膿毒癥患者預后預測模型的建立和評價*

毛國敏，奚培培，王 霆，袁曉宇，李晶菁，姜岱山

（1 南通大學附屬醫院急診科，江蘇 226001；2 四川省西昌市人民醫院重癥醫學科）

膿毒癥是機體對感染反應失調引起的危及生命的器官功能障礙,是臨床醫生面臨的重大挑戰[1]。膿毒癥具有發病率高、病情重而發展快、死亡率高等特點,早期準確識別高風險患者,及時采取有效治療措施,對改善患者預后具有重要意義。急性生理和慢性健康評分系統Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ,APACHE II）評分是臨床上常用的評估急危重癥患者病情和預后的方法,但計算方法復雜,計算時間長,可能影響患者早期有效治療[2]。序貫器官衰竭評估（sequential organ failure assessment,SOFA）評分常用于動態追蹤重癥監護病房患者器官功能狀態,確定器官功能衰竭程度[3-4]。本研究回顧性分析2019 年1 月—2022 年1 月南通大學附屬醫院收治的263 例膿毒癥患者的臨床資料,探討影響患者預后的危險因素,為臨床采取針對性干預改善患者預后提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 膿毒癥患者263 例,根據患者入院28 d 時結局分為存活組210 例和死亡組53 例。存活組中男性132 例,女性78 例,平均年齡66.4±15.4歲,有糖尿病史49 例（23.3%）,高血壓史87 例（41.4%）,連續性腎臟替代治療（continuous renal replacement therapy,CRRT）44 例（21.0%）。死亡組中男性33 例,女性20 例,平均年齡69.3±16.5 歲,有糖尿病史11例（20.8%）,高血壓史22 例（41.5%）,CRRT 16 例（30.2%）。兩組一般資料比較,差異均無統計學意義（P＞0.05）。納入標準:（1）符合膿毒癥和膿毒癥休克第三個國際共識（膿毒癥-3）[1]診斷標準;（2）年齡＞18歲;（3）臨床資料完整。排除標準:（1）血液系統疾病、腫瘤、人類免疫缺陷病毒感染患者;（2）使用類固醇類藥物、免疫抑制治療患者;（3）孕婦及哺乳期婦女。本研究通過南通大學附屬醫院倫理委員會審核批準。

1.2 臨床參數收集 收集患者入院24 小時內臨床參數,包括心率,呼吸頻率,中性粒細胞與淋巴細胞絕對值比值（NLR）,血小板血小板計數與淋巴細胞絕對值比值（PLR）,血紅蛋白,紅細胞壓積,紅細胞分布寬度（RDW）,血小板分布寬度（PDW）,凝血酶原時間（PT）,活化部分凝血活酶時間（APTT）,D-二聚體,血清B 型腦利鈉肽前體、降鈣素原、C 反應蛋白（CRP）、血糖、總膽紅素、白蛋白、尿素氮、肌酐、尿酸、血鉀、血鈉、血鈣水平,動脈血pH 值、二氧化碳分壓、氧分壓、實際碳酸氫根（HCO3-）、乳酸水平,休克、CRRT 例數、SOFA 評分和APACHE-II 評分。

1.3 統計學處理 應用SPSS 26 統計學軟件對數據進行分析處理。符合正態分布的計量資料以±s 表示,組間比較采用t 檢驗;不符合正態分布的計量資料以中位數（四分位數）表示,組間比較采用秩和檢驗;計數資料以頻數或率表示,組間比較行χ2檢驗。多因素Logistic 回歸分析影響患者預后的因素;使用R 語言（4.21）軟件包構建影響膿毒癥患者預后的列線圖預測模型,繪制Hosmer-Lemeshow 擬合度曲線、遞減曲線分析（decline curve analysis,DCA）評估模型的有效性,受試者工作特征曲線（ROC）評估列線圖模型的區分度。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 單因素分析 單因素分析顯示,兩組患者呼吸頻率、休克發生率、動脈血乳酸、白蛋白、肌酐、總膽紅素水平比較,差異均有統計學意義（P＜0.05）;兩組心率、PT、APTT、NLR、PLR、血鉀、B 型腦利鈉肽前體、血紅蛋白、紅細胞壓積、RDW、PDW、降鈣素原、CRP、尿素氮、尿酸、血鈉、血鉀、血鈣、D-二聚體、pH值、二氧化碳分壓、氧分壓、HCO3-、血糖水平比較,差異均無統計學意義（P＞0.05）,見表1。

表1 兩組膿毒癥患者臨床參數比較 ［±s，M（P25，P75），n（%）］

表1 兩組膿毒癥患者臨床參數比較 ［±s，M（P25，P75），n（%）］

臨床參數存活組（n=210）死亡組（n=53）χ2/t/u 值P 值心率（次/min）101.1±21.9106.0±22.0-1.4520.148呼吸頻率（次/min）21.7±6.224.7±8.4-2.823＜0.05 PT（s）14.0±3.314.8±5.1-1.3220.187 APTT（s）34.1±8.436.9±13.6-1.8930.059 NLR13.2（7.9,23.2）13.1（8.6,24.2）0.2140.851 PLR203.8（103.5,328.9）180.4（102.2,352.6）0.3020.831 B 型腦利鈉肽前體（μmol/L）1 760.0（546.5,6 920.0）1 105.0（332.8,6 102.5）-0.4900.498血紅蛋白（g/L）115.6±23.4118.9±36.2-0.8130.417紅細胞壓積（L/L）0.3（0.3,0.4）0.3（0.3,0.4）-0.6350.621 RDW（%）14.6±2.514.0±1.8-1.8530.065 PDW（%）16.4±1.616.2±1.9-0.6070.545降鈣素原（ng/mL）0.1（0.1,0.2）0.1（0.1,0.2）-0.3740.816 CRP（mg/L）139.2（62.5,245.5）177.1（86.4,277.8）-1.2980.205總膽紅素（μmol/L）16.2（10.2,29.9）38.7（17.3,63.7）-3.634＜0.001白蛋白（g/L）27.7（25.1,31.5）25.2（23.2,28.0）3.275＜0.001尿素氮（mmol/L）10.2（6.9,18.3）10.4（5.8,22.9）-0.5220.885肌酐（μmol/L）97.0（60.0,194.0）203.0（67.0,364.0）-4.012＜0.001尿酸（μmol/L）357.5（219.8,500.8）376.0（206.0,533.0）-0.6010.899血鉀（mmol/L）3.9±0.64.1±0.7-2.1340.064血鈉（mmol/L）137.7±6.8137.5±6.40.1280.898血鈣（mmol/L）2.0±0.32.0±0.2-0.7760.439 D-二聚體（μg/mL FEU）4.9（2.3,9.8）4.6（3.0,8.3）-1.0820.965 pH7.4±0.17.4±0.10.4020.688二氧化碳分壓（mmHg）36.7±11.235.8±13.20.4880.626氧分壓（mmHg）88.0±28.693.4±30.0-1.2100.227 HCO3-（mmol/L）21.9±6.321.5±7.90.3460.730血糖（mmol/L）9.5±3.99.6±3.9-0.1960.845乳酸（mmol/L）2.0（1.5,2.9）2.6（1.4,5.0）-2.8010.023休克112（53.3）45（84.9）17.5331＜0.001

2.2 多因素Logistic 回歸分析 將表1 中有統計學意義的變量行多因素Logistic 回歸分析,結果顯示呼吸頻率、休克發生率、動脈血乳酸、白蛋白、肌酐、總膽紅素水平是膿毒癥患者死亡的獨立危險因素（P＜0.05）,見表2。運用逐步回歸進行二次篩選,將有意義的變量建立預測模型,公式為Z=-2.86820+0.05×呼吸頻率+1.59×休克+0.012×總膽紅素-0.096×白蛋白+0.005×肌酐+0.167×乳酸。

表2 多因素Logistic 回歸分析影響膿毒癥患者預后的因素

2.3 膿毒癥患者預后列線圖預測模型構建 以多因素Logistic 回歸分析結果為基礎,使用R 軟件包構建膿毒癥患者預后的列線圖預測模型,見圖1。列線圖模型預測膿毒癥患者預后的ROC 曲線下面積為0.824（95%CI 0.755～0.893）,見圖2。列線圖模型預測膿毒癥患者預后的校正曲線趨近于理想曲線,見圖3;利用遞減曲線分析（DCA）進行臨床有效性評估,建模曲線（mod）均在兩條極端曲線之上,提示有良好的臨床價值,見圖4。

圖1 膿毒癥患者入院28 天死亡風險列線圖

圖2 列線圖模型預測膿毒癥患者預后的ROC 曲線

圖3 列線圖模型預測膿毒癥患者預后的校正曲線

圖4 列線圖模型預測膿毒癥患者預后的DCA 曲線

3 討論

膿毒癥是一種進展迅速、死亡率高的疾病,及時準確評估患者病情,尋找危重癥的預后指標,有利于改善預后,降低死亡率[5]。膿毒癥-3 強烈推薦SOFA評分作為膿毒癥臨床診斷標準,然而該評分對預后價值的證據有限。

本研究納入263 例膿毒癥患者,多因素Logistic回歸分析顯示,呼吸頻率、休克、動脈血乳酸、白蛋白、肌酐、總膽紅素水平為膿毒癥患者入院28 天死亡的獨立危險因素。YANG 等[6]研究證實,血清膽紅素水平與嚴重膿毒癥患者的死亡率相關。PATEL 等[7]研究也表明入院72 小時內血清膽紅素水平升高與膿毒癥患者死亡率增加有關。膽紅素可損害中性粒細胞的殺菌性能,抑制誘導型一氧化氮合酶,并抑制血小板活化而抗血小板聚集作用[8]。本研究結果表明總膽紅素是影響膿毒癥患者預后的獨立危險因素。XIAO 等[9]研究結果顯示,膽紅素、肌酐水平和快速SOFA 評分（qSOFA）聯合預測膿毒癥疾病進展和預后的敏感度和特異度更高。本研究表明肌酐也是影響膿毒癥患者預后的獨立危險因素。白蛋白在肝臟合成,占血漿總蛋白40%～60%,具有擴張血容量、維持血漿膠體滲透壓、提供營養和運輸等多種生理功能。低白蛋白血癥在危重病患者中很常見,研究表明血清白蛋白水平與膿毒癥患者預后相關[10-11]。病原微生物及其釋放的各種毒素刺激機體免疫系統,釋放大量炎癥介質,損害血管內皮屏障功能,增加毛細血管通透性,大量血漿外滲,白蛋白濃度下降[12]。本研究結果表明,白蛋白是影響膿毒癥患者預后的獨立危險因素,因此對低白蛋白膿毒癥患者可通過輸注白蛋白、補充有效循環血容量等措施改善預后。血清乳酸是反映氧供應減少和組織低灌流的重要預后指標[13]。GONG 等[14]研究表明,當血乳酸≥2.75 mmol/L時,膿毒癥患者發生急性腎損傷（AKI）的風險增加1.772 倍;當血乳酸≥5.95 mmol/L 時,膿毒癥相關AKI 患者院內死亡風險增加1.511 倍。本研究結果表明,乳酸是影響膿毒癥患者預后的獨立危險因素,提示應早期檢測膿毒癥患者乳酸水平,必要時并及時干預,可降低膿毒癥患者死亡率。

本研究將影響膿毒癥患者死亡的獨立危險因素建立列線圖預測模型,其預測膿毒癥患者預后的ROC 曲線下面積為0.824（95%CI 0.755～0.893）,且校準曲線趨于理想曲線,模型有良好的區分度及校準度,對評估膿毒癥患者的準確性高。

綜上所述,本研究構建了一種簡易使用的預測模型,包含呼吸頻率、休克、動脈血乳酸、白蛋白、肌酐、總膽紅素水平6 個臨床變量,可用于預測膿毒癥患者入院28 天死亡率,有助于臨床醫生評估患者病情嚴重程度,及時調整治療方案,改善預后。