膿毒癥患者并發急性腎損傷的風險預測列線圖模型建立

李莫振 尉玉杰 高 靜

膿毒癥是一種全身炎癥反應，急性腎損傷是膿毒癥危重患者常見且嚴重的并發癥，膿毒癥并發急性腎損傷，與腎內血流重組和低灌注導致的腎前性氮質血癥以及毒性物質、低灌注和炎性介質引起的腎小管損傷和凋亡有關，均使腎小球濾過率下降，造成尿液障礙，水電解質障礙等，增加患者的死亡率。因此，構建一個簡單而且有效的風險預測模型對于預防或者識別高風險患者以及制定適宜的預防措施非常重要。列線圖模型可以預測膿毒癥患者發生急性腎損傷的風險，繪制的受試者工作特征曲線可以對列線圖模型的預測能力進行評價。本文回顧性分析100例膿毒癥患者臨床資料，探討膿毒癥患者發生急性腎損傷的危險因素，并建立列線圖模型，以期為膿毒血癥患者并發急性腎損傷的早期預防提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年1月至2020年1月皖北煤電集團總醫院重癥醫學科收治的膿毒癥患者100例，男性45例，女性55例，年齡20～80歲，平均(51.34±4.78)歲。依據是否發生急性腎損傷分組，將29例發生急性腎損傷患者設為觀察組，將71例無急性腎損傷患者設為對照組。納入標準：①所有患者均符合《中國膿毒癥/膿毒性休克急診治療指南(2018)》膿毒癥診斷標準；②采用改善全球腎臟病預后組織制定的急性腎損傷診斷標準：48 h內血清肌酐增加≥26.5 μmol/L或>50%，或者尿量<0.5 mL/(kg·h)持續6 h以上。排除標準：①腫瘤終末期者；②心源性疾病引起的膿毒癥者；③慢性心、腎、肝等疾病終末期者；④免疫功能低下者。

1.2 方法 采用本科室數據庫，收集患者的一般資料，包括性別、年齡、高血壓史、糖尿病史、肺部感染、呼吸衰竭、動脈血乳酸、平均動脈壓(mean arterial pressure，MAP)、血清肌紅蛋白(serum myoglobin，MYO)、尿量、氧合指數、血尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)、血肌酐(serum creatinine，SCr)、急性生理學和慢性健康狀況-II (acute physiology and chronic health evaluation-II，APACHEII)評分等。分別使用單因素和多因素logistic回歸分析患者發生急性腎損傷的危險因素，制作列線圖預測模型，繪制受試者工作特征曲線 (receiver operating characteristic curve，ROC) 計算曲線下面積(area under curve, AUC)評估模型的預測能力。

2 結果

2.1 單因素分析結果 兩組患者高血壓、肺部感染、糖尿病、呼吸衰竭情況及動脈血乳酸、MAP、MYO、尿量、氧合指數、BUN、SCr、APACHEII評分比較，差異均有統計學意義(

P

<0.05)。見表1。

2.2 多因素logistic回歸分析結果 將單因素分析中差異有統計學意義的指標作為自變量[急性腎損傷發生情況(是=1，否=0)；高血壓(是=1，否=0)；肺部感染(是=1，否=0)；糖尿病(是=1，否=0)、呼吸衰竭(是=1，否=0)，連續性變量以原值錄入]納入多因素logistic回歸分析，結果顯示，肺部感染、糖尿病、高動脈血乳酸、低MAP、尿量少及高APACHEII評分為膿毒癥患者并發急性腎損傷的獨立危險因素。見表2。

表1 膿毒癥患者并發急性腎損傷的單因素分析

表2 膿毒癥患者并發急性腎損傷的多因素logistic回歸分析

2.3 列線圖預測模型的建立及驗證 本研究基于肺部感染、糖尿病、高動脈血乳酸、低MAP、尿量少和高APACHEII評分膿毒癥患者發生急性腎損傷的獨立危險因素，運用R軟件(R3.6.3)和rms軟件包，建立膿毒癥患者并發急性腎損傷的列線圖模型，根據患者的各項危險指標情況選擇對應線段端點，向上對評分軸做垂直線得到單項評分值，即肺部感染為95分，糖尿病為96分，動脈血乳酸為64分，MAP為90分，尿量為92分，APACHEII評分為99分。將各項評分值求和統計總分并在總分軸找到對應分值點，再向下對風險預測軸做垂直線即可得出膿毒癥患者并發急性腎損傷的預測發生率。見圖1。采用Bootstrap法重復抽樣1 000次進行內部驗證，通過計算一致性指數(C-index)確定模型區分度，通過構建膿毒癥患者并發急性腎損傷的預測值與實測值的校準曲線，進行一致性測試，結果顯示膿毒癥患者并發急性腎損傷的 預測值與實測值基本一致。見圖2。通過ROC計算的AUC為0.877(95%CI：0.841～0.913)。見圖3。

圖1 膿毒癥患者發生急性腎損傷的列線圖預測模型的建立

圖2 膿毒癥患者發生急性腎損傷的列線圖預測模型的驗證

圖3 列線圖模型預測膿毒癥患者發生急性腎損傷的ROC

3 討論

膿毒癥并發的急性腎損傷是一種特殊的急性腎損傷，其特征是血清肌酐水平升高或尿量減少，此類腎損傷可明顯增加患者死亡率。因此，探討膿毒癥患者并發急性腎損傷的獨立危險因素，并建立風險列線圖預測模型，對臨床盡早采取措施促進患者病情轉歸意義重大。

本研究發現肺部感染、糖尿病、高動脈血乳酸、低MAP、尿量少和高APACHEII評分為膿毒癥患者并發急性腎損傷的獨立危險因素(P<0.05)。范妙儀等研究也發現肺部感染是膿毒癥患者發生急性腎損傷的危險因素。糖尿病患者本身可能已經存在糖尿病腎病，膿毒癥時患者的高血糖又可提高氧化應激水平以及激活核因子κB，使患者發生急性腎損傷的風險增加。肖濤等研究亦發現糖尿病是膿毒癥患者發生急性腎損傷的危險因素。動脈血乳酸水平的增加使組織氧耗和氧供失衡，因此動脈血乳酸偏高也是造成腎損傷的主要因素。劉梅探討了急診重癥監護室膿毒癥患者出現急性腎損傷的影響因素，結果發現動脈血乳酸等是膿毒癥患者出現急性腎損傷的獨立危險因素。膿毒癥發病過程中，可能由于全身的血流動力學改變及不穩定性，醫源性因素和局部的炎性介質的共同作用，使腎臟灌注不足，從而易導致急性腎損傷。宗媛等發現MAP是膿毒癥患者并發急性腎損傷的獨立危險因素。韓輝等發現少尿是老年膿毒癥患者并發急性腎損傷的獨立危險因素。膿毒癥患者的APACHEⅡ評分越高，則預后越差。腎臟生理功能降低，將會導致腎小管上皮細胞變性和萎縮，腎基底膜增厚等，增加了膿毒癥患者發生急性腎損傷的風險。有研究發現APACHEⅡ評分是膿毒癥和急性腎損傷患者的預后影響因素。Young等發現APACHEⅡ評分是膿毒癥發生急性腎損傷患者死亡率的危險因素，非幸存者的APACHEⅡ評分高于幸存者，上述研究與本研究結果基本一致。

列線圖是建立在多因素回歸模型基礎上，將多個臨床指標整合，由不同長度線段組成，用于預測某一臨床結局的可視化圖形。王梟杰等通過建立列線圖預測模型探討了非轉移性結直腸癌患者的預后。鐘麗萍等為了研究西妥昔單抗治療轉移性結直腸癌患者預后建立了列線圖預測模型。Kim等利用列線圖模型預測早期胃癌淋巴結轉移是減少內鏡下胃切除術后淋巴結轉移的有效臨床工具。本研究基于膿毒癥患者并發急性腎損傷的獨立危險因素，建立預測膿毒癥患者并發急性腎損傷的列線圖模型，并且對列線圖模型進行驗證，結果顯示預測值與實測值基本一致，AUC為0.877(95%CI：0.841～0.913)，說明該研究的列線圖模型具有良好的精準性和區分性。本研究根據患者的各項危險指標情況選擇對應線段端點，向上對評分軸做垂直線得到單項評分值，再向下對風險預測軸做垂直線即可預測膿毒癥患者并發急性腎損傷的發生率。臨床應對篩查出的高風險指標及時進行干預，盡可能地消除危險因素對患者病情進展的影響，例如及時對肺部感染行抗生素治療，控制高血糖，調節動脈血乳酸水平，增加尿量等措施，才有利于患者病情轉歸。

綜上所述，針對膿毒癥患者應及時關注其肺部感染、糖尿病、動脈血乳酸、MAP、尿量和APACHEII評分等指標，并進行早干預，早治療。列線圖風險預測模型能夠較好地預測膿毒癥患者并發急性腎損傷的概率，后續應進行更深入的研究對本文結果進行驗證。