創傷性顱腦損傷患者去骨瓣術后腦積水風險列線圖模型構建及其價值評估

趙思任，張建斌，張吉論，董緒帥，紀延偉，張法學，馮肖亞，張榮偉

山東大學附屬山東省立第三醫院神經外科，濟南 250031

去骨瓣減壓術是創傷性顱腦損傷的主要治療手段，其能夠有效且快速地對患者高顱內壓進行緩解，進而對患者的腦部循環進行改善，并且降低患者病死率[1]。腦積水是去骨瓣減壓術較為常見的并發癥，可以導致患者出現智力低下、步態異常等生理改變，如果患者不進行及時的治療，其可能引起腦疝、顱內高壓，嚴重者會對患者的生命安全產生威脅[2-3]。列線圖作為一種圖型預測工具，其能夠對多種相關因素進行統計分析，以確認事件發生的可能性。先前研究曾通過單因素分析和多因素分析發現格拉斯哥昏迷評分(GCS)、手術時間以及腦脊液壓力(CSFP)等因素能夠影響患者術后腦積水的發生，但是目前對于預測創傷性顱腦損傷患者術后腦積水風險預測的列線圖模型鮮有報告[4-5]。故本研究前瞻性分析2019年1月—2020年11月筆者醫院神經外科收治并進行去骨瓣減壓術治療的顱腦損傷患者120例，對患者術后并發腦積水的危險因素進行分析，建立預測術后腦積水發生風險的列線圖模型，從而達到個體化評估創傷性顱腦損傷患者術后腦積水發生的目的。

臨床資料

1 一般資料

納入標準：(1)年齡≥18歲；(2)經CT檢查確認為創傷性顱腦損傷并進行去骨瓣減壓術治療。排除標準：(1)合并腦部腫瘤；(2)發生創傷前合并有腦萎縮、腦積水等神經系統疾病。

本組顱腦損傷并進行去骨瓣減壓術治療患者120例，男性82例，女性38例；年齡18～70歲，平均43.2歲；合并顳部損傷16例，合并頂部損傷20例，合并枕部損傷18例，合并額部損傷30例，單純顳部損傷36例。致傷原因：高處墜落傷9例，跌傷12例，擊打傷18例，道路交通傷81例。本研究經筆者醫院醫學倫理委員會審批(08190213)，患者及家屬簽署知情同意書。

2 研究方法

患者傷后1～2d均順利完成去骨瓣減壓術。從顴弓上耳屏前1 cm處開始手術切口，經過頂結節和耳廓到達中線旁1 cm處，一直到達前額發際線。整個皮瓣形狀為“？”形，形成骨瓣后在頂部旁開2cm的中線，從而實現外、內減壓。將骨瓣去除后，將硬膜呈星狀剪開，然后將腦組織用人工硬膜覆蓋。術后對患者腦積水情況進行6個月隨訪，主要評價手段為CT影像學檢查。腦積水的診斷標準：(1)頭顱CT檢查發現上腦室系統進展性擴大，主要表現為第三腦室變圓、側腦室顳角≥2cm、額角增大(Evans指數>0.3)，此項為必備條件；(2)患者大腦凸面腦溝消失或者變窄，腦室周圍出現低密度滲出。

3 觀察指標

對所有患者進行6個月的隨訪，記錄患者是否出現腦積水。對患者的性別、年齡、腰椎穿刺腦脊液置換、腦室積血情況、顱內感染、蛛網膜下腔出血、入院時GCS、損傷部位、開放性損傷情況、手術時間、骨瓣面積、術前腦室系統出血、術前環池和導水管結構清晰度進行分析，并且應用美國Codman顱內壓監護儀(82-6635型)對患者的顱內壓進行監測，患者在入院12h內進行顱內壓探頭植入術。術后3d對顱內壓情況進行分析，應用腰大池引流期間連接數據處理工具對CSFP、顱內壓相關指數(RAP)進行記錄，應用酶聯免疫吸附實驗(ELISA)對腦脊液中β2-微球蛋白(β2-MG)和S100B鈣結合蛋白(S100B)水平進行檢測，試劑盒購自上海晶抗生物工程有限公司，操作均按照說明書進行?；颊呔鶠橹匦惋B腦損傷患者。

4 統計學分析

結 果

1 患者術后腦積水單因素分析

經6個月隨訪，共34例患者出現腦積水，腦積水發生率28.33%。經過單因素分析發現，患者的β2-MG、S100B、腰椎穿刺腦脊液置換、腦室積血情況、顱內感染、蛛網膜下腔出血、入院時GCS、CSFP、RAP、骨瓣面積、術前環池和導水管結構清晰度和術后3d時的顱內壓情況與患者出現腦積水存在相關性(P<0.05)，患者出現腦積水情況與患者的性別、年齡、損傷部位、手術時間相關性不大(P>0.05)。見表1。

2 患者腦積水多因素分析

經多因素分析，β2-MG、蛛網膜下腔出血、腦室積血、RAP是患者術后腦積水發生的獨立影響因素(P<0.05)。見表2。

3 預測術后腦積水列線圖模型驗證

基于RAP、蛛網膜下腔出血、腦室積血和β2-MG這四項獨立危險因素，應用R軟件建立創傷性顱腦損傷患者術后腦積水風險列線圖模型。列線圖模型對創傷性腦損傷術后患者出現腦積水的預測C-index為0.874，這表明該模型具有較好的區分度。應用ROC曲線對列線圖模型預測創傷性腦損傷術后患者出現腦積水效果進行分析，分析顯示ROC曲線下面積為0.843(95%CI：0.779～0.903)，特異度為0.741，靈敏度為0.879。見圖1、2和表3。

討 論

對于創傷性顱內壓升高的主要治療手段為去骨瓣減壓術，該方法能夠有效改善創傷性顱腦損傷患者的癥狀并降低患者的病死率，能夠有效改善預后[6-7]。中重度顱腦損傷患者，各種原因會造成占位效應從而造成患者顱內壓急性升高，中線向側移位?；颊咝泄前隃p壓術后，相對低壓區在骨窗處形成，患者的腦組織向骨窗外膨出，容易造成縱橫間硬膜下腔隙并且增大裂隙，導致相對低壓區再次形成，CSF流入會逐步形成縱裂間積液?；颊呖v橫間積液擴大，會對患者的側腦組織進行擠壓并產生外移，從而造成腦壓較高，導致平面向大腦鐮而凸面向骨窗側積液。而且顱腦體積是一定的，當腦組織失去顱骨骨瓣保護，其限制力會消失，腦靜脈回流以及腦硬膜竇所受外界壓力變小，導致大腦半球靜脈回流增多，組織液、血漿等細胞外液吸收增加，引起實質細胞體積減少，腦內空間增大而腦室擴大，進而發展為腦積水。骨瓣減壓術的常見并發癥為腦積水[8]。本研究共有34例患者發生腦積水，腦積水發生率為28.33%。蛛網膜顆粒是壓力依賴的單向瓣膜，當患者顱內壓出現降低，跨越蛛網膜顆粒的壓力值會逐漸變小，從而通過蛛網膜顆粒的回流量會逐漸降低，造成腦脊液循環出現障礙[9-10]。進行去骨瓣減壓術能夠造成患者顱骨缺失，致使患者顱內動力系統發生明顯變化，從而造成患者出現腦積水[11]。前期研究表明，患者進行去骨瓣減壓術時，當患者的骨瓣邊緣接近中線的時刻，其可能造成患者橋靜脈損傷，從而造成患者腦脊液產生和吸收的平衡出現傾斜，最終造成患者腦室出現擴大并形成腦積水[12-13]?；颊吣X積水會造成患者神經功能損害，對患者的生命安全造成極大的威脅。對患者進行積極干預，能夠降低患者腦積水發生率，因此尋找一種能夠有效預測患者腦積水發生的指標或方法十分必要。

表1 患者術后腦積水單因素分析

表2 患者腦積水多因素分析

表3 預測創傷性腦損傷患者術后腦積水風險列線圖模型

RAP：顱內壓相關指數；β2-MG：β2-微球蛋白

ROC：受試者工作特征

本研究應用單因素和多因素分析最終確定創傷性顱腦損傷患者術后腦積水的高危因素為β2-MG、腦室積血、蛛網膜下腔出血、RAP。β2-MG是一種小分子蛋白，其主要對腎小球濾過功能進行表征。本研究顯示腦脊液中β2-MG水平越高，患者出現腦積水的可能性越大，其可能是顱腦損傷患者發生下丘腦-垂體-腎上腺軸功能異常，造成腎小球濾過率降低，升高β2-MG水平[14]。

腦室積血患者出現創傷性腦損傷的可能性要大，主要是由于積血引起腦室周圍組織的順應性降低，從而造成腦室擴張，血塊會對腦室壁進行壓迫，血塊溶解時又會造成腦脊液吸收困難，最終致使腦積水的產生[15]。蛛網膜下腔出血越嚴重，患者出現腦積水的可能性越大，其主要原因是患者蛛網膜下腔出血會造成大量血管活性物質和自由基釋放，從而造成患者腦積水[16]。RAP能夠對腦壓力-容積的代償空間進行反應，進而對患者腦脊液儲備能力進行反應，預測患者出現腦積水的可能性[17]。

列線圖作為一種圖形預測工具，其能夠應用統計回歸模型對多種相關因素對事件發生可能性進行預測，其有可能為臨床醫師評估患者臨床事件的發生風險提供幫助，并且為患者進行個性化治療提供信息[18-19]。列線圖具備高效、可視和簡潔的特點，其在多種醫學相關預測中列線圖被廣泛應用[20]。依據列線圖模型評分能夠對每例創傷性顱腦損傷患者術后腦積水的風險進行預測，其能夠幫助患者直觀地分析各個危險因素所占的不同風險比重，進而對每個患者采取相應的干預措施。

本研究中應用單因素和多因素分析最終確定創傷性顱腦損傷患者術后腦積水的高危因素。本研究將β2-MG、腦室積血、蛛網膜下腔出血、RAP等高危因素應用R語言建立預測創傷性腦損傷患者術后腦積水的列線圖模型。列線圖模型顯示：患者出現腦室積血后出現腦積水的可能性越大，β2-MG水平越高患者出現腦積水的可能性越大；患者RAP越大，出現腦積水的可能性越大；患者出現蛛網膜下腔出血會加劇患者出現腦積水的可能性。依據患者的列線圖模型預測每例患者顱腦損傷術后相應的腦水腫風險，其可使醫護人員更直觀分析不同危險因素的不同風險比重從而采用相應的干預方法。

對列線圖模型進行ROC曲線分析，ROC曲線下面積為0.843(95%CI：0.779～0.903)，特異度為0.741，靈敏度為0.879，其能夠較完善地對患者是否出現腦積水進行預測。通過此列線圖能夠對創傷性顱腦損傷患者術后腦積水發病情況進行預測，進而有助于醫護人員進行有效的干預治療，例如對患者進行分流聯合顱骨修補方案、進行腰池或腦室外引流術、利尿、滲透性脫水或者抑制腦脊液分泌等措施，其能夠有效緩解患者的癥狀，而且對患者進行分流聯合顱骨修補治療能夠從根本上改善患者癥狀。

綜上所述，本研究基于β2-MG、腦室積血、蛛網膜下腔出血和RAP這四項危險因素，建立了預測創傷性顱腦損傷患者術后腦積水出現的列線圖模型，其具有較好的準確度和區分度，醫護人員能夠依據此模型對患者進行個性化治療，降低患者腦積水出現可能性。但是本研究也有一些不足：其為單樣本研究，樣本量較少，對顱腦損傷患者術后腦積水風險的預測還需要多中心大樣本量的驗證。

作者貢獻聲明:趙思任:資料搜集、論文撰寫;張建斌：資料收集、論文撰寫、文獻檢索;張吉論、董緒帥、紀延偉:病例隨訪、數據整理;張法學、馮肖亞:資料整理、統計學分析、研究(內容)設計；張榮偉:研究指導、論文修改、經費支持