《Frontiers in Nutrition》:The hockey-stick association of energy supply in the first 72 h of critical illness may apply only to patients with a normal body mass index: a post-hoc analysis of a prospective observational multicenter study
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本综述通过对前瞻性多中心观察研究(纳入361例急性胃肠损伤AGI患者)的二次分析,揭示危重症早期(入ICU 72小时内)能量供给与28天死亡率存在BMI分层特异性关联:正常BMI(18.5-24.9 kg/m2)患者呈现显著非线性的"冰球杆效应"(最低死亡率对应18 kcal/kg/day),而超重患者(BMI 25-30 kg/m2)仅表现为线性正相关。研究为个体化营养支持策略提供了循证依据,提示需根据营养储备(以BMI为指标)制定差异化能量目标。
1 引言
营养不良在重症监护病房(ICU)患者中普遍存在,这与入ICU前营养摄入不足以及脓毒症、创伤等疾病引发的严重高分解代谢状态密切相关。营养支持通过肠内营养(EN)或肠外营养(PN)途径实施,但危重症早期营养支持的最佳剂量仍存争议。Zusman等首次通过回顾性研究揭示了危重症患者能量供给的"U型曲线"现象,表明能量供给不足与过量均有害,平均达到静息能量消耗70%左右的能量供给可能最有益。过度喂养可能增加消化负担,抑制自噬、酮症等有益代谢过程,甚至导致"线粒体过劳耗竭"。随后的PROTINVENT研究也提示蛋白质供给可能同样存在非线性关系。然而,喂养不足的危害可能因患者而异。危重症急性期机体处于高分解代谢状态,营养储备较差的患者可能更易受喂养不足的影响,而营养储备较好者受影响较小。体重指数(BMI)可在一定程度上反映营养储备状况。本研究通过对一项前瞻性观察性研究(纳入AGI患者)进行二次分析,假设能量供给的非线性关系仅适用于正常BMI患者,而不适用于BMI大于25 kg/m2者。
2 方法
2.1 参与者
本研究数据来源于2014年9月至12月在中国开展的一项前瞻性、观察性、全国多中心研究,原研究旨在探讨AGI危重症患者营养支持与预后的关联。最终分析纳入361例患者,根据BMI分为正常BMI亚组(18.5 ≤ BMI < 25 kg/m2,272例)和超重亚组(BMI 25–30 kg/m2,89例)。排除标准包括营养数据或AGI分级缺失、放弃治疗、住院时间少于72小时以及低体重(BMI < 18.5 kg/m2)或肥胖(BMI ≥ 30 kg/m2)患者。
2.2 数据收集
记录入ICU前72小时内通过EN和PN途径提供的营养量。总每日能量摄入(kcal/天)通过各产品给予体积与其标示能量密度(kcal/mL)相乘并累加计算。收集的数据还包括一般人口统计学资料、主要诊断、急性生理与慢性健康评分(APACHE II)、AGI分级以及28天死亡率(通过电话随访或公安系统调查)。对于正常BMI患者,使用实际体重(ABW)计算能量需求;对于超重患者,使用理想体重(IBW)计算能量需求,IBW计算方式为:0.9 × 身高(厘米) - 100(男性)或106(女性)。调整体重的计算依据2023年欧洲临床营养与代谢学会(ESPEN)指南推荐,即理想体重加上超出体重的20%。
2.3 统计分析
连续变量根据正态性采用t检验或Kruskal-Wallis检验,分类变量采用卡方检验。采用Cox比例风险模型分析每日供给能量与28天死亡率的关系,并使用限制性立方样条(预设3个节点)探索非线性关系。通过多变量Cox回归分析调整潜在混杂因素(如APACHE II评分、AGI分级、机械通气等)。使用方差分析(ANOVA)比较样条模型与线性项模型的非线性检验。比例风险假设通过Schoenfeld残差检验评估。使用SPSS 26和R 4.3.1进行统计分析。
3 结果
3.1 基线特征
最终分析纳入361例AGI患者,正常BMI亚组272例(75.3%),超重亚组89例(24.7%)。两组患者在前72小时内的平均每日能量供给情况见图2。
3.2 每日供给能量与28天死亡率的关联
3.2.1 正常BMI亚组
在正常BMI亚组中,每日供给能量与28天死亡率之间存在显著的非线性关系(冰球杆关联,p = 0.003)和显著关联(p = 0.002)。最低死亡率出现在约18 kcal/kg/day处。当日供给能量从0增加至18 kcal/kg/day(约达营养目标的70%)时,死亡率风险下降(风险比HR 0.892,95% CI: 0.816–0.975);而当日供给能量超过18 kcal/kg/day时,死亡率风险增加(HR: 1.116,95% CI: 1.016–1.227)。调整APACHE II评分、机械通气等混杂因素后,非线性关系(p = 0.002)和关联(p = 0.001)依然稳健。比例风险假设未违反,模型诊断未发现明显拟合不足或强影响点。
3.2.2 超重亚组
在超重亚组中,每日供给能量增加与28天死亡率升高相关(HR: 1.124,95% CI: 1.043–1.211, p = 0.003),但未观察到显著的非线性关系(p = 0.466)。当日供给能量超过15 kcal/kg/day(约达营养目标的60%)时,HR > 1。将前72小时内平均每日供给能量从15增加至25 kcal/kg/day与死亡率增加相关(HR: 1.160,95% CI: 1.030–1.306)。调整APACHE II评分、AGI分级等混杂因素后,能量供给与死亡率的关联依然显著(p = 0.004),但非线性关系不显著(p = 0.312)。比例风险假设未违反,模型诊断显示结果相对稳定。
4 讨论
本项事后分析发现,正常BMI危重症患者入ICU前72小时平均每日能量供给与28天死亡率之间存在显著的非线性"冰球杆关联"。能量摄入从0增加至约18 kcal/kg/day时死亡率下降,超过该点则死亡率上升。这种关联呈明显不对称性,低能量端的曲线斜率更陡峭,提示能量不足可能比轻度能量过剩带来更大的危害。而在超重亚组中,较高的能量供给与死亡率增加相关,但未观察到类似的非线性关系。
该现象的可能机制在于危重症急性期存在线粒体功能障碍,过度喂养增加代谢负担并抑制酮症、自噬等有益代谢过程。正常BMI患者营养储备相对有限,在代谢应激状态下可能更依赖外源性能量供给,因而能量不足对其预后的影响更为显著。超重或肥胖患者拥有相对丰富的内源性能量储备,可能对喂养不足的耐受性更好,这与"肥胖悖论"的假说相似。
本研究首次提出能量供给的冰球杆效应并非适用于所有危重症患者,且结果在经过多变量调整后保持一致,为个体化营养支持提供了新视角。但研究也存在一定局限性:样本量相对较小;仅纳入AGI患者,外推至所有危重症患者需谨慎;超重患者参考体重的计算方法尚未统一;未纳入低体重和肥胖患者;BMI不能完全反映体成分分布;存在残余混杂偏倚可能;未使用间接测热法测量实际能量消耗;未分析蛋白质摄入量;非营养性热量来源未系统量化;正常BMI组年龄略大于超重组可能带来混杂。
5 结论
本研究提示,危重症患者入ICU前72小时每日能量供给与28天死亡率之间的冰球杆关联仅存在于BMI 18.5–24.9 kg/m2的患者中,在BMI 25–30 kg/m2的患者中未观察到类似关联。这些发现属于探索性结果,可为未来个体化营养治疗研究提供假设方向。