不同入院体质指数（BMI）状态下，ICU脓毒症患者体质指数变化与短期死亡风险之间的关联：基于MIMIC-IV数据库的分析

《Frontiers in Immunology》：Association of body mass index changes with short-term mortality risks in ICU patients with sepsis across different admission BMI states: analysis of the MIMIC-IV database

动态BMI变化与脓毒症30天死亡率的关系研究显示，BMI变化率每增1%使死亡率上升2%，但存在基线BMI分层效应：BMI<18.5时-2%为保护阈值，18.5-24.9时+4%为风险转折点，≥25时-1%为临界值。动态BMI预测效能（AUC 0.58）优于静态测量（AUC 0.53）。

　　本研究聚焦于重症监护病房（ICU）中患有脓毒症的患者，探讨了动态体重指数（BMI）变化与30天死亡率之间的剂量-反应关系，并确定了不同基线BMI水平下的风险分层阈值。BMI作为评估营养状况的重要指标，长期以来被用作预测脓毒症患者预后的工具。然而，目前对BMI在ICU期间的变化轨迹及其对短期死亡风险的影响仍缺乏系统性的研究。本文通过分析MIMIC-IV数据库中的5577名成人脓毒症患者，揭示了BMI变化与死亡率之间的复杂关系，强调了动态监测BMI的重要性，以及基于个体基线BMI制定精准管理策略的临床价值。

### 一、研究背景与意义

脓毒症是一种由感染引发的全身性炎症反应综合征，常导致多器官功能障碍，是全球范围内导致死亡的重要原因之一。尽管在脓毒症治疗方面取得了显著进展，但其短期死亡率仍然较高，平均在15%至30%之间，而一年后的死亡率甚至超过40%。因此，识别可改变的预后因素对于改善患者结局至关重要。BMI作为衡量营养状况的常用指标，已被广泛应用于脓毒症的预后评估，但其与死亡率的关系并非单一，而是呈现出复杂的非线性模式。一些研究指出，肥胖（BMI ≥25 kg/m2）与脓毒症患者死亡率降低之间存在“肥胖悖论”现象，而低体重（BMI <18.5 kg/m2）则与更高的死亡风险相关。然而，这些研究大多基于单一时间点的BMI测量，未能全面反映ICU期间BMI的动态变化对预后的影响。

本研究旨在填补这一空白，通过分析ICU期间BMI的动态轨迹，探讨其与30天死亡率之间的剂量-反应关系，并进一步识别不同基线BMI水平下的风险阈值。研究结果不仅有助于理解BMI变化对脓毒症患者生存的影响机制，还为临床制定个体化的体重管理策略提供了科学依据。

### 二、研究方法

本研究采用回顾性、多中心队列研究设计，数据来源于MIMIC-IV数据库（2008–2022年），该数据库整合了美国贝斯以色列女执事医疗中心（Beth Israel Deaconess Medical Center）多个ICU的去标识化临床数据。研究对象为符合脓毒症3.0标准的成人患者，即存在感染并伴有序贯器官衰竭评估（SOFA）评分≥2的患者。研究纳入了所有首次ICU入院的患者，并排除了那些在ICU期间体重变化信息缺失或住院时间不足24小时的患者，最终共纳入5577名符合条件的患者。

为了准确捕捉BMI变化与死亡率之间的非线性关系，研究团队采用了多变量Cox比例风险模型结合限制性三次样条（RCS）分析的方法。通过这种方法，研究人员能够识别不同基线BMI群体中BMI变化的临界点，即BMI变化对死亡风险的影响发生转折的点。此外，为了进一步验证BMI变化的阈值效应，研究还应用了两段线性回归模型，并通过递归算法确定临界值。同时，研究还进行了敏感性分析，评估了多重插补方法对结果的影响，确保结论的稳健性。

### 三、研究结果

研究结果显示，ICU期间BMI的变化与30天死亡率之间存在显著的剂量-反应关系。在经过多变量调整后，BMI变化率每增加1%，30天死亡率就上升2%（风险比HR为1.02，95%置信区间CI为1.02–1.02，p<0.001）。然而，在低体重患者（BMI <18.5 kg/m2）群体中，BMI变化率与死亡率之间没有显著关联（HR为0.99，CI为0.98–1.00，p=0.093），这可能意味着在低体重患者中，BMI的进一步下降并不会显著增加死亡风险，而是在一定范围内维持相对稳定的体重可能更有利。

通过RCS分析，研究人员发现BMI变化率与死亡率之间的关系在不同基线BMI群体中呈现非线性特征，且存在不同的临界点。具体而言，低体重患者的临界点为-2%，即BMI下降超过2%后，其对死亡率的影响不再显著；而正常体重（18.5–24.9 kg/m2）和超重/肥胖（≥25 kg/m2）患者的临界点分别为+4%和-1%。这些临界点的发现表明，BMI变化对死亡率的影响并非均匀分布，而是因基线BMI水平的不同而有所差异。

此外，研究还发现，动态BMI变化指标在预测30天死亡率方面的性能优于静态的入院BMI值。通过计算BMI变化率（即出院BMI与入院BMI的差值占入院BMI的比例），研究人员发现其对死亡率的预测能力显著提高，具体表现为更高的曲线下面积（AUC）。AUC值达到0.584，显著高于静态BMI的AUC值（0.5348）。这表明，BMI的变化轨迹在临床评估中具有更高的敏感性和特异性，能够更准确地反映患者的病情变化。

### 四、研究讨论

本研究的发现进一步深化了对BMI与脓毒症死亡率之间复杂关系的理解。在正常或较高BMI患者中，BMI的增加与死亡风险上升呈正相关，而在低体重患者中，BMI的进一步下降似乎并不显著增加死亡风险。这一现象可能与低体重患者本身缺乏足够的代谢储备有关，而较高BMI患者在经历适度的体重下降后，反而表现出更好的生存率，这可能与脂肪组织提供的代谢和抗炎保护有关。

值得注意的是，研究中发现的BMI变化临界点具有重要的临床意义。例如，对于低体重患者，BMI下降超过2%后，其对死亡率的影响不再显著，这可能意味着在这一群体中，允许适度的体重下降可能是安全的，甚至有助于改善预后。而对于正常体重和较高BMI患者，BMI的进一步增加（尤其是超过4%）则显著增加死亡风险，提示需要严格控制体重增长，避免过度营养或液体超负荷。

此外，研究还探讨了BMI变化与死亡率之间的机制。研究人员认为，BMI的变化可能更多地反映了液体平衡的变化，而非脂肪或肌肉质量的实质性改变。在脓毒症的急性阶段，BMI的下降可能意味着液体复苏的完成，即组织中的水分被有效清除，而BMI的增加则可能提示持续的液体滞留或过度喂养，这些因素均可能加重多器官功能障碍，从而增加死亡风险。

### 五、研究的临床与公共卫生价值

本研究的发现对临床实践和公共卫生政策均具有重要指导意义。首先，从临床角度来看，BMI变化的动态监测能够帮助医生更准确地评估患者的营养状况和病情进展，从而制定更加个体化的治疗策略。传统的静态BMI测量可能无法反映患者在ICU期间的真实代谢状态，而动态BMI变化则能够提供更全面的信息，有助于早期风险分层和干预时机的把握。

其次，从公共卫生的角度来看，本研究的结果支持将动态体重监测纳入常规的脓毒症患者管理流程。通过识别不同基线BMI群体中的BMI变化临界点，可以为医院和公共卫生机构提供科学依据，制定更精准的营养和液体管理政策。例如，在低体重患者中，适度的体重下降可能有助于改善预后，而在正常或较高BMI患者中，需要严格避免体重的过度增加，以降低死亡风险。

此外，本研究还揭示了BMI变化在脓毒症患者管理中的潜在应用价值。通过将BMI变化转化为临床工具，医生可以在入院时即根据患者的基线BMI设定个性化的体重变化阈值，从而实现更精准的治疗。例如，在低体重患者中，BMI下降不超过2%可能被视为安全范围，而在正常或较高BMI患者中，BMI下降超过1%可能更有利于生存。这种基于个体差异的管理策略有助于优化资源分配，提高治疗效果。

### 六、研究的局限性

尽管本研究具有重要的临床和科研价值，但也存在一些局限性。首先，研究数据来源于美国单一三级医院的MIMIC-IV数据库，因此其外部效度仍需在其他多中心数据库（如eICU-CRD或JIPAD）中进一步验证。其次，BMI变化率的计算基于连续体重记录，但无法区分体重变化的具体成分（如脂肪、肌肉或水分的变化），因此可能受到液体复苏、利尿剂使用或水肿等因素的干扰。此外，本研究的终点仅限于30天的全因死亡率，未能涵盖ICU获得的功能障碍、长期生存率（如90天或1年）以及再入院率等指标，这限制了对BMI管理长期影响的评估。

最后，由于本研究为回顾性研究，无法获取详细的每日药物使用记录（如糖皮质激素、血管活性药物或利尿剂）以及营养处方和摄入-排出记录。这些因素可能在短期内显著影响体重，而与实际组织质量的变化无关，从而可能引入偏倚。因此，未来的研究需要进一步结合前瞻性数据，以验证这些临界点的临床适用性。

### 七、研究结论

综上所述，本研究通过对5577名脓毒症患者的纵向分析，揭示了BMI变化与30天死亡率之间的非线性关系。研究发现，BMI变化率每增加1%，30天死亡率就上升2%，而在低体重患者中，BMI变化率与死亡率之间没有显著关联。基于不同基线BMI水平，研究人员识别了BMI变化的临界点，分别为-2%（低体重）、+4%（正常体重）和-1%（超重/肥胖）。这些临界点为临床制定精准的体重管理策略提供了参考，也提示了动态监测BMI的重要性。

研究还强调，BMI变化作为动态指标，其在预测脓毒症患者30天死亡率方面的性能优于静态的入院BMI值。这表明，临床实践中应更加重视BMI的动态变化，而不仅仅是静态测量。通过将BMI变化纳入早期风险分层和治疗决策中，可以更有效地识别高危患者，优化营养和液体管理，从而降低脓毒症相关的短期死亡率。

### 八、研究启示与未来方向

本研究的发现为脓毒症患者的管理提供了新的视角。传统的静态BMI评估可能无法全面反映患者的病情变化，而动态BMI变化则能够提供更丰富的信息，帮助医生更精准地评估患者的营养状态和代谢变化。未来的研究应进一步探索BMI变化的具体机制，如液体平衡、营养摄入和代谢应激等因素对BMI变化的影响。此外，还需要在更多样化的患者群体中验证这些临界点的适用性，以确保其在不同人群中的普遍性和可靠性。

在临床实践中，BMI变化的动态监测应成为脓毒症管理的重要组成部分。通过实时跟踪患者的体重变化，医生可以更早地识别高危患者，并采取针对性的干预措施，如调整液体平衡、优化营养支持等。同时，BMI变化的临界点可以作为制定个体化治疗策略的依据，帮助医生在不同基线BMI水平下设定合理的体重管理目标。

从公共卫生角度来看，本研究的结果支持将动态体重监测纳入脓毒症的预防和管理措施中。通过建立标准化的BMI变化评估体系，可以提高对高危患者的识别能力，优化资源分配，并为政策制定提供科学依据。此外，未来的研究还可以结合基因、代谢组学和微生物组学等多维度数据，进一步探索BMI变化与脓毒症死亡率之间的复杂关系，为精准医学的发展提供新的方向。

总之，本研究通过对ICU期间BMI变化的深入分析，揭示了其与脓毒症患者30天死亡率之间的非线性关系，并为临床制定个体化的体重管理策略提供了重要的参考。未来的研究应进一步验证这些发现，并探索其在不同医疗环境和患者群体中的适用性，以推动脓毒症管理的精准化和个体化发展。