فجوة الأنيون المصححة بالألبومين والوفيات لدى مرضى العناية المركزة الإنتانية: تحليل باستخدام Medical Information Mart للعناية المركزة IV

ملخص

وجدت هذه الدراسة الرجعية التي شملت 8,286 مريضا من وحدة العناية المركزة (ICU) من قاعدة بيانات Medical Information Mart for Intensive Care IV (MIMIC-IV) أن فجوة الأنيون المصححة بالألبومين (ACAG) كانت مرتبطة بشكل ملحوظ بزيادة الوفيات في المستشفيات ووحدات العناية المركزة خلال 30 يوما، مما أظهر علاقة غير خطية مع نقطة تحول عند 23.

الملخص

يعد التقييم التنبؤي المبكر أمرا بالغ الأهمية لمرضى تعفن الدم في وحدات العناية المركزة. بحثت هذه الدراسة في العلاقة بين فجوة الأنيون المصححة بالألبومين (ACAG) والنتائج السريرية لدى مرضى العناية المركزة المصابين بتعفن الدم. حللت هذه الدراسة الجماعية بأثر رجعي 8,286 مريضا بالإنتان من قاعدة بيانات MIMIC-IV (الإصدار 2.2). كانت النتائج الأساسية وفيات داخل المستشفى خلال 30 يوما ووفيات العناية المركزة خلال 30 يوما. استخدم المؤلفون تحليل كابلان-ماير، واختبارات التصنيف اللغاريتمي، وانحدار كوكس متعدد المتغيرات، وانحدار السكك المكعب المقيد (RCS) لتقييم الارتباطات بين ACAG والنتيجة. تقييمات المجموعات الفرعية الاتساق عبر عوامل مختلفة. ارتبطت مستويات ACAG الأعلى بشكل ملحوظ بزيادة مخاطر الوفيات. وباعتباره متغيرا مستمرا، تنبأ ACAG بشكل مستقل بارتفاع معدلات الوفيات داخل المستشفيات في النماذج المعدلة بالكامل (HR 1.01، فترة الثقة 95٪ 1.01–1.02، الصفحة < 0.001). كشف تحليل الربعي أن مرضى Q4 (ACAG > 26.62) كان لديهم خطر وفيات داخل المستشفى أعلى بنسبة 41٪ مقارنة بالربع الأول في النماذج المعدلة بالكامل (HR 1.41، فترة الثقة 95٪ 1.24–1.49، p < 0.001). بالنسبة للوفيات في العناية المركزة، أظهر الربع الرابع خطرا أعلى بنسبة 54٪ من الربع الأول (معدل نبض القلب 1.54، فترة الثقة 95٪ 1.41–1.75، صما < 0.001)، على الرغم من أن ACAG المستمر لم يكن ذا دلالة في النموذج المعدل بالكامل (p = 0.099)، مما يشير إلى تأثير عتبة. حدد تحليل RCS ارتباطا غير خطي بنقطة انحراف عند ACAG = 23. أكدت تحليلات المجموعات الفرعية تأثيرات متسقة، مع تفاعلات كبيرة مع مؤشر كتلة الجسم، وإصابة الكلى الحادة، والعلاج المستمر باستبدال الكلى، والتهوية الميكانيكية. ترتبط مستويات ACAG الأعلى بشكل كبير بزيادة الوفيات خلال 30 يوما لدى مرضى تعفن الدم في وحدة العناية المركزة، حيث تظهر نمطا غير خطي مع نقطة تحول عند 23. قد يساعد مراقبة ACAG في تقييم المخاطر لدى مرضى الإنتان الحرج، خاصة عندما تتجاوز القيم هذا الحد. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتوضيح الآليات والتحقق من الفائدة السريرية.

المقدمة

الإنتان هو متلازمة غير متجانسة تنتج عن استجابة الجسم غير المناسبة للعدوى. لا تزال معدلات الإصابة والوفيات مرتفعة عبر مختلف الفئات العمرية، مما يفرض عبئا كبيرا على نظام الرعاية الصحية العالمي¹. تعفن الدم والصدمة الإنتانية هما حالتان حرجة تتسم بنقص تدفق الأنسجة ونقص الأكسجين، مما يؤدي إلى خلل في عدة أعضاء ويشكل مخاطر تهدد الحياة^2،3. على الرغم من التقدم في تشخيص وعلاج الإنتان، إلا أنه لا يزال سببا رئيسيا لارتفاع وفيات المرضى، ويأتي في المرتبة الثانية بعد الحالات القلبية الشديدة⁴. من خلال تطبيق بيانات سريرية قليلة عند وصول المريض للتشخيص، يمكن لمقدمي الرعاية الصحية تقييم التوقعات بسرعة وفعالية، وتحديد الحالات الحرجة المحتملة، وتقديم العلاج المبكر المستهدف. يمكن أن يقلل هذا النهج من الوفيات بين مرضى تعفن الدم. التركيز الرئيسي هو تحديد العلامات الحيوية للتنبؤ بوفيات الإنتان.

في الممارسة السريرية، تستخدم عدة معايير للتنبؤ بالإنتان، بما في ذلك البروتين التفاعلي C (CRP)، البروكالسيتونين (PCT)، الإنترلوكين-6 (IL-6)، عدد خلايا الدم البيضاء (WBC)، ونسبة العدلات إلى الخلايا اللمفاوية (NLR)، من بين أخرى⁵. ومع ذلك، بعض هذه المؤشرات أو أنظمة التقييم تظهر بعض القيود، مثل نقص الخصوصية أو انخفاض الحساسية⁶. بالإضافة إلى ذلك، بعض المعايير معقدة جدا بحيث لا يمكن تطبيقها بسهولة في البيئات السريرية. مقارنة بهذه العلامات الحيوية التقليدية، يوفر فجوة الأنيون المصححة بالألبومين (ACAG) ميزة محتملة تتمثل في دمج حالة الحمض-القاعدة (عبر فجوة الأنيون) والحالة الغذائية/الالتهابية (عبر الألبومين)، مع سهولة حسابها من خلال الفحوصات المخبرية الروتينية. لذا، لا تزال هناك حاجة إلى معايير حساسة ومحددة وسهلة الحصول عليها للتنبؤ بشدة وتوقعات الإنتان. وهذا أمر بالغ الأهمية للأطباء لتطوير خطط تشخيص وعلاج فعالة، وتخصيص الموارد الطبية بكفاءة، وتخفيف العبء المالي عن المرضى وعائلاتهم.

يلاحظ الحماض الأيضي عادة لدى المرضى المرضى الحرجين لأسباب متعددة⁷. أشارت الدراسات إلى أن نوع الحماض الأيضي عند دخول وحدة العناية المركزة يرتبط بمعدل وفيات المرضى ^8,9. سريريا، يستخدم فجوة الأنيون في المصل (AG) عادة لتقييم نوع الحماض الأيضي ودرجة اختلال التوازن بين الحمض والقاعدة^10,11. أظهرت الأبحاث الحديثة أن التهاب القلب العضلي يعد مؤشرا واعدا لعدة أمراض، بما في ذلك فشل القلب¹²، واحتشاء عضلة القلب¹³، وإصابة الكلى الحادة¹⁴، واحتشاء الدماغ¹⁵. وعلى العكس، أفادت دراسة¹⁶ أن قدرة ال AG التنبؤية على وفيات تعفن الدم محدودة. ومع ذلك، اقترح باحثون آخرون¹⁷ أن ذلك قد يكون بسبب تأثير شحنة الألبومين، مما تسبب في إظهار سلوك "شبه طبيعي" 18,19,20. قد تعكس فجوة الأنيون المصححة بالألبومين (ACAG) بشكل أفضل توازن الحمض والقاعدة لدى المرضى الذين يعانون من أمراض الكبد²⁰ وأمراض الكلى²¹، مما يوجه العلاج السريري.

استكشفت الدراسات الحديثة^14,15 ACAG في مجموعات فرعية محددة من الإنتان، مثل أولئك الذين يعانون من إصابة كلوية حادة²² أو تليف الكبد²³، ولدى كبار السن^{في سن 24}، لكن لم يتم إجراء تقييم شامل ل ACAG في مجموعة كبيرة غير مختارة من وحدة العناية المركزة - خصوصا تحديد علاقة غير خطية وعتبة قابلة للتنفيذ سريريا - لم تجر بعد. لذلك، تهدف هذه الدراسة إلى دراسة العلاقة المستقلة بين ACAG والوفيات خلال 30 يوما (سواء في المستشفى أو العناية المركزة) لدى مجموعة كبيرة من مرضى العناية المركزة المصابين بالإنتان باستخدام قاعدة بيانات MIMIC-IV، واستكشاف العلاقة غير الخطية المحتملة بين ACAG والوفيات باستخدام الانحدار المكعب المقيد (RCS)، وتحديدا اختبار وجود نقطة انحناء؛ وتقييم اتساق هذا الارتباط بين المجموعات الفرعية ذات الصلة سريريا التي تحددها التركيبة السكانية، والأمراض المصاحبة، وعلاجات دعم الأعضاء. يفترض أن مستويات الفجوة الأنيونية المصححة بالألبومين مرتفعة ترتبط بشكل مستقل بزيادة الوفيات خلال 30 يوما، مع علاقة غير خطية تتجاوز عتبة محددة، وبعدها يرتفع خطر الوفاة بشكل حاد.

البروتوكول

مصدر البيانات وتصميم الدراسة

تم إجراء دراسة جماعية استرجاعية باستخدام بيانات مستمدة من الإصدار 2.2 من قاعدة بيانات Medical Information Mart للعناية المركزة IV. تتكون هذه القاعدة من نظامين داخليين: سجل صحي إلكتروني شامل على مستوى المستشفى (EHR) ونظام معلومات سريرية خاص بوحدة العناية المركزة، يغطي بيانات من 2008 إلى 2024. أجريت هذه الدراسة وفقا للإرشادات المؤسسية. حصلت قاعدة بيانات MIMIC-IV على موافقة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومركز بيث إسرائيل ديكونيس الطبي. تمت مراجعة هذه الدراسة والموافقة عليها من قبل لجنة أخلاقيات البحوث البشرية في مستشفى نينغبو رقم 2 (رقم الموافقة: YJ-NBEY-KY-2022-107-01، بتاريخ 7 سبتمبر 2022). وبسبب التصميم الاستعادي والطبيعة المجهولة لمعلومات صحة المريض، تنازلت نفس لجنة الأخلاقيات عن شرط الموافقة المستنيرة بموجب نفس الموافقة (YJ-NBEY-KY-2022-107-01). تم تأمين الوصول إلى قاعدة البيانات من قبل أحد المؤلفين (JQ L)، الذي حصل على المصادقة اللازمة وأكمل اختبار مبادرة التدريب المؤسسي التعاوني (رقم المصادقة 60691748).

نظرا للطبيعة الاستعادية لهذه الدراسة، لم تجر حسابات حجم العينة التقليدية أو تحليلات القوة. ومع ذلك، اعتبر حجم السجلات المتاحة في قاعدة البيانات كافيا لتحقيق أهداف الدراسة. يعتمد هذا التقييم على التحقيق في العلاقة بين فجوة الأنيون المصححة بالألبومين (ACAG) ونتائج الوفيات ضمن مجموعة كبيرة ومتنوعة من المرضى. تمثل عينات الراحة المستخرجة من قاعدة البيانات بشكل فعال فئة العناية المركزة، مما يدعم التحليلات الإحصائية المستخدمة في هذه الدراسة.

المشاركون

شملت الدراسة جميع مرضى الإنتان من قاعدة بيانات MIMIC-IV v2.2. تم تعريف الإنتان وفقا لمعايير الإنتان-3.0، وتم تطبيقها باستخدام استعلامات لغة الاستعلام المنظمة (SQL) لتحديد المرضى المشتبه بعدوى وتغيير في درجة تقييم فشل الأعضاء (SOFA) بمقدار ≥2 خلال 24 ساعة^و19 دقيقة. تم إدخال جميع المرضى في هذه المجموعة إلى وحدة العناية المركزة كنقطة دخول أولى للمستشفى؛ تم استبعاد المرضى الذين تم إدخالهم إلى الأجنحة العامة ثم نقلهم لاحقا إلى وحدة العناية المركزة لضمان وجود مجموعة متجانسة مع دخول مبكر إلى وحدة العناية المركزة. تم استخراج البيانات باستخدام SQL عبر أداة إدارة قواعد البيانات²⁰، حيث تم إدراج جميع البرمجيات وقواعد البيانات والأدوات التحليلية المستخدمة في جدول مواد مرتبة أبجديا. حددت معايير الإدراج مرضى الإنتان الذين تزيد أعمارهم عن 18 عاما وتم إدخالهم إلى وحدة العناية المركزة لأول مرة. شملت معايير الاستبعاد: (1) المرضى تحت سن 18؛ (2) مدة إقامة العناية المركزة أقل من 48 ساعة؛ (3) دخول متعدد في وحدة العناية المركزة بسبب تعفن الدم؛ و(4) بيانات غير كافية، مثل السجلات المفقودة لألبومين أو فجوة الأنيون (الشكل 1).

إجراءات البحث والتعريفات

تم استخراج البيانات من MIMIC-IV باستخدام استعلامات SQL. شملت البيانات المستخرجة التركيبة السكانية للمرضى (العمر، الطول، الوزن، الجنس، حالة التأمين، العرق، والحالة الاجتماعية)، والتاريخ الطبي (بما في ذلك ارتفاع ضغط الدم، داء السكري من النوع الثاني، فشل القلب، احتشاء عضلة القلب، الأورام الخبيثة، أمراض الكلى المزمنة، تليف الكبد، التهاب الكبد، التهاب الرئة، مرض الانسداد الرئوي المزمن، وفرط شحم الدم)، ونتائج الفحوصات المخبرية الأولية. شملت هذه النتائج عدد خلايا الدم البيضاء والحمراء، الصوديوم، البوتاسيوم، الكالسيوم، الكلوريد، الجلوكوز، فجوة الأنيون، درجة الحموضة في الدم، وقت الثرومبين، الفيبرينوجين، وقت الثرومبوبلاستين الجزئي، النسبة الدولية الطبيعية، الكوليسترول الكلي، إنزيم الأسبارتات أمينوترانسفيراز، وإنزيم الألانين أمينوترانسفيراز. بالإضافة إلى ذلك، هناك معلومات عن العلاجات الخاصة (مثل العلاج المستمر باستبدال الكلى والتهوية الميكانيكية)، والدرجات السريرية (SOFA، الفسيولوجيا الحادة والتقييم الصحي المزمن III [Apache III]، درجة الفسيولوجيا الحادة المبسطة II [SAPS II]، درجة شدة المرض الحادة في أكسفورد [Oasis]، مؤشر الأمراض المصاحبة لتشارلسون [تشارلسون]، ودرجات مقياس غيبوبة غلاسكو [GCS])، والنتائج السريرية (مدة الإقامة في المستشفى، تم جمع وفيات داخل المستشفى، والبقاء في العناية المركزة، ووفيات العناية المركزة). خلال تنظيف البيانات، تم استبعاد المتنبئات التي تحتوي على بيانات مفقودة بنسبة >30٪.

تم حساب فجوة الأنيون المصححة بالألبومين (ACAG) باستخدام أول قياسات متاحة لفجوة الأنيون في المصل والألبومين المصلي التي تم الحصول عليها خلال 24 ساعة من دخول وحدة العناية المركزة. إذا توفرت عدة قياسات خلال أول 24 ساعة، تستخدم القيم الأقرب إلى وقت الدخول. صيغة ACAG هي:

ألبومين - تصحيح الفجوة الأنيون = فجوة أنيون + [40 - ألبومين المصل (g/dL)] × 0.25²¹ (1)

النتائج والمقاييس

كانت النتائج الأساسية لهذه الدراسة هي وفيات داخل المستشفى خلال 30 يوما ووفيات في وحدة العناية المركزة خلال 30 يوما. كان تاريخ المؤشر لتحليل البقاء هو وقت دخول وحدة العناية المركزة. تمت متابعة المرضى لمدة 30 يوما من تاريخ هذا المؤشر، بغض النظر عن حالة خروجهم من المستشفى. تم تسجيل أحداث الوفيات التي حدثت بعد الخروج باستخدام سجلات مؤشر الوفيات للضمان الاجتماعي (SSDI) المدمجة في قاعدة بيانات MIMIC-IV، لضمان تحديد دقيق للوفيات خارج المستشفيات.

التحليل الإحصائي

تم التعبير عن المتغيرات المستمرة كمتوسط (انحراف معياري) أو وسيط (نطاق رباعي)، بينما تم عرض المتغيرات الفئوية كتكرار ونسبة مئوية. للبيانات التي تلتزم بتوزيع طبيعي، تم استخدام اختبارات t أو تحليل التباين (ANOVA). تم تحليل البيانات التي لا تتبع توزيعا طبيعيا باستخدام اختبار مان-ويتني يو أو اختبار كروسكال-واليس. تم استخدام تحليل البقاء بنظام كابلان-ماير لتقييم حدوث أحداث النهاية عبر مستويات مختلفة من ACAG، مع تقييم الفروقات باستخدام اختبار التصنيف اللوغاريتمي (الشكل 2).

تم استخدام نموذج المخاطر النسبية كوكس لحساب نسب المخاطر (HRs) وفترات الثقة 95٪ (CIs) للارتباط بين ACAG والوفيات. تم تحليل ACAG كمتغير مستمر وبواسطة أرباع. تم إجراء تعديلات على النماذج كما يلي: النموذج الأول يتضمن التحليل أحادي المتغير؛ النموذج 2 تم تعديله حسب العمر، الجنس، الطول، الوزن، والعرق؛ وتم تعديل النموذج 3 أيضا لحالة التأمين، والحالة الاجتماعية، وعدد الدم الأبيض وخلايا الدم الحمراء، وRDW، والألبومين، والكلوريد، وALT، AST، SFA، ودرجة APACHE III، ودرجة SAPS II، ودرجة الواحة، ودرجة تشارلسون، ومجموعة من الأمراض المصاحبة بما في ذلك ارتفاع ضغط الدم، داء السكري من النوع الثاني، فشل القلب، احتشاء عضلة القلب، الأورام الخبيثة، أمراض الكلى المزمنة، فشل الكلى الحاد، تليف الكبد، التهاب الكبد، التهاب رئوي، سكتة دماغية، فرط دهون الدم، إصابات الكلى الحادة، ومرض الانسداد الرئوي المزمن. تم تقييم التوازي بين المتغيرات المشتركة في النموذج 3 باستخدام عامل التباين التبايني (VIF)، حيث أشار VIF > 5 إلى توازي معنوي. لم يتم اكتشاف ترابط كبير (جميع المؤشرات البصرية < 3).

تم تطبيق نموذج الانحدار المكعب المقيد (RCS) بأربع عقد لفحص العلاقة غير الخطية بين ACAG الأساسي والوفيات في كل من المستشفى والعناية المركزة. اختبر تحليل RCS تحديدا نقطة تحول يتغير فيها ميل منحنى خطر الوفيات. أجريت تحليلات فرعية لاستكشاف الفروق المحتملة بين الطبقات بناء على العمر (≤70 سنة مقابل >70 سنة)، والجنس، ومؤشر كتلة الجسم (مؤشر كتلة الجسم؛ <21.4، 21.4–31.2، ≥31.2 كجم/^م2)، ووجود ارتفاع ضغط الدم، والسكري من النوع الثاني، واحتشاء عضلة القلب، وأمراض الكلى المزمنة، والسكتة الدماغية، وإصابات الكلى الحادة، بالإضافة إلى استخدام العلاج البديل المستمر للكلوية (CRRT) والتهوية الميكانيكية. قامت هذه التحليلات بتقييم اتساق القيمة التنبؤية ل ACAG للنتائج الأساسية. كما استخدمت نماذج كوكس في تحليلات المجموعات الفرعية لتعديل جميع المتغيرات الأساسية. تم حساب قيم p للتفاعل لتقييم تعديل التأثير. تم إجراء معالجة البيانات وتحليلها باستخدام الإصدار R 4.3.0 (RRID: SCR_001905)، مع تحديد الدلالة الإحصائية عند p ثنائي الذيل < 0.05. للتعامل مع القيم المفقودة، تم تطبيق الحسابات المتعددة بواسطة معادلات متسلسلة (MICE) باستخدام حزمة R "الفئران" تحت الافتراض المفقود العشوائي. تم استبعاد المتغيرات التي تتجاوز القيم المفقودة 30٪ قبل النسب.

النتائج

من بين المرضى البالغين في قاعدة بيانات MIMIC-IV، استوفت 22,517 شخصا معايير الأهلية. في البداية، تم استخراج 152 عاملا تنبؤيا من قاعدة البيانات. بعد تنظيف البيانات، تم استبعاد 105 متنبئين لديهم أكثر من 30٪ من البيانات المفقودة. في النهاية، تم تضمين 47 عاملا تنبؤيا في النموذج للتحليل.

خصائص المرضى المشمولين

تم تضمين ما مجموعه 8,286 مريضا بتعفن الدم استوفوا معايير الإدراج في الدراسة. يتم تصوير عملية الفرز في

المناقشة

تظهر هذه الدراسة أن فجوة الأنيون المصححة بالألبومين (ACAG) مرتبطة بشكل كبير بزيادة الوفيات خلال 30 يوما لدى مرضى تعفن الدم الشديد. اكتشاف جديد رئيسي هو العلاقة غير الخطية بين ACAG والوفيات، حيث يكون هناك نقطة تحول عند قيمة 23، وفوق هذه النسبة يرتفع الخطر بشكل غير متناسب. كشفت تحليلات المجموعات الفرعية عن تعديل تأثير كبير من خلال مؤشر كتلة الجسم (BMI)، وإصابات الكلى الحادة (AKI)، واستخدام العلاج البديل الكلوي المستمر (CRRT)، والتهوية الميكانيكية، مما يشير إلى أن القيمة التنبؤية ل ACAG قد ...

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
أداة إدارة قواعد البيانات	نافيكات بريميوم (الإصدار 16)	https://www.navicat.com	يستخدم لتنفيذ استعلامات SQL واستخراج البيانات من قاعدة بيانات MIMIC-IV.
قاعدة بيانات MIMIC-IV (الإصدار 2.2)	مختبر MIT للفسيولوجيا الحاسوبية	https://mimic.mit.edu	مصدر السجلات الصحية الإلكترونية غير المحددة للمرضى في حالات حرجة؛ يتطلب الوصول إكمال تدريب CITI.
PostgreSQL	مجموعة PostgreSQL العالمية للتطوير	https://www.postgresql.org	نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية المستخدم للاستعلام عن قاعدة بيانات MIMIC-IV.
حزمة R: ggplot2	مؤسسة R للحوسبة الإحصائية	https://cran.r-project.org/package=ggplot2	يستخدم لتوليد أرقام بجودة النشر، بما في ذلك منحنيات كابلان-ماير ومخططات RCS.
حزمة R: الفئران	مؤسسة R للحوسبة الإحصائية	https://cran.r-project.org/package=mice	يستخدم للنسبة المتعددة للبيانات المفقودة تحت الافتراض المفقود العشوائي.
حزمة R: rms	مؤسسة R للحوسبة الإحصائية	https://cran.r-project.org/package=rms	يستخدم في الانحدار المكعب المقيد (RCS) لنمذجة العلاقات غير الخطية.
حزمة R: البقاء	مؤسسة R للحوسبة الإحصائية	https://cran.r-project.org/package=survival	يوفر وظائف لتحليل البقاء في كابلان-ماير وانحدار المخاطر النسبية كوكس.
برنامج R (الإصدار 4.3.0)	مؤسسة R للحوسبة الإحصائية	RRID: SCR_001905	بيئة الحوسبة الإحصائية لجميع تحليلات البيانات، بما في ذلك انحدار كوكس، وRCS، وتحليلات المجموعات الفرعية.