肝硬化合并膿毒癥患者短期住院死亡的Cox比例風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型建立及評(píng)價(jià)

薛淋淋, 李秉翰, 劉春云, 李衛(wèi)昆, 常麗仙 , 劉 立

1 大理大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院, 云南 大理 671000; 2 昆明市第三人民醫(yī)院云南省傳染病臨床醫(yī)學(xué)中心, 昆明 650041

一直以來(lái),膿毒癥是重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),也是臨床醫(yī)生工作中面臨的巨大挑戰(zhàn)[1]。與健康人相比,肝硬化患者更容易發(fā)生膿毒癥,預(yù)后更差[2]。此外,由于肝硬化患者的免疫功能低下,即使合并嚴(yán)重的感染,其臨床癥狀如發(fā)熱、腹痛等并不一定出現(xiàn)[3];且臨床現(xiàn)在使用的感染標(biāo)志物在肝硬化合并膿毒癥患者中精確度和敏感度并不高[4]。一直以來(lái),肝硬化合并膿毒癥患者的及時(shí)診治都是臨床治療中的重要問(wèn)題[5]。因此,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)肝硬化合并膿毒癥患者短期住院的預(yù)后,對(duì)疾病的預(yù)防和控制以及確定治療方案具有重要的指導(dǎo)作用。本研究回顧性分析肝硬化合并膿毒癥患者的臨床資料,應(yīng)用Cox比例風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型分析結(jié)局的可能影響因素,為臨床醫(yī)師對(duì)肝硬化合并膿毒癥患者診治提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性收集2012年1月—2022年8月昆明市第三人民醫(yī)院收治的336例肝硬化合并膿毒癥患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡>18周歲;(2)符合《丙型肝炎防治指南(2019年版)》[6],《慢性乙型肝炎防治指南(2010年版)》[7],《酒精性肝病防治指南(2018年更新版)》[8],《原發(fā)性膽汁性膽管炎的診斷和治療指南(2021)》[9],《自身免疫性肝硬化診斷和治療共識(shí)(2015)》[10]等。本研究中乙型/丙型肝炎肝硬化指既有HBV感染史又有HCV感染史,兩種因素所致的肝硬化;(3)符合膿毒癥診斷[11-12]。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)惡性腫瘤、白血病、淋巴瘤、免疫缺陷綜合征;(2)入院不足24 h;(3)近6個(gè)月使用激素治療。

1.2 觀察指標(biāo) 收集患者入院24 h內(nèi)的一般資料,包括性別、年齡;合并癥包括糖尿病、高血壓、腹水、消化道出血、肝性腦病(HE)、肝腎綜合征(HRS);臨床資料包括輸注人血白蛋白、質(zhì)子泵抑制劑、近2周有創(chuàng)操作史、改良早期預(yù)警評(píng)分(MEWS)、住院時(shí)間;實(shí)驗(yàn)室資料包括凝血酶原時(shí)間(PT)、凝血酶時(shí)間(TT)、部分凝血酶時(shí)間(APTT)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化比值(INR)、D-二聚體(D-D)、CD4/CD8、血小板計(jì)數(shù)(PLT)、乳酸(Lac)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)(NE)、淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)(LYM)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)、血紅蛋白(Hb)、總膽紅素(TBil)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、門(mén)冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、總蛋白(TP)、前白蛋白(PAB)、降鈣素原(PCT)、超敏C反應(yīng)蛋白(hsCRP)、補(bǔ)體C1(C1q)、尿素氮(BUN)、血肌酐(Cr)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。入院后對(duì)患者的隨訪時(shí)間截至出院,了解患者住院期間生存情況,隨訪終點(diǎn)為出院(生存組)或住院期間死亡(死亡組)。本研究為短期住院患者,不存在刪失數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果

2.1 肝硬化情況 經(jīng)醫(yī)院電子病歷系統(tǒng)提取,2012年1月—2022年8月住院的肝硬化患者24 313例,其中乙型肝炎肝硬化11 929例(49.19%),丙型肝炎肝硬化7 674例(31.56%),酒精性肝硬化2 675例(11.00%),原發(fā)性膽汁性肝硬化1 353例(5.56%),自身免疫性肝硬化321例(1.32%),藥物性肝硬化84例(0.35%),血吸蟲(chóng)性肝硬化26例(0.11%),心源性肝硬化17例(0.07%),非酒精性脂肪性肝硬化15例(0.06%),其他原因所致肝硬化219例(0.89%)。

2.2 基線特征和單因素分析結(jié)果 本研究共納入336例患者,其中男261例,女75例,平均年齡(50.0±10.6)歲。丙型肝炎肝硬化212例(未行抗病毒治療197例,抗病毒不規(guī)范15例),平均病毒載量(5.22±1.65)×104IU/mL;乙型肝炎肝硬化81例(未行抗病毒治療70例,抗病毒不規(guī)范11例),平均病毒載量(3.11±1.04)×104IU/mL;酒精性肝硬化24例;原發(fā)性膽汁性肝硬化9例;乙型丙型肝炎肝硬化7例(未行抗病毒治療4例,抗病毒規(guī)范治療2例,抗病毒不規(guī)范1例);自身免疫性肝硬化3例。近2周有創(chuàng)操作史158例,單一有創(chuàng)操作112例(腹腔穿刺引流術(shù)62例、導(dǎo)尿17例、胃鏡下治療13例、中心靜脈置管術(shù)11例、脾部分栓塞術(shù)3例、腹水濃縮回輸4例、灌腸致痔瘡出血1例、氣管插管1例),兩種及以上46例。

生存組296例,死亡組40例。與生存組比較,死亡組的年齡(≥60歲)、近2周有創(chuàng)操作史、消化道出血、HE、HRS、改良MEWS評(píng)分、PT、APTT、INR、D-D、CD4/CD8、Lac、WBC、NE、TBil、IL-6、PCT、hsCRP、BUN、Cr水平均較高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.05);RBC、Hb、TP、Alb、TC、LDL、HDL水平均較低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.05)(表1)。

2.3 多重共線性檢驗(yàn) 由于WBC和NE性質(zhì)相同,只取NE;RBC和Hb性質(zhì)相同,只取Hb;TP和Alb性質(zhì)相同,只取Alb。由于涉及到出凝血功能的多項(xiàng)指標(biāo),改良MEWS評(píng)分亦包括血壓、體溫、呼吸、心率等,且變量較多,為排除多重共線性,對(duì)單因素分析有意義的指標(biāo)進(jìn)行了多重共線性檢驗(yàn),結(jié)果顯示,各個(gè)變量(年齡、近2周有創(chuàng)操作史、消化道出血、HE、HRS、改良MEWS評(píng)分、PT、APTT、INR、D-D、CD4/CD8、Lac、NE、Hb、TBil、Alb、IL-6、PCT、hsCRP、BUN、Cr、TC、LDL、HDL)的方差膨脹系數(shù)值均小于10。表明各變量之間沒(méi)有明顯共線關(guān)系,可以進(jìn)行下一步的分析。

表1 兩組基線特征的單因素分析

2.4 Cox比例風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型 將上述經(jīng)過(guò)多重共線性檢驗(yàn)且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)(P<0.05)作為協(xié)變量,住院時(shí)間為時(shí)間變量,生存結(jié)局(生存=0,死亡=1)作為狀態(tài)變量,進(jìn)行多因素Cox回歸分析,構(gòu)建Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸預(yù)測(cè)模型。最終篩選出6個(gè)獨(dú)立的影響因素,分別為年齡、HE、HRS、hsCRP、改良MEWS評(píng)分和PT(P值均<0.05)(表2)。

利用R軟件對(duì)各協(xié)變量和模型整體進(jìn)行比例風(fēng)險(xiǎn)假設(shè)檢驗(yàn)。結(jié)果顯示,年齡(≥60歲)(χ2=1.980,P=0.159)、PT(χ2=0.152,P=0.697)、HE(χ2=3.817,P=0.051)、HRS(χ2=0.321,P=0.571)、hsCRP(χ2=0.097,P=0.755)和改良MEWS評(píng)分(χ2=3.555,P=0.059) 6個(gè)協(xié)變量均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;模型整體檢驗(yàn):也不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=8.507,P=0.203),可以認(rèn)為滿足比例風(fēng)險(xiǎn)假設(shè)檢驗(yàn)。

2.5 列線圖繪制、模型的驗(yàn)證及評(píng)價(jià) 根據(jù)數(shù)據(jù)擬合的Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型,將其在各個(gè)時(shí)間預(yù)測(cè)的生存比例繪制列線圖進(jìn)行可視化展示(圖1)。根據(jù)對(duì)列線圖貢獻(xiàn)大小依次為PT、hsCRP、改良MEWS評(píng)分、HE、HRS、年齡。

模型的C-index為0.857(95%CI:0.815～0.920),表明模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性較高。采用bootstrap重復(fù)抽樣的方法,繪制校準(zhǔn)圖,橫坐標(biāo)為根據(jù)預(yù)測(cè)的每個(gè)患者的生存概率,縱坐標(biāo)為每個(gè)患者實(shí)際的生存概率,當(dāng)實(shí)線與虛線恰好完全重合時(shí)最為理想。由校準(zhǔn)圖(圖2)可知,預(yù)測(cè)短期住院時(shí)間30天模型的校準(zhǔn)曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線均有較高的吻合程度,提示模型預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)與實(shí)際發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的一致性較好,即構(gòu)建Cox比例風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型校準(zhǔn)度較好。

2.6 培養(yǎng)病原菌 336例肝硬化合并膿毒癥患者培養(yǎng)出病原菌78株,其中2種以上(復(fù)合)病原菌13株,單一病原菌65株(19.3%):大腸埃希菌18株(血培養(yǎng)8株、腹水培養(yǎng)8株、尿培養(yǎng)2株)、肺炎克雷伯菌16株(血培養(yǎng)8株、痰培養(yǎng)8株)、糞腸球菌5株(腹水培養(yǎng)2株、尿培養(yǎng)2株、血培養(yǎng)1株)、白色念珠菌5株(痰培養(yǎng)4株、血培養(yǎng)1株)、屎腸球菌4株(腹水培養(yǎng)3株、血培養(yǎng)1株)、表皮葡萄球菌3株(腹水培養(yǎng)2株、胸水培養(yǎng)1株)、成團(tuán)泛菌2株(腹水培養(yǎng)2株)、金黃色葡萄球菌2株(痰培養(yǎng)1株、血培養(yǎng)1株)、人葡萄球菌2株(腹水培養(yǎng)1株、血培養(yǎng)1株)、溶血葡萄球菌2株(血培養(yǎng)2株)、光滑念珠菌1株(痰培養(yǎng)1株)、銅綠假單胞菌1株(痰培養(yǎng)1株)、白假絲酵母菌1株(痰培養(yǎng)1株)、咽峽鏈球菌1株(痰培養(yǎng)1株)、產(chǎn)氣腸桿菌1株(痰培養(yǎng)1株)、沃氏葡萄球菌1株(血培養(yǎng)1株)。革蘭陽(yáng)性菌以糞腸球菌多見(jiàn);革蘭陰性菌以大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌多見(jiàn);真菌培養(yǎng)出白色念珠菌。

圖1 基于Cox比例風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型短期生存概率的列線圖

圖2 基于Cox風(fēng)險(xiǎn)比例預(yù)測(cè)模型短期生存的校準(zhǔn)圖

表2 各變量的多因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸分析

3 討論

膿毒癥是由感染引起的全身炎癥反應(yīng)綜合征,可導(dǎo)致多器官功能衰竭,病死率較高[13]。研究[14]表明,即使進(jìn)行強(qiáng)化治療,膿毒癥中危重患者的預(yù)后仍然較差。本研究結(jié)果顯示,年齡(≥60歲)、PT、HE、HRS、hsCRP和改良MEWS評(píng)分是肝硬化合并膿毒癥患者短期住院死亡的危險(xiǎn)因素。

本院住院的肝硬化患者中,以乙型肝炎肝硬化多見(jiàn),其次為丙型肝炎肝硬化和酒精性肝硬化。而336例肝硬化合并膿毒癥患者中卻以丙型肝炎肝硬化最多見(jiàn),其次為乙型肝炎肝硬化。分析可能原因:盡管乙型肝炎患者多于丙型肝炎患者,但由于口服核苷類藥物在2000年前即在本院開(kāi)始使用,之后廣泛應(yīng)用于乙型肝炎肝硬化患者,大多數(shù)患者病情控制較穩(wěn)定,長(zhǎng)期服用核苷類者較少出現(xiàn)膿毒癥等并發(fā)癥;而治療丙型肝炎的口服藥物2019年左右才開(kāi)始在本院使用,之前均采用干擾素加利巴韋林的方案治療丙型肝炎,但對(duì)于肝硬化患者屬于禁忌,故大多數(shù)丙型肝炎肝硬化患者不能得到有效控制。另外,云南地區(qū)毗鄰東南亞,吸毒人群較多,通過(guò)此途徑感染丙型肝炎患者又較其他地區(qū)相對(duì)多一些,這類人群大多也因各種原因沒(méi)有得到及時(shí)的治療,從而發(fā)展到肝硬化,甚至出現(xiàn)各種并發(fā)癥。

研究[15]表明,高齡與膿毒癥患者預(yù)后相關(guān)。本研究中年齡(≥60歲)是肝硬化合并膿毒癥患者短期住院死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。PT對(duì)于膿毒癥患者病情嚴(yán)重程度判斷及預(yù)后評(píng)估均具有潛在的預(yù)測(cè)價(jià)值。有學(xué)者[16]指出,“炎-凝交互”在膿毒癥凝血紊亂中扮演重要角色,炎癥介質(zhì)大量釋放迅速啟動(dòng)促凝狀態(tài),進(jìn)而激活內(nèi)外源性凝血途徑,大量消耗多種凝血因子,PT明顯延長(zhǎng)。本研究中,死亡組患者的PT高,分析可能原因是PT延長(zhǎng)與炎癥失控、凝血紊亂及器官功能障礙密切相關(guān)[17]。D-D水平能夠反映正常人纖溶酶和抑制酶之間的動(dòng)態(tài)平衡[18],且作為機(jī)體早期發(fā)生彌散性血管內(nèi)凝血的靈敏指標(biāo)。研究提出[19],膿毒癥患者存在血液高凝和繼發(fā)性纖溶現(xiàn)象、炎癥介質(zhì)啟動(dòng)凝血系統(tǒng),造成微血栓形成,D-D升高。但在本研究中,僅單因素分析顯示D-D差異有顯著性,可能與樣本量較小有關(guān)。但是,依然要警惕這部分重癥患者凝血失衡,繼發(fā)纖溶亢進(jìn)的情況。研究[20]表明,Lac為葡萄糖無(wú)氧代謝的最終產(chǎn)物,在膿毒癥時(shí),機(jī)體全身或局部組織器官灌注不良,機(jī)體供氧量嚴(yán)重不足,不能滿足機(jī)體組織代謝需要,無(wú)氧代謝導(dǎo)致Lac升高。同時(shí),肝功能損傷時(shí)肝臟對(duì)Lac代謝能力嚴(yán)重下降,進(jìn)一步導(dǎo)致Lac代謝物堆積。本研究中,死亡組患者的Lac水平高,可能與肝硬化合并膿毒癥患者的組織缺氧及肝功能衰竭導(dǎo)致的Lac代謝障礙有關(guān)。HE是肝硬化患者一種可逆性神經(jīng)精神并發(fā)癥,發(fā)生在高達(dá)50%的肝硬化患者中[21]。研究[22]表明氨中毒是HE最主要的發(fā)病機(jī)制。肝硬化患者抵抗力低下,門(mén)靜脈高壓導(dǎo)致食管、胃底靜脈曲張,腹水導(dǎo)致腎循環(huán)血量減少,氨排泄減少,都會(huì)引起血氨升高[23]。本研究中,HE是肝硬化合并膿毒癥短期住院死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,死亡風(fēng)險(xiǎn)增加了1.516倍。分析可能原因是肝硬化合并膿毒癥患者全身炎癥引發(fā)內(nèi)源性毒素釋放導(dǎo)致腦功能紊亂,應(yīng)激反應(yīng)減弱,進(jìn)而死亡風(fēng)險(xiǎn)增加。研究[24]表明,合并HRS在肝硬化患者中具有較高的短期病死率。灌注不足和細(xì)胞代謝異常是膿毒癥器官功能障礙的機(jī)制之一[25]。此外,膿毒癥的消退障礙和持續(xù)炎癥可導(dǎo)致器官損傷并引發(fā)HRS[26]。本研究死亡組患者合并HRS多,可能與器官末端灌注受損、血腦屏障破壞、線粒體功能障礙、氧化應(yīng)激減弱、毒性神經(jīng)肽積累以及繼發(fā)于膿毒癥誘導(dǎo)的肝腎功能障礙、毒素清除障礙相關(guān)[27]。研究[28]表明,PCT是一種在感染性疾病診斷和預(yù)后判斷中具有更高準(zhǔn)確性的生物標(biāo)志物。但在本研究中,PCT的意義不顯著。筆者認(rèn)為造成此差異的主要原因是本研究入選患者均為重癥患者,合并多種基礎(chǔ)疾病,且年齡大,在某種程度上,機(jī)體的免疫功能反應(yīng)相對(duì)不靈敏。hsCRP作為細(xì)菌感染或組織損傷后人體內(nèi)最敏感的急性期蛋白之一[29],在參與機(jī)體的抗炎反應(yīng)、減輕組織損傷方面有著重要意義。在本研究中,hsCRP為肝硬化合并膿毒癥患者短期住院發(fā)生死亡的危險(xiǎn)因素,應(yīng)引起高度重視。改良MEWS是比較常見(jiàn)的院前急救的傷情評(píng)估工具,可短時(shí)間內(nèi)快速獲取評(píng)估、辨別癥狀,是一種病情評(píng)估及預(yù)警工具[30],與患者病情及預(yù)后聯(lián)系較為密切。目前已有研究[31]表明,將改良MEWS評(píng)分作為非計(jì)劃性轉(zhuǎn)入 ICU 患者住院情況的評(píng)估指標(biāo)之一。改良MEWS評(píng)分應(yīng)用在普通病房預(yù)測(cè)潛在危重患者也成為一種趨勢(shì)[32]。本研究死亡組患者的改良MEWS評(píng)分高,表明死亡組患者入院時(shí)的基礎(chǔ)情況更差,死亡風(fēng)險(xiǎn)高。

國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)以膿毒癥的危險(xiǎn)因素報(bào)道多見(jiàn),傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)模型多通過(guò)單因素和多因素分析篩選預(yù)測(cè)變量。本研究則對(duì)肝硬化合并膿毒癥患者短期住院死亡的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,構(gòu)建Cox比例風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型。采用改良MWES評(píng)分結(jié)合臨床相關(guān)數(shù)據(jù)包括年齡(>60歲)、PT、HE、HRS、hsCRP來(lái)預(yù)測(cè)患者死亡風(fēng)險(xiǎn),將其在各個(gè)時(shí)間預(yù)測(cè)的生存比例繪制列線圖進(jìn)行可視化展示。該模型快速、簡(jiǎn)單、直觀地得到患者的預(yù)后情況,可幫助臨床醫(yī)生預(yù)測(cè)肝硬化合并膿毒癥患者的生存狀態(tài),并為臨床醫(yī)生提供治療參考。

本研究屬于回顧性單中心設(shè)計(jì),樣本未必能反應(yīng)其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)的情況。另外,本研究樣本量相對(duì)較小,需要更多的大樣本、多中心進(jìn)行驗(yàn)證及進(jìn)一步研究。但本研究仍具有重要的陽(yáng)性結(jié)果,對(duì)臨床中肝硬化合并膿毒癥患者短期住院發(fā)生的死亡風(fēng)險(xiǎn)提供了新思路,也為臨床診治提供了有價(jià)值的參考。

倫理學(xué)聲明：本研究于2021年12月6日經(jīng)昆明市第三人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審批,批號(hào):2021120608。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：薛淋淋、劉立負(fù)責(zé)課題設(shè)計(jì),撰寫(xiě)及修改論文;劉春云、李衛(wèi)昆、李秉翰、常麗仙負(fù)責(zé)收集整理數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)分析;劉立負(fù)責(zé)擬定寫(xiě)作思路,指導(dǎo)撰寫(xiě)文章并最后定稿。薛淋淋、劉立貢獻(xiàn)等同,為共同第一作者。