通过连续脉搏血氧饱和度分析预测急诊就诊婴幼儿毛细支气管炎的预后

《Pediatric Emergency Care》:Continuous Pulse Oximetry Analysis to Predict Outcomes in Young Infants With Bronchiolitis Presenting to the Emergency Department

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月21日 来源:Pediatric Emergency Care 1.1

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   背景:使用床旁监护仪持续测量的生命体征进行预测性分析,已改善了危重儿童的治疗结局。我们调查了在急诊科(ED)评估期间收集的持续脉搏血氧数据能否识别出呼吸功能恶化的低风险≤90天大支气管肺炎婴儿。方法:我们开展了一项单中心回顾性队列研究,纳入2021年11月至2025年11月期

  

背景:使用床旁监护仪持续测量的生命体征进行预测性分析,已改善了危重儿童的治疗结局。我们调查了在急诊科(ED)评估期间收集的持续脉搏血氧数据能否识别出呼吸功能恶化的低风险≤90天大支气管肺炎婴儿。方法:我们开展了一项单中心回顾性队列研究,纳入2021年11月至2025年11月期间就诊于三级儿科急诊科、患有支气管肺炎的≤90天大婴儿。通过ICD-10编码识别病例,并进行人工确认入选资格。从持续脉搏血氧仪中生成心率与血氧饱和度特征,取自急诊评估前2小时。主要结局为急诊到达后24小时内呼吸功能恶化,定义为启动高流量鼻导管、持续/双水平气道正压通气或有创机械通气。数据分为推导与验证队列(70/30,按结局分层)。使用L2正则化逻辑回归模型估算呼吸功能恶化概率,分类阈值优先保证敏感性。结果:在290名符合临床入选标准的婴儿中,117例具有足够的持续脉搏血氧数据;其中57例(49%)发生呼吸功能恶化。主要模型包含3个特征:心率中位数和四分位距(IQR)以及血氧饱和度IQR。在验证队列中,模型显示中等敏感性(0.78,95% CI:0.58-0.95)和一般鉴别力(AUROC=0.78,95% CI:0.62-0.93)。结论:我们推导并验证了一个模型,利用持续脉搏血氧数据识别低风险的支气管肺炎婴儿。经过进一步改进并整合到监护系统设计后,该方法可能增强持续脉搏血氧的临床实用性。

支气管肺炎的波动性病程可能给急诊临床医生带来挑战。虽然许多婴儿的病情是自限性的,但有一部分会发展为呼吸暂停或呼吸衰竭,其中小于3个月的婴儿风险更高。1–6 目前指南不建议对患有支气管肺炎的婴儿常规使用持续脉搏血氧监测,原因是其被认为与增加的补充氧气需求或住院率有关。7–11 然而,面对不确定性,临床医生通常会选择在急诊观察婴儿或将其收治入院进行呼吸监护。在监护期间常使用持续脉搏血氧监测,但在繁忙的临床环境中(如急诊科),所生成的数据很可能大部分未被观察和未使用。

相比之下,在重症监护环境中,生理监测是标准做法,持续测量的生理数据用于在明显的临床迹象出现之前检测恶化。在各种疾病中——包括新生儿败血症、坏死性小肠结肠炎和迟发性脑缺血——这种早期预警能力使得能够及时干预,并在新生儿试验中带来了败血症相关死亡率的 measurable 下降。12–17 类似的分析策略是否可以应用于急诊尚不清楚。本研究的主要目的是确定分析持续脉搏血氧数据(包括心率和血氧饱和度(SpO2)特征)能否预测≤90天大支气管肺炎婴儿的低呼吸恶化风险。

**材料与方法**

**研究设计、地点与人群**

我们开展了一项概念验证性回顾分析,以评估持续测量的生理数据在识别≤90天大支气管肺炎婴儿低呼吸恶化风险方面的作用。该分析纳入了2021年11月至2025年11月间有资格参与但未注册于某儿科急诊正在进行的的前瞻性队列研究的婴儿。父研究的研究程序已此前描述。18 对于本次分析,我们研究了ICD-10编码为支气管肺炎且未注册于父研究的≤90天大婴儿。

每位婴儿的病历均经人工审核以确认主治医师的支气管肺炎诊断。如果婴儿符合以下任何标准则予以排除:(1) 前1周内因同一疾病住院;(2) 气管切开术;(3) 基线(居家)使用氧气或呼吸支持;以及(4) 从其他医院转入。有合并症的婴儿未被排除,除非查阅临床医生记录提示其他诊断更可能。获得机构审查委员会批准,并豁免知情同意。

以下数据直接从病历中提取:人口统计学信息(年龄、性别、种族/民族及语言)、保险状态、生命体征、诊断测试结果、处置方式、初始急诊就诊后21天内的复诊情况,以及对于住院婴儿的最高护理水平和住院天数。人工病历审核用于记录胎龄、合并症、就诊症状和住院过程,包括补充氧气和呼吸支持的使用及其时间点。

生理数据,包括脉搏血氧仪持续测量的心率和SpO2,从床旁监护仪以1 Hz的采样频率提取(Philips IntelliVue多参数患者监护仪;阿姆斯特丹,荷兰),采用此前描述的方法。18

**定义与结局指标**

主要结局为急诊到达后24小时内呼吸功能恶化,定义为新使用呼吸支持,包括高流量鼻导管(HFNC)、持续(CPAP)和双水平(BIPAP)气道正压通气,和/或有创机械通气。低流量补充氧气不被视为呼吸支持。鉴于样本量较小,我们选择不对复合结局的每个组成部分进行单独评估。此外,我们关注24小时内启动的呼吸支持,因为它反映了最影响处置决策的恶化程度:需要低流量氧气的快速复诊对临床医生和家属的影响较小,而需要呼吸支持的则不然。在当地,HFNC在支气管肺炎治疗中很少使用。机构规程规定了各级护理可提供的呼吸支持类型和用量。

**统计分析**

**生理数据处理与特征生成**

为了创建一个既具有临床实用性又能在确定急诊患者处置决策的典型时间范围内应用的模型,生理数据窗口在放置呼吸支持或急诊到达后2小时的时间点截断,以先到者为准。鉴于临床医生启动和滴定氧气的阈值存在很大差异,我们未根据低流量补充氧气的使用进行截断。如果心率或SpO2数据点数少于1800个、跨度小于30分钟,或第一个数据点记录在分诊生命体征获取后60分钟以上,则进一步排除患者,这些标准旨在排除监测不足、不适于分析的记录,包括受探头移位或监护仪断开影响的记录。在采样窗口内过早达到研究结局且因此缺乏上述规定足够数据点的患者被排除在分析之外。未进行先验样本量计算。

鉴于缺乏关于在此人群中利用连续生理数据进行特征选择的文献指导,我们的候选特征选择基于先前关于早产儿的研究工作,15,16,19,20 现有支气管肺炎指南中使用的单点SpO2测量值,11,21–23 以及临床医生在被提醒后可能主动观察持续去饱和持续时间的估计值。我们从心率和SpO2中生成10个候选特征:心率中位数和四分位距(IQR);SpO2中位数和IQR;SpO2低于87%、90%或93%的计数比例(即低于阈值的数据点除以总数据点数);以及每监测小时内SpO2低于87%、90%和93%的持续去饱和率。

持续去饱和定义为SpO2低于阈值且持续至少30秒;≤5秒的间隙被视为满足阈值的连续运行(例如,如果间隙前后均<93%,则假定缺失数据值为<93%),并计入总耗时。每次去饱和运行被分为完整的30秒区间(例如,70秒的运行计为2个区间),比率为每监测小时内的总区间数。

这些生理汇总测量值作为患者级别特征数据集生成并存储。未对个别心率或SpO2值进行阈值排除。

**特征选择**

患者级别特征数据集按结局进行分层随机分割,分为推导(训练集,70%)和内部验证(留出集,30%)队列,使用固定种子。两组中结局患病率相等。特征选择和模型训练仅在推导队列上进行。

使用Spearman秩相关和方差膨胀因子(VIF)审查特征的稀疏性和共线性。所有3个评估去饱和比例的指标,以及<87%和<90%的持续去饱和率在全样本中代表稀疏(中位数:≤0.05),因此被排除。心率中位数和IQR彼此以及与任何SpO2衍生特征之间不存在有意义的关联(所有|ρ|<0.3),予以保留。

剩余3个SpO2衍生特征存在共线性。在缺乏先验证据支持选择其中一个作为低氧负荷的测量指标的情况下,我们保留了2个临床上合理且互不相同的指标:<93%的持续去饱和率作为去饱和频率的测量指标,以及SpO2 IQR作为SpO2波动性的测量指标。鉴于其共线性,构建了2个预先指定的模型:一个主要模型由心率中位数、心率IQR和SpO2 IQR组成,另一个次要模型用<93%的持续去饱和率替代SpO2 IQR。两个模型中所有特征的VIF均为1。

**模型开发与评估**

每个模型均拟合为L2正则化逻辑回归。正则化参数C通过5折分层交叉验证选择。使用交叉验证的受试者工作特征曲线下面积(AUROC)和Brier评分(概率准确性度量,范围:0至1,越低越好)总结推导队列性能。

由于预期用途是识别低呼吸恶化风险的患者,模型评估基于预先指定的操作点,目标为最低90%的敏感性。概率阈值使用推导队列交叉验证的折外预测固定。

在验证队列中,使用AUROC和精确率-召回率曲线下面积(AUPRC)评估模型鉴别力,95% CI通过2000次bootstrap重抽样估计。在预先指定的阈值下,报告敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值及其95% CI。使用Brier评分、校准幅度(预测均值与观测风险之差)以及从非正则化逻辑回归中得出结局对预测风险logit的校准截距和斜率评估模型校准。

我们此外使用非正则化单变量和多变量逻辑回归表征每个预测因子与呼吸恶化的关联。预测因子在模型拟合前进行标准化,以便比较不同尺度测量变量的比值比(OR),每个OR反映每增加1个标准差(SD)时odds的变化;所有估计均计算Wald 95% CI。这些模型在全队列(推导加验证)中拟合。所有分析使用(Python版本3.13.5;Python Software Foundation, Wilmington, DE)和SPSS版本30(IBM Corp., Armonk, NY)进行。

**结果**

在290名符合研究资格的婴儿中,175例有脉搏血氧数据。58名婴儿因数据点数不足或未在分诊后首小时内有第一个数据点而被排除,留下117例婴儿用于分析。分析队列的患者特征总结见表1。

大多数婴儿为足月出生(n=98,84%),且无合并症(n=108,92%)。

表1 分析队列的特征
队列类型 n(%) 基线特征
全队列(n=117) 推导队列(n=81) 验证队列(n=36)
年龄(天)
0–30 24(21) 18(22) 6(17)
31–60 52(44) 38(47) 14(39)
61–90 41(35) 25(31) 16(44)
男性 79(68) 57(70) 22(61)
种族/民族
西班牙裔 55(47) 38(47) 17(47)
非西班牙裔白人 47(40) 33(41) 14(39)
非西班牙裔黑人 3(3) 2(2) 1(3)
其他或未知 12(10) 8(10) 4(11)
胎龄*
足月(≥37周) 98(84) 69(85) 29(81)
早产(<37周) 19(16) 12(15) 7(19)
胎龄中位数(周)[四分位距] 38.6 [37.0–39.7] 38.7 [37.3–39.7] 37.9 [36.4–39.5]
合并症? 9(8) 7(9) 2(6)
保险状况
公立保险 107(91) 75(93) 32(89)
私人保险 8(7) 4(5) 4(11)
无保险或未知 2(2) 2(2) 0
急诊就诊时症状?
病程时长,中位数(天)[四分位距] 3 [2–4] 3 [2–4] 3 [2–5]
鼻塞或流涕 106(91) 74(91) 32(89)
咳嗽 100(85) 71(88) 29(81)
气短 89(76) 63(78) 26(72)
呼吸急促持续时间,中位数(天)[四分位距] 0 [0–1] 0 [0–1] 0 [0–2]
喂养困难 50(43) 33(41) 17(47)
发热 27(23) 19(23) 8(22)
呕吐 19(16) 12(15) 7(19)
尿量减少 18(15) 11(14) 7(19)
与呛咳或咳嗽相关的肤色改变 15(13) 9(11) 6(17)
家长目击的呼吸暂停 6(5) 5(6) 1(3)
急诊分诊生命体征
心率,中位数(次/分)[四分位距] 160 [147–170] 159 [146–171] 162 [148–170]
呼吸频率,中位数(次/分)[四分位距] 48 [41–56] 46 [41–56] 49 [41–60]
血氧饱和度,中位数[四分位距] 97 [95–99] 97 [95–99] 97 [95–98]
急诊到院后24小时内呼吸功能恶化 57(49) 39(48) 18(50)
急诊评估期间接受补充氧气 31(26) 19(23) 12(33)
呼吸道病原体检测§ 112(96) 76(94) 36(100)
检出≥1种病毒 102(91) 69(91) 33(92)
RSV阳性,REV阴性 66(65) 45(65) 21(64)
RSV阴性,REV阳性 15(14) 9(13) 6(18)
RSV阳性,REV阳性 10(10) 7(10) 3(9)
其他病毒 11(11) 8(12) 3(9)
急诊处置
出院回家 31(26) 23(28) 8(22)
住院 86(74) 58(72) 28(78)
住院过程(n=86)(n=58)(n=28)
最高护理级别
普通病房 55(64) 38(66) 17(61)
过渡病房 12(14) 7(12) 5(18)
重症监护室 19(22) 13(22) 6(21)
住院期间接受补充氧气 58(67) 38(66) 20(71)
最高呼吸支持级别
无 26(30) 18(31) 8(29)
高流量鼻导管 1(1) 0 1(3)
持续气道正压通气 44(51) 29(50) 15(54)
双水平正压通气 10(12) 7(12) 3(11)
有创机械通气 5(6) 4(7) 1(3)

*胎龄采用病历中可用的最具体信息进行分类。当胎龄以周和天记录时,出生≥37周的婴儿被归类为足月,出生<37周的婴儿被归类为早产。当缺少数值胎龄但病历中描述婴儿为足月或早产时,则使用该分类。中位胎龄是根据83名有数值胎龄的婴儿(64名足月和全部19名早产儿)计算的。
?合并症包括心脏疾病(n=5)、神经肌肉疾病(n=1)、肺部疾病(n=1)、先天性感染疾病(n=1)和遗传性疾病(n=1)。
?未明确记录于现病史或系统回顾中的症状被认为不存在。呼吸急促的持续时间是根据出现该症状的婴儿计算的。
§在112例接受呼吸道病原体检测中,111例使用22种病原体呼吸道病原体检测组合,1例使用4联检测(包括RSV、SARS-CoV-2和甲型/乙型流感病毒)。检出≥1种病毒的比例是在接受检测的婴儿中报告的;病毒分类是在检出≥1种病毒的婴儿中报告的。

ED表示急诊科;IQR,四分位距;REV,鼻病毒/肠道病毒;RSV,呼吸道合胞病毒。

被排除的婴儿住院可能性低于被纳入的婴儿(P<0.001,OR=0.37,95% CI:0.23–0.62),但住院时长在被收治的婴儿中无差异[中位数:2.6天(IQR=1.1至4.2)vs. 2.9天(IQR=1.6至4.5),P=0.23](补充表:被排除婴儿的特征,补充数字内容1,https://links.lww.com/PEC/B729)。

在分析队列的117名婴儿中,57名(49%)在急诊到院后24小时内出现呼吸功能恶化。从急诊到院到开始呼吸支持的中位时间为2.5小时(IQR=1.5至4.3)。22名婴儿(占发生结局的39%)在前2小时内病情升级,在预测窗口结束之前;35名(61%)在2小时后恶化(24名在>2至6小时之间,7名在>6至12小时之间,4名在>12至24小时之间)。在这35名婴儿中,预测窗口结束到开始呼吸支持之间的中位间隔为1.5小时(IQR=0.7至7.0)。另有3名婴儿(占未发生主要结局的5%)在就诊后24小时以上接受了呼吸支持。

模型表现 两个L2正则化logistic回归模型(主要模型:中位心率、心率IQR、SpO2 IQR;次要模型:中位心率、心率IQR、<93%持续低氧血症发生率)在推导队列(n=81,39例呼吸功能恶化)上进行了训练。主要模型显示出良好的区分能力(AUROC=0.68,95% CI:0.56–0.80;Brier评分0.24),次要模型表现相似(AUROC=0.67,95% CI:0.55–0.79;Brier评分0.24)。

在验证队列(n=36,18例呼吸功能恶化)中,主要模型具有良好的区分能力(AUROC=0.78,95% CI:0.62–0.93;AUPRC=0.82,95% CI:0.66–0.95),敏感性为0.78(95% CI:0.58–0.95),特异性为0.67(0.43至0.87)(图1)。18名发生呼吸功能恶化的婴儿中,4名(18%)被错误识别为低风险(表2)。其中无一名接受气管插管;3名被使用CPAP。一名升级为BIPAP的婴儿最初在家中出现呼吸暂停发作。在急诊科,他出现类似的呼吸暂停,持续长达15秒,伴有血氧饱和度降至70%。由于担心呼吸暂停,启动了CPAP并持续13小时。在停用CPAP支持期间,他又有15秒的呼吸暂停发作,未出现低氧血症或心动过缓,这促使启动了BIPAP并持续10小时。他因呼吸道病原体组合检测发现的肺炎支原体感染(无影像学肺炎)和大肠杆菌尿路感染接受治疗。

图1 验证队列中L2正则化logistic回归模型的预测性能。主要模型包括中位心率、心率四分位距和血氧饱和度四分位距。次要模型包括中位心率、心率四分位距和每小时<93%持续低氧血症发生率。AUPRC表示精确率-召回率曲线下面积;AUROC,受试者工作特征曲线下面积;FP,假阳性;FN,假阴性;NPV,阴性预测值;PPV,阳性预测值;TP,真阳性;TN,真阴性。

表2 验证队列中被主要模型误分类为呼吸功能恶化低风险的婴儿总结
年龄(天) 胎龄* 性别 病毒检测结果? 急诊停留时间(小时) 最高呼吸支持 接受补充氧气 最高护理级别 住院时长(天)
31 36周2天 男性 初次结果阴性,13小时后重复检测肺炎支原体阳性 8.7 BIPAP 是 重症监护室 4.4
48 37周0天 男性 副流感病毒3型 9.9 CPAP 是 普通病房 3.9
89? 39周0天 男性 呼吸道合胞病毒 12.7 CPAP 是 普通病房 1.6
78 足月 女性 鼻病毒/肠道病毒 16.7 CPAP 是 普通病房 1.7

*当电子病历中有数据时提供准确胎龄。
?基于呼吸道病原体组合检测结果。
?该婴儿在次要模型中也被识别为假阴性。

BIPAP表示双水平正压通气;CPAP,持续气道正压通气;ED,急诊科;LOS,停留时间。

在主要模型中,18名未发生呼吸功能恶化的婴儿中有12名(67%)被正确识别为低风险(表3)。其中,5名(42%)被收治住院,2名在等待住院床位期间从急诊出院。住院婴儿在急诊停留时间的中位数为7.2小时(IQR=5.4至21.9)。一名婴儿在住院期间接受了CPAP支持,但这发生在急诊就诊后24小时以上,住院第3天因发热升级为重症监护室护理并未导致呼吸支持升级。无出院婴儿在21天内再次就诊急诊。

表3 验证队列中被主要模型正确分类为呼吸功能恶化低风险的婴儿总结
患者特征 急诊检查和过程 住院过程
年龄(天) 胎龄* 性别 病毒检测结果? 急诊停留时间(小时) 处置方式 最高呼吸支持 接受补充氧气 最高护理级别 住院时长(天)
18? 39周0天 女性 RSV 18.9 收治住院 CPAP 是 重症监护室 6.6
29 39周2天 男性 阴性 4.5 收治住院 无 否 普通病房 1.1
19§ 40周4天 男性 REV 6.2 收治住院 无 是 普通病房 3.5
69§ 32周4天 女性 副流感病毒3型 24.8 收治住院但在等待床位分配期间从急诊出院 NA NA NA NA
16§ 足月 女性 阴性 7.2 收治住院但在等待床位分配期间从急诊出院 NA NA NA NA
68§ 39周1天 女性 RSV 4.7 出院 NA NA NA NA
77 足月 男性 RSV 4.2 出院 NA NA NA NA
67 37周2天 男性 RSV 3.7 出院 NA NA NA NA
69 足月 男性 REV 3.7 出院 NA NA NA NA
70§ 足月 男性 RSV 4.0 出院 NA NA NA NA
64§ 31周5天 女性 REV 4.2 出院 NA NA NA NA
88§ 37周6天 男性 RSV 4.1 出院 NA NA NA NA

*当电子病历中有数据时提供准确胎龄。
?基于呼吸道病原体组合检测结果。
?该婴儿因住院第2天呼吸窘迫加重(初始就诊后>24小时)被使用CPAP。第二天,她因新发发热伴呼吸窘迫加重被升级为重症监护室护理,但无需超过CPAP的呼吸支持。她在等待培养结果期间接受了抗生素治疗(血液、尿液和脑脊液培养),结果均为阴性。
§这些婴儿在次要模型中也被识别为真阴性。

CPAP表示持续气道正压通气;ED,急诊科;LOS,停留时间;REV,鼻病毒/肠道病毒;RSV,呼吸道合胞病毒。

次要模型具有相似的区分能力(AUROC=0.78,95% CI:0.62–0.92;AUPRC=0.79,95% CI:0.62–0.94),敏感性更高(0.94,95% CI:0.81–1.00)但特异性较低(0.39,95% CI:0.16–0.63)。该模型正确将18名婴儿中的7名(39%)分类为低风险,并将1名婴儿(89天大,在主要模型中也被误分类)误分类为低风险。

Brier评分为0.197(主要模型)和0.188(次要模型),两个模型的整体校准接近零(补充图,补充数字内容2,https://links.lww.com/PEC/B730)。

预测因子与结局关联 在完整分析队列中,单变量分析显示中位心率(OR=2.50,每增加1个标准差,95% CI:1.54–4.04)和<93%持续低氧血症发生率(OR=1.61,95% CI:1.06–2.45)与呼吸功能恶化相关(补充表,补充数字内容3,https://links.lww.com/PEC/B731)。在与主要模型和次要模型相同预测因子集的多变量模型中,估计值相似。由于这些模型未经惩罚且在合并的推导和保留样本中拟合,它们是描述性的而非对以上性能估计的独立验证。

讨论 在本研究中,我们开发了一个模型,利用婴儿在急诊停留最初2小时内连续脉搏血氧仪产生的3个心率和SpO2生理特征来识别呼吸功能恶化低风险的婴儿。该模型识别出呼吸功能恶化低风险的婴儿,未遗漏任何需要无创机械通气的婴儿。对于1名被遗漏的婴儿(出现短暂但反复的呼吸暂停发作导致升级为BIPAP),在模型中添加临床数据可能会提高检测率。在低风险婴儿中,住院时间较短者和在等待住院床位分配期间出院者凸显了减少住院的潜在机会。

以往研究评估了连续脉搏血氧仪在婴儿毛细支气管炎中的作用,发现其使用的证据有限。24–26大多数研究关注稳定的住院患者,且均未考虑监测期间捕获的大量数据。它们还排除了<4周的婴儿,且儿童需要满足长达≥6小时的广泛临床稳定性标准。我们选择了更具代表性的急诊科婴儿样本,涵盖不同临床严重程度。

传统的毛细支气管炎临床模型依赖于SpO2的单点测量。在我们的研究中,无论后续是否发生呼吸功能恶化,分诊时中位SpO2均正常。这与美国儿科学会评估一致,即间歇测量的SpO2对毛细支气管炎呼吸窘迫的预测价值有限。11然而,这一局限性可能反映了SpO2的测量和实际操作方式,而非基础生理数据缺乏信号。

我们的发现应结合以往关于毛细支气管炎婴儿连续脉搏血氧仪的研究进行解读。在一项基于急诊科的研究中,<1岁的毛细支气管炎婴儿接受36小时连续脉搏血氧监测;有和没有低氧血症的婴儿在急诊出院后重新住院率相似且较高。27其他研究者发现,在从急诊出院回家的6周至12个月毛细支气管炎婴儿中,有和无低氧血症的婴儿以及低氧血症的持续时间在未计划返院就诊方面无差异。28结合我们自己的验证结果,这些发现表明单独的SpO2不能完全捕捉毛细支气管炎的严重程度,且未来模型应纳入其他呼吸做功的客观测量指标。

从更广泛的减少不必要监测的努力来看,我们的方法支持在急诊进行短期监测以识别可以安全出院的低风险小婴儿,减少因单纯观察而延长的急诊停留时间和住院。在此框架下的监测针对特定的分诊窗口且具有明确的终点,而非无差别或长时间应用。

本研究存在局限性。首先,作为关于呼吸支持使用具有机构特定实践的单一中心回顾性研究,我们的发现可能无法推广到其他环境。

其次,虽然使用无创呼吸支持较为常见,但侵入性机械通气这一更为严重的结局事件很少被观察到。与此相关的是,样本量较小以及结局事件数量有限,导致留出集性能估计的置信区间较宽,因此点估计值应被视为初步结果。然而,本研究证明了持续分析的生理数据可能有助于预测婴儿毛细支气管炎患者的临床重要结局。鉴于缺乏定义该人群最佳生理阈值的文献,完全的事先特征选择方法不可行。纳入临床或病毒学预测因子也可能在保持足够敏感性的同时提高特异性。例如,过度期呼吸或短暂呼吸暂停(而非真正的呼吸暂停)可能不会伴随心率或血氧饱和度(SpO2)的可见变化,但在体格检查中仍可能具有临床可见性。或者,纳入胸部阻抗波形分析以特异性检测呼吸暂停,可能有助于客观地检测和量化呼吸暂停。与既往研究一致,心率未根据体温进行调整,因为体温仅间歇性测量。脉搏血氧仪可能会高估深色皮肤婴儿的动脉血氧饱和度,但由于本研究中仅有3名婴儿(3%)被报告为非西班牙裔黑人,且该人群很少采集动脉血气,因此我们无法在研究中评估这一点。由于婴儿为回顾性识别,我们无法纳入那些未因临床目的接受持续脉搏血氧监测的婴儿。这些婴儿更有可能被出院回家,这可能反映了较低的疾病严重性和临床医生对安全出院的更大确定性。同样,我们无法纳入那些到达后很快接受呼吸支持的严重毛细支气管炎婴儿。鉴于观察性研究的结构,这是一个预期的局限性,并非该低风险预测模型的目标人群。我们没有排除在临床过程中接受低流量补充氧气的婴儿。这一选择很可能高估了部分婴儿的SpO2值,并使我们无法在模型中评估更严重的持续性低血氧特征。然而,对于一个旨在识别低风险婴儿的模型来说,将其扩展至可能暂时接受补充氧气的急诊婴儿,将有助于扩大模型的实用性。最后,未去除可能由运动伪影引起的极端值,因为基于阈值的伪影去除可能会移除具有临床意义的数据。我们的方法通过在构建时间归一化特征时考虑信号丢失,并依赖于对短暂极端值相对稳健的汇总指标,从而降低了虚假性低血氧或心动过速影响模型性能的可能性。需要更大规模的、前瞻性的队列来确定,更为细致的生理表征(例如波形级别分析和动态时间特征)与病毒学和临床数据整合后,是否能改进现有预测因子,并达到临床使用所需的敏感性和特异性平衡。前瞻性评估还应确定此类模型能否将婴儿分为低、中和高风险组,以指导处置和管理决策。总之,本研究强调了持续测量的生理数据与机器学习等分析方法的进步相结合,在帮助识别毛细支气管炎婴儿呼吸恶化的低风险状态方面的潜力。当这些方法经过完善并整合到监测设备设计中后,它们可以减少与当前基于单值阈值的监测系统相关的警报疲劳,减少对孤立值的依赖,从而可能减少因医学法律问题或临床轨迹的主观印象而驱动的住院。在此过程中,我们将推动护理向更为精细的、针对患者和疾病的特异性算法转变,这些算法提供客观数据以指导临床决策。
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