经皮冠状动脉介入术后谵妄列线图风险预测模型的构建与验证

黄年华 肖 燕 吴田珠 王 晰

经冠状动脉介入治疗术(percutaneou scoronary intervention,PCI)作为快速疏通狭窄或堵塞的冠状动脉管腔、改善心肌血流灌注并缓解临床症状的首要手段,常用于急性心肌梗死、急性冠状动脉综合征、心绞痛等疾病治疗[1]。谵妄是在广泛性脑功能低下基础上出现急性脑器质性综合征,为心脏手术患者术后常见并发症,常表现为意识模糊、睡眠-觉醒周期紊乱、认知障碍、注意力缺损、精神运动异常等[2]。相关研究报道[3],心脏外科手术患者术后谵妄发生率高达50%,多由医源性因素与患者自身心理因素共同作用所致。研究表明[4],谵妄发生后对患者住院时间、医疗资源、患者认知功能及疾病预后造成严重影响。因此,如何早期识别和筛选高危患者相关指征,执行前瞻性、精准性应对管理措施为临床关注重点。本研究构建PCI术后患者谵妄列线图风险预测模型,并验证其预测效果,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2021年4月-2023年3月我院收治的152例PCI患者为研究对象。纳入标准:(1)年龄≥18岁;(2)符合PCI手术指征并行手术治疗;(3)无认知功能障碍;(4)患者及家属知情并签订知情同意书。排除标准:(1)存在语言障碍等;(2)合并严重心肝肾器质性疾病;(3)既往有精神病史或术前存在精神异常;(4)伴有视觉、听觉障碍。本研究经医院医学伦理委员会审核通过。

1.2 方法

1.2.1一般资料调查表 自行设计调查问卷,内容包括性别、年龄、BMI、手术史、吸烟史、合并症(高血压、糖尿病、高血脂)、抑郁症史、药物治疗(心血管药物、降压药、降糖药物)、美国麻醉师协会(ASA)分级、睡眠障碍、手术时间、CCU住院时间、术后疼痛、白细胞(WBC)、低蛋白血症、血红蛋白(Hb)、血小板(PLT)、血清肌酐(Cr)、术前血乳酸值、术中输血量、术中失血量。

1.2.2谵妄判定标准 采用重症监护谵妄筛查量表(ICDSC),该量表由刘尚昆等[5]进行汉化,包括定向力障碍、不恰当情绪/语言、幻觉、精神运动性兴奋/迟钝、症状波动、意识状态改变等8个方面,有为1分,无为0分,总分>4分即表示患者存在谵妄。

1.2.3资料收集方法 通过医院电子病历系统以及查阅随访记录完成资料收集,观察时间范围为手术结束至术后3个月。谵妄判定过程中,由1名具备丰富的临床经验以及经过专业化培训和考核的人员独立进行,收集完毕后采用双人法对数据进行核查、统计分析,共发放问卷152份,回收问卷152份,有效回收率100%。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 PCI术后患者谵妄发生情况

152例PCI术后患者发生谵妄20例,发生率为13.16%。

2.2 PCI术后患者谵妄影响因素的单因素分析,表1

表1 PCI术后患者谵妄影响因素的单因素分析(n=152) n(%)

结果显示,年龄、合并症、抑郁症史、ASA分级、睡眠障碍、手术时间、CCU住院时间、术后疼痛、低蛋白血症、血红蛋白(Hb)、术前血乳酸值均为PCI术后患者发生谵妄的相关因素(P<0.05)。

2.3 PCI术后患者发生谵妄影响因素的多因素Logistic回归分析,表2～3

表3 PCI术后患者发生谵妄影响因素的多因素Logistic回归分析(n=152)

将PCI术后患者发生谵妄作为因变量,以单因素分析得出的相关因素(P<0.05)作为自变量,进行多因素Logistic回归分析,结果显示,年龄、抑郁症史、ASA分级、CCU住院时间、术后疼痛、Hb、术前血乳酸值均为PCI术后患者发生谵妄的重要影响因素(P<0.05)。

2.4 PCI术后患者谵妄列线图风险预测模型的构建,图1

图1 PCI术后患者谵妄列线图风险预测模型

根据多因素Logistic回归分析结果,采用R软件构建列线图预测模型。计算方法:各变量对应列线图相应点,即得到该变量得分,通过对各变量得分求和得到总分(本研究总分值为0～24分),在总分标尺上找到对应点作垂直线得出预测概率值,即 PCI术后患者发生谵妄的预测值。

2.5 PCI术后患者谵妄列线图预测模型的效果检验

2.5.1区分准确度,图2 结果显示,预测模型AUC为0.89(95%CI:0.854～0.945),约登指数为0.690,最佳截断值0.122,敏感度为85.3%,特异性为85.0%,表明模型具有良好区分准确度。

图2 风险预测模型的ROC曲线

2.5.2校准度检验,图3 C-index范围0.5～1.0,值越大表明区分度越好,结果显示,C-index范围为0.818,校准曲线斜率接近1,表明预测模型诊断PCI术后患者发生谵妄的能力与实际发生的误差较小,一致性较高。H-L拟合优度检验结果显示,χ2=12.203,P=0.336,预测模型具有良好校准能力。

图3 风险预测模型的校准曲线

2.5.3模型临床应用 按前文相同纳入、排除标准,选择2020年12月-2021年4月PCI手术患者中31例设为验证集,采用该模型预测准确率,结果显示,模型预测PCI术后患者发生谵妄4例,实际发生2例,预测术后未发生谵妄27例,实际未发生24例,预测准确率为83.87%。

3 讨论

3.1 PCI术后患者发生谵妄的影响因素分析

本研究结果显示,152例PCI患者术后发生谵妄20例,发生率为13.16%,与张竞超等[6]报道结果相符。多因素Logistic回归分析结果显示,PCI术后患者发生谵妄的影响因素为年龄、抑郁症史、ASA分级、CCU住院时间、术后疼痛、Hb、术前血乳酸值。

3.1.1年龄、抑郁症史 年龄与PCI术后患者发生谵妄具有密切关系,年龄越大的患者尤其>65岁高龄患者,其术后发生谵妄的风险更高,与刘思伯等[7]研究一致。原因可能为:患者年龄越大其脑血管弹性弱化,脑供血动脉狭窄,且身体自我调节能力降低,在经历心脏类手术后,机体内环境发生变化,且术中存在低温、低灌注及失血风险,引起炎症因子释放并损害中枢神经系统,术后短期内难以适应与恢复,导致脑组织缺血缺氧与术后谵妄风险上升[8];高龄常与多种动脉硬化关系密切,术前伴有合并症也较多,术后功能恢复缓慢,易出现神经系统并发症及认识水平降低。本研究结果显示,有抑郁症史的患者术后谵妄发生风险明显高于无抑郁症史的患者。研究表明[9-10],患者心理状态与术后康复存在密切关联。原因可能为:有抑郁症史的患者存在显著焦虑、抑郁特征,术后主观疼痛感放大,加剧患者的恐惧,影响患者机体生理功能恢复,同时引发患者睡眠障碍,导致患者神经递质的传递与中枢海马神经元数量降低,记忆能力及认知能力受损,最终诱发谵妄。

3.1.2ASA分级、CCU住院时间 本研究结果显示,ASA分级为3～4级的患者术后发生谵妄风险较大。原因可能为:ASA分级越高表明患者基础疾病较多,脏器功能处于失代偿状态,麻醉、手术存在一定的风险,术后并发症风险较高。ASA分级为1～2级的患者身体在可代偿范围能耐受多数手术、麻醉,且风险较低[11];CCU住院时间也与术后谵妄风险密切相关,患者住院时间越长谵妄风险越大,与闫晓英等[12]研究结果一致。原因可能为:患者入CCU时,身体受到各种医疗器械的约束,肢体活动受到限制,影响患者睡眠质量及舒适度,诱发烦躁、抵触、恐惧等负性情绪,引起术后谵妄的发生。叶笑梅等[13]报道,50%的CCU住院患者因环境改变、噪声或医疗活动等导致其睡眠质量降低、难以入睡或是清晨早醒最终导致夜间睡眠总时间减少,继而引发谵妄。洪亮等[14]报道,夜间睡眠时间≤5h 的患者发生谵妄的风险是>5h患者的4.132倍,表明夜间平均睡眠时间与谵妄的发生呈负相关。

3.1.3术后疼痛、Hb、术前血乳酸值 本研究结果显示,术后疼痛越严重的患者,术后谵妄发生率越高。原因可能为:术后疼痛可改变患者神经内分泌功能,导致海马皮层功能紊乱,从而影响患者认知功能;同时疼痛降低患者睡眠质量,影响免疫、代谢、内分泌功能及交感神经系统;此外,疼痛可增加患者对镇痛药物的需求,而阿片类药物也是引起谵妄的风险因素之一[15]。赵万里等[16]发现术后谵妄的发生同术后Hb过低有关。本研究结果显示,Hb水平是PCI术后患者发生谵妄的重要影响因素。原因可能为:Hb是细胞内运输氧的特殊蛋白质,主要作用为运输氧气与二氧化碳,并和氧气结合形成氧合血红蛋白,为机体组织器官提供能量,同时又可将组织器官产生的二氧化碳转化为碳氧血红蛋白并排出体外,当Hb升高表明血液黏稠度过高可发生血栓,降低携氧能力,患者可出现缺氧、贫血、头晕、乏力,组织缺血缺氧也被认为与术后谵妄的发生有关。本研究发现术前乳酸值过高的患者术后谵妄风险更大。原因可能为:过量的乳酸堆积可出现代谢性酸中毒,影响中枢神经系统,诱发躁动、精神错乱,甚至伴有意识不清及昏迷现象[17]。此外,代谢性酸中毒可引起心脏收缩乏力、心脏射血分数降低、有效循环血量减少等,加重脑功能障碍,患者出现意识障碍,引发谵妄。

3.2 PCI术后患者谵妄列线图预测模型的临床验证效果较好

Chen等[18]表明,采用疾病预测模型以多种相关因素为基础,通过多因素的统计学分析方法预测或评估个体疾病发生现状或潜在发生风险,为临床医护人员提供预防和管理策略的依据,有效降低疾病发生概率。列线图是一种对预测模型的图形化展示方法,有利于医护人员更加直观地分析某一指标发生的风险权重。本研究采用多因素Logistic回归分析结果建立列线图风险预测模型,并采用H-L拟合优度检验、AUC、临床应用验证评价模型的预测能力,H-L检验结果显示,χ2=12.203,P=0.336,表明该模型具有良好校准能力,C-index范围为0.818,表明预测模型符合度较高。同时,构建模型的AUC为0.89(95%CI:0.854～0.945),约登指数为0.690,最佳截断值为0.122,敏感度为85.3%,特异性为85.0%,表明模型有较好的预测能力。模型预测准确率为83.87%,表明该模型预测准确率较高,能帮助医护人员尽早判别PCI术后患者发生谵妄的风险,制定针对性管理方案,保障患者近远期健康结局与生活质量。

综上所述,本研究构建的PCI术后患者谵妄列线图风险预测模型具有良好的拟合优度和区分能力,预测准确率较高,为预测PCI术后患者谵妄风险提供有效工具。但本研究类型较为单一,仅进行横断面调查,且研究范围较为集中、样本量有限,导致该模型的外推性受限,今后还将丰富研究对象并增加研究范围,进行多中心、大样本的纵向研究,使该模型进一步优化和完善,为临床评价PCI术后患者谵妄风险的简易性提供基础。