开发用于预测ICU患者谵妄风险的诺模图：一项回顾性队列研究

《Risk Management and Healthcare Policy》：Developing a Nomogram to Predict the Risk of Delirium in ICU Patients: A Retrospective Cohort Study

　　谵妄预测模型开发及验证研究：通过回顾性队列研究（n=964）整合临床、人口统计学和实验室参数，运用LASSO回归筛选出8个独立风险因素（包括药物/酒精滥用、男性性别、电解质紊乱、住院时长及BUN/Hematocrit水平），构建的序数图模型显示良好区分度（AUC=0.732）和临床适用性。

　　在重症监护病房（ICU）中，谵妄是一种常见且严重的神经精神综合征，常出现在病情危重的患者身上。它以急性意识状态变化、注意力不集中和意识水平波动为主要特征，对患者的预后产生深远影响。尽管谵妄在临床上具有重要意义，但目前仍缺乏有效的预测工具来评估其风险。本研究旨在开发并验证一种基于临床、人口统计学和实验室参数的列线图模型，以实现对ICU患者谵妄风险的个体化评估。这一工具的建立有助于ICU医护人员在患者出现谵妄风险时采取及时的干预措施，从而改善患者的整体治疗效果。

### 研究背景与意义

谵妄在ICU中的发生率较高，范围从20%到80%不等，具体取决于患者群体和基础疾病的不同。其临床后果包括较高的死亡率、延长的住院时间、增加的医疗费用以及长期认知功能损害等。对于接受手术的患者，尤其是老年群体，谵妄的发生与预后密切相关。例如，一项研究显示，老年髋关节置换术患者中，术前和术后均出现谵妄的患者，其长期随访的死亡率高达80%，远高于仅有术后谵妄（38%）或无谵妄（24%）的患者。此外，谵妄还可能与机械通气依赖、ICU获得性虚弱等并发症相关，进一步加重患者的病情。

在ICU环境中，谵妄的诊断往往面临挑战，因为其症状具有波动性和异质性，容易被忽视或误诊。因此，开发一种能够准确识别高风险患者的工具显得尤为重要。近年来，随着对谵妄病理机制研究的深入，越来越多的学者开始关注其与炎症反应、电解质失衡、住院时间延长等潜在因素之间的关系。然而，现有的预测模型在临床应用方面仍存在局限，如缺乏广泛的适用性、模型复杂性高、未能在真实临床环境中进行验证等。

### 研究方法

本研究采用回顾性队列研究设计，收集了2020年1月至2023年12月期间，宁波医学中心丽水医院ICU中964名患者的临床数据。研究纳入了年龄在18岁及以上、因医学、外科或创伤相关疾病入住ICU、预计住院时间超过24小时的患者。研究排除了患有神经精神疾病（如痴呆、帕金森病、脑外伤）或严重感官障碍（如失明、失聪）的患者，以及存在语言障碍或预期生存期不足48小时的患者。此外，未获得知情同意或其法定代理人拒绝参与的患者也被排除在外。

数据收集涵盖了患者的基线人口统计学信息、病史、实验室检查结果等。其中，实验室参数包括肌酐、氯离子、钠离子、葡萄糖、炎症标志物、电解质水平、血尿素氮（BUN）、血红蛋白、红细胞压积（hematocrit）和血小板计数等。对于具有多个测量值的指标，保留了最大值和最小值用于后续分析。此外，研究还记录了患者的ICU住院时间、总体住院时间、谵妄的发生情况及生存状态。所有数据均通过电子病历和临床评估进行收集，并由经过培训的研究人员确保其完整性和准确性。

为了识别谵妄的潜在预测变量，研究采用最小绝对收缩和选择算子（LASSO）回归模型进行变量筛选，以减少维度并选择最相关的变量。随后，通过多变量逻辑回归分析进一步确定独立风险因素。最终，基于这些变量构建了列线图模型，并通过校准曲线、受试者工作特征（ROC）曲线和决策曲线分析（DCA）对其预测性能进行了评估。

### 研究结果

在纳入的964名ICU患者中，有186名（19.3%）发生了谵妄，而778名（80.7%）未发生。通过基线特征分析，研究发现谵妄组与非谵妄组在多个方面存在显著差异。男性患者在谵妄组中占比较高（68.8% vs 49.4%，p < 0.001），提示性别可能是一个重要的风险因素。此外，心力衰竭、外周血管疾病和其他神经系统疾病在谵妄患者中更为常见，这可能与这些疾病对中枢神经系统的影响有关。

实验室参数方面，谵妄组患者的最低氯离子水平、最高血钾水平、最长住院时间以及最高BUN水平均显著高于非谵妄组。红细胞压积和血红蛋白的最低值也与谵妄的发生存在关联。这些结果表明，电解质紊乱、住院时间延长等生理和代谢异常可能是谵妄的重要诱因。值得注意的是，虽然一些研究将较高的BUN水平与谵妄风险联系起来，但本研究中BUN的最高值与谵妄之间呈现出负相关，这可能与研究人群和方法的差异有关。

通过LASSO回归模型筛选，最终确定了八个独立的预测变量：药物滥用、酒精滥用、男性性别、最大血钾水平、最小氯离子水平、住院时间、最大BUN水平以及最小红细胞压积。这些变量在多变量逻辑回归分析中均显示出显著的预测价值，其优势比（OR）和置信区间（CI）进一步量化了其对谵妄风险的影响。列线图模型的构建基于这些变量，每个变量被赋予相应的分数，总分通过加权计算后转化为谵妄发生的预测概率。

模型的预测性能评估显示，列线图的ROC曲线下面积（AUC）为0.732（95% CI: 0.690–0.773），表明其具有较高的区分能力。校准曲线进一步验证了模型的预测准确性，显示出预测概率与实际发生概率之间良好的一致性。决策曲线分析（DCA）则证实了该模型在临床中的实用性，表明其在多个风险阈值下均优于“所有患者均治疗”或“不治疗”策略，具有较高的净临床效益。

### 讨论与意义

本研究构建的列线图模型在多个方面展现出显著优势。首先，该模型整合了临床、人口统计学和实验室数据，为ICU患者提供了全面且个性化的谵妄风险评估工具。其次，其高区分能力和良好的校准性能表明，该模型能够准确预测谵妄的发生，为临床决策提供可靠依据。此外，模型的可视化呈现方式使其易于理解和应用，有助于医护人员在日常工作中快速识别高风险患者并采取预防措施。

尽管本研究的模型在预测性能上表现优异，但其临床应用仍需进一步验证。已有研究表明，谵妄的发生与多种因素相关，包括炎症反应、电解质失衡、住院时间延长等。例如，一些研究指出，酒精滥用可能通过影响γ-氨基丁酸（GABA）和谷氨酸等神经递质的调节，增加谵妄的发生风险。药物滥用则可能加剧全身炎症反应，损害神经认知功能，从而增加谵妄的患病率。此外，男性性别已被多项研究证实为谵妄的独立风险因素，这可能与激素差异、基础疾病谱的不同以及医疗行为的差异有关。

电解质紊乱在谵妄的发生中扮演了重要角色。本研究发现，血钾和氯离子水平的异常与谵妄风险显著相关，这与既往研究中提到的电解质失衡对神经元功能的影响相吻合。然而，不同电解质对谵妄的具体影响仍存在争议。例如，有研究指出钠和钙的失衡可能是术后谵妄的重要诱因，但本研究中，钾和氯离子的异常则被发现与谵妄风险更密切相关。这提示我们在临床实践中应更加关注这些特定电解质的变化，以更好地识别谵妄风险。

住院时间的延长也被证实是谵妄的重要预测因素。这可能与ICU环境中长期暴露于各种应激因素有关，如镇静剂的使用、侵入性操作等。然而，不同研究对BUN水平与谵妄的关系得出不同结论，这可能与研究对象的选择、数据采集的时间点以及患者群体的异质性有关。例如，某些研究发现较高的BUN水平与谵妄风险呈正相关，而本研究则显示BUN的最高值与谵妄之间存在负相关，这需要进一步探讨其潜在机制。

此外，本研究中识别出的红细胞压积和血红蛋白的最低值与谵妄风险之间存在显著关联。这一发现与Jang等人的研究一致，但不同于Krzych等人的结论，后者在心脏手术患者中发现红细胞压积的降低是谵妄的独立危险因素。这种差异可能源于不同研究人群的特征，如基础疾病、手术类型等。因此，在构建谵妄预测模型时，必须充分考虑这些变量的多样性，并结合具体的临床背景进行调整。

尽管本研究的模型具有较高的预测性能，但仍存在一些局限性。首先，研究样本量相对较小，且仅来自单一中心，这可能影响模型的广泛适用性。其次，ICU患者的基础疾病差异较大，包括医学、外科和创伤相关疾病，这导致研究人群的异质性较高，可能影响模型在不同亚组中的表现。此外，研究未纳入神经炎症生物标志物或遗传易感性等潜在预测因素，这可能影响模型的预测能力。最后，模型的验证仅限于内部数据，缺乏外部验证，限制了其在更广泛人群中的推广。

### 未来展望

本研究的列线图模型为ICU谵妄风险评估提供了一种新的工具，具有重要的临床应用价值。然而，为了进一步提升其适用性和可靠性，未来的研究需要在以下几个方面进行改进。首先，扩大研究样本量并采用多中心设计，以增强模型的外部泛化能力。其次，纳入更多潜在的预测变量，如神经炎症标志物、遗传因素等，以更全面地反映谵妄的复杂性。此外，通过外部验证进一步确认模型的临床实用性，确保其在不同医疗环境中的稳定性。

最后，研究还强调了在临床实践中使用简便、直观的预测工具的重要性。列线图作为一种图形化工具，不仅能够提供准确的预测结果，还能帮助医护人员快速理解和应用。这种模型的推广和应用，有望提高ICU患者的管理水平，减少谵妄的发生率，从而改善患者的整体预后。随着对谵妄病理机制的深入研究，未来可能会有更多的生物标志物和临床参数被纳入预测模型，进一步提升其预测能力。