【中国声音】动脉瘤性蛛网膜下腔出血后发生脑积水的危险因素分析及预测模型构建

第一作者：郝广志

通讯作者：梁国标

作者单位：北部战区总医院神经外科

REF: Hao G, Shi Z, Huan Y, et al. Construction and verification of risk predicting models to evaluate the possibility of hydrocephalus following aneurysmal subarachnoid hemorrhage. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2024;33(2):107535. doi:10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2023.107535

PMID: 38134551

蛛网膜下腔出血（SAH）占所有中风的5%，其主要病因是动脉瘤破裂。动脉瘤性SAH（aSAH）是一种死亡率和发病率很高的疾病，给社会带来巨大的经济负担。慢性脑积水通常发生在SAH后，是aSAH常见的并发症，住院时间长，再入院率高，在大多数情况下会导致严重的认知缺陷和预后不良。研究表明，脑积水事件的发生风险因aSAH患者具体病情而异，涉及许多风险因素。然而，目前与脑积水相关的临床评分系统无法准确评估脑积水事件的发生率。在本研究中，作者建立了评估aSAH后慢性脑积水发生风险的临床预测模型，有助于临床医生做出准确、快速的临床决策，并在早期采取有效的预防措施。

病例入组标准及研究路线

筛选符合条件的2020年1月至2021年6月在北部战区总医院神经外科共421例aSAH病例构建训练集。另外收集2021年7月至2022年5月共135例aSAH病例建立验证集，流程如图1。

纳入与排除标准：

本研究的纳入标准如下：1. 患者通过计算机断层扫描（CT）或腰椎穿刺（LP）诊断为SAH；2. 通过脑血管造影或CT血管造影进一步确认SAH的病因；3. 病例有完整的临床记录，或缺失数据少于10%。排除标准如下：1. 颅内肿瘤或脑出血所致脑积水；2. 既往行开颅手术且有严重神经损伤的患者；3. 未行手术治疗，包括开颅夹闭或介入栓塞术。

研究路线：

1. 模型的构建方法是在训练集中先对脑积水和非脑积水两组中可疑的20个变量进行差异性分析，然后对单因素分析有统计学意义的变量进行多因素逐步逻辑回归分析。2. 在确定独立危险因素的基础上，构建临床预测模型，并通过R软件可视化处理生成列线图。采用受试者工作特征曲线（ROC）判别模型的区分度，通过H-L拟合度检验评价校准度。通过决策曲线分析法来评价预测模型的临床预测价值。3. 通过不同的单因素和多因素方法构建两个不同的预测模型并进行优度比较，并通过验证集数据进行模型验证。

图1. 纳入研究病例的筛选流程图

结　果

预测模型构建和可视化

通过单因素分析和多因素逐步Logistic回归分析，本研究筛选出6个变量作为脑积水的独立预测因子：动脉瘤位置、GCS评分、改良Fisher分级、脑室内出血范围、腰椎穿刺操作和脑脊液葡萄糖（CSF- Glu）水平。并对模型并进行可视化展示（图2）。

图2. 动脉瘤性蛛网膜下腔出血发生后脑积水发生的独立危险因素构建的预测模型的列线图

预测模型的评估

通过计算ROC曲线下面积评估模型的区分度。模型A的ROC曲线下面积为0.884（95% CI：0.847~0.921），显示模型具有良好的区分度，如图3。同时，通过H-L拟合度检验可知，预测概率与实际概率具有较高吻合度，表明新建模型具备较高的校准能力如图4。

图3. 动脉瘤性蛛网膜下腔出血后脑积水发生预测模型的ROC曲线

图4. 动脉瘤性蛛网膜下腔出血后脑积水发生的预测模型H-L拟合度检验

临床有效性的评价

本文使用决策曲线分析来评估模型的临床实用性，横坐标为阈概率，纵坐标为净效益，若某个aSAH患者发生脑积水的可能性大于阈概率，则应对其进行预防性治疗。该DCA曲线提示，与全不治疗及全治疗相比，应用该列线图预测模型在阈概率处于0.05~0.2之间时对患者进行治疗可为患者带来净收益，如图5所示。

图5. 动脉瘤性蛛网膜下腔出血后脑积水发生预测模型临床有效性评价

讨　论

构建的预测模型显示，aSAH后慢性脑积水的发生有6个相关的预测指标：动脉瘤位置、GCS评分、改良Fisher分级、脑室出血的范围、腰椎穿刺操作和CBF-Glu含量。关于改良Fisher分级和GCS评分，本研究证实改良Fisher分级越高和GCS评分越低，动脉瘤破裂后发生慢性脑积水的概率越高。正如之前的研究报道，改进的Fisher评分和GCS评分都是评估脑积水事件预测能力较好的预测因子。

该模型还提示脑室内出血范围较大患者发生脑积水的几率明显大于脑室内出血少的患者，并且行腰椎穿刺操作可降低脑积水的发生率。然而，对于脑室外引流手术（EVD）和腰椎穿刺的最佳时机仍有争议。一些研究人员认为，在治疗破裂动脉瘤之前放置EVD可能会导致颅内压下降，从而导致破裂动脉瘤周围的压力突然下降，最终导致再出血。因此何时进行脑室外引流需要进一步进行病例总结。

动脉瘤破裂的位置与脑积水发生率之间的关系一直存在争议。模型显示后循环破裂动脉瘤的脑积水发生率高于前循环动脉瘤，其概率增加3.2倍。一种解释是后循环动脉瘤出血的位置更靠近第三和第四脑室。动脉瘤破裂后形成的血肿更容易阻碍和干扰脑脊液循环，降低血凝块的吸收和分解速度，最终导致慢性脑积水的高发病率。此外，一些早期研究表明，后循环出血更容易进入基底池和脑室形成血凝块。相反，前循环动脉瘤的脑积水发生率较低可能是由于在外侧裂和半球间裂内形成的血凝块对脑脊液循环的影响较小。

本研究还发现脑脊液葡萄糖（CSF-Glu）含量在脑积水预测中起着重要的作用。具体而言，CSF-Glu水平越低，aSAH患者脑积水的发生率越高。在模型中，结果显示CSF-Glu浓度小于2.2mmol/L的患者发生脑积水的可能性是CSF-Glu浓度大于3.9mmol/L的患者的10倍左右。脑室低血糖可能脑室系统内感染相关，从而增加脑积水发生的可能性。但CSF-Glu水平与脑积水发生之间关系的具体机制尚不清楚。

第一作者简介

郝广志主治医师

北部战区总医院

神经外科主治医师，博士在读

师从梁国标教授，研究方向为脑血管病的临床治疗和基础研究

发表文章10余篇，SCI文章4篇

通讯作者简介

梁国标教授

北部战区总医院

北部战区总医院神经外科主任、学科带头人，军队高层次创新人才

现任联保部队首届医疗卫生专家指导委员会常务委员、中国研究型医院学会神经微侵袭专业治疗委员会主任委员、辽宁省医学会神经外科分会候任主任委员、中华医学会神经外科学分会神经介入学组副组长、中华医学会神经外科学分会脑血管病学组副主任委员、世界华人神经外科协会委员等多项职务

享受国务院特殊津贴，享军队优秀专业技术人才一类岗位津贴，荣获军队国防科技二等功一次，以第一完成人获辽宁省科技进步一等奖一次，军队科技进步二等奖一次，荣获辽宁“兴辽英才”计划科技创新领军人才、沈阳市杰出医师奖、沈阳市第七届优秀专家、军区科技发展创新人才等多项奖项

现在研课题6项，近5年可支配经费370万余元，发表各类文章100余篇，SCI文章40余篇，在国内外具有相当的影响力

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