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为探究炎症负担指数(IBI)与脓毒症患者死亡率的关系,研究人员基于 MIMIC-IV 3.0 数据集开展回顾性研究。结果显示,IBI 升高与患者 28 天内、ICU 住院期间及整个住院期死亡率增加显著相关,这为评估脓毒症患者预后提供了新指标。
脓毒症,这个听起来陌生却又极其危险的病症,正严重威胁着全球众多患者的生命健康。根据 Sepsis 3.0 的定义,脓毒症是由免疫反应失调引发的危及生命的器官功能障碍。2017 年,全球约有 4890 万新增脓毒症病例,1100 万人因脓毒症死亡,占全球全因死亡率的 19.7% 。多年来,脓毒症始终是全球医疗卫生领域的重大挑战。
早期识别脓毒症高危死亡患者,对于临床医生制定最佳治疗决策、改善患者预后至关重要。像 C 反应蛋白(CRP)、中性粒细胞和淋巴细胞水平等常见炎症标志物,虽已知与脓毒症不良结局有关,但多种炎症标志物与死亡率之间的关系仍未得到充分探究。近年来,炎症负担指数(IBI)逐渐进入人们的视野,它作为一个综合生物标志物,整合了 CRP、中性粒细胞和淋巴细胞,能反映个体整体炎症和免疫状态,在中风、癌症、慢性炎症性气道疾病(CIAD)等疾病结局评估中发挥了重要作用。然而,IBI 与脓毒症患者不良结局的关系尚不明确。
为了解开这个谜团,来自自贡市第四人民医院急诊科、自贡市人工智能与医学大数据研究院等机构的研究人员,开展了一项基于 MIMIC-IV(3.0)数据库的回顾性研究。该研究成果发表在《BMC Infectious Diseases》上。
研究人员从 MIMIC-IV(3.0)数据库中筛选出 2008 年至 2022 年的 1828 例脓毒症患者。纳入标准为年龄 18 岁及以上,且符合 Sepsis-3 诊断标准;排除标准包括 ICU 住院时间少于 24 小时、多次 ICU 入院(仅考虑首次入院)、缺乏初始 CRP、中性粒细胞和淋巴细胞计数检测数据以及孕妇。研究的主要终点是 28 天内全因死亡率,次要终点包括 ICU 住院期间和整个住院期间的全因死亡率 。
在研究过程中,研究人员运用了多种技术方法。首先,利用 PostgreSQL 软件提取患者的人口统计学信息、生命体征、实验室检测数据等,并计算患者的序贯器官衰竭评估(SOFA)评分,根据公式 IBI=CRP×中性粒细胞 / 淋巴细胞计算 IBI 值。然后,对数据进行统计分析,对于偏态分布的连续变量以中位数(四分位数间距 [IQR])表示,分类变量以计数或百分比表示。若 IBI 变量呈正态分布则直接分组,否则通过对数转换为 LnIBI 后分组。使用 CBCgrps 软件包进行常规描述性统计分析,通过单因素二元逻辑回归筛选出 P<0.1 的变量纳入后续调整模型,利用方差膨胀因子(VIF)评估变量间的多重共线性。运用受限立方样条(RCS)分析 IBI/LnIBI 与死亡率的剂量反应关系,比较 IBI/LnIBI 与 SOFA、CRP、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数的受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC),通过 Kaplan-Meier 生存曲线和对数秩检验比较四组患者的 28 天生存率,并基于年龄、性别和 SOFA 评分进行分层分析和交互作用分析。
研究结果如下:
- 基线特征:1828 例患者中,男性 1047 例(57.28%),女性 781 例(42.72%),中位年龄 64.6 岁(IQR 53.2 - 75.0)。28 天内全因死亡率为 17.78%(325/1828),ICU 住院期间为 17.34%(317/1828),整个住院期间为 18.22%(333/1828) 。与 LnIBI 最高四分位数(Q4)相比,其他三个四分位数(Q1 - Q3)的患者血细胞比容、淋巴细胞计数、碳酸氢盐、血清氯、钠水平、舒张压(DBP)、体温和脉搏血氧饱和度(SpO2)更高;而 Q4 组患者的 CRP、中性粒细胞计数、白细胞(WBC)、阴离子间隙(AG)、血清肌酐、葡萄糖、国际标准化比值(INR)、凝血酶原时间(PT)、部分凝血活酶时间(PTT)、心率、呼吸频率和 SOFA 评分更高,且死亡率也显著更高(P<0.001) 。
- LnIBI 与死亡率的关系:多变量逻辑回归分析显示,在完全调整模型(Model III)中,LnIBI 是 28 天全因死亡率(OR 1.093 [1.014, 1.179],P=0.021)、ICU 死亡率(OR 1.106 [1.025, 1.195],P=0.01)和住院死亡率(OR 1.1 [1.022, 1.187],P=0.012)的独立危险因素。与 LnIBI 最低四分位数(Q1)相比,Q4 组患者 28 天全因死亡率(OR 1.638 [1.135, 2.382],P=0.009)、ICU 死亡率(OR 1.635 [1.126, 2.393],P=0.01)和住院死亡率(OR 1.621 [1.126, 2.35],P=0.01)的风险显著更高 。
- 剂量反应关系:受限立方样条回归模型表明,28 天、ICU 和住院死亡率风险随 LnIBI 水平升高呈线性增加 。
- ROC 曲线分析:LnIBI 的 AUC 小于 SOFA(P<0.05),但大于 CRP(P<0.05),与中性粒细胞计数或淋巴细胞计数相比无显著差异(P>0.05) 。
- 亚组分析:分层分析结果与逻辑回归分析一致,在各亚组人群中,LnIBI 与死亡率的关系相似,且交互作用分析显示各亚组间无显著交互作用 。
- Kaplan-Meier 生存曲线:LnIBI 最低四分位数(Q1)患者的 28 天生存概率显著高于最高四分位数(Q4)患者(P<0.0001) 。
研究结论和讨论部分指出,该研究首次证实了 IBI 与脓毒症患者死亡率之间存在显著相关性。在多变量调整模型中,IBI 独立与脓毒症患者 28 天内、ICU 住院期间和整个住院期间的死亡率相关,较高的 IBI 水平与更高的死亡率风险正相关。虽然 IBI 的预测性能不如传统的 SOFA 评分,但它仅依赖常规血液检测参数,能更快速、便捷地对脓毒症患者进行早期评估,可作为 SOFA 评分的补充工具。此外,亚组分析显示,IBI 与死亡率的相关性在老年患者(年龄≥65 岁)、女性和 SOFA 评分升高(评分≥8)的患者中更为显著,临床医生应重点关注这些人群。然而,该研究也存在一定局限性,如研究对象局限于美国脓毒症患者,具有地域局限性;研究为回顾性研究,存在固有偏倚;虽调整了多种潜在混杂因素,但仍无法完全排除残余混杂的风险。未来还需要更大规模、多中心、不同人群的研究来进一步验证这些结果。
总的来说,这项研究为脓毒症患者死亡率的预测提供了新的视角和潜在指标,有助于临床医生更精准地评估患者预后,制定个性化治疗方案,推动脓毒症诊疗领域的发展。