，C 反应蛋白是炎症反应的敏感性标志物，白蛋白则是一种急性期蛋白，在炎症反应及手术应激时显著变化，因此其在腰椎骨折患者术后谵妄的发病中具有重要的参考意义［19-20］。

在此基础上我们绘制了列线图预测模型，这有助于临床医生评估腰椎骨折患者术后谵妄发生率，也更便于医护人员向家属解释术后谵妄的发生情况。本研究结果表明，该列线图预测模型具有较高的准确率及临床使用价值，未来或可应用于临床。但本研究也存在部分局限性，首先，尽管本研究设置了严格的纳入与排除标准，但仍可能存在部分不可控情况从而影响术后谵妄的发生；其次，本研究纳入样本量的来源较为单一，实验结果可能存在局限性。未来可扩大纳入范围，设置外部数据集验证，进行深入研究。

综上所述，年龄、术中出血量、N.P.Cs 是影响腰椎骨折患者术后谵妄的独立危险因素，基于此构建的列线图预测模型可为腰椎骨折患者术后谵妄的防治提供指导。

【Author contributions】XU Mengxin： Conceptualization，methodology，software data curation，original draft writing preparation.WANG Wei： Visualization，investigation，supervision，software running，validation.DAI Rongxiong： Writing，reviewing and editing.