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基于监督机器学习算法构建脓毒性休克患者死亡风险的预测模型

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中华危重病急救医学 2024年第4期36卷 345-352页

作者：谢政金晶刘东松陆圣译俞慧韩冬孙炜黄铭江南大学附属医院急诊科江苏无锡214000 江南大学附属医院神经内科江苏无锡214000

目的基于不同监督机器学习算法,构建并验证适用于脓毒性休克患者28 d死亡风险的最佳预测模型。方法从美国重症监护医学信息数据库Ⅳv2.0(MIMIC-Ⅳv2.0)中筛选出符合脓毒症3.0的脓毒性休克患者,随机抽取病例,其中70%作为训练集,30%作为... 详细信息

目的基于不同监督机器学习算法,构建并验证适用于脓毒性休克患者28 d死亡风险的最佳预测模型。方法从美国重症监护医学信息数据库Ⅳv2.0(MIMIC-Ⅳv2.0)中筛选出符合脓毒症3.0的脓毒性休克患者,随机抽取病例,其中70%作为训练集,30%作为验证集。从人口学特征及基础生命体征、入重症监护病房(ICU)24 h内血清学指标及可能影响指标的合并症、功能评分及高级生命支持3个层面提取相关预测变量。比较基于决策树分类回归树(CART)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、线性回归(LR)及超级学习器〔SL,综合了CART、RF和极端梯度提升(XGBoost)〕5种主流机器学习算法构建的模型对脓毒性休克患者28 d死亡的预测效能,筛选最佳算法模型。利用LASSO回归、RF和XGBoost算法,通过取交集确定最佳预测变量,构建预测模型。采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)验证模型的预测效能;采用校准曲线评估模型的准确性;采用决策曲线分析(DCA)验证模型的实用性。结果最终共纳入3295例脓毒性休克患者,28 d存活2164例,死亡1131例,病死率为34.32%;其中,训练集2307例(28 d死亡792例,病死率为34.33%),验证集988例(28 d死亡339例,病死率为34.31%)。基于训练集数据分别建立5种机器学习模型;在纳入3个层面的变量后,RF、SVM、LR 3种机器学习模型在验证集预测脓毒性休克患者28 d死亡的ROC曲线下面积(AUC)依次为0.823〔95%可信区间(95%CI)为0.795~0.849〕、0.823(95%CI为0.796~0.849)、0.810(95%CI为0.782~0.838),高于CART算法模型(AUC=0.750,95%CI为0.717~0.782)和SL算法模型(AUC=0.756,95%CI为0.724~0.789),故将以上3种算法模型确定为最佳算法模型。综合3个层面变量后,通过LASSO回归、RF和XGBoost算法筛选并取交集,得出16个最佳预测变量,依次为入ICU 24 h内pH最大值、白蛋白(Alb)最大值、体温最大值、血乳酸(Lac)最小值、Lac最大值、血肌酐(SCr)最大值、Ca^(2+)最大值、血红蛋白(Hb)最小值、白细胞计数(WBC)最小值、年龄、简化急性生理学评分Ⅲ(SAPSⅢ)、WBC最大值、急性生理学评分Ⅲ(APSⅢ)、Na^(+)最小值、体质量指数(BMI)及活化部分凝血活酶时间(APTT)最小值。ROC曲线分析显示,以上述16个最佳预测变量构建的Logistic回归模型为最佳预测模型,在验证集中的AUC为0.806(95%CI为0.778~0.835);校准曲线及DCA曲线显示,该模型的精准度较高,且净收益最高可达0.3,其预测效能明显优于传统以单一功能评分〔APSⅢ评分、SAPSⅢ评分、序贯器官衰竭评分(SOFA)〕建立的模型〔AUC(95%CI)分别为0.746(0.715~0.778)、0.765(0.734~0.796)、0.625(0.589~0.661)〕。结论以pH值、Alb、体温、Lac、SCr、Ca^(2+)、Hb、WBC、SAPSⅢ评分、APSⅢ评分、Na^(+)、BMI、APTT等16个最佳变量构建的Logistic回归模型为脓毒性休克患者28 d死亡风险的最佳预测模型,其效能稳定,区分度及精准度均较高。

关键词：监督机器学习脓毒性休克预测模型

血清AQP1水平联合EVLWI对脓毒症致ARDS的病情严重程度及预后的评估价值

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实用医学杂志 2024年

作者：周峰尹其翔魏法星林海敏蔡华忠陈义坤江苏大学附属医院急诊科

目的探讨血清水通道蛋白1(AQP1)水平联合血管外肺水指数（EVLWI）对脓毒症致急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的病情程度及预后的评估价值。方法选取2020年1月至2023年12月我院收治的脓毒症致ARDS患者268例（ARDS组）和单纯脓毒症患者55例... 详细信息

目的探讨血清水通道蛋白1(AQP1)水平联合血管外肺水指数（EVLWI）对脓毒症致急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的病情程度及预后的评估价值。方法选取2020年1月至2023年12月我院收治的脓毒症致ARDS患者268例（ARDS组）和单纯脓毒症患者55例（单纯脓毒症组），脓毒症致ARDS患者根据氧合指数（OI）分为轻度组89例、中度组109例、重度组70例，根据28 d预后分为死亡组104例和存活组164例。检测血清AQP1水平和计算EVLWI。利用Spearman法，脓毒症致ARDS患者血清AQP1水平、EVLWI与OI的相关性；建立Logistic回归模型，确定脓毒症致ARDS患者死亡的因素；并绘制ROC曲线，评价血清AQP1水平联合EVLWI对其的评估价值。结果与单纯脓毒症组比较，ARDS组血清AQP1水平降低，EVLWI升高（P 联合EVLWI预测的AUC为0.887(95%CI:0.843～0.923)，比血清AQP1水平、EVLWI单独预测的0.792(95%CI:0.738～0.839)、0.807(95%CI:0.754～0.852)大（P 联合EVLWI对脓毒症致ARDS患者预后的评估价值较高。

关键词：脓毒症急性呼吸窘迫综合征水通道蛋白1 血管外肺水指数病情程度预后评估价值

槲皮素对敌草快中毒致小鼠急性肝损伤的保护作用及机制研究

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中华危重病急救医学 2024年第6期36卷 604-608页

作者：黄山王建红欧仁阳饶国胜赵志杰徐娜娜周满红遵义医科大学附属医院急诊科贵州遵义563000 贵州航天医院急诊科贵州遵义563099 贵州茅台医院急诊科贵州仁怀564500

目的探讨槲皮素(QR)对敌草快(DQ)中毒致小鼠急性肝损伤的保护作用及其机制。方法将80只SPF级健康雄性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组、DQ模型组、QR治疗组和QR对照组,每组20只。采用一次性腹膜腔注射40 mg/kg DQ溶液1 mL的方法建立DQ中... 详细信息

目的探讨槲皮素(QR)对敌草快(DQ)中毒致小鼠急性肝损伤的保护作用及其机制。方法将80只SPF级健康雄性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组、DQ模型组、QR治疗组和QR对照组,每组20只。采用一次性腹膜腔注射40 mg/kg DQ溶液1 mL的方法建立DQ中毒模型;正常对照组和QR对照组腹膜腔注射等量纯水。制模4 h后,QR治疗组和QR对照组灌胃50 mg/kg QR溶液0.5 mL;正常对照组和DQ模型组灌胃等量纯水;均每日1次,连续7 d。7 d后麻醉小鼠取眼球血,处死后收集肝组织。透射电镜下观察小鼠肝组织结构改变;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)水平;分别采用水溶性四氮唑-1比色法(WST-1)、硫代巴比妥酸法(TBA)和酶促反应法检测肝组织还原型谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)水平;采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测肝组织核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(HO-1)、Kelch样ECH相关蛋白1(Keap1)、活化天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶9(caspase-9)的蛋白表达。结果透射电镜下显示,DQ模型组小鼠肝组织线粒体严重损伤,QR治疗组线粒体损伤情况较DQ模型组明显减轻。与正常对照组比较,DQ模型组血清ALT和AST水平及肝组织MDA水平均显著升高,肝组织GSH和SOD水平均显著降低;与DQ模型组比较,QR治疗组血清ALT和AST水平及肝组织MDA水平均显著降低〔ALT(U/L):52.60±6.44比95.70±8.00,AST(U/L):170.45±19.33比251.10±13.09,MDA(nmol/mg):12.63±3.41比18.04±3.72〕,肝组织GSH和SOD水平均显著升高〔GSH(μmol/mg):39.49±6.33比20.26±3.96,SOD(U/mg):121.40±11.75比81.67±10.01〕,差异均有统计学意义(均P<0.01)。Western blotting检测结果显示,与正常对照组比较,DQ模型组肝组织Nrf2和HO-1蛋白表达均显著降低,Keap1和活化caspase-9蛋白表达均显著升高;与DQ模型组比较,QR治疗组肝组织Nrf2、HO-1蛋白表达均显著升高〔Nrf2/β-actin:1.17±0.08比0.92±0.45,HO-1/β-actin:1.53±0.17比0.84±0.09〕,Keap1和活化caspase-9蛋白表达均显著降低〔Keap1/β-actin:0.48±0.06比1.22±0.09,活化caspase-9/β-actin:1.17±0.12比1.59±0.30〕,差异均有统计学意义(均P<0.01)。结论QR可通过激活Keap1/Nrf2信号通路减轻DQ中毒所致小鼠急性肝损伤。

关键词：槲皮素敌草快急性中毒急性肝损伤氧化应激保护作用

血清水通道蛋白1水平联合血管外肺水指数对脓毒症致急性呼吸窘迫综合征的价值

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实用医学杂志 2024年第17期40卷 2483-2488页

作者：周峰尹其翔魏法星林海敏蔡华忠陈义坤江苏大学附属医院急诊科江苏镇江212001

目的探讨血清水通道蛋白1(AQP1)水平联合血管外肺水指数(EVLWI)对脓毒症致急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的病情程度及预后的评估价值。方法选取2020年1月至2023年12月收治的脓毒症致ARDS患者268例(ARDS组)和单纯脓毒症患者55例(单纯脓毒症... 详细信息

目的探讨血清水通道蛋白1(AQP1)水平联合血管外肺水指数(EVLWI)对脓毒症致急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的病情程度及预后的评估价值。方法选取2020年1月至2023年12月收治的脓毒症致ARDS患者268例(ARDS组)和单纯脓毒症患者55例(单纯脓毒症组),脓毒症致ARDS患者根据氧合指数(OI)分为轻度组89例、中度组109例、重度组70例,根据28 d预后分为死亡组104例和存活组164例。检测血清AQP1水平和计算EVLWI。利用Spearman法,脓毒症致ARDS患者血清AQP1水平、EVLWI与OI的相关性;建立logistic回归模型,确定脓毒症致ARDS患者死亡的因素;并绘制ROC曲线,评价血清AQP1水平联合EVLWI对其的评估价值。结果与单纯脓毒症组比较,ARDS组血清AQP1水平降低,EVLWI升高(P 联合EVLWI预测的AUC为0.887(95%CI:0.843~0.923),比血清AQP1水平、EVLWI单独预测的0.792(95%CI:0.738~0.839)、0.807(95%CI:0.754~0.852)大(P 联合EVLWI对脓毒症致ARDS患者预后的评估价值较高。

关键词：脓毒症急性呼吸窘迫综合征水通道蛋白1 血管外肺水指数

基于小鼠脾脏转录组测序探索脓毒症预后关键基因

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中国免疫学杂志 2024年第4期40卷 698-704,713页

作者：罗福龙张雨婷余亚义胡迎春陈睦虎钟武西南医科大学附属医院急诊科泸州646000

目的:运用脾脏高通量测序结合生物信息学筛选脓毒症死亡小鼠的关键差异表达基因(DEGs)。方法:①腹腔注射脂多糖(LPS)建立小鼠脓毒症模型,绘制7 d生存曲线确定生存组、死亡组造模剂量。②ELISA验证对照组、生存组、死亡组小鼠外周血浆TNF... 详细信息

目的:运用脾脏高通量测序结合生物信息学筛选脓毒症死亡小鼠的关键差异表达基因(DEGs)。方法:①腹腔注射脂多糖(LPS)建立小鼠脓毒症模型,绘制7 d生存曲线确定生存组、死亡组造模剂量。②ELISA验证对照组、生存组、死亡组小鼠外周血浆TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10表达。③使用脓毒症生存组和死亡组脾脏测序,结合生物信息学分析DEGs,筛选关键基因。④RT-PCR及Western blot验证关键基因及蛋白表达差异。结果:①脓毒症生存组造模剂量为15 mg/kg LPS(死亡率为30%),死亡组造模剂量为30 mg/kg LPS(死亡率为80%)。②脓毒症小鼠外周血IL-6、TNF-α、IL-1β表达量较对照组明显升高,IL-10表达水平降低(P<0.05);脓毒症模型组间进行比较,死亡组促炎因子水平较生存组升高,IL-10较生存组降低(P<0.05)。③共筛选出生存组和死亡组中2999个DEGs,其中1185个基因上调,1814个基因下调,筛选出“造血细胞谱系”“原发性免疫缺陷”“非洲锥虫病”“利什曼病”“B细胞受体信号通路”为排名前5的DEGs富集通路,Ifit1、Ifit3、Mx1为筛选出的3个关键基因。④与生存组相比,Ifit1、Ifit3、Mx1在死亡组脾脏组织中的基因及蛋白水平表达均下调(P<0.05)。结论:通过高通量测序与生物信息学筛选出与脓毒症死亡预后相关的关键基因为Ifit1、Ifit3和Mx1,其可能通过病毒感染相关免疫机制影响脓毒症预后。

关键词：脓毒症脾脏转录组学预后关键基因

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薯蓣皂苷对脓毒症大鼠肾损伤的影响及机制

中国药房 2024年第11期35卷 1334-1338页

作者：申翔徐尚刚黄洋辉罗斌周裕丰梁隆斌成都大学附属医院急诊科成都610081

目的探究薯蓣皂苷对脓毒症大鼠肾损伤的影响及可能机制。方法采用盲肠结扎和穿刺法建立脓毒症大鼠模型。将建模成功的60只大鼠按照随机数字表法分为模型组(0.5%羧甲基纤维素钠溶液),薯蓣皂苷低、中、高剂量组(30、60、120 mg/kg)和地... 详细信息

目的探究薯蓣皂苷对脓毒症大鼠肾损伤的影响及可能机制。方法采用盲肠结扎和穿刺法建立脓毒症大鼠模型。将建模成功的60只大鼠按照随机数字表法分为模型组(0.5%羧甲基纤维素钠溶液),薯蓣皂苷低、中、高剂量组(30、60、120 mg/kg)和地塞米松组(阳性对照,10 mg/kg),每组12只;另取12只大鼠作为假手术组(0.5%羧甲基纤维素钠溶液)。造模15 min后,各组大鼠尾静脉注射给药/0.5%羧甲基纤维素钠溶液。给药24 h后,检测大鼠血清中肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)、肾损伤分子1(KIM-1)、白细胞介素6(IL-6)、IL-1β、肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平以及肾组织中丙二醛(MDA)水平、超氧化物歧化酶(SOD)活性和核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶1(HO-1)、NOD样受体蛋白3(NLRP3)表达量,并观察肾组织病理形态学变化。结果与模型组比较,薯蓣皂苷低、中、高剂量组大鼠肾组织病理损伤明显改善,血清中Cr、BUN、NGAL、KIM-1、IL-6、IL-1β、TNF-α水平和肾组织中MDA水平、NLRP3蛋白表达量均显著降低(P0.05)。结论薯蓣皂苷可能是通过激活Nrf2/HO-1信号通路抑制NLRP3炎性小体,实现对炎症因子表达和氧化应激的抑制,从而发挥对脓毒症肾损伤的保护作用。

关键词：薯蓣皂苷 Nrf2/HO-1信号通路 NLRP3炎性小体脓毒症肾损伤

急性心肌梗死患者血清ANGPTL8、KLF2表达与冠脉病变程度及主要心脏不良事件发生的关系

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实用医学杂志 2024年第13期40卷 1827-1832页

作者：梁亚鹏张朝普张浩王中群江苏大学附属医院急诊科江苏镇江212001 江苏大学附属医院心内科江苏镇江212001

目的探讨急性心肌梗死(AMI)患者血清血管生成素样蛋白8(ANGPTL8)、Kruppel样因子2(KLF2)表达与冠脉病变程度及主要心脏不良事件(MACE)发生的关系。方法选取106例AMI患者为研究对象,根据冠脉病变程度将患者分为轻度组(52例)和重度组(54... 详细信息

目的探讨急性心肌梗死(AMI)患者血清血管生成素样蛋白8(ANGPTL8)、Kruppel样因子2(KLF2)表达与冠脉病变程度及主要心脏不良事件(MACE)发生的关系。方法选取106例AMI患者为研究对象,根据冠脉病变程度将患者分为轻度组(52例)和重度组(54例),根据MACE发生情况将患者分为MACE组(18例)和非MACE组(88例)。收集患者一般资料,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测血清ANGPTL8、KLF2水平,Spearman相关分析AMI患者血清ANGPTL8、KLF2水平与Gensini评分的相关性,多因素Logistic回归分析AMI患者冠脉病变程度的影响因素;绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析血清ANGPTL8、KLF2水平预测AMI患者发生MACE的价值。结果重度组AMI患者高血压史、高血脂史患者比例,收缩压、舒张压、三酰甘油(TG)、N-末端B型利钠肽原(NT-proBNP)、心肌肌钙蛋白I(cTnI)水平,Gensini评分以及血清ANGPTL8水平高于轻度组(P联合预测AMI患者发生MACE的曲线下面积分别为0.740(95%CI:0.646~0.820)、0.799(95%CI:0.710~0.870)、0.806(95%CI:0.717~0.876)。结论血清ANGPTL8、KLF2表达均与AMI患者冠脉病变程度密切相关,且对MACE发生具有一定预测价值。

关键词：急性心肌梗死冠脉病变程度主要心脏不良事件血管生成素样蛋白8 Kruppel样因子2

体外膜肺氧合联合序贯性血液净化救治心脏毒性毒蕈中毒的探讨

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中华急诊医学杂志 2024年第3期33卷 297-301页

作者：邱志强曾文倩曹春水李洋刘坚黄亮南昌大学第一附属医院急诊科南昌330006

目的探讨体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)联合序贯性血液净化在心脏毒性毒蕈中毒患者中的救治意义。方法回顾性分析2020年7月1日至2022年10月31日南昌大学第一附属医院急诊科收治的7例心脏损害型毒蕈中毒患者,... 详细信息

目的探讨体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)联合序贯性血液净化在心脏毒性毒蕈中毒患者中的救治意义。方法回顾性分析2020年7月1日至2022年10月31日南昌大学第一附属医院急诊科收治的7例心脏损害型毒蕈中毒患者,均予V-AECMO体外生命支持及序贯性血液净化治疗,对比分析ECMO治疗前后患者主要生命体征、心电图、血气分析、血生化、肌钙蛋白、脑钠肽、左室射血分数、血管活性药剂量、转归、并发症等指标改变特点。结果7例患者存活3例,死亡4例。7例患者均出现心肌损伤标志物明显升高,4例心脏彩超提示左室收缩功能明显减退,占比57%;5例出现严重心律失常;7例出现不同程度心源性休克;5例治疗后出现重症感染、肾功能不全并发症。对ECMO治疗前最差值与ECMO治疗后24 h内复查结果进行对比分析,发现动脉血氧分压、氧饱和度、代谢性酸中毒指标(pH、HCO3-)在治疗后有明显改善,红细胞、血红蛋白、血小板治疗后明显降低,血肌酐值较前明显增高。结论部分重症毒蕈中毒可导致心肌损害,心源性休克甚至心脏骤停,在常规支持治疗无效时,早期实施ECMO联合序贯性血液净化治疗是致命性毒蕈中毒导致顽固性心律失常、心源性休克、心脏骤停的有效抢救措施。

关键词：体外膜肺氧合序贯性血液净化心脏损害毒蕈中毒

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青年人群维持正常血尿酸的相关因素

中华高血压杂志（中英文） 2024年第4期32卷 371-381页

作者：李昕源李鹏高宏伟王越张丽王宝华吴寿岭孙丽霞华北理工大学附属医院急诊科河北唐山063000 曹妃甸区医院急诊科华北理工大学附属医院重症医学科开滦总医院心内科

目的探讨青年人群维持正常血尿酸的因素。方法以2006—2016年度首次参加开滦研究时年龄<30岁、血尿酸正常、完成至少两次体检且体检资料完整的职工为研究对象,最终纳入统计分析者共13 212例。以完成首次体检作为随访起点,最后一次体... 详细信息

目的探讨青年人群维持正常血尿酸的因素。方法以2006—2016年度首次参加开滦研究时年龄<30岁、血尿酸正常、完成至少两次体检且体检资料完整的职工为研究对象,最终纳入统计分析者共13 212例。以完成首次体检作为随访起点,最后一次体检为随访终点,以维持血尿酸正常为终点事件。采用Cox回归模型分析相关因素与维持青年人群正常血尿酸之间的关联。结果纳入人群基线平均年龄为(25.7±2.6)岁。8 974名参与者(67.9%)在(7.2±3.8)年的随访中维持了正常血尿酸。多因素Cox回归分析结果显示,基线肾功能正常、进行体育锻炼、不饮酒、血压正常、血糖正常、血脂正常、体重指数正常、受过高等教育与维持正常血尿酸之间存在关联,其HR值(95%CI)分别为1.416(1.250~1.603)、1.289(1.209~1.375)、1.239(1.177~1.305)、1.181(1.091~1.279)、1.158(1.027~1.305)、1.132(1.070~1.197)、1.122(1.040~1.210)、1.114(1.065~1.167)。结论肾功能正常、进行体育锻炼、不饮酒、血压正常、血糖正常、血脂正常、体重指数正常、受过高等教育是开滦研究青年人群维持正常血尿酸的保护因素。

关键词：血尿酸影响因素青年人群开滦研究