基于膿毒癥急性腎損傷多因素的預(yù)測(cè)模型構(gòu)建及驗(yàn)證

李雅琳 李東風(fēng) 孫振康 王靜

膿毒癥作為重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最常見的一類臨床綜合征,是指患者對(duì)感染反應(yīng)失調(diào)而引起的全身炎癥反應(yīng)綜合征,會(huì)引發(fā)危及生命的器官損害[1-4]。腎臟為膿毒癥患者最易受累的臟器之一,典型表現(xiàn)為急性腎損傷(AKI),AKI為膿毒癥常見并發(fā)癥,同時(shí)也是膿毒癥患者死亡獨(dú)立危險(xiǎn)因素[5-7]。因此,掌握膿毒癥AKI相關(guān)因素,及早采取預(yù)防措施尤為關(guān)鍵。現(xiàn)階段,臨床關(guān)于膿毒癥患者發(fā)生AKI的影響因素研究多集中于年齡、基礎(chǔ)疾病等,具有一定局限性。炎癥反應(yīng)在膿毒癥病情進(jìn)展中發(fā)揮至關(guān)重要的作用,已有大量研究證實(shí),炎癥相關(guān)因子IL-6、降鈣素原(PCT)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、C反應(yīng)蛋白(CRP)等均參與膿毒癥病情進(jìn)展[8-12],但多數(shù)研究僅局限于膿毒癥的療效評(píng)估,對(duì)于其在膿毒癥并發(fā)AKI中的作用缺乏系統(tǒng)性研究?；诖?本研究回顧性選取膿毒癥患者并建立含炎癥因子的發(fā)生AKI預(yù)測(cè)模型,旨在探討炎癥因子對(duì)其的影響,為臨床提供參考依據(jù)。

對(duì)象與方法

1.對(duì)象:回顧性選取2021年2月～2022年10月我院重癥醫(yī)學(xué)科收治的膿毒癥患者200例。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)均符合膿毒癥診斷標(biāo)準(zhǔn)[13];(2)年齡>18歲。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)伴有糖尿病腎臟疾病、慢性腎炎、高血壓腎病等其他慢性腎功能障礙;(2)接受腎移植;(3)入院24 h內(nèi)死亡;(4)入院1周內(nèi)腎毒性藥物接觸史;(5)其他原因所致入院時(shí)已發(fā)生AKI;(6)合并惡性腫瘤。參考《急性腎損傷臨床實(shí)踐指南》中AKI相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[14],根據(jù)是否發(fā)生AKI將200例患者分為AKI組(80例)和非AKI組(120例)。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過。

2.方法:收集所有患者的一般資料(性別、年齡、BMI)、臨床資料[體溫、心率、平均動(dòng)脈壓、住院時(shí)間、合并癥、機(jī)械通氣時(shí)間、急性生理學(xué)和慢性健康狀況評(píng)分系統(tǒng)(APACHE)Ⅱ評(píng)分]、入科時(shí)實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果[總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、WBC計(jì)數(shù)、PLT計(jì)數(shù)]及炎癥因子(TNF-α、IL-6、CRP、PCT)水平。

結(jié) 果

1.兩組患者一般資料、臨床資料及實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果比較:AKI組BMI、APACHEⅡ評(píng)分、TNF-α、IL-6、CRP、PCT水平及合并糖尿病患者比例均高于非AKI組,PLT計(jì)數(shù)低于非AKI組(P<0.05)。兩組間其余指標(biāo)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組患者一般資料、臨床資料及實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果比較

2.膿毒癥患者發(fā)生AKI的影響因素:多因素logistic回歸分析結(jié)果顯示,BMI、合并糖尿病、PLT、TNF-α、CRP、IL-6、PCT均為膿毒癥患者發(fā)生AKI的影響因素(P<0.05)。見表2。

3.列線圖模型的構(gòu)建與評(píng)估:將膿毒癥患者發(fā)生AKI的影響因素納入Nomogram預(yù)測(cè)模型,經(jīng)內(nèi)部驗(yàn)證,預(yù)測(cè)膿毒癥患者發(fā)生AKI相關(guān)因素的一致性指數(shù)為0.902(95%CI0.885～0.974),校正曲線顯示該模型預(yù)測(cè)膿毒癥患者發(fā)生AKI與實(shí)際觀察相關(guān)性較好,平均絕對(duì)誤差為0.1。ROC曲線分析結(jié)果顯示,該列線圖模型預(yù)測(cè)AUC為0.902(95%CI0.875～0.969,P<0.05)。見圖1、圖2。

圖1 膿毒癥患者發(fā)生AKI的預(yù)測(cè)模型列線圖

圖2 膿毒癥患者發(fā)生AKI預(yù)測(cè)模型的校正曲線

4.決策曲線分析:采用決策曲線評(píng)估含炎癥因子相關(guān)指標(biāo)(BMI、合并糖尿病、PLT、TNF-α、IL-6、CRP、PCT)與不含炎癥因子相關(guān)指標(biāo)(BMI、合并糖尿病、PLT)預(yù)測(cè)模型的臨床凈獲益,當(dāng)含炎癥因子指標(biāo)的模型預(yù)測(cè)膿毒癥患者發(fā)生AKI閾值在0.1～1.0區(qū)間時(shí),可提供附加臨床凈獲益。見圖3。

圖3 含與不含炎癥因子的列線圖決策曲線分析

5.模型外部驗(yàn)證:另隨機(jī)選取同一來源及入選標(biāo)準(zhǔn)的172例膿毒癥患者,其中69例發(fā)生AKI,103例未發(fā)生AKI。外部驗(yàn)證結(jié)果顯示,58例發(fā)生AKI,87例未發(fā)生AKI,該模型預(yù)測(cè)的敏感度為84.06%(58/69),特異度為85.29%(87/103)。

討 論

既往有研究結(jié)果顯示,感染性休克患者AKI發(fā)生率高達(dá)60%以上[15]。另有研究結(jié)果證實(shí),AKI是膿毒癥患者預(yù)后不良的主要原因,患者并發(fā)AKI后病死率明顯升高[16]。既往研究結(jié)果指出,膿毒癥患者病死率為45.2%,當(dāng)并發(fā)AKI后其病死率升高至74.5%[17]。膿毒癥極易引發(fā)多器官功能障礙,尤其腎臟最易受累,AKI尤為常見,是該病患者全因死亡病因之一[18-19]?，F(xiàn)階段AKI診斷多依據(jù)血肌酐過高及尿量減少,但在該情況發(fā)生時(shí)腎臟已明顯損害,并非早期階段,致使患者錯(cuò)失治療最佳時(shí)機(jī),因此,及時(shí)明確膿毒癥患者發(fā)生AKI的影響因素尤為關(guān)鍵。

本研究發(fā)現(xiàn),BMI、合并糖尿病、PLT、TNF-α、IL-6、CRP、PCT水平均為膿毒癥患者發(fā)生AKI的影響因素,其中BMI、合并糖尿病、PLT作為膿毒癥患者發(fā)生AKI的影響因素這一觀點(diǎn)已在既往研究中證實(shí)[20-22]。隨著臨床研究不斷深入,一系列生化因素已被研究并確認(rèn)為疾病發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的風(fēng)險(xiǎn)因素,其中炎癥因子因參與膿毒癥發(fā)生發(fā)展而備受關(guān)注。膿毒癥發(fā)病后,炎癥因子釋放過量,引起腎血流動(dòng)力學(xué)異常,造成腎缺血或灌注不足,從而影響腎功能,且炎癥反應(yīng)首要攻擊靶細(xì)胞后,腎臟內(nèi)皮細(xì)胞過度激活,炎癥因子產(chǎn)生、釋放增加,形成惡性循環(huán)。TNF-α由活化的單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,有促炎癥細(xì)胞分化及抗感染等作用。既往研究顯示,膿毒癥合并AKI患者經(jīng)治療后TNF-α水平明顯下降[23],提示TNF-α水平變化與膿毒癥患者AKI發(fā)展有關(guān)。IL-6作為臨床常見促炎細(xì)胞因子,是由激活的淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等分泌的急性反應(yīng)蛋白通過誘導(dǎo)T細(xì)胞分化,大量釋放炎癥因子,進(jìn)而促發(fā)炎癥反應(yīng)。在膿毒癥中,其可被TNF-α誘導(dǎo)產(chǎn)生,參與膿毒癥患者器官損傷過程[24]。CRP為急性時(shí)相反應(yīng)蛋白,其水平升高提示機(jī)體存在急性感染,為臨床感染性疾病診斷、病情評(píng)估的最常用炎癥性指標(biāo)之一;而膿毒癥作為全身炎癥反應(yīng)綜合征,CRP與其發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[25]。PCT作為反映機(jī)體炎癥的蛋白類物質(zhì),可加速多種炎癥因子合成、分泌,上調(diào)炎癥通路表達(dá),促進(jìn)腎小球系膜細(xì)胞凋亡,加速腎功能下降。本研究通過結(jié)合膿毒癥患者自身因素及炎癥因子TNF-α、CRP、IL-6、PCT等,成功構(gòu)建預(yù)測(cè)列線圖,結(jié)果顯示含炎癥因子TNF-α、IL-6、CRP、PCT構(gòu)建的Nomogram預(yù)測(cè)模型得分高的患者,發(fā)生AKI風(fēng)險(xiǎn)較大。

本研究繪制的決策曲線顯示,當(dāng)含炎癥因子的模型預(yù)測(cè)膿毒癥患者AKI閾值在0.1～1.0區(qū)間時(shí),其預(yù)測(cè)模型獲益較極端曲線高,可提供附加臨床凈獲益。另隨機(jī)選取172例膿毒癥患者,其中58例發(fā)生AKI,87例未發(fā)生AKI,外部驗(yàn)證結(jié)果顯示,該模型預(yù)測(cè)效能較高,預(yù)測(cè)敏感度為84.06%,特異度為85.29%,充分證實(shí)列線圖模型的預(yù)測(cè)價(jià)值。由于炎癥因子TNF-α、IL-6、CRP、PCT常規(guī)可用,且可準(zhǔn)確檢測(cè),故由此建立的模型是預(yù)測(cè)膿毒癥患者發(fā)生AKI的有效且具有經(jīng)濟(jì)性的方法。因此,臨床對(duì)于膿毒癥患者應(yīng)考慮個(gè)體化治療及護(hù)理策略,包括炎癥因子監(jiān)測(cè)及選擇合適的AKI防治措施等。

綜上所述,膿毒癥患者發(fā)生AKI受BMI、合并糖尿病、PLT、TNF-α、IL-6、CRP、PCT等因素影響,含炎癥因子的預(yù)測(cè)模型可提高預(yù)測(cè)膿毒癥患者發(fā)生AKI的準(zhǔn)確性。但本研究樣本量較小,有待臨床多中心、多渠道取樣以進(jìn)一步研究證實(shí)。