血清渗透压与接受心脏手术的ICU患者短期预后之间的关联：MIMIC-IV数据库的证据

《Current Problems in Surgery》：Association between serum osmolality and short-term outcomes in ICU patients who received cardiac surgery: evidence of the MIMIC-IV database

　　宋亚俊|于文达|刘斌
南京医科大学第二附属医院心血管外科，江苏省南京市210000，中华人民共和国

**摘要**
**目的**
评估血清渗透压（Osm）水平与入住重症监护病房（ICU）并接受心脏手术患者的短期预后之间的关联。

**方法**
从重症监护数据库中获取了≥18岁且接受心脏手术的ICU患者的记录。使用限制性三次样条曲线来评估血清Osm水平与短期预后（严重急性肾损伤（AKI）、谵妄和院内死亡率）之间的非线性相关性。多变量逻辑回归模型用于探讨血清Osm水平与严重AKI和谵妄之间的关联。多变量COX比例风险模型用于评估血清Osm水平与院内死亡率之间的关系。

**结果**
在总共5,788名患者中，2,406名患者出现严重AKI，542名患者出现谵妄，42名患者在医院内死亡。高血清Osm水平与心脏手术患者的严重AKI风险增加相关[比值比（ORs）=1.15，95%置信区间（CI）：1.01-1.32]和院内死亡率增加相关[风险比（HRs）=1.95，95%CI：1.05-3.64]，但与谵妄风险无关。严重AKI的风险与血清Osm水平呈非线性“J”曲线关系。血清Osm水平与谵妄风险之间存在非线性U形相关性。尽管血清Osm水平升高时院内死亡风险似乎有所增加，但未发现其与院内死亡率之间的非线性关联。

**结论**
血清Osm水平与接受心脏手术的ICU患者的短期预后相关。血清Osm可能是一个潜在的风险标志物，有助于识别需要密切关注的患者，以优化液体复苏方案和静脉补液，从而预防并发症。

**引言**
心脏手术患者术后并发症负担较重，报告的发生率在5.1%到81.2%之间。1,2 这些并发症是不良临床结局的重要决定因素，通常导致重症监护病房（ICU）资源使用增加和住院时间延长。3,4 既往研究表明，急性肾损伤（AKI）是心脏手术后最重要的并发症之一，估计患病率为15%-42%。5,6 术后谵妄也很常见，报告的发生率在9%到53.5%之间，7,8 其在ICU患者中尤为普遍。9 这一持续存在的挑战需要系统地识别可改变的预后因素，以增强风险分层并促进当代心脏外科护理中的个性化治疗。

血清渗透压（Osm）定义为体液中溶解离子和颗粒的总浓度，是液体平衡和肾功能的指标，主要由钠、钾、葡萄糖和尿素氮的水平决定。10 高Osm反映的脱水是肾功能损害的重要影响因素，11,12 可能导致脑灌注不足和激素变化，从而增加神经功能缺陷（如谵妄）的风险。13,14 直接测量的血浆Osm是金标准，但测量方法昂贵且复杂。血清Osm被提出作为直接测量的替代方法，具有高灵敏度和特异性，被推荐为脱水的实用指标。15,16 最近的研究表明，血清Osm水平与急性心肌梗死（AMI）、心力衰竭和髋部骨折患者的预后有关。17, 18, 19 然而，血清Osm水平与心脏手术患者预后的关系尚不清楚。

在此研究中，我们探讨了血清Osm水平与接受心脏手术的重症患者短期预后之间的关联，这可能有助于优化液体复苏方案和静脉补液，以预防并发症。

**方法**
**研究设计和人群**
该队列研究的数据来自Medical Information Mart for Intensive Care-IV（MIMIC-IV）数据库，这是一个包含美国马萨诸塞州波士顿一家三级学术医疗中心真实住院记录的关系型存储库（https://physionet.org/content/mimiciv/3.0/）。为了获取数据，一位作者完成了合作机构培训计划（CITI）考试。从数据库中识别出≥18岁且在首次入住ICU后接受心脏手术的患者。排除标准如下：（1）ICU住院时间少于12小时；（2）有精神分裂症、痴呆或肾移植史；（3）入住ICU时意识不清（格拉斯哥昏迷评分≤8分）；（4）入住ICU时诊断为AKI、谵妄或终末期肾病；（5）钠或尿素信息缺失；（6）生存信息或术后AKI或谵妄记录缺失。

**血清Osm定义**
血清Osm使用以下公式计算：
Osm = 1.86 × ([Na+] + [K+] + 1.15 × [葡萄糖] + [BUN] + 14

钠（Na+）、钾（K+）、葡萄糖和血尿素氮（BUN）的水平是在ICU入住后12小时内获得的。根据三分位数分布，患者被分为三组：低血清Osm（<287.641 mmol/L）、中等血清Osm（287.641-292.152 mmol/L）和高血清Osm（>292.152 mmol/L）。

**协变量**
使用结构化查询语言（SQL）在ICU入住后12小时内提取潜在的协变量。详细信息如下：
（1）社会人口统计学特征：年龄、性别、种族、保险状况、婚姻状况；
（2）生命体征：心率、平均动脉压（MAP）、呼吸频率、脉搏氧饱和度（SPO2）、温度、动脉氧分压（PAO2）、动脉二氧化碳分压（PACO2）；
（3）实验室检查：白细胞（WBC）、血小板、血红蛋白、红细胞分布宽度（RDW）、红细胞比容（HCT）、国际标准化比率（INR）、阴离子间隙、乳酸、pH值、估计的肾小球滤过率（eGFR）；
（4）合并症：急性心肌梗死（AMI）、心力衰竭；
（5）临床评分：序贯器官功能衰竭评估（SOFA）；
（6）治疗：心脏手术类型[冠状动脉旁路移植（CABG）、瓣膜手术、主动脉置换或联合治疗]、体外循环、通气、血管加压药、利尿剂、抗凝药物。

**结局**
AKI的定义遵循《肾脏疾病：改善全球结局》标准。当出现以下任何一种情况时诊断为AKI：血清肌酐（SCr）浓度在48小时内升高≥0.3 mg/dl；SCr升高至基线水平的1.5倍以上（在前7天内）；或尿量减少（<0.5 mL/kg/h）持续6小时。20 手术后严重AKI是指从ICU入住后12小时到出院期间发展为2级或3级AKI的患者。21 谵妄的诊断基于ICU混淆评估方法（CAM-ICU）和国际疾病分类（ICD）代码（ICD-9：29281, 2930, 2931, 2939, 34831, 34982, 78009, 78097；ICD-10：F05, G92, G9341, R410, R4182）。22,23 CAM-ICU包括：（1）意识水平改变（项目ID 228334）；（2）多发性硬化症（MS）变化（项目ID 228337, 228300, 229326）；（3）注意力不集中（项目ID 228301和228336）；（4）思维紊乱（项目ID 228335, 228303, 229324）。符合其中一项条件的患者被诊断为谵妄。

**院内死亡率**
根据出院时的生命状态记录院内死亡率。随访时间从ICU入住到出院。

**统计分析**
使用偏度和峰度方法评估定量数据的正态性，使用Levene检验检查方差的同质性。正态分布的连续数据用均值和标准差表示[均值 ± 标准差]，F检验用于比较具有同质性的组，Welch方差分析F检验用于异质性，Kruskal-Wallis H检验用于非正态数据和中位数及四分位数[M（Q?, Q?）]。分类数据以频率和百分比[n (%)]表示，卡方检验或Fisher精确检验用于比较组间差异。

**缺失值处理**
通过随机森林插补方法处理缺失值。表S1显示了数据插补前后变量比较的敏感性分析。使用限制性三次样条（RCS）曲线评估血清Osm水平与短期预后（严重AKI、谵妄和院内死亡率）之间的非线性相关性。初始的单变量逻辑回归和COX比例风险模型包含了所有潜在变量，P < 0.05的变量被视为相关协变量。然后对严重AKI和谵妄进行多变量逻辑回归，相应的关联以比值比（ORs）和95%置信区间（CI）报告。多变量COX比例风险模型用于估计血清Osm与院内死亡率之间的关联，结果以风险比（HRs）和95% CI表示。

**数据清洗和缺失值处理**
使用Python（版本3.9.12，Python Software Foundation，美国特拉华州）进行数据清洗和缺失值处理。统计分析使用SAS（版本9.4，SAS Institute Inc.，美国北卡罗来纳州卡里）和R（版本4.4.3，2025-02-28 ucrt）进行。所有检验均为双侧检验，P值阈值小于0.05视为统计学显著。

**结果**
**参与者特征**
图1展示了参与者选择过程。从MIMIC-IV数据库中识别出5,788名≥18岁且接受心脏手术的ICU病例。排除40例ICU住院时间少于12小时的病例、67例有精神分裂症、痴呆或肾移植史的病例、996例入住ICU时意识不清（格拉斯哥昏迷评分≤8分）的病例、1,266例入住ICU时患有AKI、谵妄或终末期肾病的病例、6例钠或尿素信息缺失的病例以及0例生存信息或术后AKI和谵妄记录缺失的病例后，最终队列中剩余5,788名患者，平均年龄为66.42岁。

**统计差异**
在性别、种族、心脏手术类型、AMI、心力衰竭、SOFA评分、SPO2、WBC、血小板、血红蛋白、RDW、HCT、INR、阴离子间隙、乳酸、pH值、PaCO2水平、血清Osm、Na+、K+、葡萄糖、BUN、体外循环使用、血管加压药使用、利尿剂使用、抗凝药物使用、eGFR水平、严重AKI和住院时间（LOS）方面，三组之间存在统计学差异（P<0.05）。接受心脏手术的ICU患者的特征见表1。

**表1.**接受心脏手术的ICU患者的特征。变量 总数（N=5788） 低血清渗透压（N=1929） 中等血清渗透压（N=1930） 高血清渗透压（N=1929） 统计学 年龄，岁，平均值±标准差 66.42±11.28 66.20±11.75 66.34±11.13 66.74±10.94 F'=1.199 0.302 性别，n (%) χ2=6.988 0.030 女性 1537 (26.55) 552 (28.62) 504 (26.11) 481 (24.94) 男性 4251 (73.45) 1377 (71.38) 1426 (73.89) 1448 (75.06) 种族，n (%) χ2=29.181 <0.001 白人 4163 (71.92) 1338 (69.36) 1374 (71.19) 1451 (75.22) 黑人 215 (3.71) 84 (4.35) 67 (3.47) 64 (3.32) 其他 829 (14.32) 271 (14.05) 309 (16.01) 249 (12.91) 未知 581 (10.04) 236 (12.23) 180 (9.33) 165 (8.55) 保险类型，n (%) χ2=14.045 0.081 医疗保险 3067 (52.99) 1027 (53.24) 994 (51.50) 1046 (54.22) 私人保险 2038 (35.21) 661 (34.27) 703 (36.42) 674 (34.94) 医疗补助 538 (9.30) 181 (9.38) 185 (9.59) 172 (8.92) 其他 118 (2.04) 52 (2.70) 34 (1.76) 32 (1.66) 未知 27 (0.47) 8 (0.41) 14 (0.73) 5 (0.26) 婚姻状况，n (%) χ2=4.925 0.295 已婚 3562 (61.54) 1159 (60.08) 1196 (61.97) 1207 (62.57) 未婚 1807 (31.22) 614 (31.83) 607 (31.45) 586 (30.38) 未知 419 (7.24) 156 (8.09) 127 (6.58) 136 (7.05) 心脏手术类型，n (%) χ2=25.235 <0.001 仅CABG 3391 (58.59) 1189 (61.64) 1108 (57.41) 1094 (56.71) 仅瓣膜手术 1237 (21.37) 390 (20.22) 453 (23.47) 394 (20.43) 仅主动脉置换 125 (2.16) 44 (2.28) 41 (2.12) 40 (2.07) 联合治疗 1035 (17.88) 306 (15.86) 328 (16.99) 401 (20.79) 急性心肌梗死（AMI），n (%) χ2=18.138 <0.001 否 4856 (83.90) 1563 (81.03) 1639 (84.92) 1654 (85.74) 是 932 (16.10) 366 (18.97) 291 (15.08) 275 (14.26) 心力衰竭，n (%) χ2=39.658 <0.001 否 4697 (81.15) 1598 (82.84) 1621 (83.99) 1478 (76.62) 是 1091 (18.85) 331 (17.16) 309 (16.01) SOFA评分，平均值±标准差 4.67±1.74 4.54±1.72 4.55±1.64 4.93±1.82 F'=29.939 <0.001 心率，bpm，平均值±标准差 79.79±10.16 79.81±9.90 79.58±10.22 79.98±10.35 F=0.776 0.460 平均动脉压（MAP），mmHg，平均值±标准差 77.09±11.20 76.74±10.99 77.04±11.07 77.48±11.53 F=2.148 0.117 呼吸频率，bpm，中位数（Q?, Q?） 15.00 (14.00, 16.00) 15.00 (14.00, 16.00) 15.00 (14.00, 16.00) 15.00 (14.00, 16.00) H=4.434 0.109 血氧饱和度（SPO2），%，中位数（Q?, Q?） 100.00 (100.00, 100.00) 100.00 (100.00, 100.00) 100.00 (100.00, 99.00, 100.00) H=34.869 <0.001 温度，°C，平均值±标准差 36.15±0.59 36.13±0.59 36.14±0.59 36.17±0.57 F'=2.975 0.051 白细胞计数（WBC），K/uL，中位数（Q?, Q?） 12.30 (9.30, 15.80) 11.80 (9.00, 15.20) 12.20 (9.20, 15.70) 12.80 (9.80, 16.30) H=34.050 <0.001 血小板计数（Platelet），K/uL，中位数（Q?, Q?） 139.00 (114.00, 172.00) 136.00 (111.00, 167.00) 137.00 (113.00, 168.00) 146.00 (118.00, 178.00) H=46.592 <0.001 血红蛋白（Hemoglobin），g/dL，平均值±标准差 10.12±2.10 9.85±2.07 10.28±2.07 10.24±2.14 F=24.607 <0.001 红细胞分布宽度（RDW），%，中位数（Q?, Q?） 13.30 (12.80, 14.10) 13.20 (12.70, 14.00) 13.30 (12.70, 14.00) 13.50 (12.90, 14.30) H=57.501 <0.001 血细胞比容（Hematocrit），%，平均值±标准差 30.48±6.32 29.63±6.25 30.96±6.22 30.84±6.41 F=26.303 <0.001 国际标准化比率（INR），平均值±标准差 1.44±0.21 1.46±0.21 1.43±0.20 1.42±0.21 F'=20.129 <0.001 阴离子间隙（Anion gap），mEq/L，平均值±标准差 10.77±2.57 10.69±2.50 10.69±2.57 10.92±2.62 F=5.219 0.005 乳酸（Lactate），mmol/L，中位数（Q?, Q?） 2.10 (1.50, 2.70) 2.10 (1.60, 2.70) 2.00 (1.50, 2.60) 2.10 (1.50, 2.70) H=15.227 <0.001 pH值，平均值±标准差 7.40±0.06 7.41±0.06 7.40±0.06 7.38±0.06 F'=114.118 <0.001 动脉氧分压（PaO2），mmHg，中位数（Q?, Q?） 329.00 (266.00, 389.00) 328.00 (264.00, 388.00) 334.00 (270.00, 392.00) 327.00 (264.00, 386.00) H=5.470 0.065 动脉二氧化碳分压（PaCO2），mmHg，中位数（Q?, Q?） 41.00 (37.00, 45.00) 40.00 (36.00, 43.00) 41.00 (37.00, 45.00) 42.00 (38.00, 46.00) H=141.290 <0.001 血清渗透压（Serum Osm），mmol/L，平均值±标准差 290.09±5.93 283.99±3.35 289.85±1.26 296.43±3.87 F'=573 3.214 <0.001 钠离子（Na+），mmol/L，平均值±标准差 135.85±2.80 133.55±2.17 136.00±1.75 137.98±2.44 F'=181 6.928 <0.001 钾离子（K+），mmol/L，平均值±标准差 4.63±0.74 4.54±0.65 4.62±0.71 4.75±0.84 F'=36.490 <0.001 葡萄糖（Glucose），mmol/L，平均值±标准差 7.82±2.09 7.17±1.59 7.63±1.85 8.64±2.44 F'=247.834 <0.001 血尿素氮（BUN），mmol/L，平均值±标准差 5.81±2.33 4.89±1.48 5.53±1.66 7.01±2.99 F'=402.255 <0.001 通气，n (%) χ2=3.311 0.191 否 66 (1.14) 28 (1.45) 22 (1.14) 16 (0.83) 是 572 22 (98.86) 190 1 (98.55) 190 8 (98.86) 191 3 (99.17) 血管加压药使用，n (%) χ2=11.554 0.003 否 1646 (28.44) 506 (26.23) 540 (27.98) 600 (31.10) 是 414 2 (71.56) 1423 (73.77) 1390 (72.02) 1329 (68.90) 体外循环，n (%) χ2=48.381 <0.001 否 3072 (53.08) 1136 (58.89) 1015 (52.59) 921 (47.74) 是 271 6 (46.92) 793 (41.11) 915 (47.41) 100 8 (52.26) 利尿剂使用，n (%) χ2=21.022 <0.001 否 1463 (25.28) 454 (23.54) 450 (23.32) 559 (28.98) 是 432 5 (74.72) 1475 (76.46) 1480 (76.68) 1370 (71.02) 抗凝药物使用，n (%) χ2=17.140 <0.001 否 5111 (88.30) 1732 (89.79) 1723 (89.27) 1656 (85.85) 是 677 (11.70) 197 (10.21) 207 (10.73) 273 (14.15) 肾小球滤过率（eGFR），n (%) χ2=303.522 <0.001 <60 517 (8.93) 64 (3.32) 104 (5.39) 349 (18.09) ≥60 527 (91.07) 1865 (96.68) 1826 (94.61) 1580 (81.91) 严重急性肾损伤（AKI），n (%) χ2=22.247 <0.001 否 3382 (58.43) 1174 (60.86) 1164 (60.31) 1044 (54.12) 是 2406 (41.57) 755 (39.14) 766 (39.69) 885 (45.88) 谵妄，n (%) χ2=2.342 0.310 否 5246 (90.64) 1738 (90.10) 1765 (91.45) 1743 (90.36) 是 542 (9.36) 191 (9.90) 165 (8.55) 186 (9.64) 院内死亡率，n (%) χ2=5.617 0.060 否 5746 (99.27) 1917 (99.38) 1921 (99.53) 1908 (98.91) 是 42 (0.73) 12 (0.62) 9 (0.47) 21 (1.09) 住院时间（LOS），天，中位数（Q?, Q?） 5.21 (4.25, 6.49) 5.17 (4.25, 6.34) 5.20 (4.24, 6.27) 5.26 (4.28, 7.19) H=30.380 <0.001 ICU：重症监护室；Osm：渗透压；CABG：冠状动脉旁路移植；AMI：急性心肌梗死；SOFA：序贯器官衰竭评估；MAP：平均动脉压；WBC：白细胞；RDW：红细胞分布宽度；INR：国际标准化比率；PaO2：动脉氧分压；PaCO2：动脉二氧化碳分压；Na+：钠；K+：钾；BUN：血尿素氮；eGFR：估计的肾小球滤过率；AKI：急性肾损伤；LOS：住院时间。

图2展示了血清渗透压水平与短期结果之间的非线性相关性。严重AKI的风险与血清渗透压水平呈非线性“J”曲线关系，在超过特定阈值后呈现上升趋势（Pnonlinear=0.029）（图2A）。图2B显示血清渗透压水平与谵妄风险呈非线性U形相关性（Pnonlinear=0.003）。未检测到血清渗透压水平与院内死亡率之间的统计学显著非线性关联，但院内死亡风险似乎随着血清渗透压水平的增加而增加（Pnonlinear=0.055）（图2C）。

下载：下载高分辨率图片（233KB）
下载：下载全尺寸图片

图2. 血清渗透压与短期结果之间的非线性相关性。A，严重AKI；B，谵妄；C，院内死亡率。

血清渗透压与ICU患者短期结果的关联
协变量筛选结果见表S2。表2和表3显示了血清渗透压水平与ICU患者短期结果之间的关联。在调整了协变量（年龄、性别、种族；保险类型、心脏手术类型、心力衰竭、SOFA评分、心率、MAP、SPO2、WBC、血红蛋白、RDW、血细胞比容、INR；阴离子间隙、乳酸、pH值、血管加压药、利尿剂、抗凝药物和eGFR）后，高血清渗透压与严重AKI的风险增加有关（OR=1.15，95%CI：1.01-1.32）。未观察到血清渗透压水平与谵妄风险之间的统计学显著关联（P >0.05）（表2）。高血清渗透压与院内死亡率的风险增加有关（HR=1.25，95%CI：1.04-1.50）。在模型II（表3）中，高血清渗透压组患者的院内死亡风险也高于中等渗透压组（HR=1.95，95%CI：1.05-3.64）。

表2. 血清渗透压水平与ICU患者严重AKI和谵妄的关联

变量 模型I 模型II
血清渗透压 1.12 (1.06-1.18) <0.001 1.05 (0.99-1.11) 0.124
中等水平 参考 参考
低水平 0.98 (0.86-1.11) 0.727 0.99 (0.87-1.14) 0.928
高水平 1.29 (1.13-1.46) <0.001 1.15 (1.01-1.32) 0.041
谵妄 血清渗透压 1.03 (0.95-1.13) 0.477 0.97 (0.89-1.07) 0.595
中等水平 参考 参考
低水平 1.18 (0.94-1.46) 0.147 1.09 (0.87-1.38) 0.448
高水平 1.14 (0.92-1.42) 0.238 0.97 (0.76-1.23) 0.791

OR：比值比；CI：置信区间；Ref：参考值。
Osm：渗透压；ICU：重症监护室；AKI：急性肾损伤。
模型I：未调整模型。
模型II（严重AKI）：调整了年龄、性别、种族；保险类型、心脏手术类型、心力衰竭、SOFA评分、心率、MAP、SPO2、WBC、血红蛋白、RDW、INR、阴离子间隙、乳酸、pH值、血管加压药、利尿剂、抗凝药物和eGFR。
模型II（谵妄）：调整了年龄、性别、种族、保险类型、婚姻状况、心脏手术类型、心力衰竭、心率、呼吸频率、SPO2、温度、血小板、血红蛋白、RDW、INR、阴离子间隙、乳酸、血管加压药、利尿剂、抗凝药物和eGFR。

表3. 血清渗透压水平与ICU患者院内死亡率的关联

变量 模型I 模型II
血清渗透压 1.22 (0.95-1.55) 0.118 1.25 (1.04-1.50) 0.015
低水平 参考 参考
中等水平 0.88 (0.37-2.09) 0.767 1.58 (0.74-3.34) 0.234
高水平 1.22 (0.59-2.52) 0.595 1.95 (1.05-3.64) 0.035

HR：风险比；CI：置信区间；Ref：参考值。
Osm：渗透压；ICU：重症监护室。
模型I：未调整模型。
模型II（院内死亡率）：调整了年龄、性别、种族、保险类型、婚姻状况、心脏手术类型、心率、呼吸频率、INR、阴离子间隙、乳酸和抗凝药物。

讨论
我们探讨了接受心脏手术的ICU患者血清渗透压水平与短期结果之间的关联。研究发现，高血清渗透压与严重AKI和院内死亡率的风险相关。血清渗透压水平与严重AKI的风险呈非线性J形关系，与谵妄风险呈非线性U形相关。未发现血清渗透压水平与院内死亡率之间的非线性关系，但院内死亡风险似乎随着血清渗透压水平的增加而增加。

血清渗透压是常用的水分平衡和肾功能指标，主要由Na+、K+、葡萄糖和尿素浓度决定。证据表明，血清渗透压水平在多种疾病的预后中起重要作用。急性肾损伤（AKI）是一种严重的并发症，其特征是肾功能突然恶化。心脏功能障碍和肾损伤可能通过复杂的器官相互作用网络紧密相关，导致“心肾综合征”，表现为一系列急性和慢性心脏和肾脏疾病。AKI是心脏手术后的常见并发症。El-Sharkawy等人报告称，住院的老年患者如果出现高渗透压（血清渗透压>300 mOsm/kg），其住院期间发生AKI的风险是水分充足个体的四倍。Luo等人发现，高血清渗透压与AMI患者肾功能恶化的风险独立相关，这与我们的发现相似。我们还发现血清渗透压水平与严重AKI的风险呈J形关系。肾脏是维持液体和电解质平衡的重要器官，肾功能不全通常表现为水分失衡和血清电解质水平变化。高渗透压会导致渗透性利尿，加重脱水和电解质失衡，从而进一步损害肾脏。Rohla等人报告称，血清渗透压与ACS患者的院内死亡相关。Gui等人也证明了血清渗透压与重症心肌梗死患者的全部原因死亡率呈J形关联。在我们的队列中，高血清渗透压也与心脏手术后的院内死亡率增加相关。尽管不存在非线性关系，但估计的死亡风险似乎随着血清渗透压水平的增加而增加。Liang等人发现，血清渗透压与脓毒症患者的28天和90天死亡率呈U形关联，无论是低还是高渗透压都可能不利。此外，血清渗透压水平与谵妄风险呈非线性U形相关。高渗透压可能导致脑灌注不足和激素变化，从而增加神经功能障碍的风险。血清渗透压的变化可能通过多种机制影响心脏手术后的ICU患者的短期结果。首先，交感神经和肾素-血管紧张素-醛固酮系统的激活，特别是在急性液体超负荷期间，会增强抗利尿激素（AVP）的分泌，这通常受细胞外渗透压、循环血容量和动脉压的调节。高血清渗透压进一步刺激AVP的释放，损害心血管动力学并加速病理进展。其次，动脉和非内脏静脉腔内的高渗透压会导致液体从静脉储存库转移到全身循环，从而增加前负荷并加重血管淤血，可能表现为肺动脉压力升高和肺水肿加重。第三，高血清渗透压直接导致肾损伤。高AVP可能加重急性肾功能障碍，而高渗透压本身可能通过交感激活和醛糖还原酶途径引起肾小管损伤和纤维化。第四，高血清渗透压会刺激促炎状态，增加IL-8、IL-6、IL-1β和TNF-α等细胞因子的水平，同时损害中性粒细胞功能和白三烯合成。第五，高渗透压的细胞外环境会导致细胞脱水和收缩，这种形态变化可能损害关键的细胞结构，包括细胞核和线粒体，可能引发细胞死亡。高渗透压表明存在显著的液体-电解质失衡和生理适应不良。其与代谢性酸中毒的关联可能加重血管功能障碍，而低渗透压可能导致细胞肿胀、破裂和器官衰竭。

我们发现血清渗透压水平与严重AKI和谵妄风险分别呈J形和U形关系。高血清渗透压与院内死亡率增加相关。血清渗透压可能是ICU护理中的潜在风险标志物，有助于识别需要密切关注的患者，以优化液体复苏方案和静脉补液，防止并发症。尽管我们的初步结果将血清渗透压确定为心脏手术患者的潜在预后指标，但仍需要严格的多中心前瞻性研究和纵向监测来验证这些关联，并建立标准化的基于证据的ICU管理方案。

我们的发现存在一些局限性，需要谨慎解释。首先，血清渗透压不是直接测量的，而是使用标准公式计算的，尽管这种计算方法具有足够的准确性，并通过快速床边应用提高了临床实用性。其次，由于仅包括重症ICU患者，这些发现是否适用于ICU外的心脏手术患者尚不确定，需要外部验证。第三，关于用药情况以及ICU入院前的液体摄入和输出的信息不可用，可能会影响血清渗透压水平。第四，该队列的中位住院时间为约5天，未考虑恢复和复发情况，这可能低估了肾功能恶化的发生率。第五，这是一项大型但单中心、回顾性研究，无法排除残留偏差。第六，由于MIMIC数据库的记录限制，无法获得MACE相关事件的发生时间，且并发症未根据Clavien-Dindo分类进行评估和记录。第七，血清渗透压对严重AKI的影响较小。未来需要前瞻性研究来确认血清渗透压在心脏手术后ICU患者中的临床效用。所有作者均已阅读并批准了最终稿件。

伦理声明：
MIMIC数据库的方案已获得贝斯以色列女执事医疗中心（Beth Israel Deaconess Medical Center）和麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）的机构审查委员会（IRB）的批准。由于数据已去标识化，因此无需获取受试者的知情同意。

出版同意声明：
不适用。