平均動脈壓變異度與重癥患者短期預后的關系：基于大型臨床數據庫 MIMIC-Ⅲ的回顧性分析

王玉妹 張琳琳,2* 周益民 苗明月 段雨晴 周建新,2

(1.首都醫科大學附屬北京天壇醫院重癥醫學科，北京 100070; 2.神經疾病數字診療北京市工程研究中心，北京 100070)

在重癥監護室(intensive care unit, ICU)內，重癥患者的病情較復雜，常合并多個器官功能減退，因此快速評估患者的疾病嚴重程度，預測患者的預后，對于臨床醫生的治療有很好的指導意義。平均動脈壓(mean arterial pressure，MAP)是生命體征的重要組成部分，尤其是血壓的變異程度可能能夠反映疾病的嚴重程度[1]，也許與重癥患者的短期預后有一定的關系。本研究回顧性分析了重癥監護醫學信息數據庫(Medical Information Mart for Intensive Care，MIMIC)-Ⅲ中入ICU的所有成年重癥患者，探討入ICU 24 h內MAP變異度與重癥患者ICU病死率之間的關系，以期更簡便的幫助臨床醫師準確評估患者病情嚴重程度，預測重癥患者的短期預后，及時采取個體化措施改善患者的預后。

1 資料與方法

1.1 數據來源及研究人群

MIMIC-Ⅲ是一個免費開放，包含了2001-2012年哈佛醫學院貝斯以色列女執事醫學中心ICU 患者的真實醫療數據的重癥監護醫學數據庫[2]，任何簽署了數據使用協議并完成“保護人類受試者”培訓的研究人員均可申請訪問數據[3]，本研究已獲取訪問數據庫權限。

從MIMIC-Ⅲ數據庫中提取出所有入住ICU的成年患者(年齡≥18歲)，同時排除了ICU停留時間小于24 h、住ICU時24 h內血壓記錄次數≤10條以及信息嚴重缺失的患者。

1.2 數據提取

從數據庫中提取的數據包括人口統計學資料(年齡、性別、身高、體質量、入院類型)、入ICU 24 h內的生命體征(收縮壓、舒張壓、MAP、心率、呼吸頻率、末梢氧飽和度、體溫等)及住ICU期間的合并癥和嚴重程度評分。其中合并癥包括高血壓、糖尿病、充血性心力衰竭、心律失常、血液惡性腫瘤、轉移癌、肝腎功能不全等；嚴重程度評分包括簡化急性生理評分 (Simplified Acute Physiology Score，SAPS Ⅱ)[4]及器官衰竭序貫評分表( Sequential Organ Failure Assessment, SOFA)[5]等。MAP變異度是指MAP的變異系數，是標準差和平均值的比值，反映MAP的變異和離散程度。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 患者的基本特征

本研究共納入38 852例患者，該人群住ICU天數為(5.10±7.18)d，ICU病死率為7.34%(95%CI：7.21%～7.47%)，住院病死率為10.52%(95%CI：10.36%～10.68%)。納入患者的其他基本特征詳見表1。

表1 38 852患者的人口統計學資料基線和臨床特征Tab.1 Baseline and clinical characteristics for 38 852 patients

2.2 MAP變異度與患者ICU病死率之間的關系

根據患者入ICU 后24 h內的MAP的變異度的大小進行等頻分箱，將患者分為10組，10組的MAP變異度分別為0.268±0.082、0.185±0.009、0.160±0.006、0.144±0.004、0.131±0.03、0.120±0.003、0.109±0.03、0.098±0.03、0.086±0.004、0.066±0.010。

研究顯示，患者入ICU后的24 h內的MAP的變異度與ICU病死率之間有很好的相關性(R2=0.860,P<0.001)，且MAP的變異程度越大，ICU病死率越高(圖1)。

圖1 不同分組的MAP變異度與患者ICU病死率的關系Fig.1 The relationship between the group of variability of MAP and the mortality in ICUMAP：mean arterial pressure；ICU：intensive care unit.

2.3 MAP變異度預測ICU病死率

研究顯示，入ICU后24 h內的MAP變異度可用來預測ICU病死率，ROC曲線下面積AUC為0.610(P<0.001)，本研究也比較了不同時間點(24、48、72 h)的MAP變異度與ICU病死率的關系(AUC分別為0.610、0.647、0.672)，隨著時間的延長預測能力有所增加(圖2)。

圖2 平均動脈壓的變異度預測ICU病死率的ROC曲線Fig.2 The ROC curve of the variability of MAP for predicting ICU mortality

3 討論

本研究納入MIMIC-Ⅲ數據庫中入ICU的所有成年重癥患者，發現入ICU后24 h內MAP變異度與ICU病死率有一定的相關性，且MAP的變異程度越大，ICU病死率越高；MAP變異度能夠為簡單快速預測危重患者的ICU病死率提供一定的信息，提醒臨床醫生做出相應的決策。

ICU內的患者大多數病情嚴重，診療復雜，早期的預后評估對ICU患者的治療具有重大的意義。SAPS Ⅱ、SOFA、急性生理學和慢性健康狀況評分(Acute Physiologic and Chronic Health Evaluation Ⅱ, APACHE Ⅱ)[6]等是臨床常用的評估ICU患者病情嚴重程度的指標[7-9]。然而這些評分系統各有千秋，各有其優點又存在一定的局限性。這些評分系統中均含有MAP，MAP是生命體征的重要組成部分，MAP的變異程度可能與ICU預后有一定的關系[10]。因此，本研究從MIMIC-Ⅲ數據庫中提取出所有ICU的重癥患者，探索MAP變異度與ICU病死率之間的關系，基于此開發出一個簡單的指標簡便快速預測重癥患者預后。

MAP是一個心動周期中動脈壓的平均值，通過MAP能夠迅速了解患者的血流動力學的情況。本研究顯示入ICU 24 h內患者MAP的變異程度與ICU病死率之間有較好的相關性，且MAP的變異度越大，ICU病死率越高。有研究[11]顯示，在分布性休克的患者中長期的低血壓發作與較高的病死率相關，這在一定程度上間接說明MAP變異度越大，休克患者的病死率越高。該研究同樣是從MIMIC-Ⅲ數據庫中提取出所有分布性休克的患者，將MAP降低分成了不同的5個級別，分別有95.7%、91.0%、62.0%、36.0%和17.2%的MAP<80、<75、<65、<60和<55 mmHg(1 mmHg=0.133kPa)連續超過2 h，且當MAP<80、<75、<65、<60和<55 mmHg時，持續時間每增加2 h，ICU病死率分別增加1.3、1.8、5.1、7.9和14.4個百分點。也就是MAP的變異度越大，血壓較基礎值越低，持續時間越長，患者的ICU病死率越高。而本研究直接證明了MAP的變異度與ICU病死率有直接相關性，且MAP變異度越大，ICU病死率越高。也有研究[12]顯示，在膿毒癥患者中，MAP越低，即變異越大，患者的病死率可能越高。2021年也有研究者[13]探索了在新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)合并高血壓的患者中，血壓變異度(blood pressure variability，BPV)與患者預后之間的關系，發現COVID-19合并高血壓患者的高BPV與住院病死率顯著相關，高齡和全身炎癥與高BPV成正比。該研究中BPV定義為選取每天早晚8點各測量1次MAP，然后計算MAP的變異系數，發現COVID-19合并高血壓患者的BPV更大，病死率更高。本研究采用的是入ICU后24 h內所有MAP的變異系數，可能更能準確反映MAP的變異程度。既往也有研究[14]顯示，在急性卒中患者行血管內取栓術后，增加的MAP變異度與較差的臨床預后相關。但目前并沒有研究探索MAP變異度與重癥患者短期預后之間的關系，本研究采用入ICU后24 h內所有采集的MAP的變異系數作為MAP的變異度，發現24 h內MAP變異度與重癥患者ICU病死率之間有顯著的相關性，且成正相關。

本研究也同時比較了不同持續時間MAP變異度預測ICU病死率的程度，發現在24、48和72 h其預測ICU病死率的效能有一定的差別，隨著時間的延長，預測效能越好。這可能是因為隨著監測時間的延長，監測點越來越多，在一定程度上稀釋了異常值的作用，因此監測時間越長，其預測性能越好。在重癥患者住ICU期間，盡早識別重癥患者的短期預后是很重要的，入ICU后24 h內的MAP變異度就能夠及時、早期、簡便的預測ICU病死率。

目前臨床中多采用SAPS Ⅱ、SOFA、APACHE Ⅱ等評分系統來評估ICU患者病情嚴重程度的指標。但這些評分系統都有一定的局限性，需要的指標較多，APACHE Ⅱ中包含了12項生理指標、年齡及慢性健康評分[15]，SAPS Ⅱ也包含了17項變量[生理學變量12項、年齡、住院類型及3種慢性疾病：獲得性免疫缺陷綜合征、轉移癌和血液惡性腫瘤][16]，SOFA評分也包含了很多的化驗檢查[17]，臨床中需要一個能夠簡單快速評估患者預后的指標。本研究中直接用單一指標MAP的變異度預測ICU病死率，雖然SAPS Ⅱ、SOFA的指標較多，涉及多個系統，其預測效能可能比MAP變異度稍高，但是24 h內MAP的變異度更容易獲取，且無創、單一，也許能夠作為一個簡單粗略預測患者ICU病死率的單一指標。

本研究也存在一些局限性，首先，不同醫院采集生命體征的時間及次數不同，但本研究采用了入ICU后24 h內記錄的所有MAP來計算其變異度，因此MAP的變異程度可能存在一定的差異，時間點越多越能反映MAP的變異程度。本研究基于數據庫病例資料的回顧性分析而非直接對患者的評價，不可避免受到記錄者的主觀影響，仍需要大型的臨床研究去證實。

綜上所述，重癥患者入ICU后24 h的MAP變異度與ICU病死率有很好的相關性，MAP變異度越大，ICU病死率越高；MAP變異度能夠為簡單快速預測危重患者的ICU病死率提供一定的信息，提醒臨床醫生做出相應的決策。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明王玉妹、張琳琳、周建新：提出研究思路，設計研究方案，撰寫論文；周建新：基金支持；王玉妹、周益民、苗明月、段雨晴：實施研究，采集、分析數據，統計分析；張琳琳、周建新：總體把關，審訂論文。