文摘

背景。急性肾损伤)是一种常见的危重患者的并发症。一些预测模型已经被报道,但结论是有争议的。本研究的目的是形成阿基诺模图预测危险因素的危重患者在入院后的第一个7天到重症监护室(ICU)。方法。从医疗信息提取的数据集市重症监护- III(模拟)的数据库。随机森林方法被用来填充缺失的值,和最绝对的收缩和选择算子(套索)回归分析进行筛选可能的风险因素。结果。总共561名患者。并发症与阿基与更长的住院时间显著相关(洛杉矶)。中包含的所有患者,预测预测列线图包括高血压、冠状动脉疾病(CAD),体外循环(CPB),冠状动脉旁路移植术(CABG),简化急性生理学分数II(削弱了II),中心静脉压(CVP)测量后首次承认,和最大和最小平均动脉压(MAP)。该模型显示良好的歧视( ,95%置信区间:0.779—-0.857)。子群的控制患者的血糖水平,重要预测因子包括高血压、动脉旁路,缅共,削弱了II,最大和最小的地图。良好的歧视也是之前( ,95%置信区间:0.736—-0.834)和后调整(调整 )。结论。高血压、CAD、心脏搭桥,削弱了II, CVP测量后首次承认,和最大和最小地图是危重患者的AKI的独立危险因素。

1。介绍

急性肾损伤)是一种严重的临床并发症,都认为发病率和死亡率在短期和长期1- - - - - -3]。目前,有一系列的AKI的诊断标准,包括风险,受伤,失败,损失,终末期肾病(步枪)[4),阿基网络(类似)5),肾脏疾病:改善全球的结果(KDIGO) [6)分类。在不同人群中,不同诊断标准对应的不同发病率阿基,从1%变化到70% (7- - - - - -9]。鉴于其对危重患者的预后明显不利影响,及早发现潜在的阿基是至关重要的(10]。

作为一个经典和传统预测肾功能不全,血清肌酐已经贴上有限危重病人因其不稳定的水平。先前的研究报道,一些预测模型结合年龄、基线估计的肾小球滤过率(eGFR),氨基端脑利钠肽前体(中位数水平以上病人),和一些药物影响肾脏功能,如二甲双胍和血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)。(11)一些结果仍有争议。一系列新颖的生物标记物,包括尿hemojuvelin (uHJV),肾损伤molecule-1 (uKIM-1)和中性粒细胞gelatinase-associated lipocalin (uNGAL),也研究更好地预测阿基的发生(12,13]。然而,这些标记很少应用于临床和缺乏敏感性和特异性。因此,它是至关重要的建立的模型预测阿基效率包含常见的临床指标。然后,列线图是促进视觉展示每个风险因素的作用。

在我们先前的研究中,我们探讨了潜在的阿基异质性和评估预后差异在安琪subphenotypes危重患者心血管疾病(14]。在这项研究中,我们进一步建立一些列线图的预测模型对不同人群的AKI患者。从医学信息获取的数据集市重症监护- III(模拟)数据库,这是由大量的临床和试验数据收集从加护病房(15]。

2。方法

2.1。数据源

本研究中的数据提取MIMIC-III(重症监护医学信息集市)数据库建立的贝斯以色列女执事医疗中心在波士顿,美国马萨诸塞州(15]。这是一个大,单中心数据库,由有关重症监护的病人的信息单位,包括病人的人口统计,生命体征,药物,实验室测量、液体平衡,程序和诊断代码,成像报告,医院住院时间和死亡事件。MIMIC-III数据库的使用在本研究审查委员会批准麻省理工学院和贝斯以色列女执事医疗中心。

2.2。研究人群

患者年龄超过18岁的长度ICU停留时间超过一天都包括在内。病人的记录与多个招生,只有第一个入住ICU中提取。最终,561名患者在重症监护单位登记进行以下分析。

2.3。协变量和结果

基线特征提取后最初的24小时内入院急救护理单元。研究中的协变量包括年龄、性别、身体质量指数(BMI)、心率(HR)、呼吸速率、氧饱和度(动脉血氧饱和度)、温度、葡萄糖、收缩压(SBP)、舒张压(菲律宾)、24小时尿量,利用通风,急性肾损伤阶段在入院后48小时和7天,升压、镇静剂和呋喃苯胺酸。

并发症包括冠状动脉疾病(CAD)、心房纤颤(房颤),充血性心力衰竭(CHF)、高血压、中风、脓毒症、糖尿病(DM)和慢性阻塞性肺病(COPD),这都是记录为国际疾病分类,第九次修订(ICD-9)代码。程序包括心肺旁路、冠状动脉旁路移植术(CABG),左心导管术。

实验室测试测量包括白细胞(WBC)计数和血红蛋白的水平,血小板,钠、钾、血尿素氮(BUN)、肌酐。的严重性承认被连续测量器官衰竭评估(SOFA)得分,简化急性生理学得分(SAPS),简化急性生理学分数II(削弱了II), Elixhauser合并症分数,和长度的ICU停留。目前的研究是阿基的结果。

2.4。统计分析

提出了连续变量的 或中位数(四分位范围),分类变量是作为数字(百分比)。随机森林方法被用来填充缺失的值,和学生的 - - - - - -测试是用来比较显著差异之前和之后的数据填充。卡方检验和克鲁斯卡尔-沃利斯检验被用于比较的组。一元二元逻辑回归分析后,至少绝对收缩和选择算子(套索)方法,它适用于高维数据的减少(16,17),应用选择最优预测危重患者的危险因素。百分之八十的样本数据是随机选择作为训练集,其余20%的拟合模型测试集。优势比(或)和95%可信区间(CI)值是由多元逻辑回归建立最终模型。小动物——一张长有 被认为是具有统计学意义。统计分析是由使用SPSS(25.0版本,IBM,纽约,美国)和R工具(版本4.0.2,R统计计算的基础,维也纳,奥地利)。

3所示。结果

3.1。所有统计数据
3.1.1。病人的特点

共有561名患者,包括440名(78.43%)患者被诊断出患有阿基在ICU入院后的第一个7天,终于纳入本研究。之间没有显著差异的变量之前和之后的灌装。他们的基本信息,包括人口、疾病和治疗功能,两组如表所示1。

表1
不同的人口统计学和临床特征两组。
3.1.2。特征选择和绘制ROC曲线

一元二元逻辑回归分析后,用51特性 被放入了套索回归模型进行进一步的筛选,80%的数据被随机选择作为训练集,剩下的20%被选为测试集(数据吗1(一)和1 (b))。中华民国曲线和AUC呈现良好的模型(图预测价值2)。功能包括高血压、CAD、心肺旁路,旁路,削弱了II, CVP测量后首次承认,和最大和最小在ICU停留(表映射2)。

(一)
(一)
(b)
(b)
图1
选择使用套索人口和临床特征的二元逻辑回归模型。注:(a)最优参数(λ)选择套索模型中使用了5倍交叉验证通过最低标准。部分可能异常(二项异常)曲线绘制和日志(λ)。点垂直的线画在最优值通过使用1 SE的最低标准和最低标准(1-SE标准)。51 (b)套索系数的特性。系数剖面阴谋是针对日志(λ)序列。一条垂直线是在价值选择使用5倍交叉验证,在最佳的非零系数λ导致五个功能。缩写:套索:绝对的收缩和选择算子;SE:标准误差。

图2
开发ROC曲线风险因素的训练集和测试集。缩写:中华民国:接收机算子的特点;AUC:曲线下的面积。
表2
安琪在危重患者的预测因素。
3.1.3。预测模型的发展

多元逻辑回归分析的结果提出了在桌子上2。上面的模型,将独立预测因素是发达国家和列线图(图3)。


图3
发达服药不依从列线图。缩写:CAD:冠状动脉疾病;介入治疗:冠状动脉搭桥手术;削弱了II:简化急性生理学分数二世;本量利:中央静脉压力;地图:平均动脉压;安琪:急性肾损伤。
3.1.4。明显的性能不依从风险人群的诺模图

预测列线图的c指数为0.818(95%置信区间:0.779—-0.857)队列通过引导验证和确认是0.802,表明模型的良好的歧视。

3.2。在 子群
3.2.1之上。病人的特点

的 子群中324例(73.63%)患者在入院后的第一个7天到加护病房。他们的基本信息,包括人口、疾病和治疗功能,两组如表所示3。

表3
人口统计学和临床特征之间的差异的两组 子群。
3.2.2。ROC曲线的特征选择和绘画

人口中,疾病,和实验室检查指标,34岁的特征是放入套索回归模型进行进一步的筛选,80%的数据被随机选择作为训练集,剩下的20%作为测试集(数字4(一)和4 (b))。中华民国曲线和AUC呈现良好的模型(图预测价值5)。功能包括高血压、冠脉搭桥术、心肺旁路,削弱了II,最大和最小在ICU停留(表映射3)。

(一)
(一)
(b)
(b)
图4
选择的人口和临床特征 小组通过使用套索二元逻辑回归模型。注:(a)最优参数(λ)选择套索模型中使用了5倍交叉验证通过最低标准。部分可能异常(二项异常)曲线绘制和日志(λ)。点垂直的线画在最优值通过使用1 SE的最低标准和最低标准(1-SE标准)。(b)套索系数34的概要文件特性。系数剖面阴谋是针对日志(λ)序列。一条垂直线是在价值选择使用5倍交叉验证,在最佳的非零系数λ导致五个功能。缩写:套索:绝对的收缩和选择算子;SE:标准误差。

图5
开发ROC曲线风险因素的训练集和测试集 子群。缩写:中华民国:接收机算子特征;AUC:曲线下的面积。
3.2.3。预测模型的发展

多元逻辑回归分析的结果提出了在桌子上4。上面的模型,将独立预测因素是发达国家和列线图(图6)。

表4
AKI的预测因素在危重病人 子群。

图6
发达服药不依从的诺模图 子群。缩写:CABG:冠状动脉搭桥手术;削弱了II:简化急性生理学分数二世;地图:平均动脉压;安琪:急性肾损伤。
3.2.4。明显的性能不依从风险人群的诺模图

预测列线图的c指数为0.785(95%置信区间:0.736—-0.834)队列通过引导验证和确认是0.770,表明模型的良好的歧视。

4所示。讨论

在这个回顾性观察研究中,我们报告一个整体阿基的发生率78.43%人口的危重病人和子群的73.63%的发病率 。此外,我们建立了两个列线图危重病人登记和患者的子群 。模型的预测价值表现良好在训练集和测试集,即使调整好歧视仍然存在。临床标记的组合能够更好地预测阿基的发展,帮助医生保持警惕,并最终实现进一步预防阿基。

阿基是一个主要的并发症发病率相当高的ICU和增加治疗费用和住院时间较长的18]。我们的研究证实了阿基的高发病率在危重患者中,已在其他研究报告19,20.]。28天AKI患者复杂有较高的死亡率和洛杉矶的增加,表明需要采取策略来减少阿基的发病率。虽然AKI的一系列研究已经识别出的风险因素,仍有余地AKI的风险预测工具的发展危重病人。

有一系列的预测模型中发现患者对比感应阿基(21),(接受手术22),肝移植术后23),和脓毒症(24]。最近,AKI的标准化诊断和分期标准造成了一种改进的理解在危重患者的发病率和课程。然而,仍有变化及时识别、管理和结果(1,20.]。有新颖的生物标志物显示AKI的预测价值,包括半胱氨酸蛋白酶抑制物C、嗜中性粒细胞gelatinase-associated lipocalin, interleukin-18,蛋白C,胰岛素样生长因子结合蛋白7日组织抑制剂metalloproteinases-2,肾损伤molecule-1。然而,这些指标的敏感性和特异性仍高,和他们不定期测量在临床诊断和治疗工作。的相对较高的成本分析是另一个缺点。

更有效地预测阿基的发生并减少其损害病人,结合流行病学、临床、生物和遗传因素以及一系列生物标记需要被包括在理想的预测模型(25]。重症监护医学信息集市(模仿),作为一个高质量的公共数据库,广泛用于评估临床风险冗长和建筑模型由于在数据挖掘方面极具价值的优势(26,27]。此外,诺模图被广泛用作预后设备在医学。应用多变量逻辑回归建立诺模图精度足够帮助更好地实现界面友好的数字接口和更容易理解的预测来实现更好的临床决策(28]。

在这项研究中,561名患者的数据从模拟被用来构建模型。发现高血压、CAD、心肺旁路,旁路,削弱了II, CVP入学后,首次测量和地图在ICU停留的最大值和最小值的风险大大增加阿基对危重患者在入院后的第一个7天。我们建立了两个模型的阿基满意auc的0.762和0.672和0.802和0.770的调整C-indexes。纳入列线图后,这些临床危险因素的预测阿基,具有令人满意的预测价值。Gujadhur et al。29日)报道,超过2000名患者的数据模型从重症监护室(ICU),预测阿基的发展。multiregression模型包括血清碳酸氢入院时( ;95%置信区间:0.796—-0.846; ),APACHE III ( ;95%置信区间:1.007—-1.015; ),年龄( ;95%可信区间1.008 - -1.024; ),并在入住ICU的脓毒症( ;95%置信区间:2.122—-23.744; ),AUC为0.8(95%置信区间:0.78—-0.83)。在我们的模型中,我们还展示了一个经典的分数之间的关系,通常用于评估危重病人的生理状态,削弱了二世,阿基。另一个模型是包含心脏衰竭,慢性肾脏疾病,紧急手术,败血症,和总胆红素,预测发生危重病人,AUC(0.81),灵敏度(69.8%)和特异性(83.4%)是令人满意的30.]。与Gujadhur的模型相比,该模型包含更多的疾病变量,这也是我们的模型的一个特性。

出版于1993年,简化的急性生理评分(SAPS) II在欧洲和北美的发达和验证组,包括17个变量收集ICU停留在第一个24小时内(31日]。得分之和代表住院死亡率,和其预测性能评估在多个研究[32,33]。许等人也用postcardiac手术病人从MIMIC-III数据库的数据和报告更好的歧视表现的90天的死亡率和1年死亡率比沙发削弱了II评分系统的评分系统(34]。削弱了二世已经被广泛报道的作为一个独立的危险因素在不同人群和不同阶段的阿基(35- - - - - -37]。在我们的研究中,一个类似的积极结果是得出结论,这削弱了二世的预测价值至关重要的患者的治疗结果。

阿基发生在2%至30%的患者接受心脏手术(38]。主要是认为阿基的病理损伤心脏手术后急性肾小管坏死(39]。受伤的管状上皮细胞脱落,导致intratubular阻塞和高血压。在vasoreactivity改变的外观后,肾前的氮血症发生,和细胞ATP耗竭和氧化损伤最终导致阿基。体术中事件与重要的血流动力学变化。Ischemic-reperfusion损伤是常见的心肺分流术(CPB)和原因后阿基(40]。在一个荟萃分析,加入46的研究包括242388名参与者(41体),一个重要的关系在不同诊断标准AKI的报道。分钟耗氧量(最大),在体外循环灌注压力是两个影响肾脏局部血液动力学的主要决定因素。稳定,nonpulsatile自然心脏否定倒电容,惯性,和反射分量的动脉阻力在正常跳动的流动,使局部灌注压力的规定更重要。然而,体外循环流量和压力的最佳参数的目标是不清楚。适度高水平据报道被关联到一个减少心脏和神经系统并发症的发生率,但肾功能不同时评估(42]。

值得注意的是,CAD和安琪是异常之间的关系。Yayan [43)而发生的阿基在PCI的患者和没有CAD。结果表明,阿基的发生没有显著相关的冠心病的存在( ,卡方检验)。在我们的研究中,基线CAD和阿基不相关( ,卡方检验),无论是。套索回归和多元回归分析后,阿基CAD呈正相关。结合研究结果,我们推测AKI的定义和诊断标准的差异导致此异常的结果。然而,没有研究阐述了CAD和阿基甚至无意义的积极关系,未来的研究特色随着越来越多的患者和潜在数据收集AKI的诊断标准更适用于需要中国来解决这个问题。

我们相信我们的工作为临床医生提供了一种新工具来识别高风险的患者安琪和预防策略的要求。风险评分基于参数提供给临床医生更高,更快,更容易获得。此外,更便宜和更有效的生物标志物的水平不受到其他因素的影响,仍需探索评价肾功能的变化。更复杂的和有效的模型来预测阿基需要预防和干预的不良结果。有几个局限性应该提到在我们当前的研究。首先,危重病人队列不能代表所有那些没有获得治疗不包括在内。第二,所有并发症都记录下ICD-9代码,这可能满足最新的一些疾病的诊断标准。第三,在所有危重病人包括在我们的研究中,CAD是一个保护因素。被分析,由于不可避免的回顾性设计的缺陷,如未能及时评估病人的状况和限制病例数量。因此,未来的研究中,随着越来越多的病人和前瞻性数据收集需要帮助提高我们的研究结果的可信度。

5。结论

本研究应用一种新颖的诺模图较好精度评估的风险在危重病人。最终,高血压、CAD、心肺旁路,旁路,削弱了II, CVP测量后首次承认,和最大和最小地图在ICU停留AKI的独立风险因素对危重病人的前7天内。需要进一步的研究来揭示潜在的机制。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

伦理批准

使用MIMIC-III数据库审查委员会批准麻省理工学院和贝斯以色列女执事医疗中心。伦理批准获得孙逸仙纪念医院,中山大学伦理委员会。所有科目/法定监护人给书面知情同意和同意。协议执行依照《赫尔辛基宣言》。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突,关于这篇文章的出版。

作者的贡献

可馨温家宝和永庆黄主要设计研究和写的手稿文本。气从MIMIC-III郭获得数据。吴道准备数据1- - - - - -6。Juanzhang刘和是的郑准备表1- - - - - -4。耿Shuxian周和登封提议修改手稿。所有作者为这项研究做出了重要的贡献和回顾了手稿。可馨温家宝和黄永庆的贡献同样这项工作。

确认

我们要感谢参与者,开发人员和调查人员与MIMIC-III相关联的数据库。这项研究是由孙中山临床研究培养计划(sys - c - 202101),广州科技计划项目(202102010312),中国心血管协会高血压研究和创新基金(2021 - cca htn - 40),中国心血管Association-Access基金(2021 - cca - - 166)的访问,和广东省自然科学基金(2018 a030313531)。