中华急诊医学杂志  2025, Vol. 34 Issue (12): 1720-1727   DOI: 10.3760/cma.j.cn114656-20250611-00442

非糖尿病老年脓毒症患者90 d死亡预测模型构建及验证
应泽亮 , 赵益栋 , 马洪昆 , 蒋坚 , 许国栋 , 朱立军 , 李增攀 , 杨诺南 , 徐家男 , 刘雪兰     
宁波大学附属李惠利医院 宁波市医疗中心李惠利医院急诊医学中心,宁波 315040
摘要: 目的 构建预测非糖尿病老年脓毒症患者发病90 d死亡预测模型并进行验证,旨在早期对非糖尿病老年脓毒症患者进行危险分层,识别死亡风险。方法 收集2021年1月1日至2024年11月30日宁波市医疗中心李惠利医院收治的年龄≥65岁的非糖尿病脓毒症患者,记录患者的临床资料及28 d、90 d生存率,记录生存时间,采用随机数方法,按照7:3比例将研究对象随机分为建模组和验证组。采用双向法逐步多因素COX回归确定患者死亡的危险因素和保护因素。使用“rms”包绘制死亡风险预测模型的列线图,绘制ROC曲线校准曲线和决策曲线。结果 共纳入1 106例非糖尿病老年脓毒症患者,ICU入住率43.49%,院内病死率24.23%,28 d病死率24.41%,90 d病死率35.35%,180 d病死率39.15%。采用随机数字表法,建模组共774例患者,将单因素分析有差异筛选13项自变量纳入多因素COX回归分析中,采用双向法筛选出5项死亡危险因素:Age(HR=1.016, 95%CI=1.002~1.030),Lac(HR=1.070, 95%CI=1.024~1.117),BUN(HR=1.017, 95%CI=1.005~1.028),呼吸机治疗(HR=1.576, 95%CI=1.248~1.990),CRRT(HR=1.622, 95%CI=1.233~2.133)和2项保护因素:前白蛋白(HR=0.998, 95%CI=0.996~0.999),纤维蛋白原(HR=0.905, 95%CI=0.849~0.964)。基于上述7个独立危险因素绘制患者28 d和90 d死亡风险的列线图,总分代表预测非糖尿病老年脓毒症患者的死亡概率。预测模型的评估与验证,AUC曲线显示,28 d死亡风险预测模型在建模组和验证组中AUC为0.77和0.75,90 d死亡风险预测模型在建模组和验证组中AUC均为0.76,提示该预测模型具有较好的区分度。在建模组与验证组中的预测曲线均接近对角线,提示该预测模型具有较好的准确性,DCA曲线显示,建模组中的预测模型曲线均在两条极端曲线之上,表明该预测模型具有较好的临床有效性。结论 入院时高龄,高乳酸高尿素氮需要使用呼吸机治疗及CRRT治疗,低前白蛋白水平及低纤维蛋白原水平7项指标是非糖尿病老年脓毒症患者90 d死亡的独立危险因素,基于上述危险因素构建的列线图预测效能较好,围绕死亡风险进行早期预警及早期干预,有望进一步降低死亡风险,改善预后。
关键词: 脓毒症    老年    糖尿病    90 d死亡风险    预测模型    列线图    
Development and validation of a prediction model for 90-day mortality in non-diabetic elderly patients with sepsis
Ying Zeliang , Zhao Yidong , Ma Hongkun , Jiang Jian , Xu Guodong , Zhu Lijun , Li Zengpan , Yang Nuonan , Xu Jianan , Liu Xuelan     
Emergency Medical Center, The Affiliated Lihuili Hospital of Ningbo University, Ningbo Medical Center Lihuili Hospital, Ningbo 315040, China
Abstract: Objective To develop and validate a predictive model for 90-day mortality in elderly non-diabetic patients with sepsis, facilitating early risk stratification and mortality assessment. Methods Data were collected from sepsis patients aged ≥65 years admitted to Ningbo Medical Center Lihuili Hospital between January 1, 2021, and November 30, 2024. Clinical data, 28-day and 90-day survival rates, and survival time were recorded. Patients were randomly divided into a training cohort (70%) and a validation cohort (30%). Bidirectional stepwise multivariable COX regression was used to identify risk and protective factors for mortality. The "rms" package in R was employed to construct a nomogram for mortality risk prediction, along with receiver operating characteristic (ROC) curves, calibration curves, and decision curve analysis (DCA). Results Among 1 106 elderly non-diabetic sepsis patients, the ICU admission rate was 43.49%, in-hospital mortality was 24.23%, 28-day mortality was 24.41%, 90-day mortality was 35.35%, and 180-day mortality was 39.15%. In the training cohort (n=774), univariate analysis identified 13 candidate variables. Subsequent bidirectional stepwise COX regression revealed five risk factors for mortality: age (HR=1.016, 95% CI: 1.002–1.030), lactate (Lac) (HR=1.070, 95% CI: 1.024–1.117), blood urea nitrogen (BUN) (HR=1.017, 95% CI: 1.005–1.028), mechanical ventilation (HR=1.576, 95% CI: 1.248–1.990), and continuous renal replacement therapy (CRRT) (HR=1.622, 95% CI: 1.233–2.133). Two protective factors were identified: prealbumin (HR=0.998, 95% CI: 0.996–0.999) and fibrinogen (HR=0.905, 95% CI: 0.849–0.964). A nomogram was developed based on these seven independent factors to predict 28-day and 90-day mortality risk. The total score corresponds to the predicted probability of death. Model evaluation showed that the AUC for 28-day mortality prediction was 0.77 in the training cohort and 0.75 in the validation cohort. For 90-day mortality prediction, the AUC was 0.76 in both cohorts, indicating good discriminative ability. Calibration curves in both cohorts closely followed the diagonal, suggesting high accuracy. Decision curve analysis demonstrated that the prediction model curves were above the extreme curves in the training cohort, indicating favorable clinical utility. Conclusions Older age, elevated lactate, high BUN, mechanical ventilation, CRRT, low prealbumin, and low fibrinogen levels at admission are independent factors associated with 90-day mortality in elderly non-diabetic sepsis patients. The nomogram based on these factors demonstrates strong predictive performance, enabling early risk warning and intervention to potentially reduce mortality and improve outcomes.
Key words: Sepsis    Elderly    Diabetes    90-day mortality risk    Prediction model    Nomogram    

脓毒症是当前危重症领域研究的难点,据统计,全世界估计每年4 890万脓毒症和1 100万脓毒症导致的死亡病例[1],高发病率和病死率是当前重大的医学科学问题和社会民生问题[2],随着人口老龄化进程,预计2050年,60岁及以上人口比例将达33%,80岁以上人口增加2倍[3]。有研究显示,年龄是脓毒症患者死亡的独立危险因素 [4]。关于脓毒症患者死亡预测模型国内外学者进行了初步探索。相关研究[5]报道年龄增长、认知功能障碍、衰弱、低平均动脉压、低前白蛋白、高尿素氮、高降钙素原是高龄脓毒症患者28d死亡的独立危险因素。国外一项[6]关于ESM模型在脓毒症风险预测的外部验证,AUC仅为0.63 (95% CI: 0.62 ~0.64),其敏感度及特异度差, 无法为脓毒症临床救治提供可靠指导。

糖尿病患者的长期高血糖状态会导致免疫功能受损,进而增加脓毒症死亡风险[7-9]。然而,糖尿病患者常用于治疗的胰岛素和二甲双胍具有免疫调节作用,可改善脓毒症预后[10]。与合并糖尿病的脓毒症患者相比,非糖尿病脓毒症患者存在全身炎症、内皮细胞和凝血功能被严重激活的迹象[11],基于以上原因,本研究旨在探讨非糖尿病老年脓毒症患者预后相关因素,构建90 d死亡风险预测模型,寻求特异度及敏感度高的脓毒症预警评估模型用于指导临床。

1 资料与方法 1.1 研究对象

所有研究对象均来自宁波市医疗中心李惠利医院住院病区的成年脓毒症患者,共纳入2021年1月1日至2024年11月30日期间所有诊断为脓毒症的患者2 876名,其中年龄≥65周岁的老年脓毒症患者1 471名(占比51.15%),其中合并糖尿病365例,占比24.81%%。根据纳排标准,纳入标准:≥65岁且首次入院的新发患者;根据sepsis 3.0诊断为脓毒症。排除标准:(1)患者在入院前已确诊糖尿病或入院后相关症状体征、血糖、糖化血红蛋白等符合糖尿病诊断者;(2)住院时间不足24 h;(3)数据不足如缺乏甘油三酯、空腹血糖、糖化血红蛋白的记录;(4)合并影响血糖的基础疾病如肿瘤活动期、免疫功能低下;(5)研究者判断患者不适合纳入的其他情况(图 1)。

图 1 研究对象筛选流程图 Fig 1 Flowchart of participants inclusion

本研究经宁波市医疗中心李惠利医院医学伦理委员会批准(伦理号:YJZ2025SL174),免除患方知情同意,根据赫尔辛基宣言进行。

经纳排标准筛选后非糖尿病的老年脓毒症患者1 106例(占比75.19%),男性696例(占比62.93%),女性410例(占比37.07%),年龄65~100岁,年龄(76.66±7.79)岁。其中脓毒症休克79.66%,MODS 36.44%,心力衰竭19.26%,呼吸衰竭45.93%,肾脏衰竭15.91%(其中急性肾损伤34.27%),肝衰竭15.19%,呼吸机支持率44.21%,CRRT使用率19.71%, ICU入住率43.49%,院内病死率24.23%,28 d病死率24.41%,90 d病死率35.35%,180 d病死率39.15%。

1.2 研究方法

收集纳入研究的患者临床资料,包括:(1)一般资料:年龄、性别、感染部位(呼吸系统、腹腔感染、胆道感染、泌尿道感染、血流感染、其他)、基础疾病(高血压、2型糖尿病、脑卒中、肿瘤);(2)入院后生命体征:体温、脉搏、呼吸、平均动脉压(mean arterial pressure, MAP)、急诊预检分诊等级;(3)入院24 h实验室检查指标:乳酸、血常规(白细胞、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、红细胞、血红蛋白、血细胞比容、血小板),肝功能(总蛋白、白蛋白、前白蛋白、总胆红素),肾功能(尿素氮、肌酐、尿酸),脂代谢(总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白),电解质(总钙、钠、钾),空腹血糖,血浆纤维蛋白原、D-二聚体、APTT、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP);(4)入院24 h SOFA评分、APACHEⅡ评分。记录ICU入住率、院内病死率、随访28 d病死率、90 d病死率。

1.3 统计学方法

采用R 4.4.3统计学软件分析数据,计数资料以n(%)表示,组间差异分析采用χ2检验;正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间差异分析采用t检验。采用随机数方法,按照7∶3比例将研究对象随机分为建模组和验证组。采用双向法逐步多因素COX回归确定非糖尿病老年脓毒症患者死亡的危险因素和保护因素。双向法逐步的引入水准αin =0.05、剔除水准αout =0.10,以空模型为起点,先引入P < α in的变量,再剔除当前模型中P > αout的变量,重复操作至无变量可引入/剔除。使用“rms”包绘制死亡风险预测模型的列线图,绘制受试者工作特征(ROC)曲线、校准曲线和决策曲线。采用ROC曲线和校准曲线对模型的区分度和准确度进行评价,采用决策曲线对模型的临床有效性进行评价,以P <0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 患者一般资料

搜集的资料包括患者一般资料年龄、性别、感染部位,基础疾病病史:高血压、脑梗死、脑出血、肿瘤,入院生命体征,急诊预检分诊等级等指标。统计分析发现,死亡组年龄高于生存组(P = 0.03), 性别,合并创伤、高血压、脑出血、脑梗死、肿瘤等发病率,两组差异无统计学意义。急诊预检分诊等级,死亡组Ⅰ级占比高于生存组(19.03% vs. 15.39%, P = 0.036)。见表 1

表 1 生存组和死亡组患者的一般资料比较 Table 1 Comparison of baseline characteristics between survival and non-survival groups
指标 生存组
(n=838)
死亡组
(n=268)
t / Z / χ2 P
一般资料
  年龄 76.37±7.69 77.55±8.04 -2.17 0.03
  男性(n, %) 182(26.16) 514(73.85) 159.26 < 0.001
感染部位(n, %)
  肺部感染 291(34.73) 81(30.22) 1.843 0.175
  腹腔感染 130(15.51) 38(14.18) 0.281 0.596
  胆道感染 230(27.45) 78(29.1) 0.278 0.598
  泌尿道感染 93(11.1) 29(10.82) 0.016 0.900
  血流感染 53(6.32) 27(10.07) 25.89 <0.001
  其他 22(2.63) 10(3.73) 0.292 0.589
基础疾病(n, %)
  创伤 13(1.55) 5(1.87) 0.006 0.939
  高血压 291(34.73) 110(41.04) 3.509 0.061
  脑出血 15(1.79) 10(3.73) 3.464 0.063
  脑梗死 112(13.37) 27(10.07) 2.001 0.157
  肿瘤 251(29.95) 74(27.61) 0.536 0.464
生命体征
  T(℃) 37.14±1.05 36.84±2.87 2.900 0.004
  心率(次/min) 89(77, 104) 92(79, 106) -1.731 0.083
  MAP(mmHg) 92.44±20.70 94.83±21.10 -1.637 0.102
急诊预检分诊等级(n, %) 8.563 0.036
  1 129(15.39) 51(19.03)
  2 336(40.1) 84(31.34)
  3 108(12.89) 31(11.57)
  4 265(31.62) 102(38.06)
2.2 生存者和死亡组的实验室指标及临床指标

包括入院24 h炎症指标、血生化指标、凝血功能、疾病严重程度、侵入性干预手段等,分析发现院内死亡组TG、FBG、AST、BUM、SCr、LDH指标,及凝血相关指标如PT、APTT、TT高于生存组(P均<0.05),而Fib低于生存组(P<0.001)。死亡组SOFA值高于生存组(P = 0.013),其呼吸机治疗率、CRRT支持率、ICU入住率,均显著高于生存组(P<0.001)(表 2)。

表 2 入院24 h实验室检查结果及临床资料分析 Table 2 Analysis of laboratory findings and clinical data within 24 hours of admission
指标 生存组(n=838) 死亡组(n=268) Z/ χ2 P
炎症指标
  WBC (×109/L), M (IQR) 9.15(5.7, 14.73) 9.4(5.93, 14.6) -0.036 0.971
  CRP (mg/L), M (IQR) 126.36(62.08, 178) 118(49.39, 174.25) -1.115 0.265
  N (×109/L), M (IQR) 7.6(4.3, 13.13) 7.75(4.5, 12.38) -0.539 0.590
  L (×109/L), M (IQR) 0.7(0.4, 1.1) 0.7(0.4, 1.18) -0.421 0.674
  M (×109/L), M (IQR) 0.5(0.3, 0.8) 0.5(0.2, 0.7) -0.693 0.488
  PLT (×109/L), M (IQR) 155.5(102, 222) 159(98, 213) -0.219 0.827
  PCT, M(IQR) 4.28(0.52, 21.41) 1.55(0.39, 14.24) -3.322 0.001
血生化指标
  Lac (mmol/L), M (IQR) 2.71(1.9, 3.43) 2.6(1.7, 4.12) -0.459 0.646
  TG (mmol/L),M (IQR) 1.17(0.83, 1.63) 1.28(0.91, 1.75) -2.040 0.041
  FBG (mmol/L),M (IQR) 7.4(5.79, 9.05) 8.47(6.52, 9.96) -4.864 0.000
  AMY (U/L),M (IQR) 64(38, 166.5) 67.5(39, 184.09) -1.129 0.259
  ALT (U/L),M (IQR) 24(14, 52) 23(14, 44.75) -1.134 0.257
  AST (U/L),M (IQR) 33(21, 69) 38(24, 88.75) -2.617 0.009
  PAB (mg/L),M (IQR) 107.42(70, 130) 107.42(64.18, 128.63) -0.192 0.848
  Alb (g/L),M (IQR) 29.3(26.2, 33.3) 28.95(25.53, 33.15) -0.946 0.344
  TBil (mmol/L) 14.15(8.9, 25.83) 15.05(9.8, 29.63) -1.784 0.074
  BUN (mmol/L),M (IQR) 8.65(5.94, 13.56) 11.74(6.96, 19.7) -5.472 0.000
  SCr (mmol/L),M (IQR) 89.8(65.35, 147.45) 99(67.1, 182.33) -2.272 0.023
  LDH (U/L),M (IQR) 254.5(184.75, 424.34) 363.5(239.25, 434.5) -7.228 0.000
凝血功能
  PT (s),M (IQR) 13.7(12.1, 15.6) 14.5(12.73, 16.88) -3.687 0.000
  APTT (s),M (IQR) 33.15(29.58, 39.2) 35.35(30, 44.65) -2.298 0.022
  TT (s),M (IQR) 16(14.4, 17.51) 17.05(15.3, 18.8) -5.986 0.000
  FIB (g/L),M (IQR) 4.44(3.5, 5.85) 3.93(3.04, 4.9) -4.570 0.000
  D-二聚体,M (IQR) 832.5(256.75, 1930.5) 710.5(46.51, 2574.75) -0.182 0.856
疾病严重程度
  SOFA,M (IQR) 4(3, 6) 5(3, 7) -2.489 0.013
  ICU入住率(n, %) 256,(30.55) 225(83.96) 15.2 <0.001
侵入性干预手段
  呼吸机治疗(n, %) 280(33.41) 209(77.99) 163.556 <0.0001
  CRRT (n, %) 96(11.46) 122(45.52) 148.909 <0.0001
注:SOFA,序贯器官衰竭评估,CRRT,连续性血液净化
2.3 非糖尿病老年脓毒症患者死亡预测模型的构建与验证 2.3.1 建模数据的生存组与死亡组临床资料比较

采用随机数字表法,随机选取数据建模组774例非糖尿病老年脓毒症患者,其中生存组287人(37.08%),死亡组487人(62.92%),男性483人(62.40%),女性291人(37.60%)。两组合并性别,合并的基础疾病如创伤、肾脏疾病、肿瘤、脑出血、脑梗死等无差异。两组患者的SOFA、PCT、Lac、FBG、前白蛋白、BUN、PT、APTT、TT、FIB、合并高血压、呼吸机支持、CRRT等13项指标差异有统计学意义(P均<0.05),见表 3

表 3 建模组基本特征与差异性分析 Table 3 Baseline characteristics of the derivation cohort
变量 总数
(n = 774)
生存组
(n = 287)
死亡组
(n = 487)
t /χ2 P
人口学特征
  年龄 76.73 ± 7.82 75.67 ± 7.44 77.36 ± 7.97 -2.92 0.004
性别 (n, %) 2.41 0.121
  男 483 (62.40) 169 (58.89) 314 (64.48)
  女 291 (37.60) 118 (41.11) 173 (35.52)
基础疾病(n, %)
创伤(n, %) 0.13 0.716
  否 763 (98.58) 284 (98.95) 479 (98.36)
  是 11 (1.42) 3 (1.05) 8 (1.64)
高血压病(n, %) 4.22 0.040
  否 490 (63.31) 195 (67.94) 295 (60.57)
  是 284 (36.69) 92 (32.06) 192 (39.43)
肾脏疾病(n, %) 0.80 0.372
  否 763 (98.58) 281 (97.91) 482 (98.97)
  是 11 (1.42) 6 (2.09) 5 (1.03)
肿瘤(n, %) 1.44 0.230
  否 551 (71.19) 197 (68.64) 354 (72.69)
  是 223 (28.81) 90 (31.36) 133 (27.31)
脑出血(n, %) 1.63 0.202
  否 753 (97.29) 282 (98.26) 471 (96.71)
  是 21 (2.71) 5 (1.74) 16 (3.29)
脑梗死(n, %) 2.22 0.136
  否 681 (87.98) 246 (85.71) 435 (89.32)
  是 93 (12.02) 41 (14.29) 52 (10.68)
病原类型(n, %) 1.31 0.860
  阴性 444 (57.36) 169 (58.89) 275 (56.47)
  细菌 248 (32.04) 87 (30.31) 161 (33.06)
  病毒 30 (3.88) 12 (4.18) 18 (3.70)
  支原体 51 (6.59) 19 (6.62) 32 (6.57)
  其他 1 (0.13) 0 (0.00) 1 (0.21)
侵入性干预
呼吸机治疗(n, %) 21.56 < 0.001
  否 426 (55.04) 189 (65.85) 237 (48.67)
  是 348 (44.96) 98 (34.15) 250 (51.33)
CRRT (n, %) 25.12 < 0.001
  否 624 (80.62) 258 (89.90) 366 (75.15)
  是 150 (19.38) 29 (10.10) 121 (24.85)
实验室指标
  SOFA 4.67 ± 2.36 4.34 ± 2.26 4.87 ± 2.39 -3.07 0.002
  PCT 17.14 ± 28.97 21.27 ± 31.70 14.67 ± 26.94 2.87 0.004
  Lac(mmol/L) 3.11 ± 2.30 2.77 ± 1.65 3.31 ± 2.59 -3.35 < 0.001
  FBG(mmol/L) 8.78 ± 4.95 8.30 ± 3.88 9.07 ± 5.47 -2.23 0.026
  BUN(mmol/L) 12.64 ± 10.14 11.12 ± 8.73 13.54 ± 10.79 -3.39 < 0.001
  PT(s) 15.02 ± 5.25 14.35 ± 3.70 15.42 ± 5.95 -2.71 0.007
  APTT(s) 36.63 ± 11.34 35.35 ± 9.63 37.38 ± 12.19 -2.54 0.011
  TT(s) 17.02 ± 7.22 16.30 ± 6.20 17.45 ± 7.73 -2.13 0.033
  FIB(g/L) 4.56 ± 1.84 4.87 ± 1.84 4.38 ± 1.81 3.65 < 0.001
注:SOFA为序贯器官衰竭评分,qSOFA为快速序贯器官衰竭评分,CRRT为连续性肾脏替代治疗
2.3.2 预测因子的筛选

将13项自变量纳入多因素COX回归分析中,采用双向法筛选出5项老年脓毒症患者死亡的危险因素:Age(HR=1.016, 95%CI=1.002~1.030),Lac(HR=1.070, 95%CI=1.024~1.117),BUN(HR=1.017, 95%CI=1.005~1.028),呼吸机治疗(HR=1.576, 95%CI=1.248~1.990),CRRT(HR=1.622, 95%CI=1.233~2.133)和2项保护因素:前白蛋白(HR=0.998, 95%CI=0.996~0.999),纤维蛋白原(HR=0.905, 95%CI=0.849~0.964),7个变量的VIF值范围为1.034到1.283,各变量间无共线性(表 4)。

表 4 多因素Cox比例风险模型 Table 4 Univariable and multivariable Cox proportional hazards models
变量 β S.E Z P OR (95%CI)
年龄 0.016 0.007 2.228 0.026 1.016 (1.002 ~ 1.030)
Lac 0.067 0.022 3.045 0.002 1.070 (1.024 ~ 1.117)
Prealbumin -0.002 0.001 -2.406 0.016 0.998 (0.996 ~ 0.999)
BUN 0.016 0.006 2.800 0.005 1.017 (1.005 ~ 1.028)
FIB -0.100 0.032 -3.104 0.002 0.905 (0.849 ~ 0.964)
呼吸机支持
  否 1.000 (Reference)
  是 0.455 0.119 3.817 < 0.001 1.576 (1.248 ~ 1.990)
CRRT
  否 1.000 (Reference)
  是 0.483 0.140 3.458 < 0.001 1.622 (1.233 ~ 2.133)
2.3.3 非糖尿病老年脓毒症患者入院28 d d和90 d死亡预测模型的构建

基于上述7个独立危险因素绘制患者28 d和90 d死亡风险的列线图,列线图可直观展示每个预测因子对应分值和其相加的总分,总分对应的死亡风险则代表预测非糖尿病老年脓毒症患者的死亡概率,见图 2

图 2 非糖尿病老年脓毒症患者28 d和90 d死亡风险预测列线图 Fig 2 Nomogram for predicting 28-day and 90-day mortality in non-diabetic elderly patients with sepsis
2.3.4 预测模型的评估与验证

采用随机数方法,按照7:3比例将研究对象随机分为建模组和验证组,两组间变量具有可比性。AUC曲线显示,28 d死亡风险预测模型在建模组和验证组中AUC无差异,分别为0.77和0.75,Z=0.54,P > 0.05;90 d死亡风险预测模型在建模组和验证组中AUC无差异,均为0.76,Z=0.18,P > 0.05,提示该预测模型在建模组和验证组均具有较好的区分度(图 3)。校准曲线中的横坐标和纵坐标分别代表预测和实际的死亡概率,在建模组与验证组中的预测曲线均接近对角线,H-L拟合优度检验P值均大于0.05,提示该预测模型具有较好的准确性(图 4)。DCA曲线显示,建模组中的预测模型曲线均在两条极端曲线之上,表明该预测模型具有较好的临床有效性(图 5)。

图 3 列线图在建模组和验证组中AUC曲线(A)28 d;(B)90 d Fig 3 Area under the receiver operating characteristic curve (AUC) of the nomogram in the derivation and validation cohorts for (A) 28-day and (B) 90-day mortality

图 4 列线图的校准曲线:(A)建模组中28 d;(B)验证组中28 d;(C)建模组中90 d;(D)验证组中90 d Fig 4 Calibration curves of the nomogram for (A) 28-day and (C) 90-day mortality in the derivation cohort, and for (B) 28-day and (D) 90-day mortality in the validation cohort

图 5 列线图在建模组中决策曲线:(A)28 d;(B)90 d Fig 5 Decision curve analysis for the nomogram in the derivation cohort predicting (A) 28-day and (B) 90-day mortality
3 讨论

近年来,老年脓毒症患者受到学者广泛关注。印明珠等[12]收集脓毒症患者临床资料,观察临床指标对老年脓毒症患者预后的影响,发现Angle、CI、ATⅢ、D-二聚体、MPV/PLT是影响老年脓毒症患者预后的独立预测因素。本研究发现≥80岁高龄组院内生存率(71.47% vs. 77.91%)、28 d生存率(74.73% vs. 76.02%)、90 d生存率差异(57.88% vs. 68.16%)均低于老年组(P均 < 0.05),推测年龄是脓毒症预后不良的独立危险因素。构建死亡模型774例患者,其死亡组年龄高于生存组(76.99±7.86 vs. 75.93±7.28),差异无统计学意义(P>0.05)。

脓毒症患者临床表现异质性一直是脓毒症研究中的突出难题[13]。一项研究[14]纳入20189例脓毒症患者,表型α、β、γ、δ四种亚型,其中δ型肝衰竭和脓毒性休克发生率较高且28d和365d病死率最高。关于脓毒症预后指标,有研究[15]报道PCT/PLT比值可预警脓毒症心肌损伤。ICU内AP并发脓毒症的独立危险因素为BMI、APACHE Ⅱ评分、血小板,IL-6、总胆红素,据此建立的Nomogram图风险预测模型具有较高的预测价值[16]。以上研究关注的是脓毒症患者临床合并症及院内结局。本研究发现,脓毒症死亡组SOFA值高于生存组(P=0.013), 其呼吸机治疗率、CRRT支持率、ICU入住率更高(P<0.001),推测高的初始SOFA评分、入住ICU、使用呼吸机治疗或CRRT干预的脓毒症患者院内死亡风险高。推测,以上指标的整合可用于指导临床早期诊断及预测院内死亡风险,接受呼吸机支持、CRRT治疗为老年脓毒症患者90 d死亡的独立风险。

近期Yan等[17]从MIMIC-Ⅳ(2.2)数据库中提取了2 312例脓毒症患者,发现应激性高血糖可预测脓毒症28 d死亡风险(AUC=0.8322)(HR > 1,P < 0.05),有学者[18]从MIMIC-Ⅲ、MIMIC-Ⅳ和eICU-CRD数据库共筛选出7 746例脓毒症诱发凝血功能障碍(SIC)患者,SHAP分析发现初始SOFA评分、红细胞分布宽度和年龄这3各指标可预测SIC患者28 d死亡风险。近期Zhou等[19]纳入MIMIC-Ⅳ数据库27 134例和中国医院487例脓毒症患者,筛选出52项临床指标构建模型预测院内死亡风险(AUROC 0.873、敏感度0.818、准确率0.777、特异度0.768、F1分数0.551)。Rahman等[20],筛选15种生物标志物,预测脓毒症患者30 d病死率。当前,死亡风险预测模型[21-27]构建越来越得到广泛关注未来。然而,非糖尿病老年脓毒症人群占比高不容忽视,关于这类人群不良预后的研究目前较少,结合机器学习构建死亡风险预测模型为脓毒症的早期干预和预后改善提供新思路。

本研究采用本土脓毒症数据库,研究发现入院高龄、高乳酸、高尿素氮、APTT延长,使用呼吸机治疗及CRRT治疗,低前白蛋白水平及低纤维蛋白原7项指标是非糖尿病老年脓毒症患者90 d死亡的独立危险因素。李志华等[27]提出白蛋白/纤维蛋白原(AFR)与APACHE Ⅱ评分强相关(r=-0.462,P < 0.001),推测营养状况及凝血指标与脓毒症预后相关。陈文胜等[28]分析了503例脓毒症患者临床资料,指出乳酸/前白蛋白比值(lactate/ PAB ratio,L/P)是SALI的早期独立危险因素(AUC 0.808),初始高乳酸及低前白蛋白提升脓毒症不良预后。也有学者[29]筛选出16个最佳预测变量,包括pH值、白蛋白、体温、Lac、SCr、Ca2+、血红蛋白、白细胞计数、年龄、SAPS Ⅲ评分、APS Ⅲ评分、Na+、BMI和APTT,与脓毒症休克患者28 d死亡风险相关。与本研究发现院内死亡组SCr、PT、APTT、TT高于生存组(P均<0.05),而Fib低于生存组(P<0.001),结果类似。目前国内外鲜有关于老年脓毒症90 d死亡风险预测模型的构建,本研究回顾性分析774例非糖尿病老年脓毒症患者临床资料,构建了90 d预测模型,在建模组和验证组中AUC均为0.76,该模型有较好的预测效能,有望辅助临床医师指导临床决策及病情评估。

本研究有一定的局限性:(1)本研究纳入样本量有限,可能影响模型的统计效力,导致结果普适性不足,后续研究需进一步扩大样本量、开展多中心研究进一步提高模型的准确性与特异度。(2)数据测量工具不完善可能导致分析结果出现偏差,如90 d生存数据主要依赖电话随访与病历回顾,可能存在失访或信息不全的情况,以及出院后的治疗差异(如是否继续ICU治疗、家庭护理质量等)未纳入分析,可能对结果产生影响。(3)本研究为单中心回顾性研究,建模与验证集虽经随机分组,但仍存在人群同质性问题,后续计划开展多中心外部验证以提升模型的泛化能力。

综上所述,入院高龄、高乳酸、高尿素氮、APTT延长、低前白蛋白、低纤维蛋白原是预测非糖尿病老年脓毒症患者死亡的危险因素,接受侵入性干预措施如呼吸机支持及CRRT治疗与脓毒症患者死亡风险直接相关,围绕死亡风险进行早期预警及早期干预,有望阻断老年脓毒症患者脓毒症进程,进一步降低死亡风险,后续需要多中心的研究进一步验证。

利益冲突   所有作者声明无利益冲突

作者贡献   应泽亮、李增攀:数据整理分析,论文撰写;朱立军、马洪昆、蒋坚:临床资料和数据收集整理,制作图表;许国栋、赵益栋:预测模型构建与验证、统计分析、图表制作;杨诺南、徐家男、刘雪兰:研究设计,论文撰写与修改

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