两种无创评分法在足月新生儿呼吸衰竭风险预测中的应用比较

Abstract

Objective

To study the value of Silverman-Anderson score versus Downes score in predicting respiratory failure in full-term neonates.

Methods

The convenience sampling method was used to select the full-term neonates with lung diseases who were hospitalized in the neonatal intensive care unit from July 2020 to July 2021. According to the diagnostic criteria for neonatal respiratory failure, they were divided into a respiratory failure group (65 neonates) and a non-respiratory failure group (363 neonates). Silverman-Anderson score and Downes score were used for evaluation. The receiver operating characteristic analysis was used to compare the value of the two noninvasive scores in predicting respiratory failure in full-term neonates.

Results

Among the 428 full-term neonates, 65 (15.2%) had respiratory failure. The Silverman-Anderson score had a significantly shorter average time spent on evaluation than the Downes score [(90±8) seconds vs (150±13) seconds; P<0.001]. The respiratory failure group had significantly higher points in both the Silverman-Anderson and Downes scores than the non-respiratory failure group (P<0.001). The Silverman-Anderson score had an AUC of 0.876 for predicting respiratory failure, with a sensitivity of 0.908, a specificity of 0.694, and a Youden index of 0.602 at the optimal cut-off value of 4.50 points. The Downes score had an AUC of 0.918 for predicting respiratory failure, with a sensitivity of 0.723, a specificity of 0.953, and a Youden index of 0.676 at the optimal cut-off value of 6.00 points. The Downes score had significantly higher AUC for predicting respiratory failure than the Silverman-Anderson score (P=0.026).

Conclusions

Both Silverman-Anderson and Downes scores can predict the risk of respiratory failure in full-term neonates. The Silverman-Anderson score requires a shorter time for evaluation, while the Downes score has higher prediction efficiency. It is recommended to use Downes score with higher prediction efficiency in general evaluation, and the Silverman-Anderson score requiring a shorter time for evaluation can be used in emergency.

新生儿呼吸衰竭是新生儿最常见的急症之一，通常是由新生儿呼吸窘迫综合征、新生儿湿肺、肺炎等呼吸系统疾病诱发，导致新生儿出现中枢性和/或外周性呼吸生理功能障碍，造成动脉血氧分压降低和/或动脉二氧化碳分压升高^［1］。新生儿呼吸衰竭也是新生儿重症监护病房（neonatal intensive care unit，NICU）最重要的危急重症之一。有研究报道，我国西北地区NICU新生儿呼吸衰竭的发生率高达13.4%，病死率高达15.5%^［2］。目前，对于新生儿呼吸衰竭的诊断主要依靠动脉血氧分压、二氧化碳分压和pH值等实验室血气检查指标^［3］。一方面，血气检查为有创检查，并且需要多次检测，另一方面，其耗时较长，如果根据血气检查结果判断呼吸衰竭，常会延误最佳救治时机。Silverman-Anderson评分和Downes评分均为呼吸系统无创评分，最初被用于评估新生儿呼吸窘迫的严重程度，评估耗时较短，且具有良好的评估效能^［4-5］。近年来，有研究将两种无创评分法应用于新生儿呼吸衰竭的风险预测中，研究结果显示，两种无创评分法均具有良好的灵敏度和特异度^［6-7］，为新生儿呼吸衰竭的评估诊断提供了新的思路。但目前尚缺乏对上述两种无创评分法预测价值的比较研究，限制了其在新生儿呼吸衰竭评估中的应用和改进。故本研究拟对比Silverman-Anderson评分和Downes评分在NICU呼吸系统疾病足月新生儿中的评估耗费时间和对新生儿呼吸衰竭的预测价值，以期为新生儿呼吸衰竭评估工具的选择提供参考。

1. 资料与方法

1.1. 研究对象

采用便利抽样法，选取2020年7月至2021年7月在西安市儿童医院和空军军医大学第二附属医院NICU住院治疗的患有呼吸系统疾病的428例足月新生儿为研究对象。

纳入标准：（1）胎龄≥37周；（2）日龄≤28 d；（3）患有《实用新生儿学》第4版所界定的引起呼吸衰竭的肺部疾病^［3］；（4）新生儿家属知情同意并签署知情同意书。

排除标准：（1）患有先天性心脏病、代谢性疾病和畸形者；（2）治疗中途转院者；（3）新生儿家属放弃治疗者。

根据新生儿呼吸衰竭诊断标准^［3］（金标准）将其分为呼吸衰竭组（n=65）和非呼吸衰竭组（n=363）。新生儿呼吸衰竭诊断标准^［3］：（1）临床指标：三凹征，呻吟，中心性发绀，难治性的呼吸暂停，活动减少和呼吸频率>60次/min；（2）实验室指标：动脉血二氧化碳分压>60 mm Hg，在吸入氧浓度为100%时动脉血氧分压<60 mm Hg或氧饱和度<80%，动脉血pH<7.25。

1.2. 评估工具

（1）一般资料调查表，调查内容包括性别、胎龄、日龄、出生时体重、分娩方式、胎数、疾病诊断。

（2）Silverman-Anderson评分，共包含5个评分项，每个评分项分别采用3级评分原则，依次赋分0、1、2分^［4］：①上胸廓凹陷（同步=0，吸气时延迟=1，跷跷板式=2）；②下胸廓凹陷（无=0，可见=1，明显=2）；③剑突下凹陷（无=0，可见=1，明显=2）；④鼻扇（无=0，轻度=1，明显=2）；⑤呼气性呻吟（无=0，用听诊器可听见=1，不用听诊器即可听见=2）。

（3）Downes评分，共包含5个评分项，每个评分项分别采用3级评分原则，依次赋分0、1、2分^［5］：①呼吸频率（<60次/min=0，60~80次/min=1，>80次/min=2）；②青紫（无=0，吸入空气时有=1，吸入氧浓度为40%时有=2）；③三凹征（无=0，轻度=1，中度或重度=2）；④呻吟（无=0，用听诊器可听见=1，不用听诊器即可听见=2）；⑤双肺呼吸音（清晰=0，减低=1，微弱或听不到=2）。

1.3. 资料采集

（1）由研究者通过医院病历系统采集新生儿一般资料。（2）新生儿进入NICU后即抽取其桡动脉血进行血气分析，并由NICU主治医师结合血气分析结果和临床指标，按照新生儿呼吸衰竭诊断标准对其进行首次诊断。（3）由2名经过Silverman-Anderson评分和Downes评分应用培训的护士分别对新生儿进行首次无创评分，并记录评估耗费时间和评分结果（为减小评分者偏差，护士A先进行Silverman-Anderson评分，后进行Downes评分，护士B先进行Downes评分，后进行Silverman-Anderson评分，以2名护士耗费时间和评分结果的平均值作为最终结果）。（4）新生儿住院期间，每12 h进行一次血气分析和无创评分，方法同上。（5）以第1次评估耗费时间作为纳入研究结果的评估耗费时间；新生儿一旦被诊断为呼吸衰竭，则将其纳入呼吸衰竭组，并将距本次诊断最近的无创评分值纳入研究结果；非呼吸衰竭组新生儿则将其第1次无创评分值纳入研究结果。

1.4. 统计学分析

采用SPSS 21.0、MedCalc v19.6.4、Graphpad prism 7.0软件对数据进行统计学分析。计数资料采用频数和百分率（%）描述，组间比较采用卡方检验。计量资料采用均数±标准差（ $\overline{x}\pm s$ ）描述，组间比较采用成组t检验。以约登指数最大的原则确定评分最佳临界值，并以受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线的曲线下面积（area under curve，AUC）、灵敏度、特异度、约登指数等指标比较两种评分法对足月新生儿呼吸衰竭的预测效能，采用MedCalc v19.6.4软件中的Z检验对两种评分预测足月新生儿呼吸衰竭的AUC进行比较。P<0.05为差异具有统计学意义。

2. 结果

2.1. 呼吸衰竭发生情况

428例新生儿中，共65例出现呼吸衰竭，呼吸衰竭发生率为15.2%，根据是否发生呼吸衰竭将其分为呼吸衰竭组（n=65）和非呼吸衰竭组（n=363）。

2.2. 两组新生儿一般资料的比较

两组新生儿的一般资料见表1，其中两组新生儿性别、分娩方式及疾病诊断比较差异具有统计学意义（P<0.05），而胎龄、日龄、出生体重及胎数比较差异无统计学意义（P>0.05）。

表1.

两组新生儿一般资料的比较

组别	例数	性别 (例)		胎龄 ( $\overline{x}\pm s$ , 周)	日龄 ( $\overline{x}\pm s$ , d)	出生体重 ( $\overline{x}\pm s$ , g)	分娩方式 (例)
		男	女				顺产	剖宫产
非呼吸衰竭组	363	186	177	38.4±1.2	5.0±3.3	3 103±481	213	150
呼吸衰竭组	65	43	22	38.7±1.2	4.4±3.5	3 136±425	26	39
${\chi }^2$ /t值		4.929		1.751	1.259	0.568	7.799
P值		0.026		0.081	0.209	0.571	0.005

组别	例数	胎数 (例)		疾病诊断 (例)
		一胎	多胎	NRDS	TTN	MAS	IPN	ALS	窒息
非呼吸衰竭组	363	290	73	113	54	51	43	50	52
呼吸衰竭组	65	47	18	32	9	5	10	3	6
${\chi }^2$ /t值		1.893		12.422
P值		0.169		0.029

注：［NRDS］新生儿呼吸窘迫综合征；［TTN］新生儿湿肺；［MAS］胎粪吸入综合征；［IPN］新生儿感染性肺炎；［ALS］气漏综合征。

2.3. 两种无创评分评估耗费时间的比较

Silverman-Anderson评分评估平均耗费时间为（90±8）s，Downes评分评估平均耗费时间为（150±13）s，即Downes评分评估耗费时间比Silverman-Anderson评分更长，差异具有统计学意义（t=79.415，P<0.001）。

2.4. 两组新生儿两种无创评分评估结果比较

呼吸衰竭组Silverman-Anderson评分和Downes评分的分值均高于非呼吸衰竭组，差异具有统计学意义（均P<0.001），见表2。

表2.

两组新生儿两种无创评分评估结果比较 （ $\overline{x}\pm s$ ，分）

组别	n	Silverman-Anderson评分	Downes评分
非呼吸衰竭组	363	3.2±2.4	3.4±2.2
呼吸衰竭组	65	7.2±2.0	7.6±2.0
t值		13.839	14.593
P值		<0.001	<0.001

2.5. 两种无创评分对新生儿呼吸衰竭风险的预测效能比较

Silverman-Anderson评分对新生儿呼吸衰竭风险预测的AUC为0.876，当最佳临界值为4.50分时，其灵敏度为0.908，特异度为0.694，约登指数为0.602（P<0.001）。Downes评分对新生儿呼吸衰竭风险预测的AUC为0.918，当最佳临界值为6.00分时，其灵敏度为0.723，特异度为0.953，约登指数为0.676（P<0.001）。Downes评分AUC值大于Silverman-Anderson评分，差异具有统计学意义（Z=2.224，P=0.026）。见表3和图1。

表3.

两种无创评分对新生儿呼吸衰竭风险的预测效能比较

量表	最佳临界值(分)	AUC	标准误	灵敏度	特异度	约登指数	P值
Silverman-Anderson评分	4.50	0.876	0.020	0.908	0.694	0.602	<0.001
Downes评分	6.00	0.918	0.019	0.723	0.953	0.676	<0.001

图1. 两种无创评分的ROC曲线比较.

3. 讨论

本研究结果显示，Silverman-Anderson评分评估耗费时间显著低于Downes评分，即Silverman-Anderson评分评估更快。Silverman-Anderson评分和Downes评分评估数量相同，均为5项内容，但Silverman-Anderson评分中，上胸廓凹陷、下胸廓凹陷、剑突下凹陷、鼻扇等4项内容均为评估者视诊观察内容，只有呼气性呻吟一项可能会用到听诊器^［8］；而Downes评分中，除青紫和三凹征为视诊观察内容外，其余评估内容均需借助听诊器，且呼吸频率一项还需进行计数，相对更为耗时^［9］，因此总体上Downes评分评估耗费时间比Silverman-Anderson评分更长。

本研究结果显示，呼吸衰竭组新生儿Silverman-Anderson评分和Downes评分均显著高于非呼吸衰竭组，说明两种无创评分对区分呼吸衰竭与非呼吸衰竭新生儿有一定价值。在ROC曲线分析中，AUC值的大小能够反映评估工具对呼吸衰竭风险预测的准确性，AUC值越大，则评估工具预测的准确度越高，根据AUC值大小可将评估工具的预测价值划分为较低（0.5~0.7）、中等（0.7~0.9）和较高（>0.9）三类^［10］。本研究结果显示，Silverman-Anderson评分和Downes评分预测足月新生儿呼吸衰竭的AUC值分别为0.876、0.918，统计学检验显示Downes评分的AUC值显著高于Silverman-Anderson评分，说明两种无创评分对足月新生儿呼吸衰竭的预测价值分别处于中等和较高水平，且Downes评分预测价值更高。灵敏度反映了评估工具正确识别真正存在呼吸衰竭风险新生儿的能力，特异度反映了评估工具排除无呼吸衰竭风险新生儿的能力，约登指数是评估工具灵敏度和特异度的综合体现^［11］，以约登指数最大的原则确定的Silverman-Anderson评分和Downes评分的最佳临界值分别为4.50分和6.00分，此时，Silverman-Anderson评分的灵敏度、特异度、约登指数分别为0.908、0.694、0.602，Downes评分的灵敏度、特异度、约登指数分别为0.723、0.953、0.676，根据约登指数的综合比较，Downes评分预测价值更高。分析原因，一方面，Downes评分的评估内容比Silverman-Anderson评分更为丰富，虽然两种评分所包含的评估项目数量相同，但Silverman-Anderson评分的上胸廓凹陷、下胸廓凹陷、剑突下凹陷三项内容与Downes评分中三凹征一项内容评估结果等效，均为评估新生儿气道梗阻所致的吸气性呼吸困难^［12］，此外，Downes评分还增加了呼吸频率、青紫、双肺呼吸音等评估项目，评估内容相对更广^［5］；另一方面，Downes评分的评估内容更贴近新生儿呼吸衰竭诊断标准，5项评估内容中，Downes评分与新生儿呼吸衰竭诊断标准相同或相似的有4项^［5］，而Silverman-Anderson评分仅有2项（将上胸廓凹陷、下胸廓凹陷、剑突下凹陷等效于三凹征）^［4］。综上所述，Downes评分对足月新生儿呼吸衰竭风险的预测效能高于Silverman-Anderson评分。

本研究比较了Silverman-Anderson评分和Downes评分这两种无创评分法在足月新生儿呼吸衰竭风险预测中的评估耗费时间和预测效能，结果显示，Silverman-Anderson评分和Downes评分均能有效预测足月新生儿呼吸衰竭的风险，其中Silverman-Anderson评分评估耗费时间更短，但Downes评分预测效能更高。故建议在一般性评估中可采用预测效能更高的Downes评分，而在紧急情况评估中可使用更加快速的Silverman-Anderson评分。本研究不足之处在于仅对足月新生儿呼吸衰竭的评估进行探讨，研究结果是否适用于早产儿有待进一步研究。Downes评分对于青紫的评估中，对于吸入氧浓度低于40%时有青紫的情况未进行具体界定，有待进一步探究和完善。