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背景与目的:抗 N-甲基-D-天冬氨酸（anti-N-Methyl-D-Aspartate,NMDA）受体脑炎是一种最常见的自身免疫性脑炎（autoimmune encephalitis,AE）,以复杂的神经精神异常综合征和脑脊液中存在NMDA受体GluN1亚基抗体为主要特征。这种疾病较少见,发病率仅为每年1.5/百万人,但自2007年由Dalmau等描述以来,已成为目前神经内科、精神心理科、儿科及重症医学科里举足轻重的一种中枢神经系统疾病。抗NMDA受体脑炎一般急性起病,临床表现多样,以突出的精神症状和神经症状为主,可在发病后迅速进展出现意识障碍或中枢性低通气,70%-75%的患者需要入住ICU监护治疗。早期诊治大部分（75-81%）患者预后良好,死亡率约为4%,但复发率高达12-29%。目前关于预后相关因素的研究结论不一,缺乏关于复发相关预测因素的研究。脑磁共振影像（magnetic resonance imaging,MRI）是中枢神经系统很常用的一种辅助检查,且抗NMDA受体脑炎患者的脑MRI异常率也高达11～83%,然而相关影像学的应用价值尚缺乏有意义的阳性结论,既往研究多认为抗NMDA受体脑炎患者的脑MRI表现无特异性,较少研究关注脑MRI表现与疾病的临床特点、预后及复发之间相关性。此外,目前机器学习建立预测模型较新颖流行,且具备较好的精确性。本研究旨在描述抗NMDA受体脑炎的临床特征和脑MRI影像特征,分析脑MRI特征与各种临床表现的相关性,探讨与临床预后相关的临床指标及影像学指标,使用机器学习预测模型构建抗NMDA受体脑炎复发和预后不佳的风险模型并评估模型的预测价值。方法:1.抗NMDA受体脑炎的临床特征与预后因素分析:纳入郑州大学第一附属医院2013年1月至2019年10月经脑脊液和血清抗体检测确诊为抗NMDA受体脑炎的患者。记录患者临床特点、辅助检查、脑MRI影像表现、治疗方案、随访情况及终点事件等。每位患者自发病开始定期随访（6个月、1年、2年及3年等）,研究截止时间为2020年10月31日。终点事件包括疾病复发和改良Rankin量表（modified Rankin Scale,mRS）评分。采用COX回归模型评估与抗NMDA受体脑炎复发相关的危险因素,采用二元logistic回归评估与疾病预后不佳相关的危险因素。2.抗NMDA受体脑炎的脑MRI特征与预后因素分析:纳入完成脑MRI检查的抗NMDA受体脑炎患者的临床资料并分析脑MRI特征（包括分布位置、病灶数量、是否对称、影像转归等）。定期随访,以2年复发情况及mRS评分评估疾病的临床结局。我们评估了发病时的脑MRI成像结果与临床症状、复发和预后的关系。采用二元logistic回归评估不同的影像特征与临床特点的相关性。通过COX风险回归模型评估可能影响复发的脑MRI影像学预测因素,通过二元logistic回归模型评估可能影响预后的脑MRI影像学预测因素。3.抗NMDA受体脑炎临床结局预测模型的构建与评估:纳入确诊为抗NMDA受体脑炎的研究队列,将人群随机分为训练集和测试集,对每个可能影响临床结局的自变量进行统计检验,分类变量用卡方检验,连续变量用秩和检验;首先筛选出在疾病复发组/未复发组,以及预后不良组/预后良好组之间有显著性差异的指标。然后在训练集中使用随机森林模型（R3.6.0,RandomForest包）进行交叉验证挑选出用于预测的指标,建立随机森林模型。最后通过模型计算训练集和测试集各种临床结局的概率,并绘制了受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线,并计算 ROC 曲线下面积（Area Under Curve,AUC）,评估模型区分度;基于随机森林预测结果,利用混淆矩阵的方法计算训练集和测试集的ACC准确率（Accuracy,ACC）,评估模型准确性。结果:1.抗NMDA受体脑炎的临床特征与预后因素分析:最终纳入抗NMDA受体脑炎160例,中位年龄26岁（17.0,41.8）岁,男性67例（41.9%）,女性93例（58.1%）。47%的患者合并肿瘤,95%的患者接受了一线免疫治疗（糖皮质激素、静脉注射免疫球蛋白（intravenous immunoglobulins,IVIg）、血浆置换（plasma exchange,PEX））。随访 1～7 年（中位 2 年）,34 例（25.4%）复发,19 例（15.2%）患者预后不良（mRS≥3分）。多变量分析显示,年龄（风险比[Hazard Ratio,HR]=1.04,95%可信区间[Confidence Interval,CI]:1.01-1.07,P=0.011）,脑 MRI 异常（HR=3.03,95%CI:1.20-7.62,P=0.019）和颅内压（HR=1.01,95%CI:1.001-1.01,P=0.023）与抗NMDA受体脑炎的复发风险增加显著相关,而糖皮质激素冲击治疗（HR=0.31,95%CI:0.13-0.74,P=0.009）与抗NMDA受体脑炎的复发风险降低相关。年龄（比值比[Odds Ratio,OR]=1.04,95%CI:1.004-1.08,P=0.030）和中枢性通气不足（OR=4.78,95%CI:1.28-17.89,P=0.020）与抗NMDA受体脑炎2年不良预后相关。2.抗NMDA受体脑炎的脑MRI特征与预后因素分析:最终纳入完成脑MRI检查的患者144例,脑MRI正常52例（36.1%）,脑MRI异常（abnormal）或不典型（atypical）改变92例（63.9%）,其中存在典型异常的炎性信号患者65例（45.1%）,仅存在脑白质病变、缺血灶及脑室扩大、脑萎缩等不典型异常表现患者27例（18.8%）。2年随访期间,34例（29.3%）复发,10例（9.4%）预后不佳（mRS≥3分）,其中4例（3.7%）死亡。MRI影像特点与初始临床症状存关系:二元logistic回归提示岛叶MRI异常与急性症状性癫痫（OR=3.048,95%CI:1.026-9.060,P=0.045）相关,脑白质病变与认知障碍（OR=2.730,95%CI:1.096-6.799,P=0.031）相关。多因素分析显示:抗NMDA受体脑炎2年预后不佳的危险因素有:脑MRI异常部位的数量（OR=1.573,95%CI:1.129-2.192,P=0.007）和入住 ICU（OR=15.312,95%CI:1.684-139.198,P=0.015）;2年复发的危险因素有:年龄（HR=1.031,95%CI:1.005-1.058,P=0.018）和丘脑异常（HR=2.896,95%CI:1.159-7.238,P=0.023）。3.抗NMDA受体脑炎临床结局预测模型的构建与评估:复发预测模型（模型一）包含的指标有:CRP,住院日、年龄、纤维蛋白原、舒张压;模型一对训练集预测AUC的值为0.6632（95%CI:0.5342-0.7922）,对测试集预测AUC的值为0.6644（95%CI:0.4498-0.879）,模型区分度较低;训练集ACC为0.784,测试集ACC为0.810,预测结果与实际结果相符程度较高,准确性较好。预后不佳预测模型（模型二）包含指标有:入住ICU,自主神经功能障碍、肺通气功能障碍、尿蛋白及脑脊液白细胞计数;模型二对训练集预测AUC的值为0.7839（95%CI:0.6062-0.9615）,模型区分度中等,对测试集预测的AUC的值为0.678（95%CI:0.4117-0.9444）,模型区分度较低;训练集ACC为0.902,测试集ACC为0.892,预测结果与实际结果相符程度较高,准确性较好。结论:1.糖皮质激素冲击治疗与抗NMDA受体脑炎的复发风险降低相关,而年龄增长、MRI异常及颅内压升高与抗NMDA受体脑炎2年复发风险增加相关;年龄增长和中枢性通气不足提示预后不良。2.脑MRI特征与抗NMDA受体脑炎的临床表现、预后和复发之间都有密切关系:岛叶MRI异常与急性症状性癫痫相关,脑白质病变与认知障碍相关;更多的脑MRI异常部位数量和入住ICU提示2年预后不良;而年龄增长和丘脑异常与2年复发风险增加有关。3.机器学习预测模型对抗NMDA受体脑炎复发及预后不佳的风险预测有一定价值。