【Lancet子刊】协和医院杜斌团队：深入解析脓毒性休克患者血压反应指数及其临床预后

2024年7月25日， 中国医学科学院北京协和医院杜斌团队在期刊《Lancet eBioMedicine》上发表了题为“Blood pressure response index and clinical outcomes in patients with septic shock: a multicenter cohort study”的研究论文。在本研究中，团队建议使用新的剂量效应指数BPRI，来快速评估脓毒性休克患者对血管活性药物的反应性，因为孤立的MAP或VIS无法反映这一特征。

https://www.thelancet.com/journals/ebiom/article/PIIS2352-3964(24)00293-7/fulltext#%20

研究背景

 01 

感染性休克是分布性休克的一种形式，其主要生理病理特征是外周血管阻力降低和吸氧改变，是重症监护病房（ICU）患者中最常见的休克形式。它导致超过1/4的患者死亡。血管活性药物因其持续性低血压，而广泛用于脓毒症患者。

脓毒症通过各种机制降低血管张力，诱发低血压并减少组织灌注。尽管心输出量稳定，但由于区域动脉张力调节导致的区域血流分布受损，可能会影响内脏灌注。但是，目前没有方便且无创的标志物，来精确评估动脉张力。

因此，团队设计了一种剂量效应指数，称为血压反应指数（BPRI），该指数是通过将给定时间点的MAP除以血管活性-正性肌力评分（VIS）来计算的，反映了脓毒症患者对血管活性药物的反应性，以便实时和快捷地表明患者的血管状况。

研究进展

 02 

BPRI和其他分数的比较

脓毒症诊断168小时内，BPRI、MAP、VIS、SOFA评分和APS预测院内死亡率的AUROCs（95%CI），分别为0.78（0.75，0.81），0.71（0.68，0.74），0.75（0.72，0.78），0.73（0.70，0.76）和0.74（0.71，0.77）。与其他指标相比，BPRI在168小时内具有预测院内死亡率的总体能力（所有p值均小于0.05）。在MIMIC-IV队列中，BPRI的表现优于APS（0.74vs.0.72，p=0.02）。在其他时间跨度上，BPRI的AUROC均在0.7以上，介于SOFA评分和APS之间。这些数据表明，作为一种无创、便捷的标志物，BPRI具有潜在的临床应用价值。

在70岁以上的患者亚组中，在内部队列中，BPRI在预测院内死亡率方面的AUROC，在所有检查的时间跨度中，始终高于SOFA和APS。在MIMIC-IV队列中，与APS相比，BPRI显示出更高的预测准确性；并且与SOFA相比，没有统计学上的显著差异。在eICU-CRD队列中，发现BPRI优于SOFA；与APS相比，没有统计学意义差异。此外，BPRI显著提高了院内死亡率的预测准确性，表明BPRI提供了超出SOFA和APS的额外信息。

不同时间跨度内BPRI、MAP、VIS、SOFA score和APS预测院内死亡率的AUROCs比较。A：内部（PUMCH）队列：与其他指标相比，BPRI在脓毒症诊断后的前24小时、48小时和168小时内具有更强的预测院内死亡率的能力。B：MIMIC-IV队列：BPRI在所有时间窗口内的表现都优于 APS，并且在预测院内死亡率方面相当于脓毒症诊断后前168小时内的SOFA 评分。C：eICU-CRD队列：在所有时间跨度内，与SOFA评分相比，BPRI在预测院内死亡率方面具有优于或相同的表现。APS， 急性生理学评分；BPRI， 血压反应指数；MAP， 平均动脉压；SOFA， 序贯器官衰竭评估；VIS， 血管活性-正性肌力评分。

BPRI与院内死亡率的关系

在内部队列中，BPRI与院内死亡风险之间的关联呈L形。该L形曲线两部分之间的BPRI值为7.1：当BPRI小于7.1时，随着BPRI的降低，院内死亡风险迅速增加。当BPRI大于7.1时，随着BPRI的增加，院内死亡风险缓慢下降（非线性p<0.001）。低于BPRI=7.1，每单位减少的比值比（OR）为1.32（1.20-1.45）；高于BPRI = 7.1，每单位OR增加为0.99（0.97–1.01）。

在MIMIC-IV和eICU-CRD队列中，也观察到类似的L形关系，BPRI临界值分别为6.8和7.2。

3个队列BPRI（脓毒症诊断后168小时内的最小值）与院内死亡率关系的限制三次样条。在3个队列中观察到相似的L形关系曲线和临界值：当BPRI低于临界值时，随着BPRI的降低，院内死亡风险迅速增加；当BPRI高于临界值时，院内死亡风险随BPRI的增加而略有变化。A：内部（PUMCH队列（临界值为7.1）。B：模拟IV队列（临界值为6.8）。C：eICU-CRD队列（临界值为7.2）。根据年龄、性别、SOFA分数和日历年组调整的估计值。或者，比值比。红色实线表示估计的OR，灰色虚线表示相应的95%置信区间。水平虚线和红点表示参考值。粉红色实线表示具有不同BPRI水平的人口比例。无论关系曲线的形状如何，总体关联度的p值<0.05）都表现出显著的关联。非线性关联的p值<0.05表示非单调剂量-反应曲线，否则，则表明存在单调关系。

研究结论

 03 

在本研究中，团队提出了一个快速、无创的剂量效应指数，来反映脓毒性休克患者的心血管反应。团队评估了BPRI与院内死亡率之间的关系，以及哪些因素会影响BPRI的变化。本研究有3个重要发现：（a）作为单一标志物，与SOFA评分和APS相比，BPRI对院内死亡率的预测能力相同，甚至更好。（b）BPRI与内部和外部队列的院内死亡风险之间，存在L形关系，临界值分别为7.1、6.8和7.2。（c）与BPRI的短期动态变化相关的重要特征，这些特征在临床上是可以解释的。

BPRI作为一种无创、便捷的院内死亡率预测指标，在不同时间跨度内均保持在0.7以上，表明其在脓毒症患者早期风险评估中，具有较强的准确性和稳定性。亚组分析表明，BPRI在预测血管状况较差的老年人群（>70 岁）的预后方面，比SOFA或APS表现出更明显的优势。换句话说，BPRI被认为是血管功能较差的人群更有效的标志物。此外，BPRI对指标要求较少，可在床旁快速评分，及时且可操作性强，适合临床推广。

团队采用了一种基于机器学习的数据驱动方法：开发了一种机器学习模型来预测BPRI的动态短期变化，并通过可解释的机器学习方法进行特征分析，揭示了影响BPRI短期变化的最重要因素。这些因素包括乳酸水平、SOFA评分、白细胞、心率和血糖水平。

在本研究中，两个与干预相关的特征，呼吸支持和观察点前的最新累积12小时液体平衡，与BPRI的变化有关。一般来说，不需要呼吸支持的患者病情较轻，BPRI值较高。越来越多的研究表明，脓毒症患者的死亡率与每日正体液平衡的持续性之间，存在正相关关系。本研究作为在国家医疗中心进行的一项大型观察性研究，并在两个大型国际公共数据库中进行了外部验证，表明值得尝试对血管活性药物反应良好的患者进行负液体平衡，以期改善预后。

参考资料：

1.Pudjiadi A.H. Pramesti D.L. Pardede S.O. Djer M.M. Rohsiswatmo R. Kaswandani N.

Validation of the vasoactive-inotropic score in predicting pediatric septic shock mortality: a retrospective cohort study.

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2.Demirhan S. Topcuoglu S. Karadag N. Ozalkaya E. Karatekin G.

Vasoactive inotropic score as a predictor of mortality in neonatal septic shock.

J Trop Pediatr. 2022; 68fmac100