Lo studio è stato approvato dal comitato etico istituzionale del People’s Hospital of Guangxi Zhuang Autonomous Region (numero di approvazione IRB: KY-ZC-2023-035). L'obbligo del consenso informato è stato esonerato poiché questa analisi retrospettiva ha utilizzato dati clinici anonimizzati raccolti durante le cure di routine.
Disegno dello studio e contesto
Questo è stato uno studio osservazionale retrospettivo su coorte monocentrico condotto nell'Unità di Terapia Intensiva Pediatrica (PICU) dell'Ospedale Popolare della Regione Autonoma Zhuang di Guangxi. Sono stati esaminati tutti i ricoveri consecutivi in PICU compresi tra il 1° gennaio 2022 e il 31 dicembre 2025. I dati clinici e di laboratorio sono stati estratti dal sistema cartelle cliniche elettroniche, dal sistema informativo di laboratorio (LIS) e dal sistema informativo di terapia intensiva.
Il momento del ricovero in terapia intensiva pediatrica (PICU) è stato definito come tempo zero per tutte le finestre di esposizione, biomarcatori, supporto d'organo e risultati. Prima dell'estrazione dei dati, i criteri di idoneità, le finestre temporali per il campionamento dei biomarcatori, le definizioni degli endpoint, le metriche di gravità e il piano di analisi statistica sono stati predeterminati e implementati utilizzando un flusso di lavoro di estrazione fisso (specifica di estrazione LIS versione 1.0; dizionario clinico dei dati versione 1.0). Dopo l'estrazione, tutti i record sono stati anonimizzati. Due ricercatori hanno verificato in modo indipendente gli orari e la coerenza delle fonti per i valori dei biomarcatori, le variabili relative alla valutazione pediatrica del fallimento d'organo in sequenza (pSOFA), i dati sulle terapie vasocoattive e gli eventi di supporto d'organo. Le discrepanze sono state risolte mediante revisione congiunta dei documenti originali. L'assemblaggio del coorte ha seguito passaggi predeterminati, inclusi lo screening, la conferma dell'idoneità, la conferma della finestra del biomarcatore e la revisione della completezza degli endpoint. Il flusso finale del coorte è mostrato in Figura 1.
Partecipanti e criteri di idoneità
Erano idonei i bambini di età compresa tra 1 mese e 14 anni ricoverati in UTIP con sepsi. I casi candidati sono stati identificati dai registri di ricovero in UTIP e dalle diagnosi correlate alla sepsi, quindi confermati mediante revisione manuale delle cartelle cliniche. La sepsi è stata definita come infezione sospetta o confermata con disfunzione d'organo documentata durante l'assistenza in UTIP e supportata da valutazione basata sul pSOFA.
Per garantire un'esposizione comparabile ai biomarcatori precoci, i pazienti inclusi dovevano aver effettuato la misurazione della proteina legante l'eparina (HBP) e della proteina C-reattiva (CRP) entro 24 ore dall'ammissione in UTIP e disporre di dati sufficienti per il calcolo del pSOFA. I criteri di inclusione erano età compresa tra 1 mese e 14 anni, ammissione in UTIP per sepsi, disponibilità di HBP e CRP entro 0–24 ore e dati completi per la valutazione dell'endpoint primario, inclusi il punteggio pSOFA basale, la valutazione del pSOFA a 72 ore e il follow-up sulla sopravvivenza. I criteri di esclusione comprendevano l'assenza di HBP o CRP basali, degenza in UTIP <24 ore, mancanza di variabili chiave necessarie per la valutazione dell'endpoint o immunosoppressione grave che potesse alterare in modo significativo i profili dei biomarcatori infiammatori. L'immunosoppressione grave era definita come neoplasia ematologica attiva, trattamento chemioterapico o terapia immunosoppressiva legata al trapianto, terapia cronica con corticosteroidi sistemici a dosi immunosoppressive, immunodeficienza primaria o altro trattamento immunosoppressivo intensivo documentato prima o durante l'ammissione in UTIP. Per le ammissioni ripetute in UTIP, è stata inclusa soltanto la prima ammissione idonea.
Definizioni degli esiti e delle metriche di gravità
L'endpoint primario era il rapido peggioramento della disfunzione d'organo entro 72 ore dal ricovero in terapia intensiva pediatrica (PICU), definito come un aumento di 2 o più punti nel punteggio pSOFA dal valore basale al valore massimo registrato nelle prime 72 ore (ΔpSOFA ≥ 2). Il valore basale di pSOFA corrispondeva al primo punteggio registrato entro 0–24 ore dal ricovero in PICU; qualora fossero disponibili più valori, si utilizzava il punteggio più prossimo all’orario del ricovero. Il valore di pSOFA a 72 ore era definito come il punteggio massimo di pSOFA registrato tra 0 e 72 ore.
Un'elevata gravità della malattia è stata definita a priori come un punteggio pSOFA massimo a 72 ore ≥ 8, e questa soglia è stata applicata uniformemente nelle analisi categoriali. Tale soglia è stata predeterminata in base alla pratica di stratificazione della gravità dell'unità e alla sua interpretazione clinica per l'identificazione precoce della sepsi pediatrica ad alto rischio. Il punteggio pSOFA è stato inoltre analizzato come misura continua del carico di disfunzione d'organo.
Gli esiti secondari erano shock settico, ventilazione meccanica invasiva, uso di farmaci vasoattivi, terapia di sostituzione renale continua (CRRT), mortalità in terapia intensiva pediatrica (PICU) e mortalità a 28 giorni per qualsiasi causa. Lo shock settico è stato definito come un fallimento circolatorio persistente che richiede supporto vasoattivo dopo la rianimazione con fluidi, con documentata ipoperfusione tissutale, inclusi livelli elevati di lattato e/o reperti anormali di perfusione periferica. Gli esiti relativi al supporto d'organo sono stati codificati come variabili binarie all'interno di finestre precocemente stabilite. Per fornire una misura più dettagliata del supporto emodinamico, il punteggio vasoattivo-inotropo (VIS) è stato inoltre estratto o calcolato per i pazienti sottoposti a terapia vasoattiva durante le prime 24 ore dopo il ricovero in PICU. Il VIS è stato utilizzato come variabile quantitativa dell'intensità del supporto d'organo nelle analisi di correlazione e di associazione con la gravità, mentre l'uso binario della terapia vasoattiva è stato mantenuto come esito clinicamente interpretabile relativo alla necessità di trattamento.
Misurazione dei biomarcatori e raccolta dei dati
HBP e PCR sono stati misurati nel laboratorio centrale utilizzando flussi di lavoro automatizzati standardizzati per saggi immunoanalitici, in conformità con le procedure abituali di controllo qualità clinica. I test sui biomarcatori sono stati eseguiti su campioni di sangue venoso raccolti nell'ambito delle cure abituali in terapia intensiva pediatrica e processati secondo il flusso pre-analitico standard del laboratorio. I risultati di HBP sono stati riportati in ng/mL e quelli di PCR in mg/L. L'HBP è stato misurato mediante un saggio immunoturbidimetrico potenziato da particelle su una piattaforma automatizzata per chimica clinica/immunoanalisi. La PCR è stata misurata mediante un saggio immunoturbidimetrico ad alta sensibilità. Il flusso analitico e le procedure interne di controllo qualità hanno seguito un protocollo di laboratorio con versione controllata (SOP di laboratorio versione 2022.1) e non sono cambiati nella logica analitica fondamentale durante il periodo dello studio.
I record di laboratorio sono stati esportati dal LIS utilizzando un flusso di lavoro basato su query bloccata e mappatura dei campi (versione 1.0 della specifica di estrazione LIS), inclusi il momento del prelievo ematico e il momento della segnalazione. L'HBP e la PCR basali sono stati definiti come i primi valori segnalati entro 0–24 h dall'ammissione in UTIP. L'HBP e la PCR del giorno 2 sono stati definiti come le misurazioni più vicine alle 48 h all'interno di una finestra fissa compresa tra 36 e 60 h. Questa finestra del giorno 2 è stata utilizzata in modo coerente in tutte le analisi dinamiche.
La variazione assoluta di HBP è stata calcolata come HBP del Giorno 2 meno l'HBP basale. La variazione relativa di HBP (%) è stata calcolata come [(HBP del Giorno 2 − HBP basale) / HBP basale] × 100. Se l'HBP basale era al di sotto del limite di quantificazione del saggio o registrato come zero dopo la conversione del sistema, la variazione relativa di HBP non è stata calcolata; questi pazienti sono stati mantenuti nelle analisi che utilizzavano l'HBP basale e la variazione assoluta di HBP, ma esclusi dalle analisi basate sulla variazione percentuale. Il rapporto HBP/albumina è stato calcolato dividendo l'HBP per l'albumina sierica misurata nella finestra temporale corrispondente ed è stato valutato come indice composito esplorativo che riflette l'attivazione endoteliale e la perdita proteica correlata alla fuoriuscita capillare.
Oltre a HBP e PCR, sono stati estratti marcatori infiammatori, legati alla perfusione e alla funzionalità d'organo, comunemente disponibili, per il confronto e per modelli multivariabili. Tali marcatori includevano conta dei globuli bianchi, procalcitonina, lattato, albumina, creatinina, conta delle piastrine, parametri della coagulazione e parametri della funzionalità epatica, quando disponibili. I valori di interleuchina-6 (IL-6) e interleuchina-8 (IL-8) sono stati estratti dal LIS quando erano stati misurati come parte della valutazione clinica di routine entro le stesse finestre temporali iniziali. IL-6 e IL-8 non erano richiesti per l'inclusione nel coorte e sono stati utilizzati soltanto nelle analisi in cui erano disponibili. Tale criterio è stato applicato per evitare di escludere pazienti altrimenti idonei soltanto perché il test delle citochine non era eseguito di routine in tutti i casi.
Sono stati estratti dalla cartella clinica elettronica e dal sistema informativo delle cure critiche i dati demografici, le comorbidità, la fonte dell'infezione, i reperti microbiologici quando disponibili, i parametri vitali al ricovero in UTIP, il trattamento antimicrobico precoce, le misure di rianimazione e gli interventi di supporto d'organo, utilizzando il dizionario clinico predefinito (versione 1.0). Le variabili relative al supporto d'organo includevano ventilazione meccanica invasiva, terapia vasoattiva, terapia sostitutiva renale continua (CRRT), volume del bolo di fluidi e punteggio VIS nelle prime 24 ore, quando applicabile. Le variabili necessarie per il pSOFA sono state raccolte entro finestre temporali prestabilite. Se un componente del pSOFA generato automaticamente risultava incoerente con i valori originali, due ricercatori revisionavano la cartella clinica e ricalcolavano il punteggio seguendo le regole di valutazione prestabilite. Il controllo della qualità dei dati includeva la validazione dei timestamp, lo screening per duplicati, verifiche di intervallo e distribuzione, la conferma della fonte per valori estremi e la registrazione delle correzioni manuali.
Per preservare la riproducibilità evitando al contempo formulazioni specifiche di marchi nel testo principale del protocollo, la documentazione del saggio è stata registrata in base alla classe del metodo, al tipo di piattaforma, all'ambiente software, alle regole di intervallo riportabile, all'uso di calibratori e controlli e alle procedure interne di controllo qualità. Informazioni dettagliate su reagenti, calibratori, controlli e software sono fornite nella tabella dei materiali. Il controllo qualità interno è stato eseguito quotidianamente e sono stati inclusi solo i cicli di laboratorio che soddisfacevano i criteri di accettazione del coefficiente di variazione del laboratorio. I valori al di sotto del limite inferiore di quantificazione sono stati impostati al limite inferiore riportabile. I valori superiori all'intervallo riportabile superiore sono stati impostati al limite superiore riportabile, a meno che non fosse disponibile un risultato ripetuto validato dello stesso campione. Le unità di laboratorio sono state verificate per coerenza prima dell'analisi; nessuna conversione di unità è stata effettuata a meno che non fosse confermato un mismatch di unità LIS rispetto al rapporto originale.
Dati mancanti e regole di gestione dei dati
Le regole di gestione dei dati sono state stabilite a priori. I pazienti con valori mancanti di HBP basale, PCR basale, variabili pSOFA basali o variabili pSOFA a 72 ore sono stati esclusi dalle analisi dell'endpoint primario. I pazienti con valori di HBP mancanti al giorno 2 sono stati mantenuti nelle analisi dei biomarcatori basali e nei riassunti complessivi degli esiti clinici, ma esclusi dalle analisi che richiedevano indici dinamici di HBP. I pazienti senza misurazioni di IL-6 o IL-8 sono stati mantenuti in tutte le analisi primarie ed esclusi soltanto dai confronti tra modelli contenenti citochine.
È stata utilizzata un'analisi dei casi completi per ciascun modello multivariabile, e la dimensione campionaria specifica per l'analisi è stata riportata. L'imputazione multipla non è stata utilizzata nelle analisi principali perché lo studio si è concentrato su traiettorie temporali di biomarcatori e disfunzioni d'organo effettivamente osservate. È stato considerato il potenziale rischio di bias di selezione derivante dall'esclusione di pazienti privi di dati basali di HBP, di PCR basale o di dati completi relativi al punteggio pSOFA nell'interpretazione dei risultati.
I valori di laboratorio estremi non sono stati esclusi esclusivamente per motivi statistici. Gli outlier sono stati verificati rispetto ai record originali e mantenuti se confermati come valori effettivi. Sono stati corretti solo errori evidenti di documentazione o di inserimento dell'unità di misura, e tutte le correzioni sono state registrate nel registro di audit con identificatori tracciabili.
Analisi statistica
Tutte le analisi hanno seguito un piano di analisi statistica predeterminato (versione 1.0 delle specifiche di analisi). Le variabili continue sono state valutate mediante ispezione visiva degli istogrammi e il test di Shapiro-Wilk. Le variabili con distribuzione normale sono state riassunte come media ± deviazione standard e confrontate utilizzando il test t per campioni indipendenti. Le variabili con distribuzione non normale sono state riassunte come mediana (intervallo interquartile) e confrontate mediante il test U di Mann-Whitney. Le variabili categoriche sono state riassunte come frequenze (percentuali) e confrontate utilizzando il test del chi-quadrato o il test esatto di Fisher.
Per le analisi descrittive, i pazienti sono stati stratificati per quartili di HBP basale e separatamente per la presenza o l'assenza di progressione precoce del danno d'organo (ΔpSOFA ≥ 2). I quartili di HBP basale sono stati utilizzati per descrivere i modelli dose-risposta lungo la distribuzione osservata del biomarcatore, senza assumere una soglia clinica universale, poiché le soglie pediatriche validate di HBP per la gravità del sepsi rimangono incerte e potrebbero variare in base alla piattaforma del saggio, alla distribuzione per età e alla finestra temporale di campionamento. L'età è stata analizzata come covariata continua nei modelli principali. Per affrontare l'eterogeneità clinica legata all'età, sono state inoltre effettuate analisi prespecificate per sottogruppi utilizzando strati d'età di <1 anno e ≥1 anno, con ulteriori verifiche esplorative per categorie d'età condotte quando la dimensione del campione lo permetteva.
Le associazioni tra le metriche della pressione arteriosa (HBP), inclusi i valori basali di HBP, l'HBP al giorno 2, la variazione assoluta di HBP, la variazione relativa di HBP e il rapporto HBP-albumina, e gli indicatori di gravità clinica sono state valutate mediante coefficienti di correlazione di Spearman. Le variabili che riflettono il supporto precoce d'organo, inclusa la ventilazione meccanica invasiva, la terapia vasoattiva, la CRRT, il volume del bolo di fluidi, i giorni di ventilazione, la durata del ricovero in terapia intensiva pediatrica (PICU) e il punteggio VIS, sono state considerate correlate alla gravità clinica e alla gestione nelle analisi descrittive e di associazione.
Le prestazioni discriminatorie per la progressione precoce della disfunzione d'organo e la gravità elevata della malattia sono state valutate mediante curve caratteristiche operanti del ricevitore (ROC). L'area sotto la curva ROC (AUC) e gli intervalli di confidenza al 95% sono stati calcolati per HBP, PCR, procalcitonina, lattato, albumina, pSOFA, rapporto HBP/albumina e modelli combinati. Le AUC sono state confrontate utilizzando il test di DeLong. I valori ottimali di cutoff sono stati identificati tramite l'indice di Youden, e sono stati riportati sensibilità, specificità, valore predittivo positivo, valore predittivo negativo e rapporti di verosimiglianza.
È stata utilizzata una regressione logistica multivariata per stimare le associazioni indipendenti tra le metriche della pressione arteriosa elevata (HBP) e gli esiti di gravità dicotomici, inclusa la progressione precoce della disfunzione d'organo e l'elevata gravità della malattia. Le covariate sono state selezionate a priori in base alla rilevanza clinica e alla disponibilità dei dati, e includevano età, categoria della fonte dell'infezione, punteggio pSOFA basale, lattato, albumina, procalcitonina, PCR, shock settico al momento del ricovero e, quando appropriato, variabili relative al supporto d'organo precoce. I modelli predittivi principali per gli esiti di gravità precoce erano limitati alle variabili disponibili all'interno della finestra temporale prestabilita di valutazione precoce, al fine di ridurre l'overlapping temporale con l'evoluzione dell'esito. Il valore prognostico incrementale è stato valutato aggiungendo in modo sequenziale le variabili HBP al modello clinico basale. Per la mortalità a 28 giorni per qualsiasi causa, è stata utilizzata una regressione dei rischi proporzionali di Cox, e l'assunzione di proporzionalità dei rischi è stata verificata mediante i residui di Schoenfeld. Prima dell'adattamento del modello, è stata valutata la collinearità tra i predittori candidati, e il numero di covariate incluse in ciascun modello è stato limitato per mantenere un rapporto adeguato tra eventi e variabili.
Il miglioramento del modello dopo l'aggiunta di HBP è stato valutato utilizzando metriche di discriminazione, calibrazione e riconoscimento. La calibrazione è stata valutata mediante grafici di calibrazione, intercetta e pendenza della calibrazione e punteggio di Brier, con il test di Hosmer-Lemeshow riportato come verifica supplementare della calibrazione. La riconversione è stata quantificata utilizzando il miglioramento continuo netto della riconversione e il miglioramento integrato della discriminazione. Analisi di sensibilità predefinite hanno incluso il restringimento della finestra di campionamento del Giorno 2 da 36–60 h a 42–54 h, la ripetizione delle analisi con una definizione più rigorosa di progressione della disfunzione organica (ΔpSOFA ≥ 3), l'esclusione di valori estremi di biomarcatori clinicamente atipici dopo verifica della fonte e la ripetizione dei modelli principali dopo l'esclusione dei pazienti senza misurazioni dinamiche complete di HBP. Le analisi di sensibilità sono state riportate nella sezione Risultati o in tabelle supplementari, secondo opportunità.
Le analisi statistiche sono state eseguite in R versione 4.3.2 utilizzando un ambiente di analisi bloccato (versione rilasciata dell'ambiente di analisi v1.0). I pacchetti principali utilizzati sono stati pROC versione 1.18.5 per le analisi ROC, survival versione 3.5-7 per i modelli di tempo-all-evento e rms versione 6.8-0 per le analisi di calibrazione. Il miglioramento continuo della riclassificazione netta e il miglioramento integrato della discriminazione sono stati calcolati utilizzando procedure validate implementate nel set prespecificato di script di analisi (set di pacchetti di script v1.0). Tutti i test erano a due code e un valore di p < 0,05 è stato considerato statisticamente significativo.