《Medicine》:The Effects of Neuromuscular Training and Additive Visual Biofeedback on Landing Biomechanics and Sensorimotor Brain Activity in Young Female Athletes
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本综述探讨了儿童创伤性脑损伤(TBI)死亡风险的新型预测指标。研究发现,入院时的乳酸/白蛋白比值(Lactate-to-albumin ratio, LAR)与经典的儿科格拉斯哥昏迷评分(pGCS)在预测死亡率方面效能相当,而系统性炎症反应指数(SIRI)、中性粒细胞-淋巴细胞比值(NLR)等炎症指数也展现出重要预测价值。这些易于获取的指标有望为儿科TBI的早期风险分层和临床决策提供实用工具。
1. 引言
创伤性脑损伤(Traumatic brain injury, TBI)是儿童和青少年神经系统疾病和死亡的主要原因,每年全球约有一千万儿童受到影响,是一个重大的全球公共卫生问题。在美国,2018年至2019年间,儿童TBI占所有TBI相关死亡的4.1%。TBI通常分为两阶段:由机械力直接引起的、不可逆的原发性脑损伤,以及由兴奋性毒性、氧化应激和神经炎症等延迟病理生理事件引发的、导致进行性神经元损伤和细胞死亡的继发性损伤。创伤后的免疫反应,特别是多发性创伤后的免疫反应,在继发性损伤的启动和传播中起着关键作用。缺氧、低血压、休克和酸中毒可触发促炎细胞因子的释放,导致全身性炎症,进而加重脑损伤。
及时、准确地预测儿童TBI的预后对于优化治疗策略和改善结局至关重要。在儿科重症监护病房,儿科死亡风险(Pediatric Risk of Mortality, PRISM III)评分已被验证为危重患儿死亡率的稳健预测指标。格拉斯哥昏迷评分(Glasgow Coma Scale, GCS)是评估意识水平的基石,而专门为儿童开发的儿科创伤评分(Pediatric Trauma Score, PTS)也常用于评估创伤严重程度和预后。然而,现有针对儿童人群的研究范围有限,且多依赖于单一的预后标志物。鉴于TBI的多因素性质以及全身炎症反应作为预后工具日益受到关注,本研究旨在评估多种系统性炎症指数与既定临床评分系统对儿童TBI死亡率的预测价值。
2. 研究方法
本研究为一项回顾性横断面研究,纳入了2020年1月至2024年6月期间入住土耳其一家三级医院儿科重症监护病房的TBI患儿。创伤机制依据“受伤患者现场分诊指南”定义为高空坠落和机动车碰撞。研究排除了患有已知慢性疾病或在入院后24小时内死亡的患儿。研究收集了包括人口学、创伤类型、治疗干预措施及实验室参数在内的数据。计算了一系列系统性炎症指标,包括:
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系统性免疫-炎症指数(Systemic immune-inflammation index, SII)= (中性粒细胞计数 [103/μL] × 血小板计数 [103/μL]) / 淋巴细胞计数 (103/μL)
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中性粒细胞-淋巴细胞比值(Neutrophil-to-lymphocyte ratio, NLR)= 中性粒细胞计数 (103/μL) / 淋巴细胞计数 (103/μL)
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血小板-淋巴细胞比值(Platelet-to-lymphocyte ratio, PLR)= 血小板计数 (103/μL) / 淋巴细胞计数 (103/μL)
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乳酸-白蛋白比值(Lactate-to-albumin ratio, LAR)= 乳酸 (mmol/L) / 白蛋白 (g/dL)
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泛免疫炎症值(Pan-immune-inflammation value, PIV)= (中性粒细胞计数 [103/μL] × 血小板计数 [103/μL] × 单核细胞计数 [103/μL]) / 淋巴细胞计数 (103/μL)
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系统性炎症反应指数(Systemic inflammation response index, SIRI)= (中性粒细胞计数 [103/μL] × 单核细胞计数 [103/μL]) / 淋巴细胞计数 (103/μL)
在急诊科初步评估时,使用PTS评估创伤严重程度,使用儿科格拉斯哥昏迷评分(pGCS)评估意识水平。PRISM III评分在入住PICU 24小时后计算。研究将患儿分为存活组和非存活组进行比较,并采用受试者工作特征曲线(ROC)分析评估各指标的预测能力。
3. 研究结果
在研究期间,共有98名TBI患儿被纳入最终分析,总死亡率为9.2%。队列中位年龄为54.5个月,69.4%为男性。在存活组和非存活组之间,年龄、性别和创伤机制分布无显著差异。
3.1. 临床与干预结果
非存活组中蛛网膜下腔出血的发生率显著更高。非存活组发生低血压的情况也显著更常见。此外,非存活组接受肾脏替代疗法、治疗性血浆置换和机械通气的频率更高,且机械通气持续时间更长。然而,两组在PICU住院时间上没有显著差异。
3.2. 实验室参数
非存活组的中性粒细胞计数、乳酸和降钙素原(Procalcitonin, PCT)水平显著更高,而淋巴细胞计数较低。非存活组的血清白蛋白水平显著低于存活组。C反应蛋白水平、血小板计数、平均血小板体积或单核细胞计数在两组间无显著差异。
3.3. 炎症指数与临床评分系统
在炎症指数方面,非存活组的SIRI、LAR、NLR、SII和PIV均显著高于存活组。PLR和CRP/白蛋白比值在两组间无显著差异。在临床评分方面,非存活组的PRISM III评分显著更高,而pGCS和PTS评分显著更低。
3.4. 对死亡率的预测价值(ROC分析)
ROC曲线分析显示,pGCS评分对死亡率的区分能力最高,曲线下面积(Area Under the Curve, AUC)为0.881,PRISM III评分的AUC为0.861。在炎症指标中,LAR的表现与之相当,AUC为0.854。SIRI、NLR、PCT、PIV和SII的AUC分别为0.777、0.755、0.730、0.729和0.707,也显示出较强的预测能力。而PLR在本研究中并非可靠的死亡风险指标。
4. 讨论
本研究评估了儿科TBI患者,发现入院时的LAR在预测死亡率方面具有显著的预后价值。值得注意的是,LAR是与死亡风险最密切相关的炎症指数,其预测能力与PRISM III和pGCS相当。其他炎症指数,包括SIRI、NLR、PCT、PIV和SII,在识别死亡高风险患者方面也表现出色。
PRISM III评分在非存活者中显著更高,而pGCS和PTS评分则显著更低。ROC评估表明pGCS在预测死亡率方面具有最高的区分能力,这与在其他儿科危重人群中的表现一致。此前关于儿童TBI评分系统预后效用的研究相对较少,且使用的工具范围广泛。本研究发现,在TBI儿童中,pGCS评分的预测性能优于PTS和PRISM III评分。
创伤后的代谢反应也会导致乳酸水平升高。多项研究表明,入院时乳酸水平升高与儿童TBI的发病率和死亡率增加相关。然而,乳酸水平受许多其他临床状况的影响。近年来的成人研究显示,在预测TBI死亡率方面,LAR比单独的乳酸具有更大的预后价值。在针对中度至重度TBI成人的研究中,LAR在预测死亡率方面优于单独的乳酸。另一项涉及TBI成人的研究发现,LAR与24小时死亡率和需要大量输血相关。目前尚未有研究专门评估LAR在儿童TBI中的预后意义。本研究首次填补了这一空白,确定LAR是所分析的炎症指数中最有力的死亡率预测因子。鉴于LAR可以从入院时的常规实验室检查中轻松计算得出,其强大的预测性能尤其值得注意。与更复杂且具有时间依赖性的PRISM III评分相比,LAR似乎是临床环境中更易于获取和实用的早期风险分层工具。
TBI引发的全身炎症反应会导致继发性脑损伤。神经炎症几乎在损伤后立即开始,通常在24小时内达到高峰。神经元损伤启动了细胞因子和趋化因子的释放,导致中性粒细胞活化。此外,T细胞、血小板、巨噬细胞和单核细胞也被激活。这些细胞通过其促炎作用,既可能促进组织修复,也可能加剧神经元损伤。近年来,越来越多研究开始探讨源自血液学参数的全身性炎症标志物在TBI患者中的预后效用。一项针对中度至重度TBI成人的研究发现,PLR、NLR和SII是死亡率的有用预测指标。一项儿科研究也发现,在219名2至18岁TBI儿童中,NLR与头颅计算机断层扫描阳性发现和神经系统症状的存在相关。同样,在一项针对中度至重度TBI儿科患者的研究中,临床结局不佳的患儿NLR值更高。
与早期研究仅关注一两种标志物不同,本研究全面比较了广泛的炎症指数与儿科TBI结局的关系。尽管LAR表现最强,但我们也确定了SIRI、NLR、PIV和SII是有效的死亡率预测因子。然而,我们的结果表明PLR并非儿童TBI死亡风险的可靠指标。
本研究最重要的局限性在于其单中心、回顾性设计。此外,队列中非存活者的数量相对较少,这可能限制了关于死亡率预测因子的统计功效和普遍性。因此,应谨慎解释这些结果,需要在更大的多中心前瞻性研究中进一步验证。另一个局限性是TBI事件与PICU入院时血液样本采集之间的时间间隔存在差异,尽管在土耳其,遭受创伤的儿童通常会迅速转移到三级医疗中心。
尽管如此,本研究的主要优势在于首次全面分析了多种全身性炎症指数在预测儿童TBI死亡率方面的作用。
5. 结论
本研究证明,入院时的LAR以及pGCS评分是预测儿科TBI患者死亡率的有价值指标。此外,其他易于获取、具有成本效益的炎症指数,如SIRI、NLR、PIV和SII,也可用于预测儿科TBI患者的死亡率。这些发现支持将炎症标志物作为辅助工具,用于指导儿科TBI的临床决策和早期风险分层。