Diese Studie wurde vom Ethikausschuss des Jinhua Frauen- und Kinderkrankenhauses genehmigt (Nr. 2024KY099). Eine informierte Zustimmung wurde von den gesetzlichen Vormündern der Kinder eingeholt.
Patientendaten
Diese retrospektive Studie umfasste Kinder mit Mycoplasma pneumoniae-Pneumonie (MPP), die von November 2022 bis November 2023 im Kinderkrankenhaus des Jinhua Women and Children's Hospital hospitalisiert wurden. MPP wurde anhand von Atemwegssymptomen, Bildgebenden aus dem Brustkorb und positiven Mycoplasma-Pneumoniae-DNA - oder RNA-Tests diagnostiziert. Allgemeines MPP (GMPP) bezeichnet Kinder, die auf die Standard-Makrolidtherapie angemessen angesprochen haben, während RMPP als anhaltendes Fieber, verschärfte Symptome oder fortschreitende bildgebende Anomalien nach mindestens 7 Tagen Standard-Makrolidtherapiedefiniert wurde. Die Einschlusskriterien waren Alter <14 Jahre, bestätigte Mycoplasma-Pneumonie-Infektion , Atemwegssymptome und bildgebende Befunde, die mit einer Lungenentzündung übereinstimmen. Die Ausschlusskriterien waren gemischte Infektion innerhalb von 10 Tagen nach Krankheitsbeginn, Leukämie, chronische Lungenerkrankung, Immundefizienz, vorherige immunsuppressive Therapie, Aufnahme während der Genesungsphase oder unvollständige Unterlagen. Die Standardtherapie verweist auf Azithromycin 10 mg/kg einmal täglich, oral oder intravenös, mit einer maximalen Dosis von 500 mg/Tag. Kinder, die die RMPP-Kriterien nicht erfüllten, wurden als allgemeine MPP (GMPP) klassifiziert. Insgesamt wurden 500 berechtigte Kinder zufällig in eine Trainingskohorte (n = 375) und eine Validierungskohorte (n = 125) unter Verwendung der R-Softwareversion 4.1.2 (Funktion: Sample(), set.seed = 42) eingeteilt. Die Validierungskohorte war ausschließlich für die externe Modellbewertung reserviert und wurde in keinem Schritt der Modellkonstruktion verwendet. Elektronische Patientenaktendaten wurden mithilfe einer standardisierten Extraktionsvorlage extrahiert, die a priori entwickelt wurde. Die Datenfelder umfassten demografische Merkmale, klinische Präsentation, Laborwerte, bildgebende Ergebnisse und Behandlungsunterlagen. Zwei ausgebildete Forscher extrahierten die Daten unabhängig voneinander, und Unstimmigkeiten wurden durch Konsens gelöst. Die Befunde im Thorax-CT wurden von Radiologen bewertet, die auf klinische Gruppierungen und Laborergebnisse verblindet waren. Die Inter-Rater-Zuverlässigkeit für die CT-Bildinterpretation wurde mit der Cohen-Kappa-Statistik für binäre Bildbefunde bewertet (Sputumstopfen oder Pleuraerguss: ja/nein; Lungenkonsolidierung: ja/nein). Schließlich wurden 129 Kinder als RMPP und 371 als allgemeine MPP klassifiziert.
Variablen
Demographische, klinische, laborbezogene und bildgebende Variablen wurden aus elektronischen Krankenakten mittels eines vordefinierten Formulars extrahiert. Klinische Variablen umfassten Alter, Geschlecht, Fieberdauer vor der Aufnahme, maximale Körpertemperatur und Hypoxämie. Die Fieberdauer wurde als das Intervall vom Fieberbeginn bis zur Aufnahme definiert. Die maximale Körpertemperatur war die höchste gemessene Temperatur vor oder innerhalb von 24 Stunden nach der Aufnahme. Hypoxämie wurde definiert als periphere arterielle Sauerstoffsättigung <92 % durch Raumluft oder den Bedarf an zusätzlichem Sauerstoff. Laborvariablen umfassten WBC, HB, PLT, CRP, ALB, ALT, CK-MB, LDH, D-dimer, IL-6, IL-8, IL-10, IL-17, PCT und NE%. Nüchternde venöse Blutproben wurden innerhalb von 24 Stunden nach der Aufnahme entnommen, und die Probezeit in Bezug auf Fiebereinbruch und Antibiotikaeinleitung wurde, sofern verfügbar, erfasst. Mycoplasma pneumoniae DNA- oder RNA-Tests wurden zur ätiologischen Bestätigung eingesetzt. Der quantitative PCR-Test des Kehlenabstrichs auf Mycoplasma pneumoniae DNA oder RNA war positiv. Die quantitative DNA/RNA-Belastung wurde nicht einbezogen, da standardisierte Lastdaten für alle Patienten nicht verfügbar waren. Die innerhalb von 3 Tagen vor oder nach der Aufnahme durchgeführte CT des Brustkorbs wurde auf Sputumstopfen, Pleuraerguss und Lungenkonsolidierung überprüft. "Sputumstopfen oder Pleuraerguss" wurde als positiv vermerkt, wenn einer der Befunde vorlag. Die Lungenkonsolidierung wurde als segmentale oder lobale Parenchymalopazität im CT definiert. Ein CT-Scanner mit 256 Scheiben wurde verwendet. Die Kinder wurden in die Rückenposition gelegt, und eine axiale Niedrigdosis-Brustuntersuchung erfolgte mit einem Detektor angemessener Breite unter Atemanhalten oder während der Kinder schliefen. Die Scanabdeckung erstreckte sich vom Lungenapex bis zur Lungenbasis und umfasste das gesamte Lungenparenchym. Die Scan-Parameter wurden wie folgt eingestellt: Rohrspannung 100 kVp, Schnittdicke 5 mm, Rekonstruktions-Schnittdicke 1,25 mm, Matrix 512 × 512, Gantry-Rotationszeit 0,28 s, Rauschindex 12. Die Bilder wurden mit ASIR-V- und DLIR-Algorithmen rekonstruiert. Jede Gruppe enthielt rekonstruierte Bilder mit ASIR-V-Gewichten von 20 %, 50 % und 80 % sowie DLIR-L-, DLIR-M und DLIR-H-Bilder. Die aufgenommenen Bilddaten wurden in die Arbeitsstation importiert. Alle Bilder wurden von zwei Radiologen mit mehr als fünf Jahren klinischer Erfahrung unabhängig und doppelblind geprüft. Sie bewerteten das Vorhandensein abnormaler Lungensymptome und fassten die wichtigsten bildgebenden Merkmale zusammen. Bei Fällen mit widersprüchlichen Interpretationen wurde durch gegenseitige Diskussion ein Konsens erzielt.
Statistische Analyse
Statistische Analysen wurden mit der R-Software Version 4.1.2 durchgeführt. Kategoriale Variablen werden als n (%) dargestellt und mit dem Chi-Quadrat-Test oder dem Fisher-Exakt-Test verglichen. Kontinuierliche Variablen werden als Mittelwert ± Standardabweichung oder Median (Interquartilbereich) entsprechend der Verteilung angegeben. Die Normalität wurde mit dem Shapiro-Wilk-Test bewertet. Normalverteilte Variablen wurden mit dem unabhängigen Stichproben-t-Test verglichen, und nicht-normalverteilte Variablen mit dem Mann-Whitney-U-Test. Vor der Modellkonstruktion wurde die Basisvergleichbarkeit zwischen den Trainings- und Validierungskohorten mit χ2 - oder Mann-Whitney-U-Tests für alle Kandidatenprädiktoren bestätigt, wobei keine signifikanten Unterschiede zwischen den Kohorten (alle P > 0,05) festgestellt wurden. In der Trainingskohorte wurden Variablen mit P < 0,05 in der univariaten logistischen Regression in die multivariable logistische Regression eingetragen. Die Multikollinearität wurde mit Varianzinflationsfaktoren (VIFs) bewertet, die mit dem "Car"-Paket berechnet wurden; alle ausgewählten Prädiktoren hatten VIF < 5, was auf keine signifikante Multikollinearität hinweist. Die Linearitätsannahme für LDH wurde mit logarithmischer Transformation und eingeschränkten kubischen Splines untersucht (unter Verwendung des "rms"-Pakets mit 3 Knoten im 10., 50. und 90. Perzentil); die lineare Form wurde beibehalten, wenn sich die Modellanpassung nicht verbesserte (Likelihood-Ratio-Test: P > 0,05 für den nichtlinearen Spline-Term, was die lineare Spezifikation unterstützt). Ein Nomogramm wurde aus dem endgültigen Multivariablenmodell mit dem "rms"-Paket (Version 6.3-0; Funktionen: lrm für logistische Regression, Predict für Wertvorhersage und Nomogramm für grafische Darstellung) erstellt. Die Diskriminierung wurde mittels Empfänger-Betriebscharakteristiekkurven, Fläche unter der Kurve und C-Index mit 95%-Konfidenzintervallen ("pROC"-Paket) bewertet. Die Kalibrierung wurde anhand von Kalibrierungskurven mit 1.000 Bootstrap-Neuproben bewertet. ("RMS"-Paket: Kalibrierungsfunktion). Der optimale Vorhersage-Cutoff wurde innerhalb jeder Kohorte unabhängig unter Verwendung des Youden-Index über das pROC-Paket bestimmt: 0,222 in der Trainingskohorte und 0,247 in der Validierungskohorte. Der trainingsbasierte Cutoff (0,222) wurde auch auf die Validierungskohorte angewandt, um die Leistungsvergleiche zwischen Kohorten zu vergleichen, was mit der Standardpraxis der internen Validierung übereinstimmt. Das 95%-Konfidenzintervall für die vorhergesagte Wahrscheinlichkeit wurde beispielsweise mit modellbasierten Standardfehlern auf der Logit-Skala berechnet. Die Entscheidungskurvenanalyse wurde verwendet, um den Nettonutzen über Schwellenwahrscheinlichkeiten hinweg zu bewerten ("RMDA"-Paket: decision_curve und plot_decision_curve Funktionen). Ein zweiseitiges P < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen. Die vollständigen R-Skripte, einschließlich Datenvorverarbeitung, Modellaufbau, Validierung und Nomogrammgenerierung, sind auf Anfrage vom korrespondierenden Autor verfügbar.
Die fehlenden Daten waren minimal (alle Variablen <2 % fehlten) und wurden mit Medianimputation für kontinuierliche Variablen und Modeimputation für kategorische Variablen vor der Analyse behandelt. Alle kategorialen Prädiktoren wurden als binäre (0/1) Indikatorvariablen codiert. Kontinuierliche Prädiktoren (Fieberzeit, Spitzentemperatur, LDH) wurden in ihren ursprünglichen klinischen Einheiten ohne Kategorisierung beibehalten. Vor der Multivariablenmodellierung wurde keine Variablenauswahl basierend auf univariatem Screening durchgeführt; stattdessen wurden alle in der Literatur identifizierten klinisch relevanten Kandidaten berücksichtigt, und diejenigen mit P < 0,05 in der univariaten Analyse der Trainingskohorte wurden in das Multivariablenmodell weitergeleitet.
Implementierung von Webrechnern
Das webbasierte dynamische Nomogramm wurde mit dem "shiny"-Paket (Version 1.7.4) in R bereitgestellt. Die Benutzeroberfläche wurde mit shiny::fluidPage(), shiny::sidebarLayout() und shiny::sliderInput() für kontinuierliche Variablen (Fieberzeit, Spitzentemperatur, LDH) und shiny::selectInput() für binäre Variablen (Sputumstopfen oder Pleuraerguss, Lungenkonsolidierung, Hypoxämie) aufgebaut). Die Serverlogik rief die predict()-Funktion aus dem angepassten lrm-Modell auf, um einzelne Risikoschätzungen zu berechnen, wobei die resultierenden Wahrscheinlichkeiten über renderPlot() und renderText() gerendert wurden. Die Anwendung wurde auf ShinyApps.io (https://predictrmpp.shinyapps.io/RMPP/) gehostet.