《Life》：Brain Compression Tolerance Ratio: A Novel Clinical–Radiological Measure and Its Association with Early Postoperative Mobilization After Subdural Hematoma Surgery
编辑推荐：
背景/目的：研究人员开发了脑压缩耐受比（Brain Compression Tolerance Ratio，BCTR），该指标整合了术前格拉斯哥昏迷量表（Glasgow Coma Scale，GCS）评分与中线移位，旨在探讨接受硬膜下血肿（Subdural H
背景/目的：研究人员开发了脑压缩耐受比（Brain Compression Tolerance Ratio，BCTR），该指标整合了术前格拉斯哥昏迷量表（Glasgow Coma Scale，GCS）评分与中线移位，旨在探讨接受硬膜下血肿（Subdural Hematoma，SDH）手术患者的临床-放射学关系及其与术后早期下床活动的关联。方法：这项回顾性研究纳入了127例接受手术治疗的患者。术后72小时内早期下床活动为主要结局指标。研究人员采用回归分析和受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）曲线分析评估BCTR，并将其与术前GCS评分和中线移位进行比较。结果：108例患者（85.0%）实现了早期下床活动。在主要术前模型中，BCTR与早期下床活动相关（调整后比值比（Odds Ratio，OR）= 3.39，p = 0.033）；在Firth回归分析中亦呈显著相关（调整后OR = 2.66，p = 0.038）。BCTR的曲线下面积（Area Under the Curve，AUC）为0.788，GCS为0.866，GCS-中线移位联合模型为0.871（DeLong检验p值分别为0.137和0.100）。增量价值分析显示无额外临床获益。BCTR与术后GCS或住院时间无独立关联。结论：BCTR是一种探索性的临床-放射学指标，将术前神经功能状态与中线移位相关联。尽管与早期下床活动相关，但未显示出增量预测价值。尚需开展外部验证的前瞻性研究。
一、研究背景与问题
硬膜下血肿（Subdural Hematoma，SDH）是一种神经外科常见疾病，其临床病程多变，尤其在老年患者中与显著的神经功能致残率和死亡率相关。尽管手术减压是减轻颅内占位效应的主要治疗手段，但影像学改善并不总能转化为同等程度的神经功能恢复。现有证据表明，SDH术后功能结局存在显著的个体间差异，预后评估需综合考虑年龄、就诊时神经功能状态、抗栓治疗史、影像学特征及围手术期全身并发症等多重因素。这种临床病程的变异性使术前个体恢复潜能的评估复杂化，凸显了深入理解临床与影像学特征同术后恢复之间关系的必要性。
格拉斯哥昏迷量表（Glasgow Coma Scale，GCS）是SDH患者预后评估的关键临床指标，提供就诊时急性神经功能状态和意识水平的标准化评估，较低的GCS评分与较差结局相关。然而，GCS并不能全面反映可能影响术后恢复的术前神经功能和功能状态。从影像学角度看，中线移位是血肿相关颅内占位效应的重要指标，更大程度的移位与更高死亡率相关。GCS与中线移位分别提供患者急性临床状态和影像学占位效应的互补信息，但单独评估这些参数可能无法充分捕捉神经功能状态与影像学占位效应之间的关系。临床上观察到，中线移位程度相当的患者可能呈现不同的GCS评分，提示个体对影像学占位效应的临床反应存在差异。
当前预后评估方法通常将临床和影像学变量作为独立参数处理，未能全面反映神经功能状态与影像学占位效应之间的关系。为定量探索这一临床-放射学关系，研究人员开发了脑压缩耐受比（Brain Compression Tolerance Ratio，BCTR）这一新型探索性临床-放射学指标。BCTR将术前GCS和中线移位整合为单一指标，用于表征相对于观察到的中线移位程度的神经功能状态，但并不假定其直接测量生理性压缩耐受能力。研究人员开展本研究旨在探讨BCTR与SDH术后早期下床活动的关联，同时考察BCTR与术后神经功能状态及住院时间的关联，假设较高的BCTR值与更高的术后早期下床活动可能性相关。
二、研究设计与方法
本研究为单中心回顾性研究，在安卡拉比尔肯特市医院神经外科开展，纳入2019年4月1日至2025年5月1日期间接受SDH手术治疗的180例连续患者，经排除标准筛选后最终纳入127例。纳入标准包括年龄≥18岁、经术前计算机断层扫描（Computed Tomography，CT）确认的幕上凸面SDH、接受手术治疗以及完整的临床和影像学数据。排除标准包括术前CT影像缺失、关键人口学或临床数据缺失、术前GCS或中线移位测量缺失以及术后临床评估记录不足。研究经安卡拉比尔肯特市医院临床研究伦理委员会批准。
BCTR的计算公式为：BCTR = 术前GCS/（中线移位（mm）+ 1）。分母加1旨在避免无中线移位患者出现除零情况。主要结局指标为术后72小时内实现辅助或独立下床活动的早期术后下床活动。次要结局指标为术后GCS和住院时间。研究人员采用Shapiro-Wilk检验评估数据分布特征，使用Mann-Whitney U检验和Kruskal-Wallis检验分析连续变量组间差异，采用Pearson卡方检验和Fisher精确检验分析分类变量。受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）曲线分析用于量化BCTR对早期下床活动的判别能力，采用2000次自举重采样估计曲线下面积（Area Under the Curve，AUC）及其95%置信区间（Confidence Interval，CI），通过最大约登指数确定最佳截断值。多变量逻辑回归和线性回归模型纳入单变量分析中p < 0.10的变量。鉴于未实现早期下床活动的患者仅19例，每个模型在BCTR之外最多纳入两个额外变量。研究还采用了Firth惩罚似然逻辑回归作为小样本偏倚的稳健性分析，并进行1000次自举重采样的内部验证。此外，研究比较了BCTR与术前GCS、中线移位及GCS-中线移位联合模型的AUC差异，采用DeLong检验和配对自举程序进行统计推断，并计算了净重分类改善指数（Net Reclassification Improvement，NRI）、综合判别改善指数（Integrated Discrimination Improvement，IDI）和决策曲线分析（Decision Curve Analysis，DCA）以评估增量临床价值。
三、研究结果
3.1 描述性发现
127例患者中位年龄74.0岁（IQR：64.5-81.0），男性91例（71.7%）。72例（56.7%）有创伤史，105例（82.7%）至少有一种合并症，67例（52.8%）使用抗凝或抗血小板药物。开颅手术78例（61.4%），钻孔引流38例（29.9%），去骨瓣减压5例（3.9%），联合术式6例（4.7%）。术前GCS中位数为14.0（IQR：13.0-15.0），中线移位中位数为8.0毫米（IQR：6.0-12.0），BCTR中位数为1.44（IQR：1.08-2.00）。BCTR分布显著偏离正态性（Shapiro-Wilk W = 0.54；p < 0.001）。合并颅内病理30例（23.6%），院内死亡9例（7.1%）。108例（85.0%）实现早期下床活动。
3.2 主要结局：早期下床活动
早期下床活动组BCTR显著高于非早期组（中位数1.56，IQR：1.15-2.14 vs. 中位数0.85，IQR：0.55-1.27；Mann-Whitney U = 1616.5；p < 0.001）。早期下床活动组术前GCS（14.0 vs. 9.0；p < 0.001）和术后GCS（15.0 vs. 3.0；p < 0.001）均显著较高。引流时长组间差异显著（p = 0.003），但两组中位数均为2.0天。中线移位（p = 0.077）、住院时间（p = 0.075）、年龄、血肿厚度、手术时长和合并症数量均无显著差异。分类变量中，合并颅内病理（p < 0.001）、术前插管需求（p < 0.001）、术后插管需求（p < 0.001）、院内死亡（p < 0.001）和血肿慢性程度（p = 0.008）与早期下床活动状态显著相关。按血肿慢性程度分层，急性SDH早期下床活动率为65.5%（19/29），亚急性为88.2%（30/34），慢性为94.9%（37/39），混合型为88.0%（22/25）。手术方式与早期下床活动无显著统计学关联（χ2 = 4.29；p = 0.232）。
3.3 BCTR预测早期下床活动的ROC分析
BCTR预测早期下床活动的AUC为0.79（95% CI：0.66-0.90），显示可接受的判别能力。约登指数确定的最佳截断值为BCTR ≥ 0.87，此时敏感性为92.6%，特异性为57.9%，阳性预测值为92.6%，阴性预测值为57.9%，总体准确率为87.4%。在此阈值下，108例实现早期下床活动的患者中有100例被正确分类，8例为假阴性；19例延迟下床活动患者中11例被正确分类，8例为假阳性。BCTR的AUC为0.79（95% CI：0.66-0.90），术前GCS为0.87（95% CI：0.78-0.94），中线移位为0.63（95% CI：0.49-0.76）。配对自举比较中，BCTR与术前GCS的AUC差异未达统计学显著性（差异 = ?0.08，95% CI：?0.20至0.01；p = 0.091），而BCTR显著优于单独中线移位（差异 = 0.16，95% CI：0.07-0.28；p < 0.001）。DeLong检验确认BCTR与术前GCS之间无显著差异（ΔAUC = ?0.079，95% CI：?0.183至0.025；z = ?1.49；p = 0.137），BCTR与GCS-中线移位联合模型之间亦无显著差异（ΔAUC = ?0.084，95% CI：?0.183至0.016；p = 0.100）。BCTR显著优于单独中线移位（ΔAUC = 0.161，95% CI：0.058-0.263；p = 0.002）。
3.3.1 单参数与联合模型比较
四个独立逻辑回归模型中，GCS单独模型（模型1）的赤池信息准则（Akaike Information Criterion，AIC）和贝叶斯信息准则（Bayesian Information Criterion，BIC）最低（AIC = 74.2，BIC = 79.9），拟合最为简约；GCS+中线移位模型（模型4）的AUC略高（0.871），但改善未达统计学显著性且因额外参数在BIC下受罚。中线移位单独模型（模型2）单独表现较差（AUC = 0.627）。BCTR（模型3）显示中等判别能力（AUC = 0.788）和优于中线移位的Brier评分（0.102），但未超越含GCS的模型。
3.3.2 BCTR相对于GCS和GCS+中线移位基准的增量价值
相对于GCS单独模型，BCTR的连续NRI为?0.362（95% CI：?0.869至0.141），分类NRI为?0.157，IDI为?0.207（95% CI：?0.328至?0.088）。相对于GCS-中线移位联合模型，BCTR的连续NRI为?0.436（95% CI：?0.939至0.072），分类NRI为?0.256，IDI为?0.209（95% CI：?0.320至?0.101）。所有NRI和IDI点估计均为负值，表明BCTR相对于任一基准模型均未显示风险重分类或判别改善。IDI的95%置信区间排除零且方向偏向基准模型，而连续NRI的置信区间包含零。决策曲线分析显示，在约0.05-0.60的阈值概率范围内，基于BCTR策略的净获益普遍低于基于GCS单独或GCS联合中线移位的策略。
3.3.3 主要术前模型与探索性术后模型
主要术前模型包含BCTR和合并颅内病理，BCTR在校正合并颅内病理后仍与早期下床活动显著相关（调整后OR = 3.39；95% CI：1.11-10.35；p = 0.033）。合并颅内病理亦与结局显著相关（调整后OR = 0.008；95% CI：0.001-0.065；p < 0.001）。探索性术后模型纳入引流时长后AIC（45.2）和BIC（56.6）更低，引流时长在校正BCTR和合并颅内病理后与早期下床活动显著相关（调整后OR = 2.54；95% CI：1.07-6.03；p = 0.034）。
3.4 多变量逻辑回归：早期下床活动的独立预测因素
单变量逻辑回归确定BCTR（OR = 6.82；95% CI：2.20-21.11；p = 0.001）、引流时长、合并颅内病理和术前插管需求为候选变量。探索性多变量模型限于BCTR、引流时长和合并颅内病理。整体模型经似然比χ2检验具有统计学显著性（p < 0.001），伪R2为0.65。校正其他变量后，较高BCTR与更高早期下床活动几率显著相关（调整后OR = 3.38；95% CI：1.05-10.89；p = 0.041）。较长引流时长亦与更高早期下床活动几率相关（调整后OR = 2.54；95% CI：1.07-6.03；p = 0.034），而合并颅内病理的存在与显著较低的早期下床活动几率相关（调整后OR = 0.007；95% CI：0.001-0.061；p < 0.001）。
3.4.1 敏感性分析：血肿慢性程度与手术方式
BCTR与血肿慢性程度联合模型中，BCTR仍独立关联早期下床活动（调整后OR = 4.00；95% CI = 1.39-11.53；p = 0.010）。与急性组相比，慢性组早期下床活动几率显著更高（调整后OR = 7.04；95% CI = 1.24-39.92；p = 0.027），亚急性组（调整后OR = 2.87；p = 0.149）和混合组（调整后OR = 2.81；p = 0.195）数值更高但未达统计学显著性。BCTR与手术方式二分变量联合模型中，BCTR仍显著关联早期下床活动（调整后OR = 6.81；95% CI = 2.04-22.78；p = 0.002），而手术侵入性与早期下床活动无显著关联（调整后OR = 0.99；95% CI = 0.27-3.69；p = 0.992）。
3.4.2 稳健性检验：Firth惩罚回归与自举内部验证
Firth惩罚逻辑回归应用于主要术前模型后，BCTR在校正合并颅内病理后仍与早期术后下床活动显著相关（调整后OR = 2.66；95% CI：1.05-6.69；p = 0.038），合并颅内病理亦保持显著（调整后OR = 0.012；95% CI：0.002-0.071；p < 0.001）。探索性术后模型经Firth惩罚后，BCTR关联减弱至临界显著性（调整后OR = 2.56；95% CI：0.99-6.59；p = 0.052），引流时长仍显著相关（调整后OR = 2.24；95% CI：1.01-4.98；p = 0.047）。1000次自举重采样内部验证中，表观AUC为0.965，乐观校正后AUC为0.962，显示判别性能的乐观偏差极小。表观Brier评分为0.053，乐观校正后增至0.060。表观校准斜率为1.00，乐观校正后为0.791，提示存在一定程度的过拟合和预测概率过度极端的倾向。
3.4.3 术前活动依赖性和院内死亡的敏感性分析
127例患者中16例（12.6%）被分类为术前活动依赖，111例（87.4%）为活动独立。术前活动依赖与早期下床活动状态无显著关联（16例活动依赖患者中1例 vs. 111例活动独立患者中18例未实现早期下床活动；Fisher精确检验，p = 0.463）。BCTR校正术前活动依赖性后仍显著关联早期术后下床活动（调整后OR = 7.10；95% CI：2.25-22.36；p < 0.001），而术前活动依赖性本身无显著统计学关联（调整后OR = 3.33；95% CI：0.36-30.73；p = 0.288）。限于111例术前活动独立患者的亚组分析中，BCTR仍显著关联早期下床活动（OR = 5.70；95% CI：1.85-17.56；p = 0.002）。排除9例院内死亡患者后（n = 118），BCTR仍显著关联早期下床活动（OR = 8.23；95% CI：1.65-40.99；p = 0.010；AUC = 0.78）。
3.5 次要结局：术后GCS
BCTR与术后GCS之间存在显著的中等正相关单变量关联（Spearman rs = 0.35；p < 0.001）。简单线性回归显示BCTR每增加一个单位，估计术后GCS增加0.47分（p = 0.007；R2 = 0.06）。多变量模型中，校正合并颅内病理（p < 0.001）和术前插管需求（p < 0.001）的显著效应后，BCTR的独立效应不再具有统计学显著性（p = 0.147）。
3.6 次要结局：住院时间
BCTR与住院时间在未调整分析（rs = ?0.03；p = 0.769）和多变量分析（p = 0.383）中均无关联证据。该模型中仅术后插管需求是住院时间的显著预测因素（p = 0.010；模型R2 = 0.10；p = 0.009）。
3.7 BCTR的临床和影像学决定因素
BCTR与血肿厚度呈弱至中度负相关（rs = ?0.23；p = 0.011），BCTR随血肿厚度增加而显著下降。BCTR与年龄、手术时长、引流时长和合并症数量无显著关联。双侧血肿（p = 0.022）、无合并症（p = 0.042）和无院内死亡（p = 0.006）患者BCTR显著较高，而术前插管（p < 0.001）、术后插管（p < 0.001）和合并颅内病理（p = 0.004）患者BCTR显著较低。简单线性回归中，血肿厚度每增加1毫米，BCTR平均下降0.058个单位（95% CI = ?0.105至?0.011；p = 0.017；R2 = 0.05）。BCTR在血肿慢性程度各组间无显著差异（H = 3.86；p = 0.277）。
BCTR分母常数敏感性分析显示，+0.5版本的AUC为0.780，+1版本为0.788，+2版本为0.797，两两DeLong比较无统计学显著差异。比值比随常数增大单调增加（+0.5为5.04，+1为6.82，+2为12.28，均p < 0.01），反映指标尺度的变化而非判别性能的改变。
四、讨论与结论
研究人员开发了BCTR作为探索性临床-放射学指标，旨在整合术前神经功能状态与影像学中线移位，探讨SDH术后早期下床活动的关系。主要发现是BCTR在实现早期术后下床活动的患者中显著较高，并在主要术前多变量逻辑回归模型中独立关联早期下床活动（调整后OR = 3.39，95% CI = 1.11-10.35，p = 0.033）。该关联在Firth惩罚分析中保持统计学显著（调整后OR = 2.66，95% CI = 1.05-6.69，p = 0.038）。探索性术后模型纳入引流时长后，BCTR仍显著关联早期下床活动（调整后OR = 3.38，p = 0.041），但Firth惩罚后未达统计学显著性（调整后OR = 2.56，95% CI = 0.99-6.59，p = 0.052）。次要结局方面，BCTR仅在单变量分析中关联术后GCS，与住院时间无显著关联。
BCTR未超越术前GCS对早期术后下床活动的判别能力。术前GCS的AUC数值上高于BCTR（0.87 vs. 0.79），但DeLong检验差异不显著（p = 0.137）。研究人员强调，开发BCTR的主要目的并非提升GCS的预测性能或建立替代性神经评估工具，而是作为探索性临床-放射学指标整合术前神经功能状态和影像学中线移位。因此，判别能力未超越GCS并不否定探索这一临床-放射学关系的概念合理性，但也不确立等效性能或额外预测效用。
BCTR与早期下床活动的关联提示，将神经功能状态相对于影像学中线移位进行评估可能提供早期术后下床活动的临床相关信息。ROC衍生的BCTR ≥ 0.87截断值显示高敏感性（92.6%）但中等特异性（57.9%），该截断值源自同一队列，估计值可能偏乐观，需独立验证。未实现早期下床活动的患者数量较少（n = 19）限制了估计精度。
BCTR与术后GCS的单变量关联在多变量校正后不再显著，提示术后神经功能状态可能反映BCTR所代表的术前临床-放射学关系之外的因素。BCTR与住院时间无显著关联，住院时间可能受合并症负担、衰弱、术后并发症和出院相关因素影响。BCTR随血肿厚度增加而下降，插管患者和合并颅内病理患者BCTR较低，院内死亡患者BCTR显著较低。慢性SDH早期下床活动率高于急性SDH，但BCTR在慢性程度各组间无显著差异，提示血肿慢性程度和BCTR可能反映SDH相关临床和影像学特征的不同但可能互补的方面。
研究存在若干方法学局限性：回顾性单中心设计、未实现早期下床活动患者数量有限（n = 19）限制了多变量分析并增加了过拟合风险；乐观校正校准斜率0.791提示模型可能产生过度极端的预测概率；排除53例记录不完整患者可能引入选择偏差；引流时长由术后临床判断决定，其关联不应解释为术前预测效用或因果效应；早期下床活动与术后临床严重程度密切相关，所有19例未实现早期下床活动的患者均需术后插管，9例院内死亡；术前活动依赖性基于回顾性临床记录评估而非标准化功能评估；队列以老年人为主（中位年龄74岁）；术前GCS评估与CT采集之间的精确患者层面间隔无法回顾性标准化。
结论：新开发的BCTR是SDH手术治疗后的探索性临床-放射学指标。通过将术前神经功能状态与影像学中线移位相关联，BCTR为检查神经功能状态与影像学占位效应之间的关系提供了定量框架，但不直接测量脑压缩的生理耐受性。在本队列中，BCTR主要关联早期术后下床活动，但未显示优于术前GCS的判别能力或额外预测效用。这些发现支持在SDH患者中进一步研究这一临床-放射学构念。其与其他占位效应相关颅内病变的潜在相关性有待研究。需要开展外部验证的前瞻性多中心研究以确立BCTR的可重复性、预后效用和临床适用性。
