Il protocollo dello studio è stato approvato dal Comitato Etico per la Ricerca Biomedica che coinvolge Esseri Umani del Primo Ospedale Popolare di Jiashan, Ospedale affiliato all'Università di Jiaxing (numero di approvazione 2026 Research Approval No. 005; numero di accettazione LW2026004; data di approvazione: 13 gennaio 2026). L'obbligo del consenso informato individuale è stato esentato poiché questo studio retrospettivo ha utilizzato dati clinici anonimizzati. Prima dell'analisi, gli identificatori diretti, tra cui nome, numero di identificazione ospedaliero, numero di telefono, indirizzo e numero di identificazione nazionale, sono stati rimossi. La gestione dei dati ha seguito i requisiti istituzionali di protezione dei dati e la Dichiarazione di Helsinki10.
Disegno dello studio e assemblaggio della coorte multicentrica
Questo studio retrospettivo di coorte multicentrica ha utilizzato dati biochimici e della coagulazione raccolti all'ammissione per costruire un flusso di lavoro di punteggio riproducibile per la stratificazione precoce del rischio di sindrome da disfunzione d'organo multiplo (MODS) nella pancreatite acuta (AP). L'AP è stata definita in presenza di almeno due dei seguenti criteri: dolore addominale tipico, amilasi o lipasi sierica almeno tre volte superiore al limite superiore della norma, oppure riscontri di imaging compatibili con AP. La finestra basale è stata definita come le prime 24 ore dopo il ricovero in ospedale. Per ciascun predittore di laboratorio, è stato utilizzato il valore idoneo più precoce all'interno di questa finestra. I valori ottenuti dopo il primo riscontro documentato di MODS non sono stati utilizzati per la costruzione dei predittori.
I ricoveri ospedalieri consecutivi per pancreatite acuta (AP) provenienti dai centri partecipanti dal 1° gennaio 2023 al 20 dicembre 2025 sono stati selezionati utilizzando un registro di selezione unificato, un elenco di idoneità, un dizionario dati e un modulo di valutazione degli endpoint. Il registro di selezione ha registrato il numero totale di ricoveri esaminati, i ricoveri duplicati, le esclusioni per AP non confermata, età inferiore a 18 anni, pancreatite cronica, pancreatite associata a malignità pancreatiche, orario di ricovero non affidabile, dati di laboratorio a 24 ore non disponibili, record degli endpoint incompleti e il coorte analitico finale. Il registro di selezione bloccato è stato utilizzato per generare Figura 1. I numeri dei pazienti riportati nella Figura 1 sono stati verificati rispetto al dataset analitico finale prima dell'analisi.
Dopo il blocco della coorte analitica, i pazienti sono stati assegnati a una coorte di sviluppo e a una coorte di validazione distinta in un rapporto 7:3. La suddivisione è stata effettuata in R versione 4.3.2 utilizzando il pacchetto caret versione 6.0-94, con il seme casuale fissato a 20260420. È stato eseguito un campionamento stratificato in base allo stato di MODS e al centro. Se la distribuzione per centro differiva di oltre 5 punti percentuali tra le coorti, sono state utilizzate stratificazioni combinate centro-MODS. L'assegnazione alle coorti è stata salvata prima dell'adattamento del modello e non è stata modificata successivamente. Le regole di preelaborazione, le impostazioni di imputazione, l'ottimizzazione del modello, la stima dei coefficienti, la costruzione del punteggio e la selezione della soglia sono state definite esclusivamente a partire dalla coorte di sviluppo. La coorte di validazione distinta è stata utilizzata unicamente per la valutazione del modello bloccato.
Criteri di idoneità e procedure di arruolamento
I pazienti idonei erano adulti di età pari o superiore a 18 anni con pancreatite acuta (AP) confermata, tempo di ricovero ospedaliero accertabile, almeno un profilo biochimico o emocoagulativo disponibile entro 24 ore dal ricovero e cartelle cliniche complete per la valutazione degli endpoint. I pazienti sono stati esclusi se non era possibile confermare la pancreatite acuta, se era presente una pancreatite associata a pancreatite cronica o a neoplasia pancreatica, o se il momento del primo ricovero ospedaliero non poteva essere ricostruito in modo affidabile. I casi di trasferimento sono stati esclusi quando il momento del primo ricovero, il momento del primo prelievo di laboratorio o lo stato di disfunzione d'organo precoce non erano accertabili tra diverse strutture. Per i ricoveri ripetuti dello stesso paziente durante il periodo dello studio, è stato considerato solo il primo ricovero idoneo. Per ogni caso escluso è stata registrata una causa primaria di esclusione.
Valutazione degli esiti e dei punti finali
L'esito primario era il danno multiorganico in ospedale (MODS), definito come disfunzione di due o più sistemi organici durante il ricovero. La disfunzione organica è stata valutata sulla base dei dati relativi ai sistemi respiratorio, cardiovascolare, renale, epatico, della coagulazione e neurologico presenti nella cartella clinica elettronica. Gli stessi criteri predeterminati per i sistemi organici sono stati applicati in tutti i centri prima dello sviluppo del modello, e i criteri operativi utilizzati per la valutazione dei punti finali sono riassunti nella Tabella Supplementare 1.
Due revisori esperti hanno valutato in modo indipendente ogni cartella anonimizzata utilizzando le note di ammissione, le note di evoluzione, i referti dell'unità di terapia intensiva, i referti delle procedure, i rapporti di laboratorio, i dati dei segni vitali e i riassunti alla dimissione. Il modulo di valutazione registrava il codice dello studio del paziente, l'apparato interessato, il referto di origine, la data e l'ora di insorgenza, il valore di laboratorio o fisiologico di supporto, la decisione del revisore e lo stato finale della valutazione. L'accordo tra i revisori era considerato definitivo. Le divergenze erano risolte da un terzo revisore esperto. Gli esiti secondari includevano l'ammissione in terapia intensiva, la ventilazione meccanica invasiva o non invasiva, la terapia di sostituzione renale, la mortalità in ospedale, la necrosi infetta o una procedura di drenaggio e la durata del ricovero ospedaliero. La durata del ricovero è stata calcolata come la data di dimissione meno la data di ammissione più 1 giorno.
Predittori in esame all'ammissione
I predittori in esame erano limitati alle variabili di routine disponibili entro 24 ore dall'ammissione. Per i test ripetuti entro la finestra di 24 ore, è stato mantenuto il valore idoneo più precoce. Le variabili biochimiche includevano il conteggio dei globuli bianchi, la proteina C-reattiva, la procalcitonina quando disponibile, il lattato, il glucosio, il calcio totale, l'azoto ureico nel sangue, la creatinina, l'alanina aminotransferasi, la bilirubina totale, l'albumina e la lattato deidrogenasi. Le variabili della coagulazione includevano il conteggio delle piastrine, il tempo di protrombina, il rapporto normalizzato internazionale del tempo di protrombina, il tempo di tromboplastina parziale attivata, il fibrinogeno e il D-dimero.
Sono state raccolte variabili cliniche di base per la descrizione del mix di casi e il calcolo del punteggio di riferimento. Queste variabili includevano età, sesso, indice di massa corporea, tempo trascorso dall'insorgenza dei sintomi al ricovero, eziologia della pancreatite, stato di fumatore, episodi precedenti di pancreatite, comorbidità, frequenza cardiaca al ricovero, pressione arteriosa media, stato di sindrome da risposta infiammatoria sistemica, punteggio dell'indice clinico per la gravità nella pancreatite acuta, punteggio di valutazione della fisiologia acuta e della salute cronica II e punteggio di valutazione della disfunzione organica sequenziale. Quando erano disponibili sia il tempo di protrombina sia il rapporto normalizzato internazionale del tempo di protrombina, per la modellizzazione è stato utilizzato il rapporto normalizzato internazionale del tempo di protrombina, mentre il tempo di protrombina è stato mantenuto per la descrizione dei dati. Il file di estrazione conteneva una riga per ogni ricovero e conservava il codice del centro, il codice dello studio del paziente, l'orario di ricovero, l'orario del campionamento, il valore grezzo, l'unità grezza, il valore armonizzato, l'unità armonizzata, la tabella di origine e l'indicatore di mancanza dei dati.
Armonizzazione dei laboratori tra i centri
Tutte le variabili di laboratorio sono state convertite in unità target predeterminate prima dell'analisi: conta dei globuli bianchi e conta delle piastrine, 109/L; proteina C reattiva, mg/L; procalcitonina, ng/mL; lattato, glucosio, calcio totale e azotemia, mmol/L; creatinina e bilirubina totale, µmol/L; alanina aminotransferasi e lattato deidrogenasi, U/L; albumina e fibrinogeno, g/L; tempo di protrombina e tempo di tromboplastina parziale attivata, secondi; rapporto normalizzato internazionale del tempo di protrombina, rapporto adimensionale; e D-dimero, mg/L in unità equivalenti al fibrinogeno. I valori di D-dimero riportati come µg/mL in unità equivalenti al fibrinogeno sono stati convertiti in mg/L in unità equivalenti al fibrinogeno utilizzando una conversione numerica 1:1. I valori di D-dimero riportati come unità D-dimero sono stati convertiti soltanto quando il laboratorio locale ha fornito un fattore di conversione validato. I valori senza un fattore di conversione validato sono stati considerati mancanti nell'analisi statistica.
Le unità di riferimento, i range di riferimento, i referti degli esami e le annotazioni dell'analizzatore di ciascun centro sono stati revisionati prima dell'aggregazione. Il file di armonizzazione ha mantenuto l'unità originale, l'unità target, la regola di conversione e il revisore responsabile della verifica della conversione. I valori di laboratorio non sono stati normalizzati in base ai range di riferimento specifici di ciascun centro nell'analisi primaria, poiché il punteggio era inteso per utilizzare valori clinici assoluti. Il codice del centro è stato mantenuto durante l'imputazione e l'analisi di sensibilità. Sono stati segnalati valori negativi per test non negativi, unità incompatibili, timestamp al di fuori della finestra di 24 ore e valori non supportati dai referti originali. Un valore è stato corretto soltanto quando il referto originale confermava un errore di trascrizione o di conversione dell'unità; in caso contrario, è stato impostato come mancante.
Preelaborazione dei dati e gestione dei dati mancanti
La percentuale di dati mancanti è stata riassunta per variabile, centro e stato di MODS prima dell'adattamento del modello. I predittori candidati sono stati esclusi dallo sviluppo del modello se la percentuale complessiva di dati mancanti superava il 30% o se tale percentuale superava il 50% in un singolo centro. I pazienti sono stati esclusi dal dataset di modellizzazione se mancavano più del 40% dei predittori candidati o se l'esito primario non poteva essere valutato.
I predittori continui sono stati winsorizzati al primo e al 99° percentile stimati nel gruppo di sviluppo. Le stesse soglie sono state applicate al gruppo di validazione tenuto in riserva. Le soglie non sono state ricalcolate sui dati di validazione. Le variabili con asimmetria superiore a 2 dopo la winsorizzazione sono state trasformate utilizzando il logaritmo naturale; è stato utilizzato log(x + 0,01) per le variabili che potevano contenere zero. I predittori continui sono stati standardizzati utilizzando la media e la deviazione standard del gruppo di sviluppo, e gli stessi parametri sono stati applicati ai dati di validazione.
L'analisi con imputazione multipla è stata eseguita mediante equazioni concatenate in R utilizzando il pacchetto mice versione 3.16.0. Sono stati generati venti dataset imputati con 20 iterazioni per ciascun dataset. Per le variabili continue è stato utilizzato il metodo di associazione predittiva delle medie, per le variabili binarie la regressione logistica e per le variabili categoriali nominali la regressione logistica polinomiale. Il modello di imputazione includeva predittori candidati, codice del centro, indicatore della coorte e stato MODS per lo sviluppo del modello. Gli esiti di validazione non sono stati utilizzati per modificare le regole di pre-elaborazione, l'idoneità delle variabili o le soglie. Le stime di regressione sono state combinate utilizzando le regole di Rubin quando riportate. Le metriche predittive sono state calcolate all'interno di ciascun dataset imputato e riassunte come stime combinate o mediane con relative escursioni. Sono state predefinite due analisi di sensibilità: un'analisi basata sui casi completi utilizzando i pazienti senza predittori mancanti nel modello finale e un'analisi basata sui valori basali utilizzando il valore del laboratorio peggiore ma idoneo entro 24 ore anziché il valore più precoce.
Analisi statistica e sviluppo del modello
Le caratteristiche alla baseline sono state riassunte separatamente nei cohort di sviluppo e di validazione indipendente. Le variabili continue sono state riportate come media ± deviazione standard o mediana con intervallo interquartile, e le variabili categoriche come n (%). Le variabili biochimiche e della coagulazione al ricovero sono state confrontate tra i pazienti con e senza MODS. Per le variabili continue è stato utilizzato il test t di Student o il test della somma dei ranghi di Wilcoxon, mentre per le variabili categoriche è stato utilizzato il test del chi-quadrato o il test esatto di Fisher. Questi valori P avevano carattere descrittivo e non sono stati utilizzati singolarmente per la selezione dei predittori.
Lo sviluppo del modello è stato limitato al gruppo di sviluppo. È stata utilizzata la regressione logistica penalizzata come modello principale per ridurre l'overfitting in presenza di un numero limitato di eventi e di predittori di laboratorio correlati. Il modello è stato adattato in R versione 4.3.2 utilizzando il pacchetto glmnet versione 4.1-8 con famiglia binomiale, predittori standardizzati e penalizzazione di tipo least absolute shrinkage and selection operator (LASSO), specificata da alpha = 1. È stata impiegata una validazione incrociata a dieci ripetizioni, ripetuta 10 volte, per l'ottimizzazione della penalizzazione, con il seme casuale fissato a 20260420. Il parametro di penalizzazione è stato selezionato utilizzando la regola dell'errore standard. Sono stati salvati il percorso dei coefficienti, i valori dell'errore di validazione incrociata, il parametro di penalizzazione selezionato e i predittori mantenuti. Il flusso di analisi è mostrato nella Figura 2. Il software, i pacchetti statistici, i sistemi di database e le piattaforme di laboratorio utilizzati nel protocollo sono elencati nella Tabella dei Materiali.
La regressione logistica non penalizzata non è stata utilizzata come modello inferenziale principale dopo la selezione penalizzata. Se i rapporti di probabilità (odds ratios) sono stati riportati per l'interpretazione clinica, sono stati etichettati come stime descrittive post-selezione. La capacità discriminante è stata stimata mediante l'area sotto la curva caratteristica operativa del ricevitore (ROC), con intervalli di confidenza al 95% calcolati utilizzando il metodo di DeLong nel pacchetto pROC versione 1.18.5. La calibrazione è stata valutata mediante l'intercetta di calibrazione, la pendenza della calibrazione, il punteggio di Brier e i grafici di calibrazione. È stato utilizzato un ricampionamento bootstrap con 1.000 ripetizioni nel gruppo di sviluppo per stimare le prestazioni corrette per l'ottimismo. L'analisi della curva decisionale non è stata mantenuta nel set di analisi rivisto; pertanto, le affermazioni sul beneficio clinico netto sono state rimosse dal manoscritto.
Derivazione e interpretazione del punteggio
Il punteggio composito biochimico-coagulativo basato su punti è stato derivato dai coefficienti del modello penalizzato bloccato. Le variabili continue sono state utilizzate durante l'adattamento del modello. Le soglie categorizzate sono state introdotte solo dopo la finalizzazione del modello per supportare il calcolo al letto del paziente. Le soglie sono state scelte in base a intervalli di riferimento clinici stabiliti, soglie comuni di anomalie di laboratorio o punti di taglio basati sui coefficienti definiti nel gruppo di sviluppo prima della validazione. Le soglie non sono state ottimizzate nel gruppo di validazione.
Sono stati assegnati punti interi in base alla direzione e alla grandezza relativa dei coefficienti bloccati. Punteggi più elevati indicavano profili di laboratorio più sfavorevoli. Il punteggio totale è stato calcolato sommando i punti relativi ai componenti mantenuti. Le categorie di rischio predefinite sono state utilizzate esclusivamente per la stratificazione del rischio; non sono state utilizzate per definire la MODS. Il punteggio aveva lo scopo di identificare i pazienti che potrebbero necessitare di un’osservazione più attenta, di ripetute valutazioni di laboratorio o di una preparazione per percorsi di supporto d'organo. Non è stato utilizzato come regola diagnostica autonoma, come trigger per anticoagulazione o come sostituto della rivalutazione da parte del clinico.
Validazione con campione di riserva e benchmarking
Le regole di preelaborazione bloccate, la struttura di imputazione, le soglie di winsorizzazione, i parametri di standardizzazione, i coefficienti del modello, le regole di punteggio e le soglie prefissate sono stati applicati al campione di validazione di riserva. Non è stata eseguita alcuna ulteriore selezione di predittori, riadattamento del modello, ricampionamento dei coefficienti o ottimizzazione delle soglie. Le prestazioni di validazione sono state riassunte mediante discriminazione, calibrazione, punteggio di Brier, sensibilità, specificità, valore predittivo positivo e valore predittivo negativo.
Gli strumenti di valutazione della gravità precedentemente stabiliti sono stati calcolati a partire dalla stessa finestra temporale di ammissione, quando i dati erano disponibili, inclusi l'Indice Clinico di Gravità nella Pancreatite Acuta, il punteggio Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II, il punteggio Sequential Organ Failure Assessment, il punteggio di Ranson, il punteggio di Pancreatite Acuta Innocua e i criteri del sindrome da risposta infiammatoria sistemica. I confronti hanno utilizzato lo stesso endpoint, popolazione di analisi e schema di validazione. I confronti tra aree sotto la curva appaiate sono stati effettuati mediante test di DeLong.
Tutti i grafici di convalida e i grafici stratificati per punteggio sono stati generati a partire dal dataset analitico bloccato. La dimensione del campione in ciascun pannello delle figure è stata verificata rispetto al coorte analitico finale, al coorte di sviluppo, al coorte di convalida tenuto in riserva o allo strato di punteggio prestabilito prima della preparazione delle figure. I metodi visivi progettati per dati omici ad alta dimensione, dati ecologici di conteggio o analisi di abbondanza differenziale non sono stati utilizzati per dati di laboratorio clinico di routine.