金黄色葡萄球菌血流感染与重症成人7天内发生谵妄之间的关联：一项基于倾向性加权的竞争风险分析

《BMC Infectious Diseases》：Association of Staphylococcus aureus bloodstream infection with 7-day incident delirium in critically Ill adults: a propensity-weighted competing risk analysis

　　

摘要

背景

谵妄是患有血流感染（BSI）的重症患者急性脑功能障碍的常见表现。虽然败血症与谵妄之间的关联已得到充分证实，但病原体特定的神经毒性作用，尤其是由金黄色葡萄球菌（S. aureus）引起的毒性作用，仍尚未得到充分阐明。本研究旨在评估S. aureus血流感染与重症成人7天内发生谵妄风险之间的独立关联。

方法

本研究使用MIMIC-IV数据库进行了一项回顾性队列研究，纳入了3,226名确诊为BSI的成人患者。为了最小化混杂偏倚，采用了一种“双重稳健”的估计方法，将基于协变量平衡倾向得分的逆概率处理加权（IPTW-CBPS）与多变量调整相结合。利用Fine-Gray比例子分布风险模型来评估病原体状态与7天内谵妄之间的关联，并将死亡作为竞争风险进行考虑。通过使用极端梯度提升（XGBoost）算法和Shapley加性解释（SHAP）值分析进行可解释的机器学习，以确定特征的重要性。还对3天内的急性风险和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）表型进行了敏感性分析。

结果

在3,226名患者中，有618名（19.2%）被诊断为S. aureus血流感染。在经过完全调整的Fine-Gray模型中，与革兰氏阴性菌感染相比，S. aureus血流感染与7天内发生谵妄的风险显著增加（风险比sHR 1.39；95%置信区间1.11–1.74；p = 0.005）。这种关联在3天内的急性期更为明显（风险比sHR 1.60；95%置信区间1.27–2.02；p < 0.001）。相反，与革兰氏阴性菌血流感染相比，MRSA表型与谵妄风险无显著独立关联（风险比sHR 1.12；95%置信区间0.81–1.55；p = 0.488）。SHAP分析将S. aureus感染确定为影响谵妄的第四大因素，其影响超过了年龄和镇静剂使用。亚组分析显示，这种病原体特异性影响在基线疾病严重程度较低（SOFA < 5）的患者以及无痴呆病史的患者中更为显著（交互作用的P值分别为< 0.001和< 0.004）。SHAP值分析进一步证实了这一发现，表明S. aureus在SOFA评分较低的患者中增加了风险。

结论

与革兰氏阴性菌血流感染相比，S. aureus血流感染是7天内发生谵妄的独立风险因素，且这种风险在感染后的前3天内更为明显。值得注意的是，与革兰氏阴性菌血流感染相比，MRSA表型与谵妄风险无独立关联。将S. aureus确定为早期脑功能障碍的关键驱动因素，为风险分层提供了病原体特异性的框架。因此，临床医生应优先对所有S. aureus感染患者进行早期神经认知监测和针对性的神经保护（例如ABCDEF方案）。

背景

谵妄是患有血流感染（BSI）的重症患者急性脑功能障碍的常见表现。虽然败血症与谵妄之间的关联已得到充分证实，但病原体特定的神经毒性作用，尤其是由金黄色葡萄球菌（S. aureus）引起的毒性作用，仍尚未得到充分阐明。本研究旨在评估S. aureus血流感染与重症成人7天内发生谵妄风险之间的独立关联。

方法

本研究使用MIMIC-IV数据库进行了一项回顾性队列研究，纳入了3,226名确诊为BSI的成人患者。为了最小化混杂偏倚，采用了一种“双重稳健”的估计方法，将基于协变量平衡倾向得分的逆概率处理加权（IPTW-CBPS）与多变量调整相结合。利用Fine-Gray比例子分布风险模型来评估病原体状态与7天内谵妄之间的关联，并将死亡作为竞争风险进行考虑。通过使用极端梯度提升（XGBoost）算法和Shapley加性解释（SHAP）值分析进行可解释的机器学习，以确定特征的重要性。还对3天内的急性风险和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）表型进行了敏感性分析。

结果

在3,226名患者中，有618名（19.2%）被诊断为S. aureus血流感染。在经过完全调整的Fine-Gray模型中，与革兰氏阴性菌感染相比，S. aureus血流感染与7天内发生谵妄的风险显著增加（风险比sHR 1.39；95%置信区间1.11–1.74；p = 0.005）。这种关联在3天内的急性期更为明显（风险比sHR 1.60；95%置信区间1.27–2.02；p < 0.001）。相反，与革兰氏阴性菌血流感染相比，MRSA表型与谵妄风险无显著独立关联（风险比sHR 1.12；95%置信区间0.81–1.55；p = 0.488）。SHAP分析将S. aureus感染确定为影响谵妄的第四大因素，其影响超过了年龄和镇静剂使用。亚组分析显示，这种病原体特异性影响在基线疾病严重程度较低（SOFA < 5）的患者以及无痴呆病史的患者中更为显著（交互作用的P值分别为< 0.001和< 0.004）。SHAP值分析进一步证实了这一发现，表明S. aureus在SOFA评分较低的患者中增加了风险。

结论

与革兰氏阴性菌血流感染相比，S. aureus血流感染是7天内发生谵妄的独立风险因素，且这种风险在感染后的前3天内更为明显。值得注意的是，与革兰氏阴性菌血流感染相比，MRSA表型与谵妄风险无独立关联。将S. aureus确定为早期脑功能障碍的关键驱动因素，为风险分层提供了病原体特异性的框架。因此，临床医生应优先对所有S. aureus感染患者进行早期神经认知监测和针对性的神经保护（例如ABCDEF方案）。