韩丽 周敏 曹家俊 焦玉 王江南 丁少成

作者单位：237000 安徽，皖西卫生职业学院附属医院手术室 ( 韩丽、焦玉 )，麻醉科 ( 周敏 )，骨科 ( 曹家俊、王江南、丁少成 )

随着人口老龄化和寿命延长趋势增加，腰椎疾病发病率也随之增加，越来越多老年患者接受脊柱手术治疗[1]。而其带来的相关手术创伤和并发症越来越受到临床医护关注。谵妄是一种腰椎手术术后常见并发症，其发病率在 13.6%～24.3%，表现为波动性的急性神经精神综合征，其特征是术后意识、注意力、记忆、感知和行为波动，且与许多不良后果，如功能障碍、跌倒、住院医疗费用增加及死亡风险升高等相关，造成术后护理困难[2-5]。而谵妄目前仍未被充分认识且识别率没有显著提高，未被经治医师和护士识别的谵妄发生率超过 60%[6-7]。谵妄病因复杂，包括感染、睡眠障碍、疼痛、器官衰竭和代谢紊乱等[8]。而每例患者的谵妄阈值取决于诱发危险因素，但 30%～40% 的患者是可以早期预防及识别[9]。因此临床医护人员迫切需要尽早识别老年腰椎手术患者谵妄危险因素及保护因素，制订预防策略，降低相关发病率和病死率。但是目前对腰椎手术后谵妄的危险因素及保护因素了解有限。

Nomogram 模型被认为是一种基于循证医学、精准治疗、准确的预后评估方法，可以将危险因素及保护因素进行整合生成一个直观评分系统，目前被广泛应用于临床中。因此，本研究回顾性分析 2016年 1 月至 2020 年 11 月在我院接受腰椎手术治疗的314 例老年患者临床资料，探讨术后谵妄危险因素及保护因素并构建一个准确有效的 Nomogram 模型预测术后谵妄发生风险，为医护人员进行谵妄管理提供策略。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 年龄 ≥ 65 岁；( 2 ) 因髓核突出、椎间盘退变、脊椎滑脱和椎管狭窄等疾病计划行腰椎减压融合术患者；( 3 ) 住院时间超过 3 天。

2. 排除标准：( 1 ) 有精神分裂症、癫痫、帕金森症、脑损伤或脑部手术史及谵妄史；( 2 ) 存在明显颅内疾病，如肿瘤和感染；( 3 ) 严重器官衰竭或多器官共病；( 4 ) 颈、胸椎手术；( 5 ) 术后入 ICU 或未拔管；( 6 ) 数据缺失或不完整者。

二、一般资料

本组共纳入 314 例老年患者，年龄 ( 70.59±4.27 ) 岁；男 125 例 ( 39.8% )，女 189 例 ( 60.2% )；体重指数 ( body mass index，BMI ) ( 22.86±2.71 )；美国麻醉师协会 ( American Society of Anesthesiologists，ASA ) 评分：1～2 分 139 例 ( 44.3% )，3～4 分 175例 ( 55.7% )；简易精神状态检查表 ( mini-mental state examination，MMSE ) 评分 ( 25.63±5.02 ) 分；吸烟38 例 ( 12.1% )；合并症：高血压 209 例 ( 66.6% )，糖尿病 69 例 ( 22.0% )，脑血管疾病 70 例 ( 22.3% )，痴呆史 74 例 ( 23.6% )，心血管疾病 90 例 ( 28.7% )，抑郁症 75 例 ( 23.9% )；白蛋白 ( albumine，ALB )( 37.73±7.98 ) g / L；血尿素氮 ( blood urea nitrogen，BUN ) ( 17.11±5.28 ) mg / dl；肌酸酐 ( creatinine，Cr ) ( 0.78±0.33 ) mg / dl；血红蛋白 ( hemoglobin，Hb ) ( 12.17±2.44 ) g / dl；白细胞 ( white blood cell，WBC ) ( 9.20±1.41 )×109/ L，血小板 ( platelet，PLT )( 239.12±58.55 )×109/ L；C 反应蛋白 ( C-reactive protein，CRP ) ( 10.24±3.11 ) mg / L；术中出血量( 529.78±57.18 ) ml；脑电双频指数 ( bispectral index，BIS ) 监测 111 例 ( 51.3% )；右美托咪定105 例 ( 33.4% )；输血 61 例 ( 19.4% )；手术时间 ( 192.71±67.85 ) min；术后疼痛视觉模拟评分( visual analogue scale，VAS ) ( 5.42±2.18 ) 分。本研究患者获得本院伦理委员会批准通过。

三、方法

1. 术中及围术期管理：所有患者均接受持续全身麻醉。镇静剂包括异丙酚 ( 静脉麻醉药 )、地氟醚和氧化亚氮 ( 吸入麻醉药 ) 的联合用药。镇痛剂包括瑞芬太尼，肌肉松弛剂包括潘库溴铵和维库溴铵。术后，按重量给药包括芬太尼 ( 2 μg / ml ) 和罗哌卡因 ( 0.15% ) 定量镇痛药，每例患者持续 3 天。术后常规抗生素 2 天。对于术后谵妄患者，每 4 h 静脉注射 2 mg 氟哌啶醇，根据需要再给 2 mg 氟哌啶醇以促进兴奋。

2. 数据收集：收集所有患者一般资料，包括年龄、性别、BMI、ASA 评分、MMSE 评分、吸烟史、基础疾病史 ( 高血压、糖尿病、脑血管疾病、痴呆史、精神疾病、抑郁症 )；实验室指标，包括ALB、BUN、Cr、Hb、WBC、PLT、CRP；手术相关指标，包括术中出血量、BIS 监测、右美托咪定、输血、手术时间。采用 VAS 评分评估术后 1 天腰背部疼痛程度。

3. 谵妄诊断标准：在术后第 1～3 天的上午 9 时至下午 12 时，根据受试者认知状况记录定期进行谵妄诊断。根据《精神障碍诊断与统计手册》4 版修订版 ( DSM-IV-TR )[10]及意识障碍评估法 ( confusion assessment method，CAM )[11]，CAM 包括 4 个条目：( 1 ) 确定患者行为中是否存在急性心理变化，如果存在，是否属于波动过程性质 ( 精神状态随时间变化 )；( 2 ) 确定患者是否注意力不集中、容易分心或无法参加面谈；( 3 ) 评估患者是否有混乱思想、有压力言论或不相干言论；( 4 ) 评估患者的意识水平。术后谵妄的诊断需要条目 ① 和 ② 同时伴有条目 ③ 或 ④。

四、统计学处理

采用 SPSS 21.0 软件进行统计学分析，计数资料以百分比 ( % ) 表示，组间比较采用χ2检验；计量资料以±s表示，采用独立样本t检验。绘制 ROC 曲线以获取有意义的连续变量预测术后发生谵妄的最佳截断值，采用多因素 Logistic 回归模型分析其影响因素。采用 R 3.5.2 版软件中 rms 包绘制 Nomogram模型，进行内部数据验证，计算 C-index。采用决策曲线分析 ( decision curve analysis，DCA ) 评估Nomogram 模型临床净收益。P＜ 0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、谵妄和无谵妄患者的临床资料比较

根据谵妄诊断标准，314 例中共有 62 例 ( 19.7% )发生谵妄。术后谵妄患者的年龄、性别 ( 女 )、ASA评分 ( 3～4 分 ) 比例、吸烟比例、痴呆史比例、CRP、术中出血量、输血比例、手术时间及术后VAS 评分高于术后无谵妄患者 (P＜ 0.05 )，而 BMI、MMSE 评分、ALB、BIS 监测比例及右美托咪定使用比例低于术后无谵妄患者 (P＜ 0.05 ) ( 表1 )。

表1 术后谵妄和术后无谵妄患者的临床资料比较Tab.1 Comparison of clinical data between postoperative delirium and non-delirium patients

二、相关变量的 ROC 曲线分析

根据表1 结果，将差异有统计学意义的连续性变量进行 ROC 曲线分析。结果显示：年龄、BMI、MMSE 评分、ALB、CRP、术中出血量、手术时间、术后 1 天 VAS 评分的 AUC 分别为 0.739、0.700、0.761、0.704、0.662、0.776、0.654、0.844；最佳截断值分别为 ≥ 71 岁、≤ 20.12、≤ 24 分、≤33.5 g / L、≥ 11.6 mg / L、≥ 715 ml、≥ 235 min、≥6.38 分 ( 表2 )。

表2 相关变量的 ROC 曲线分析结果Tab.2 ROC curve analysis results of related variables

三、术后谵妄发生风险的多因素 Logistic 回归模型分析

将有意义指标纳入多因素 Logistic 回归模型中，采用逐步回归法，其结果显示：年龄 ( ≥ 71 岁 )、MMSE 评分 ( ≤2 4 分 )、痴呆史 ( 是 )、输血 ( 是 )、术后 1 天 VAS 评分 ( ≥ 6.38 分 ) 是术后发生谵妄的危险因素 (P＜ 0.05 )，而使用右美托咪定是术后发生谵妄的保护因素 (P＜ 0.05 ) ( 表3 )。

表3 术后谵妄发生风险的多因素 Logistic 回归模型分析结果Tab.3 Multivariate logistic regression analysis of postoperative delirium risks

四、术后发生谵妄的 Nomogram 模型构建

将年龄、MMSE 评分、痴呆史、输血、术后1 天 VAS 评分及右美托咪定作为构建预测术后发生谵妄的 Nomogram 模型指标 ( 图1 )。内部验证结果显示 C-index 为 0.807 ( 95%CI：0.701～0.882 ) ( 图2 )。

图1 预测计划行腰椎减压融合术患者术后发生谵妄的 Nomogram模型Fig.1 Nomogram model for predicting postoperative delirium in patients after lumbar decompression and fusion

图2 预测计划行腰椎减压融合术患者术后发生谵妄的 Nomogram模型预测能力Fig.2 Prediction ability of nomogram model for postoperative delirium in patients after lumbar decompression and fusion

五、Nomogram 模型的临床净收益分析

利用 314 例计划行腰椎减压融合术患者数据进行 DCA 评估本研究构建的 Nomogram 模型临床收益，当 Nomogram 模型预测计划行腰椎减压融合术患者术后发生谵妄风险阈值为 ＞ 0.06 时，提供了附加临床收益 ( 图3 )。

图3 各模型指标及 Nomogram 模型的决策曲线Fig.3 Decision curve of each model index and nomogram model

讨 论

谵妄长期以来被认为是手术患者术后严重并发症，在老年患者中发病率较高；然而，谵妄仍然没有被有效识别、评估或适当管理。随着人口老龄化和腰椎退行性疾病增多，腰椎手术量逐年增加，更全面了解术后谵妄危险因素及保护因素，对于降低腰椎手术后谵妄发病率和并发症至关重要。本研究发现年龄 ≥ 71 岁、MMSE 评分 ≤ 24 分、痴呆史、输血及术后 1 天 VAS 评分 ≥ 6.38 分增加术后谵妄发生风险，而使用右美托咪定可以降低风险。为了更加有效直观地将上述指标整合，本研究成功构建出预测计划行腰椎减压融合术患者术后发生谵妄的 Nomogram 模型，DCA 证实该 Nomogram 模型提供较完美的临床净收益效果。因此，本研究构建的Nomogram 模型有助于医护人员早期识别术后发生谵妄的高风险患者，为优化患者围术期治疗方案及护理管理提供一个策略指导。

Dasgupta 等[12]报道在心脏手术后谵妄发病率为47.0%，非心脏手术后发病率为 5.1%～52.0%。在骨科中，一般骨科手术后谵妄发病率为 28%～61%，髋部骨折术后谵妄发病率为 26%～61%，全髋关节置换术术后谵妄发病率为 13%～41%[13]。脊柱手术后，据报道术后谵妄发病率为 13.6%～24.3%[2-4]。本研究中术后谵妄发病率为 19.7%。术后谵妄发病率似乎因手术类型而存在差异。因此，针对术后谵妄危险因素及保护因素的研究应侧重于手术类型。因此，本研究针对计划行腰椎减压融合术患者这一群体进行术后谵妄发生风险的临床分析。研究都表明年龄越大是术后谵妄发生风险越大，尤其是年龄 ＞ 70 岁的患者[13-14]。本研究发现年龄 ≥ 71 岁患者术后谵妄发生风险越高，与上述研究结果相似。一个合理地解释是，随着年龄增长，神经退行性变会导致患者精神错乱，尤其是在重大创伤和 ( 或 ) 手术的“压力”下。另外一个合理解释是年龄越大，机体衰弱程度越重。在综合体质测试中观察到年龄 ≥ 70 岁的人中，有 38%～54% 的人处于衰弱状态，35%～41% 的人处于亚衰弱状态[15]。而衰弱程度与老年腰椎手术术后谵妄发生风险相关[16]。几项研究结果显示 MMSE 评分 ＜ 24 分是术后发生谵妄的独立危险因素[17-18]。有痴呆史的患者易发生谵妄[19]，这均与本研究观察到的结果一致。骨折手术后谵妄患者外周血 IL-6 和 IL-8 水平升高；此外，输血可激活炎症细胞和介质，如细胞因子、肿瘤坏死因子、IL-6 和 IL-10[20]。而细胞因子失调和激活全身炎症级联反应与术后谵妄发生有关[21]，这可能是输血增加术后谵妄风险潜在原因，也与本研究观察结果一致。脊柱疾病患者术后疼痛如果得不到有效控制，可能会导致应激反应和神经传导改变[22]。本研究观察到术后 1 天 VAS 评分 ≥ 6.38 分是术后谵妄发生的危险因素。本研究中部分患者术中使用了麻醉辅助药物右美托咪定：麻醉诱导前 10～15 min 给予 0.5 μg / kg 静脉推注不少于 1 min。结果显示使用右美托咪定可以降低术后谵妄发生风险。根据相关药理学机制[23]：右美托咪定具有镇痛、镇静、抑制交感神经反应，维持血流动力学稳定，以及缓解应激反应的作用；降低儿茶酚胺的血浆水平度，提升大脑的认知功能，具有一定的脑保护作用；抑制去甲肾上腺素分泌而产生镇静、抗焦虑作用。

近年来，各种预测方法在医学领域被用来构建预测模型预测疾病预后和风险，其中以 Nomogram模型最为常用。Nomogram 模型是基于多因素分析，综合多种预测指标，对某一事件发生概率进行个体化准确预测。为了更科学地指导临床医护人员筛选术后谵妄发生风险较高患者，本研究成功构建出预测计划行腰椎减压融合术患者术后发生谵妄的Nomogram 模型。C-index 为 0.807 ( 95%CI：0.701～0.882 )，表明本研究构建的 Nomogram 模型预测性能较好。在笔者既往构建椎体压缩性骨折患者术后相邻新发椎体压缩骨折 Nomogram 模型中[24]，C-index为 0.729 ( 95%CI：0.622～0.897 )，表明本次构建的Nomogram 模型预测性能更优、更稳定。DCA 结果显示，当 Nomogram 模型预测计划行腰椎减压融合术患者术后发生谵妄风险阈值为 ＞ 0.06 时，提供显著的附加临床收益；风险阈值 ＞ 0.88 时，才出现悬崖式下降。例如，基于 0.50 概率阈值时，Nomogram 模型增加了 0.95 的临床净收益，这表明本研究构建的Nomogram 模型有非常好的临床收益；此外，与其它预测指标的临床净收益相比，Nomogram 模型临床净收益均保持较高水平。

Nomogram 模型可以指导临床医护对患者进行个性化的临床诊疗决策。预测模型中的预测指标均获得容易，部分指标可以由麻醉医师进行干预，如使用麻醉辅助药物右美托咪定，术后止疼泵管理疼痛。事实上，目前的谵妄管理专家共识[25]指出多专业合作、持续管理质量改进可提高谵妄管理水平。该指南也同时指出：护士主导的谵妄管理水平可以将谵妄评估的准确性由 56% 升至 95%。而本研究构建的 Nomogram 模型似乎提供一个术后谵妄风险评估依据。手术室护理人员可以根据护理术后访视记录进行风险评估，以便将预测结果告知经治医师，再联合临床药师参与谵妄管理。但是本研究具有一定局限性。该研究纳入患者数量有限，构建的Nomogram 模型未进行外部数据集验证；此外，术前用药、手术腰椎节段、其它实验室指标等因素并未收集及研究，变量之间是否存在混杂因素尚不知；最后，这是一项针对计划行腰椎减压融合术患者的单中心研究，因此将该 Nomogram 模型推广到其它骨科手术患者时需谨慎。

综上所述，本研究基于年龄、MMSE 评分、痴呆史、输血、术后 1 天 VAS 评分及右美托咪定构建的 Nomogram 模型可以提高预测计划行腰椎减压融合术患者术后发生谵妄风险准确性，为医护人员的进行谵妄管理提供一种策略。