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为探究血清磷酸盐水平及变化趋势与脓毒症患者院内死亡率的关系,Beth Israel Deacon Medical Center 研究人员开展相关研究,发现高且不稳定的血清磷酸盐水平与死亡率增加有关,对高磷酸盐水平患者降磷治疗或可降低死亡率,该研究为临床治疗提供参考。
脓毒症,这个隐藏在重症监护室(ICU)里的 “夺命杀手”,一直让医生们头疼不已。它发病率、死亡率和致残率都居高不下,严重威胁着患者的生命健康。在人体这个复杂的 “小宇宙” 里,磷元素扮演着重要角色,它主要以磷酸盐的形式存在。血清磷酸盐就像一个 “隐形的指挥官”,不仅对维持骨骼健康、能量代谢、细胞膜稳定和细胞信号传导至关重要,而且正常的血清磷酸盐水平范围在 2.5 - 4.5mg/dL 之间。然而在临床实践中,磷酸盐在危重患者中的作用常常被忽视,这就容易导致磷酸盐紊乱。据研究,约 20% 的危重患者会出现低磷血症,45% 的患者会出现高磷血症,这些失衡会显著影响患者的治疗效果,尤其是需要机械通气(MV)的患者,会延长住院时间和机械通气时间。
更让人困惑的是,血清磷酸盐失衡对脓毒症患者预后的影响一直没有定论。一方面,虽然之前有研究表明血清磷酸盐可以预测脓毒症的预后,而且血清磷酸盐水平升高(无论是否在正常范围内)都与死亡率增加有关,但低磷血症是否会增加脓毒症患者不良结局的风险还存在争议。另一方面,以往的研究大多只关注初始磷酸盐水平与脓毒症患者结局之间的关系,很少有研究关注血清磷酸盐水平的变化趋势,而且部分研究样本量较小,统计效力不足。为了填补这些知识空白,来自 Beth Israel Deacon Medical Center 的研究人员决心开展一项深入的研究,旨在揭示血清磷酸盐水平及其变化趋势与脓毒症患者院内死亡率之间的关系。
这项研究成果发表在《Scientific Reports》期刊上。研究人员为了开展此项研究,从规模庞大的重症监护医学信息数据库(MIMIC-III)中提取了相关数据。该数据库包含了 2001 年至 2012 年贝斯以色列女执事医疗中心收治的 6 万多名 ICU 患者的综合数据。研究人员依据 Sepsis-3 标准筛选出脓毒症患者,并制定了严格的纳入和排除标准,最终确定了 8586 名符合条件的患者纳入研究。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,他们采用 K-means 聚类分析,将血清磷酸盐水平数据进行分类,这种方法能有效将数据分成不同的簇,便于分析不同模式下血清磷酸盐水平的变化特征。其次,运用逻辑回归分析探究不同簇与院内死亡率之间的关系,同时进行多变量调整以控制混杂因素。此外,使用限制立方样条回归(RCSRM)来研究血清磷酸盐浓度变化与死亡率之间的相关性,这种方法能够更准确地刻画变量之间的非线性关系。最后,还进行了亚组分析和交互作用分析,以发现潜在的影响因素。
研究结果主要包括以下几个方面:
- 研究对象的筛选、聚类及基线特征:研究人员从 61532 例入院患者中,依据 Sepsis-3 标准筛选出 22232 名脓毒症患者,经过一系列筛选最终纳入 8586 名患者。通过 K-means 聚类分析,将患者血清磷酸盐浓度变化分为 5 个簇。簇 1 中磷酸盐浓度呈下降趋势,范围是 3.6mg/dL 至 2.1mg/dL;簇 2 浓度范围是 5.2mg/dL 至 3mg/dL ,也呈下降趋势;簇 3 浓度从 2.4mg/dL 升至 3.9mg/dL ,呈上升趋势;簇 4 浓度从 8.2mg/dL 降至 4.3mg/dL ,下降趋势;簇 5 浓度从 4.2mg/dL 升至 6.7mg/dL ,呈上升趋势。同时发现,与簇 1 相比,其他簇的患者更年轻,简化急性生理学评分 II(SAPS II)和序贯器官衰竭评估(SOFA)评分更高,在入院 24 小时内更有可能接受肾脏替代治疗(RRT)和血管活性药物治疗,且培养阳性的可能性更大。
- 死亡率的优势比:在 8586 名参与者中,共有 1810 人(21.1%)在住院期间死亡。与簇 1 相比,簇 2、簇 3、簇 4 和簇 5 的死亡优势比在未调整基线变量时分别为 1.542(95% CI 1.331 - 1.786)、1.334(95% CI 1.159 - 1.536)、2.242(95% CI 1.788 - 2.801)和 3.335(95% CI 2.8 - 3.972),差异均有统计学意义(p 均 < 0.001)。在调整基线变量后,簇 2(OR 1.303,95% CI 1.101 - 1.542,p = 0.002)、簇 3(OR 1.348,95% CI 1.158 - 1.57,p < 0.001)、簇 4(OR 1.652,95% CI 1.225 - 2.222,p = 0.001)和簇 5(OR 2.745,95% CI 2.212 - 3.407,p < 0.001)与死亡风险显著增加仍然相关。限制立方样条回归模型显示,血清磷酸盐浓度变化与死亡风险之间呈线性关系。在血清磷酸盐呈上升趋势的簇 3 和簇 5 中,随着血清磷酸盐变化增加,死亡优势比上升;而在血清磷酸盐呈下降趋势的簇 2 和簇 4 中,随着血清磷酸盐变化减少,死亡优势比上升。在整个队列和簇 4 中,当磷酸盐浓度变化分别高于 0.961(OR 1.469,95% CI 1.3 - 1.659,p < 0.001)和 - 3.692(OR 2.537,95% CI 1.461 - 4.475,p = 0.001)时,死亡风险增加。
- 亚组分析:亚组分析结果显示,女性亚组在所有簇中的 OR 值均低于男性亚组,机械通气亚组在所有簇中的 OR 值均低于非机械通气亚组。同时,研究还检测到磷酸盐簇与机械通气之间存在乘法和加法交互作用。
综合研究结果和讨论,该研究具有重要意义。研究人员发现,高且不稳定的血清磷酸盐水平与脓毒症患者死亡率增加有关。这意味着,在临床治疗中,密切监测血清磷酸盐水平并使其保持稳定,对于脓毒症患者的生存至关重要。对于早期血清磷酸盐水平较高的患者,血清磷酸盐水平下降可能预示着比上升更好的预后,这为针对高磷血症患者的降磷治疗提供了理论依据。此外,研究还发现,血清磷酸盐水平的变化趋势在预测脓毒症患者预后方面可能比单纯的高磷酸盐水平更重要。然而,该研究也存在一些局限性,比如受数据库限制,部分混杂因素未纳入研究;作为单中心回顾性队列研究,其结果的普遍性可能受限;而且缺乏相关数据,未能进一步开展机制研究。尽管如此,这项研究依然为脓毒症的临床治疗和后续研究指明了方向,未来还需要更多多中心前瞻性队列研究和随机对照试验来进一步验证这些发现,深入探索血清磷酸盐水平与脓毒症之间的关系,为拯救更多脓毒症患者的生命带来新的希望。