張玲慧,王亞喜,陳 晨,杜欽霞,龐旭峰

腦卒中作為一種腦血管疾病(cardiovascular diseases)是全球致死致殘的重要病因,其中缺血性腦卒中病人可達(dá)全部腦卒中病人的62.4%[1]。近年來腦卒中治療方面雖取得重要進(jìn)展[2],但每年因腦卒中引起的死亡、傷殘等不良預(yù)后仍給全球帶來了重大疾病負(fù)擔(dān)[1]。衰弱是一種多因素老年臨床綜合征,其核心是生理儲(chǔ)備下降,自我平衡被破壞,從而導(dǎo)致機(jī)體脆弱性增加、抗應(yīng)激能力減退,具有系統(tǒng)性、動(dòng)態(tài)性、可逆性特點(diǎn)[3]。腦卒中后的神經(jīng)功能缺陷使病人更易發(fā)生衰弱,與健康同齡人相比,腦卒中個(gè)體的衰弱發(fā)生率增加1倍,可達(dá)到22%[4-5]。另外,衰弱與腦卒中病人預(yù)后結(jié)局密切相關(guān),增加老年腦卒中病人卒中并發(fā)癥、溶栓及取栓手術(shù)后不良結(jié)局、死亡的發(fā)生率[6-7],兩者之間具有雙向關(guān)系。因此,防止腦卒中病人衰弱發(fā)生對(duì)于改善病人預(yù)后具有重要研究意義,醫(yī)務(wù)人員有必要早期對(duì)老年腦卒中病人進(jìn)行衰弱風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以便及時(shí)采取措施、延緩衰弱進(jìn)展。然而,目前針對(duì)老年腦卒中病人衰弱的研究多為橫斷面研究,而傳統(tǒng)橫斷面研究難以確定潛在影響因素與卒中后衰弱的因果關(guān)系;并且腦卒中病人的衰弱評(píng)估主要借助于評(píng)估量表,現(xiàn)有的衰弱評(píng)估量表僅能評(píng)估衰弱程度,而無法對(duì)衰弱風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè),不利于衰弱的早期預(yù)防?；诖?本研究將采用前瞻性研究探索老年缺血性腦卒中病人發(fā)生衰弱的影響因素,進(jìn)而構(gòu)建決策樹風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型并進(jìn)行檢驗(yàn),以便早期識(shí)別腦卒中衰弱高危人群,以期為醫(yī)護(hù)人員早期識(shí)別衰弱風(fēng)險(xiǎn)提供評(píng)估工具,及時(shí)預(yù)防衰弱的發(fā)生,改善病人預(yù)后。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究為前瞻性研究,通過文獻(xiàn)回顧[8-11]并結(jié)合臨床判斷,最終納入19個(gè)可能的影響因素,模型開發(fā)隊(duì)列樣本量計(jì)算公式為N=自變量個(gè)數(shù)×(5～10)/患病率,參考Palmer等[4]的研究結(jié)果,衰弱發(fā)生率為22%,同時(shí)考慮10%失訪率,故最小樣本量為19×5/22%/(1-10%)=480例,本研究實(shí)際納入485例。本研究便利選取2022年7月—2023年4月青島市某三級(jí)甲等醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科的老年腦卒中病人。納入標(biāo)準(zhǔn):1)根據(jù)《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》的診斷標(biāo)準(zhǔn)[12],經(jīng)電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)或磁共振成像(MRI)確診為腦卒中;2)年齡≥60歲;3)發(fā)病時(shí)間在7 d內(nèi);4)意識(shí)清醒,能夠正常溝通及配合;5)知情同意并自愿參加本研究。排除標(biāo)準(zhǔn):1)病情不穩(wěn)定,不能耐受評(píng)估者;2)此次腦卒中發(fā)生前已處于衰弱狀態(tài);3)合并嚴(yán)重的肝腎功能不全、惡性腫瘤、自身免疫性疾病、血液系統(tǒng)疾病等;4)不能獲取完整的臨床資料及檢查結(jié)果者。本研究獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的審批同意(審批號(hào):QDU-HEC-2022203)。

1.2 研究方法

1.2.1 研究工具

1.2.1.1 一般信息及臨床資料調(diào)查表

自行設(shè)計(jì),包括年齡、文化程度、居住情況、共病情況、用藥種類、握力、平均上臂圍、平均小腿圍、入院時(shí)美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)評(píng)分;入院后24 h內(nèi)血紅蛋白、白蛋白、低密度脂蛋白、D-二聚體、C-反應(yīng)蛋白。其中測(cè)量病人握力時(shí),采用統(tǒng)一的彈簧式握力器測(cè)量,囑病人用優(yōu)勢(shì)手或健側(cè)未受病情影響的手以最大的力量收縮握力器,進(jìn)行至少2次測(cè)試選取最大讀數(shù)作為結(jié)果。

1.2.1.2 Barthel指數(shù)(Barthel Index,BI)

BI是評(píng)估個(gè)體生活自理能力的量表,包括穿衣、進(jìn)食、上下樓梯等10個(gè)項(xiàng)目,總分為100分,得分越高表示個(gè)體越無需依賴他人。該量表Cronbach′s α系數(shù)為0.916[13]。

1.2.1.3 一般自我效能感量表(General Self-Efficacy Scale,GSES)

GSES由Schwarzer[14]編制。該量表總分40分,國內(nèi)學(xué)者在老年人群中進(jìn)一步驗(yàn)證該量表的信效度,結(jié)果顯示適用于中國老年人,Cronbach′s α系數(shù)為0.871[15]。

1.2.1.4 簡(jiǎn)版老年抑郁量表(Geriatric Depression Scale,GDS)

GDS由Yesavage等[16]編制。該量表為評(píng)估老年人抑郁程度的單維度簡(jiǎn)化量表,總分15分,得分越高的個(gè)體抑郁程度越重。GDS中文版Cronbach′s α系數(shù)為0.793[17]。

1.2.1.5 社會(huì)支持評(píng)定量表(Social Support Rating Scale,SSRS)

SSRS由肖水源[18]編制。此量表共10個(gè)條目,從主觀支持、客觀支持、對(duì)支持的利用度維度對(duì)個(gè)體進(jìn)行評(píng)估,不同維度和條目具有不同的計(jì)分方式,得分越高表示個(gè)體社會(huì)支持水平越高。該量表Cronbach′s α系數(shù)為0.896[19]。

1.2.1.6 衰弱評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

本研究采用荷蘭學(xué)者Gobbens等[20]在衰弱整合模式基礎(chǔ)上提出的Tilburg衰弱指數(shù)(Tilburg Frailty Index,TFI)量表。該量表屬于自我評(píng)估型量表,從生理、心理、社會(huì)3個(gè)維度評(píng)估病人衰弱狀態(tài),總分15分,得分≥5分即為衰弱。TFI中文版Cronbach′s α系數(shù)為0.75[21]。

1.2.2 資料收集方法

首先,研究者于醫(yī)療電子病歷系統(tǒng)按納入與排除標(biāo)準(zhǔn)初步篩選病人后,進(jìn)入病房獲得病人知情同意,采用TFI量表篩選此次腦卒中前尚未處于衰弱狀態(tài)的病人作為研究對(duì)象。其次,研究者采用面對(duì)面詢問及測(cè)量的方式收集病人信息,調(diào)查結(jié)束后獲取病人手機(jī)號(hào)碼或微信,以便后續(xù)隨訪、避免失訪。最后,研究者在出院后的第3個(gè)月進(jìn)行隨訪調(diào)查。本研究共調(diào)查485例病人,最終441例病人完成隨訪(失訪率為9.07%)。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 老年缺血性腦卒中病人發(fā)生衰弱的影響因素分析

2.1.1 單因素分析

本研究共調(diào)查了441例老年缺血性腦卒中病人,年齡為66(61,72)歲,共134例病人發(fā)生衰弱,發(fā)生率為30.4%。根據(jù)出院后3個(gè)月內(nèi)是否發(fā)生衰弱將病人分為衰弱組(134例)和非衰弱組(307例)。單因素分析結(jié)果顯示,衰弱組和非衰弱組年齡、居住情況、文化程度、用藥種類、握力、平均小腿圍、腦卒中次數(shù)、NIHSS評(píng)分、C-反應(yīng)蛋白、Barthel指數(shù)、一般自我效能感得分、社會(huì)支持得分、簡(jiǎn)版老年抑郁得分比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。

表1 影響老年缺血性腦卒中病人發(fā)生衰弱的單因素分析

2.1.2 多因素分析

選擇單因素分析中P<0.05的項(xiàng)目作為自變量進(jìn)行二元Logistic回歸分析。變量賦值情況為非衰弱=0,衰弱=1;居住情況中的非獨(dú)居=0,獨(dú)居=1;文化程度中的小學(xué)及以下=1,初中=2,高中或中專=3,?？萍耙陨?4。結(jié)果顯示,腦卒中次數(shù)(OR=5.899)、NIHSS評(píng)分(OR=2.150)、老年抑郁(OR=1.673)為老年缺血性腦卒中病人出院后3個(gè)月內(nèi)發(fā)生衰弱的危險(xiǎn)因素;握力(OR=0.921)、Barthel指數(shù)(OR=0.954)、一般自我效能(OR=0.797)、社會(huì)支持(OR=0.860)為老年缺血性腦卒中病人出院后3個(gè)月內(nèi)發(fā)生衰弱的保護(hù)因素,見表2。

表2 老年缺血性腦卒中病人發(fā)生衰弱影響因素的Logistic回歸分析

2.2 老年缺血性腦卒中病人發(fā)生衰弱的決策樹預(yù)測(cè)模型

2.2.1 特征重要性

納入多因素Logistic回歸分析中P<0.05的變量作為自變量,以是否發(fā)生衰弱作為因變量,使用Python 3.7軟件進(jìn)行決策樹預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建。預(yù)測(cè)模型中自變量的特征重要性依次為NIHSS評(píng)分(45.342%)>老年抑郁(26.124%)>握力(15.297%)>社會(huì)支持(9.017%)>一般自我效能感(4.219%),腦卒中次數(shù)及Barthel指數(shù)未進(jìn)入決策樹預(yù)測(cè)模型。

2.2.2 樹形圖

構(gòu)建出一個(gè)包括5個(gè)特征、17個(gè)節(jié)點(diǎn)、深度為4的衰弱風(fēng)險(xiǎn)決策樹預(yù)測(cè)模型的樹形圖。5個(gè)特征即NIHSS評(píng)分、老年抑郁、握力、社會(huì)支持和一般自我效能感。17個(gè)節(jié)點(diǎn)包括根節(jié)點(diǎn)、內(nèi)部節(jié)點(diǎn)、葉子節(jié)點(diǎn),見圖1。按照從根節(jié)點(diǎn)到葉子節(jié)點(diǎn)的每一條路徑對(duì)應(yīng)一條決策路徑的分類規(guī)則,共提取出9條分類規(guī)則,見表3。

圖1 決策樹預(yù)測(cè)模型樹形圖

表3 決策樹預(yù)測(cè)模型分類規(guī)則

2.2.3 決策樹預(yù)測(cè)模型在訓(xùn)練集和測(cè)試集的預(yù)測(cè)效果

使用Python 3.7軟件計(jì)算決策樹模型在訓(xùn)練集(308例)和測(cè)試集(133例)的準(zhǔn)確性、敏感性、特異性、ROC曲線下面積。結(jié)果顯示,決策樹模型在訓(xùn)練集上判斷正確272例,準(zhǔn)確率為0.88,敏感性為0.74,特異性為0.94;在測(cè)試集上判斷正確116例,準(zhǔn)確率為0.87,敏感性為0.76,特異性為0.93;在訓(xùn)練集和測(cè)試集上的ROC曲線下面積分別為0.94,0.92,見圖2。

圖2 決策樹預(yù)測(cè)模型在訓(xùn)練集和測(cè)試集的ROC曲線

3 討論

3.1 老年缺血性腦卒中病人發(fā)生衰弱的影響因素

根據(jù)多因素分析、決策樹模型中變量的特征重要性大小將影響因素進(jìn)行排序,NIHSS評(píng)分是最主要的影響因素,其后依次為老年抑郁、握力、一般自我效能感和社會(huì)支持。

3.1.1 NIHSS評(píng)分

本研究結(jié)果顯示,入院時(shí)的NIHSS評(píng)分是老年缺血性腦卒中病人出院后3個(gè)月發(fā)生衰弱最重要的預(yù)測(cè)因素(OR=2.150),與林衛(wèi)等[9]的研究結(jié)果一致。原因可能是相較于入院時(shí)NIHSS評(píng)分低的腦卒中病人,NIHSS評(píng)分越高的病人神經(jīng)損傷程度越嚴(yán)重,更可能伴有其他功能受損,如偏癱、言語障礙及吞咽障礙等,增加衰弱發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。因此,醫(yī)護(hù)人員應(yīng)及時(shí)評(píng)估老年缺血性腦卒中病人的神經(jīng)功能損傷程度,選擇合適的康復(fù)方式進(jìn)行針對(duì)性治療;應(yīng)重視對(duì)NIHSS評(píng)分較高的腦卒中病人的疾病指導(dǎo)和宣教,予以盡可能多的支持。

3.1.2 握力

腦卒中病人一側(cè)握力和同側(cè)的肌肉力量之間存在相關(guān)性,一側(cè)握力可作為病人同側(cè)一般力量的有效評(píng)估方法[22]。在本研究中,握力是老年缺血性腦卒中病人發(fā)生衰弱的重要保護(hù)因素(OR=0.921),當(dāng)握力>15.05 kg時(shí),衰弱發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)處于較低水平。原因可能是腦卒中病人的肌肉力量反映軀體功能狀況,肌肉力量弱的個(gè)體生理儲(chǔ)備低,對(duì)腦卒中造成的偏癱、失語等功能障礙不能較好適應(yīng)和調(diào)節(jié),更易進(jìn)入衰弱狀態(tài)。因此,醫(yī)護(hù)人員不僅要關(guān)注病人的腦卒中病情,還需重視肌肉力量下降的篩查和防治,對(duì)肌肉力量差的個(gè)體提供運(yùn)動(dòng)鍛煉、營養(yǎng)補(bǔ)充、中醫(yī)學(xué)等方面的指導(dǎo),幫助改善病人的肌肉力量和功能[23]。

3.1.3 心理因素

既往研究顯示,抑郁對(duì)老年病人的衰弱有顯著的預(yù)測(cè)價(jià)值[24],本研究結(jié)果也支持這一觀點(diǎn)(OR=1.673)。自我效能感也是病人腦卒中后衰弱狀況的重要影響因素[11],在本研究中,一般自我效能感是老年缺血性腦卒中病人發(fā)生衰弱的保護(hù)因素(OR=0.797),當(dāng)一般自我效能感得分≤23分,病人發(fā)生衰弱的風(fēng)險(xiǎn)較高。原因可能是腦卒中合并抑郁病人在治療及康復(fù)方面的信心和依從性偏低,進(jìn)而影響身體功能恢復(fù)、增加衰弱發(fā)生風(fēng)險(xiǎn);而一般自我效能感高的病人具有較高心理適應(yīng)水平,面對(duì)疾病治療及康復(fù)能選擇更加積極的應(yīng)對(duì)方式,正面情緒更多,進(jìn)而促進(jìn)身體康復(fù)、降低衰弱發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。因此,醫(yī)護(hù)人員在日常工作中應(yīng)鼓勵(lì)病人積極參與康復(fù)治療和鍛煉,在病區(qū)內(nèi)可開展經(jīng)驗(yàn)分享會(huì),以增強(qiáng)老年腦卒中病人治療信心及康復(fù)鍛煉的依從性,必要時(shí)對(duì)抑郁病人進(jìn)行心理干預(yù)[25]。

3.1.4 社會(huì)支持

本研究結(jié)果顯示,社會(huì)支持在老年缺血性腦卒中病人發(fā)生衰弱方面具有保護(hù)作用(OR=0.860),與Li等[26]的研究結(jié)果一致。原因可能是在面對(duì)腦卒中事件時(shí),社會(huì)支持水平高的老年腦卒中病人可獲得的社會(huì)資源更多,在治療及后續(xù)康復(fù)方面更有可能獲得充足的物質(zhì)、精神支持[27],從而降低衰弱發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。因此,醫(yī)護(hù)人員應(yīng)為老年腦卒中病人提供力所能及的幫助,鼓勵(lì)其參加社會(huì)活動(dòng),提醒配偶及子女給予病人更多的關(guān)懷和照顧、注重與病人的溝通和交流[28]。

3.2 決策樹預(yù)測(cè)模型的結(jié)果分析

決策樹算法作為一種分類預(yù)測(cè)方法,基于基尼系數(shù)來評(píng)估特征的重要性、選擇最佳特征進(jìn)行劃分,并以樹形圖可視化分析過程和多變量之間的相互作用;其結(jié)果可解釋性強(qiáng),分類效率高,在疾病危險(xiǎn)因素篩查、分類診斷等方面已得到有效運(yùn)用[29-30]。

決策樹預(yù)測(cè)模型的樹形圖對(duì)NIHSS評(píng)分、老年抑郁、握力、一般自我效能感和社會(huì)支持5個(gè)變量間的交互作用進(jìn)行了可視化。其中NIHSS評(píng)分對(duì)衰弱發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)影響最大,NIHSS評(píng)分≤2.5分、簡(jiǎn)版老年抑郁量表得分>4.5分、握力≤13.25 kg時(shí),發(fā)生衰弱的病人占該節(jié)點(diǎn)的90.9%,為第一類高危人群;NIHSS評(píng)分≤2.5分、簡(jiǎn)版老年抑郁量表得分>4.5分、握力>13.25 kg、一般自我效能感量表得分≤23.5分時(shí),發(fā)生衰弱的病人占該節(jié)點(diǎn)的66.7%,為第二類高危人群;NIHSS評(píng)分>2.5分且≤7.5分、握力≤15.05 kg、簡(jiǎn)版老年抑郁量表得分>1.5分時(shí),發(fā)生衰弱的病人占該節(jié)點(diǎn)的100.0%,為第三類高危人群;NIHSS評(píng)分>2.5分且≤7.5分、握力>15.05 kg、社會(huì)支持評(píng)分≤38.5分時(shí),發(fā)生衰弱的病人占該節(jié)點(diǎn)的60.0%,為第四類高危人群;NIHSS評(píng)分>7.5分,發(fā)生衰弱的病人占該節(jié)點(diǎn)的100.0%,為第五類高危人群。醫(yī)護(hù)人員通過了解變量之間的交互作用,可針對(duì)以上5類高危人群采取更加個(gè)性化的預(yù)防措施,以避免衰弱發(fā)生。另外,醫(yī)護(hù)人員通過識(shí)別關(guān)鍵的交互作用,可方便將資源和注意力集中在最具影響力的變量上,進(jìn)而制定出更有效的預(yù)防措施避免病人衰弱發(fā)生。

本研究采用綜合性評(píng)價(jià)指標(biāo)(ROC曲線下面積)進(jìn)行決策樹模型的參數(shù)調(diào)優(yōu),ROC曲線下面積在0.90附近,表示診斷價(jià)值高。本研究中ROC曲線下面積在訓(xùn)練集為0.94,在測(cè)試集為0.92,其中測(cè)試集略低于訓(xùn)練集,未出現(xiàn)過擬合。另外,決策樹模型在訓(xùn)練集和測(cè)試集的敏感性(在0.75左右)雖低于準(zhǔn)確率(0.85以上)和特異性(0.90以上),但仍可接受。以上結(jié)果均說明決策樹模型預(yù)測(cè)效果良好,可能是因?yàn)镃ART決策樹算法基于基尼系數(shù)選擇最佳特征和閾值來分割數(shù)據(jù),有助于捕獲特征間的非線性關(guān)系、增強(qiáng)預(yù)測(cè)性能[30]。

4 小結(jié)

衰弱作為一種臨床綜合征,影響到腦卒中病人疾病軌跡、治療及康復(fù)結(jié)局[29]。有效預(yù)測(cè)腦卒中病人衰弱發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),篩選出高危人群,是預(yù)防衰弱發(fā)生、制定干預(yù)措施的首要步驟。本研究與以往類似衰弱預(yù)測(cè)模型的橫斷面研究不同,首次基于前瞻性研究構(gòu)建老年病人缺血性腦卒中后發(fā)生衰弱的決策樹模型,能夠確定預(yù)測(cè)因子與腦卒中后發(fā)生衰弱的因果關(guān)系,并篩選出5類高危人群,可為臨床醫(yī)護(hù)人員預(yù)測(cè)老年缺血性腦卒中衰弱高危人群、采取預(yù)防措施提供決策依據(jù)。本研究的不足在于僅選取了青島市三級(jí)甲等醫(yī)院的缺血性腦卒中病人,樣本量較小,未來還需納入出血性腦卒中病人、擴(kuò)大樣本量進(jìn)行外部驗(yàn)證;本研究?jī)H調(diào)查了病人出院后3個(gè)月內(nèi)的衰弱發(fā)生情況,未來還可延長(zhǎng)隨訪時(shí)間,探討老年腦卒中病人出院后更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰弱的影響因素。