论文部分内容阅读
第一部分重症监护病房脓毒症患者死亡风险预测模型及评分系统的构建目的:脓毒症是重症监护病房(Intensive Care Unit,ICU)内危重症患者的主要死亡原因之一。如何精准预判脓毒症的死亡风险,在早期积极干预以及医学决策中起到重要的作用。为提高临床医务人员对其死亡风险的预判能力,本研究基于机器学习技术,使用患者基本资料、首日生理数据和实验室检查结果,建立ICU脓毒症患者30天死亡风险预测模型,同时构建脓毒症死亡风险评分1.0(Sepsis Mortality Risk Score 1.0,SMRS 1.0)。方法:运用重症监护医学信息市场(Medical Information Mart for Intensive Care Ⅲ,MIMIC Ⅲ)数据库,纳入2008年至2012年间,年龄≥16岁,新入ICU并且在24小时内被诊断为脓毒症(按脓毒症3.0标准)的患者。收集患者基本资料、ICU首日生理数据和实验室检查结果,以30天死亡率为最终结局指标。按7:3的比例将入选患者随机分为训练组和验证组,基于训练组的临床数据使用logistic回归方法和随机森林方法构建模型,验证组通过计算模型和现有临床评分的敏感性、特异性、曲线下面积(Area Under Curve,AUC)来验证预测模型的鉴别准确性,并对机器学习模型与目前临床常用的评分系统进行预测性能优劣比较。并应用多因素logistic回归,筛选出与脓毒症患者30天死亡风险相关的独立危险因素,建立死亡风险评分系统(SMRS 1.0)。结果:本研究共纳入4,601例ICU脓毒症患者,30天死亡率为19.5%(895/4,601)。在训练组中,使用logistic回归和随机森林分类建立的模型具有较好的区分度(AUC:logistic回归模型0.803;随机森林模型0.811),优于脓毒症相关评分(AUC:SOFA评分0.697;q SOFA评分0.596;SIRS评分0.585)和ICU疾病严重程度评分(AUC:SAPS II 0.793;APS Ⅲ 0.757;OASIS 0.760;LODS 0.743)。在验证组中,随机森林模型保持最优的区分度(AUC:0.809),优于其他评分;logistic回归模型的区分度略有降低(AUC:0.777),与验证组中ICU疾病严重程度评分的区分度类似,但仍优于脓毒症相关评分。多因素logistic回归分析显示年龄、入院类型、恶性肿瘤、呼吸频率、血压、体温、血氧饱和度、血乳酸、白细胞计数、血尿素氮、血肌酐、阴离子间隙是影响脓毒症患者死亡的独立危险因素。通过变量筛选转化确定死亡风险评分标准(总分为27分):年龄≥70岁,2分;急诊入院,3分;有恶性肿瘤,4分;呼吸频率>20次/分,2分;平均体温<36.5℃,2分;收缩压<90mm Hg,4分;血氧饱和度<94%,3分;血乳酸>2.7mmol/L,2分;白细胞计数>12×10~9/L,1分;血尿素氮/肌酐>22,2分;阴离子间隙>16mmol/L,2分,而其他情况不得分。按此评分标准,脓毒症患者分为:低危组(0～4分,死亡率2.2%),中危组(5～8分,死亡率10.3%),高危组(9～13分,死亡率29.2%),极高危组(>13分,死亡率70.0%)。在验证数据中,各对应死亡风险组的死亡率分别为:3.8%,11.8%,31.2%和64.2%。经验证,SMRS 1.0具有较好的区分度(AUC:0.769)和校准度(H-L检验,P=0.379)结论:利用MIMIC Ⅲ数据库和机器学习方法,我们构建了脓毒症患者30天死亡风险预测模型,优于脓毒症相关评分(SOFA,q SOFA和SIRS)和ICU疾病严重程度评分(SAPS II,APS Ⅲ,OASIS和LODS)。同时,我们构建脓毒症死亡风险评分1.0(SMRS 1.0),能够很好将脓毒症患者按照死亡风险进行分层;经内部验证,SMRS 1.0具有较好的区分度和校准度,具有潜在的临床应用价值。第二部分急诊脓毒症死亡率评分对急症室怀疑感染患者死亡风险预测价值的荟萃分析目的:对急诊脓毒症死亡率(Mortality in Emergency Department Sepsis,MEDS)评分预测急诊室内怀疑感染患者短期死亡风险的准确性进行荟萃分析。方法:在Pub Med,Embase,Scopus,EBSCO和Cochrane Library中对2019年1月之前发表的相关研究进行系统检索。计算MEDS评分在预测急诊室内怀疑感染患者短期死亡风险方面的敏感度、特异度、似然比和曲线下面积,并通过层次综合受试者工作特征曲线对结果进行综合分析。通过亚组分析对不同特定人群中MEDS评分的预测准确度进行了总结。结果:共有24篇文献,总计21,246名患者纳入分析。MEDS评分的敏感度为79%(95%CI:72%~84%),特异度为74%(95%CI:68%~80%),阳性似然比为3.07(95%CI:2.47~3.82),阴性似然比为0.29(95%CI:0.22~0.37),曲线下面积为0.83(95%CI:0.80~0.86)。该评分在多个亚组中均表现出优秀的区分度和稳健的灵敏度、特异度。然而,纳入的研究间存在明显的异质性,通过回归分析发现计算风险评分的时间点和评分阈值是重要的异质性来源。结论:急诊脓毒症病死率评分在评估怀疑感染的急诊患者短期死亡风险方面有良好的预测表现。