APACHE Ⅳ评分系统对缺血性脑卒中严重程度的预测价值：来自一项大型数据库的回顾性观察研究

解晓霞， 姚 震， 何 旭， 杨正宁， 陈 钧

脑卒中是一种严重危害人类健康的常见疾病，具有发病率高、死亡率高、致残率高、复发率高的特点[1,2]。2019年全球疾病负担研究的数据结果[3]显示 ：与2009年相比，2019我国脑卒中死亡率增加了7.3%，伤残调整寿命年增加了5.9%。随着社会的发展和生活水平的提高，其患病率已经呈明显的上升趋势。缺血性脑卒中约占脑卒中的50%，位居第1位[4]。因此，探讨IS患者预后的独立危险因素并建立预测模型，对于客观、准确地评估IS患者的病情严重程度具有重要意义。急性生理与慢性健康状况评分Ⅳ(acute physiology and chronic health evalution，APACHE Ⅳ)系统是当前重症监护病房常用的病情量化评估工具，依据患者入院24 h内的数据，进而对疾病的严重程度进行量化，从而帮助预测患者的死亡风险和预后。本研究旨在探讨IS患者预后的独立危险因素及APACHE Ⅳ评分对预测IS严重程度的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 数据收集自eICU协同研究数据库v2.0[5]。该数据库是一个多中心ICU数据库，该数据库包括2014年-2015年期间收治的200,859名患者。患者入住全美208家医院之一。eICU数据库包括床边监护仪每小时的生理读数、人口统计学特征记录、疾病严重程度测量、诊断、治疗以及常规医疗护理期间收集的其他临床数据。该数据库的使用已得到麻省理工学院机构审查委员会和1964年《赫尔辛基宣言》及其后来的修正案的批准。作者使用该数据库前已通过课程学习及考试，最终获得访问权限，并进行数据提取(认证号:41800801)。在数据库中记录的所有首次入ICU的首要诊断为缺血性脑卒中的患者都有资格纳入本研究，患者被排除的原因如下：(1)无医院生命状态记录(生存或死亡)；(2)APACHE Ⅳ评分缺失及APACHE Ⅳ评分等于-1；(3)血小板数据缺失。最后有1934名患者符合本次研究要求(见图1)。

图1 流程图

1.2 方法 从eICU数据库中提取以下数据：性别、年龄、种族、入院身高、入院体重、住院时间、APACHE Ⅳ评分、血小板计数、住院身份、是否接受通气氧合、共病(房颤、高血压、糖尿病、心衰)。血小板计数以入院第一次测量值为主。APACHE Ⅳ评分可根据在线网页(网址：https://intensivecarenetwork.com/Calculators/Files/APACHE 4.html)评估患者个体状况后获得。主要结果是医院死亡率。

1.3 统计学方法 所有的数据均采用SPSS 25.0软件包(www.spss.com)和R 4.1.0(www.R- project.org)进行统计分析。首先，为了比较幸存组和非幸存组之间基线资料的差异，分类变量以绝对数和百分比表示，并采用卡方检验进行分析。非正态数据以中位数和四分位数范围(IQR)表示，并采用Wilcoxon秩和检验进行比较。其次，我们采用了单因素Logistic、多因素Logistic回归分析影响IS患者的独立预测因素。用Hosmer-Lemeshow拟合优度检验预测模型准确度。采用R语言中的“pROC”程序包绘制ROC曲线，分析模型的诊断价值，约登指数(临界值)对应于ROC曲线上的点被计算为确定预后的敏感性和特异性。对应于最大约登指数的截止值用作评估预后的最佳临界值。根据临界值划分为两组，使用R语言中的“survival”程序包，绘制两组与住院时间相关的总生存率Kaplan-Meier(K-M)曲线，Log Rank检验两组生存间差异。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般情况 1934例缺血性脑卒中患者中，有213例(11.0%)住院期间死亡。

2.2 幸存组与非幸存组患者基线资料比较 两组性别、种族、入院身高、血小板计数、住院时间、合并高血压比较，差异无统计学意义(P>0.05)，非幸存组年龄、APACHE Ⅳ评分、合并糖尿病史、合并心衰、合并房颤及机械通气治疗比例高于幸存组，入院体重低于幸存组，差异均有统计学意义(均P<0.05)(见表 1)。

表1 幸存组与非幸存组患者基线资料比较

2.3 影响IS患者预后的多因素Logistic分析 以住院状态(死亡=1，生存=0)作为因变量，单因素分析中P<0.05的7个变量作为自变量，构建多因素Logistic回归分析模型，变量筛选采用前进法。自变量赋值情况为：APACHE Ⅳ评分、入院体重原值录入，年龄(<60岁=1，60～75岁=2,76～89岁=3，>89岁=4)、合并糖尿病、合并心衰、合并房颤、机械通气治疗(是=1，否=0) 。多因素Logistic回归分析结果显示，机械通气治疗、APACHE Ⅳ评分为IS的独立危险因素(P<0.05)(见表2)。

表2 影响IS患者预后的多因素Logistic分析

2.4 预测模型评估IS患者预后不良的价值 依据多因素回归分析结果，机械通气治疗、APACHE Ⅳ评分为IS的独立危险因素。我们旨在探讨APACHE Ⅳ评分对IS的影响。采用“pROC”程序包绘制ROC曲线下面积,评价APACHE Ⅳ评分的区分度，采用Hosmer-Lemeshow拟合优度检验评价校准度，其中列线图模型的ROC曲线下面积为 0.770[95%CI(0.660，0.773)](见图2)。Hosmer-Lemeshow拟合优度检验结果显示，预测值与实际观测值之间差异无统计学意义(χ2=13.755，P=0.088),拟合度良好。

图2 出血性脑卒中严重程度的ROC曲线

APACHE Ⅳ评分最佳临界值为56.5分，此时的曲线对应的灵敏度为71.8%，特异度为 72.8%，根据最佳临界值分为两组，利用K-M曲线分析两组总生存差异，结果显示，APACHE Ⅳ评分的最佳临界值是56.5，APACHE Ⅳ评分>56.5(高风险组)预后与APACHE Ⅳ评分<56.5(低风险组)相比显著较差(见图3，P<0.01)。这也进一步验证了APACHE Ⅳ评分可以可靠的预测IS患者的预后。

图3 高风险组和低风险组总生存率K-M曲线

3 讨 论

目前，随着医学科学技术的发展和医学模式、疾病谱的转变，IS疾病严重程度的定量评估可以为患者病情的评估、预后预测、医生的医疗决策提供客观依据。APACHE Ⅳ评分被广泛用于评估危重患者的严重程度和预后[6～8]。APACHE评分有4种版本，APACHE Ⅳ评分是目前最新版本，基于入院24 h内的变量，对预测医院死亡率具有良好的鉴别性和校准度。

APACHE Ⅳ评分系统包括急性生理评分(年龄、体温、平均动脉压、心率、呼吸频率、是否机械通气、吸入氧浓度、血氧分压、二氧化碳分压、动脉血pH值、钠离子浓度、24 h尿量、肌酐、尿素氮、血糖水平、白蛋白、胆红素、红细胞比容、白细胞、格斯拉评分)、慢性健康条件、入院信息及入院诊断信息。有研究表明[9]，APACHE Ⅳ评分对COVID-19危重患者有着很好的鉴别能力。此前，在一家社区医院的ICU中进行的前瞻性队列研究表明[10]，APACHE Ⅳ评分和PPI都是预测ICU死亡率的重要工具。与PPI相比，APACHE Ⅳ评分系统可以更准确地预测死亡率。另外，在一项评估呼吸重症监护病房机械通气患者的预后和预测机械通气持续时间的研究[11]中，比较4种不同的评分系统(SAPS Ⅱ,APACHE Ⅱ,SAPS Ⅲ,and APACHE Ⅳ)的鉴别度，发现APACHE Ⅳ评分系统比其他系统更有效，不仅能显著区分机械通气的结果，而且可以预测机械通气的持续时间。综上，APACHE Ⅳ评分系统被用于评估多种疾病的预后，并有着良好的鉴别度。但目前仍然没有关于APACHE Ⅳ评分系统预测IS的相关研究。本研究构建的IS预后不良模型通过Hosmer-Lemeshow拟合优度检验，结果显示与预测模型实际结果具有较高一致性。并进一步通过ROC曲线分析及K-M曲线验证，得出AUC为 0.770，最佳临界值为56.5。表明预测模型临床价值较高。我们的研究并非没有局限性。首先，我们的研究受到该队列的回顾性性质的限制，需要进一步的前瞻性试验提供证据，并潜在地验证我们的研究发现，其次，未纳入药物干预等其他因素，应进一步完善使预测值准确度更高。本模型的准确度还应进行研究验证。

4 结 论

依靠一个大型的国家数据库队列，我们发现APACHE Ⅳ评分系统对IS严重程度具有一定预测价值,且模型准确度较高，有利于临床进行预后诊断，改善IS患者预后。