Протокол исследования был одобрен Комитетом по этике биомедицинских исследований с участием людей Первой народной больницы Цзяшань, больницы Цзяшань при университете Цзясин (номер одобрения 2026 Research Approval No. 005; номер приемки LW2026004; дата одобрения: 13 января 2026 г.). Требование о получении индивидуального информированного согласия было отменено, поскольку в данном ретроспективном исследовании использовались деидентифицированные клинические данные. Перед проведением анализа были удалены прямые идентификаторы, включая имя, номер идентификации в больнице, номер телефона, адрес и национальный идентификационный номер. Обработка данных осуществлялась в соответствии с требованиями учреждения по защите данных и Хельсинкской декларацией10.
Дизайн исследования и формирование многоцентровой когорты
В данном ретроспективном многоцентровом когортном исследовании использовались биохимические показатели и данные коагулограммы при поступлении для разработки воспроизводимого алгоритма оценки с целью ранней стратификации риска развития синдрома полиорганной недостаточности (СПОН) при остром панкреатите (ОП). ОП определялся по наличию как минимум двух из следующих критериев: типичная боль в животе, уровень амилазы или липазы в сыворотке крови, превышающий верхнюю границу нормы минимум в три раза, или данные визуализации, соответствующие ОП. Базовым окном считались первые 24 h после госпитализации. Для каждого лабораторного предиктора использовалось самое раннее подходящее значение в этом окне. Значения, полученные после первого задокументированного проявления СПОН, не использовались для построения модели предикторов.
Последовательные случаи госпитализации при остром панкреатите (ОП) в участвующих центрах в период с 1 января 2023 года по 20 декабря 2025 года проходили отбор с использованием единого журнала скрининга, контрольного списка критериев соответствия, словаря данных и формы оценки конечных точек. В журнале скрининга регистрировалось общее количество прошедших отбор госпитализаций, повторные госпитализации, исключения из-за неподтвержденного ОП, возраста моложе 18 лет, хронического панкреатита, панкреатита, связанного со злокачественным новообразованием поджелудочной железы, недостоверного времени поступления, отсутствия лабораторных данных за первые 24 ч, неполных записей о конечных точках, а также окончательная аналитическая когорта. Заблокированный журнал скрининга использовался для построения Рисунка 1. Количество пациентов на Рисунке 1 было проверено на соответствие окончательному аналитическому набору данных перед началом анализа.
После формирования окончательного аналитического набора данных пациенты были распределены в обучающую выборку и отдельную валидационную выборку в соотношении 7:3. Разделение было выполнено в R версии 4.3.2 с использованием пакета caret версии 6.0-94 при фиксированном случайном числе (seed) 20260420. Стратифицированная выборка проводилась по статусу MODS и по центру. Если распределение по центрам между выборками различалось более чем на 5 процентных пунктов, использовались комбинированные страты «центр-MODS». Распределение по выборкам было сохранено до подбора модели и в дальнейшем не изменялось. Правила предварительной обработки, параметры импутации, настройка модели, оценка коэффициентов, построение шкалы баллов и выбор порогового значения были определены исключительно на основе обучающей выборки. Отдельная валидационная выборка использовалась только для оценки окончательной модели.
Критерии отбора и процедуры включения
К участию допускались взрослые пациенты в возрасте 18 лет и старше с подтвержденным диагнозом ОП, задокументированным временем поступления в стационар, как минимум одной панелью биохимических или коагуляционных анализов в течение 24 ч после поступления, а также полными стационарными записями для оценки конечных точек. Пациенты исключались, если диагноз ОП не был подтвержден, при наличии хронического панкреатита или панкреатита, ассоциированного с злокачественным новообразованием поджелудочной железы, либо если время первого поступления в стационар не могло быть достоверно установлено. Случаи перевода пациентов из других учреждений исключались, если время первого поступления, время первого забора биоматериала для анализов или статус ранней органной дисфункции не могли быть отслежены между учреждениями. При повторных госпитализациях одного и того же пациента в течение периода исследования учитывалась только первая подходящая госпитализация. Для каждого исключенного случая фиксировалась одна основная причина исключения.
Результаты и оценка конечных точек
Основным исходом был госпитальный MODS (синдром полиорганной недостаточности), определяемый как дисфункция двух или более систем органов во время госпитализации. Дисфункция органов оценивалась по респираторным, сердечно-сосудистым, почечным, печеночным, коагуляционным и неврологическим записям в электронной медицинской карте. Одинаковые заранее определенные критерии систем органов применялись во всех центрах до разработки модели; операционные критерии, использованные для оценки конечных точек, обобщены в Дополнительной таблице 1.
Двое обученных рецензентов независимо оценивали каждую обезличенную запись, используя приемные заметки, записи о ходе лечения, записи отделений интенсивной терапии, протоколы процедур, лабораторные отчеты, данные показателей жизненно важных функций и выписные эпикризы. В форму принятия решения фиксировались код исследования пациента, задействованная система органов, исходная запись, дата и время начала, подтверждающий лабораторный или физиологический показатель, решение рецензента и окончательный статус принятия решения. Согласие между рецензентами считалось окончательным. Разногласия разрешались третьим, старшим рецензентом. Вторичные исходы включали госпитализацию в отделение интенсивной терапии, инвазивную или неинвазивную искусственную вентиляцию легких, заместительную почечную терапию, госпитальную летальность, инфицированный некроз или дренирующую процедуру, а также продолжительность пребывания в стационаре. Продолжительность пребывания рассчитывалась как дата выписки минус дата поступления плюс 1 день.
Кандидаты в предикторы при поступлении
Кандидаты в предикторы были ограничены рутинными переменными, доступными в течение 24 ч после поступления. В случае повторных тестов в течение 24-часового окна сохранялось самое первое подходящее значение. Биохимические переменные включали количество лейкоцитов, С-реактивный белок, прокальцитонин (при наличии), лактат, глюкозу, общий кальций, азот мочевины крови, креатинин, аланинаминотрансферазу, общий билирубин, альбумин и лактатдегидрогеназу. Коагуляционные переменные включали количество тромбоцитов, протромбиновое время, международное нормализованное отношение (МНО) протромбинового времени, активированное частичное тромбопластиновое время, фибриноген и D-димер.
Исходные клинические переменные собирались для описания состава случаев и расчета эталонных показателей. Эти переменные включали возраст, пол, индекс массы тела, время от появления симптомов до госпитализации, этиологию ОП, статус курения, перенесенные ранее панкреатиты, сопутствующие заболевания, частоту сердечных сокращений при поступлении, среднее артериальное давление, статус синдрома системного воспалительного ответа, баллы по индексу тяжести острого панкреатита (BISAP), баллы по шкале оценки физиологического состояния при остром повреждении и хронического состояния здоровья (APACHE II) и баллы по шкале оценки последовательной органной недостаточности (SOFA). В случаях, когда были доступны и протромбиновое время, и международное нормализованное отношение протромбинового времени (МНО), для моделирования использовалось МНО, а протромбиновое время сохранялось для описательного анализа. Файл выгрузки содержал одну строку на каждую госпитализацию и включал код центра, код пациента в исследовании, время поступления, время забора проб, исходное значение, исходную единицу измерения, гармонизированное значение, гармонизированную единицу измерения, исходную таблицу и флаг отсутствия данных.
Гармонизация лабораторных данных между центрами
Перед началом анализа все лабораторные показатели были приведены к заранее определенным целевым единицам измерения: количество лейкоцитов и тромбоцитов — 109/L; С-реактивный белок — mg/L; прокальцитонин — ng/mL; лактат, глюкоза, общий кальций и азот мочевины крови — mmol/L; креатинин и общий билирубин — µmol/L; аланинаминотрансфераза и лактатдегидрогеназа — U/L; альбумин и фибриноген — g/L; протромбиновое время и активированное частичное тромбопластиновое время — секунды; международное нормализованное отношение (МНО) протромбинового времени — безразмерный коэффициент; D-димер — mg/L в фибриноген-эквивалентных единицах. Значения D-димера, указанные в µg/mL в фибриноген-эквивалентных единицах, были переведены в mg/L в фибриноген-эквивалентных единицах с использованием числового коэффициента конверсии 1:1. Значения D-димера, указанные в единицах D-димера, конвертировались только в тех случаях, когда местная лаборатория предоставляла валидированный коэффициент пересчета. Значения без валидированного коэффициента конверсии считались пропущенными при моделировании.
Перед объединением данных были изучены единицы измерения отчетности, референсные интервалы, записи анализов и примечания к анализаторам каждого центра. В файле гармонизации были сохранены исходная единица, целевая единица, правило конверсии и данные о проверяющем, ответственном за проверку конверсии. В основном анализе лабораторные значения не нормализовались по референсным интервалам конкретных центров, так как предполагалось использование абсолютных клинических значений. Код центра был сохранен при импутации и анализе чувствительности. Были отмечены отрицательные значения для неотрицательных тестов, несовместимые единицы измерения, временные метки вне 24-часового окна и значения, не подтвержденные исходными записями. Значение корректировалось только в том случае, если исходная запись подтверждала ошибку транскрипции или конверсии единиц; в противном случае оно помечалось как отсутствующее.
Предобработка данных и обработка пропущенных значений
Перед построением модели был проведен обобщающий анализ пропущенных значений по каждой переменной, центру и статусу MODS. Потенциальные предикторы исключались из разработки модели, если общий процент пропущенных значений превышал 30% или если доля пропущенных значений превышала 50% в любом отдельном центре. Пациенты исключались из набора данных для моделирования, если более 40% потенциальных предикторов отсутствовали или если не удалось установить основной исход.
Непрерывные предикторы подвергались винзоризации по 1-му и 99-му процентилям, рассчитанным на основе обучающей когорты. Те же пороговые значения применялись к отдельной валидационной когорте. Повторного расчета пороговых значений для валидационных данных не проводилось. Переменные, коэффициент асимметрии которых после винзоризации превышал 2, преобразовывались с помощью натурального логарифма; для переменных, которые могли содержать нулевые значения, использовалась формула log(x + 0.01). Непрерывные предикторы были стандартизированы с использованием среднего значения и стандартного отклонения, полученных для обучающей когорты; те же параметры применялись к валидационным данным.
Множественная импутация была выполнена методом последовательных уравнений в R с использованием пакета mice версии 3.16.0. Было создано двадцать импутированных наборов данных по 20 итераций для каждого набора. Для непрерывных переменных использовалось предиктивное сопоставление средних, для бинарных переменных — логистическая регрессия, а для номинальных категориальных переменных — политомическая логистическая регрессия. Модель импутации для разработки модели включала потенциальные предикторы, код центра, индикатор когорты и статус MODS. Результаты валидации не использовались для изменения правил предобработки, критериев отбора переменных или пороговых значений. При представлении данных оценки регрессии объединялись по правилам Рубина. Метрики прогнозирования рассчитывались для каждого импутированного набора данных и обобщались в виде объединенных или медианных оценок с указанием диапазонов. Были заранее определены два анализа чувствительности: анализ полных случаев с участием пациентов без пропущенных предикторов финальной модели и анализ базовых значений с использованием наихудшего подходящего лабораторного показателя в течение 24 h вместо самого раннего значения.
Статистический анализ и разработка модели
Исходные характеристики были обобщены отдельно для когорты разработки и когорты внешней валидации. Непрерывные переменные представлены как среднее ± стандартное отклонение или медиана с межквартильным размахом, а категориальные переменные — как n (%). Биохимические показатели и показатели коагуляции при поступлении сравнивались у пациентов с МОРС и без него. Для непрерывных переменных использовался t-критерий Стьюдента или ранговый суммарный критерий Уилкоксона, а для категориальных переменных — критерий хи-квадрат или точный критерий Фишера. Данные значения P носили описательный характер и не использовались самостоятельно для выбора предикторов.
Разработка модели ограничивалась когортой разработки. В качестве основной модели использовалась штрафная логистическая регрессия для снижения переобучения в условиях ограниченного количества событий и наличия коррелирующих лабораторных предикторов. Модель была построена в программе R версии 4.3.2 с использованием пакета glmnet версии 4.1-8 с биномиальным семейством, стандартизированными предикторами и штрафованием методом LASSO (least absolute shrinkage and selection operator), заданным параметром alpha = 1. Для настройки штрафа применялась десятикратная перекрестная проверка с 10-кратным повторением, при этом случайное число (seed) было зафиксировано на значении 20260420. Параметр штрафа выбирался по правилу одной стандартной ошибки. Были сохранены траектория коэффициентов, значения ошибки перекрестной проверки, выбранный параметр штрафа и отобранные предикторы. Схема анализа представлена на Рисунок 2Программное обеспечение, статистические пакеты, системы баз данных и лабораторные платформы, использованные в данном протоколе, перечислены в Таблица материалов.
Логистическая регрессия без штрафования не использовалась в качестве основной инференциальной модели после штрафного отбора. Если для клинической интерпретации приводились отношения шансов, они обозначались как дескриптивные оценки после отбора. Дискриминационная способность оценивалась по площади под ROC-кривой, при этом 95% доверительные интервалы рассчитывались методом DeLong с использованием пакета pROC версии 1.18.5. Калибровка оценивалась с помощью интерцепта калибровки, наклона калибровки, показателя Брайера и графиков калибровки. В когорте разработки для оценки показателей с поправкой на оптимизм использовался бутстреп-ресемплинг с 1 000 повторений. Анализ кривых принятия решений не был включен в пересмотренный набор анализов, в связи с чем утверждения о клинической чистой выгоде были удалены из рукописи.
Вывод и интерпретация баллов
Балльная совокупная биохимико-коагуляционная шкала для госпитализации была выведена на основе фиксированных коэффициентов штрафной модели. При построении модели использовались непрерывные переменные. Категоризированные пороговые значения были введены только после завершения разработки модели для облегчения расчетов непосредственно у постели больного. Пороги выбирались в соответствии с установленными клиническими референсными интервалами, общепринятыми пороговыми значениями лабораторных отклонений или точками отсечения на основе коэффициентов, определенными в когорте разработки перед валидацией. Оптимизация пороговых значений в валидационной когорте не проводилась.
Целые числа баллов присваивались в соответствии с направлением и относительной величиной зафиксированных коэффициентов. Большее количество баллов указывало на более неблагоприятные лабораторные профили. Общий балл рассчитывался путем суммирования баллов по всем сохраненным компонентам. Заранее определенные категории риска использовались исключительно для стратификации риска; они не использовались для определения MODS. Оценка была предназначена для выявления пациентов, которым может потребоваться более тщательное наблюдение, повторная лабораторная оценка или подготовка к методам органозамещающей терапии. Она не использовалась в качестве самостояльного диагностического правила, триггера для назначения антикоагулянтов или замены повторному осмотру врача.
Валидация на отложенной выборке и бенчмаркинг
Зафиксированные правила предобработки, структура импутации, пороги винсоризации, параметры стандартизации, коэффициенты модели, правила расчета баллов и заранее определенные точки отсечения были применены к валидационной когорте (отложенной выборке). Дополнительный скрининг предикторов, переобучение модели, рекалибровка коэффициентов или оптимизация порогов не проводились. Результаты валидации были обобщены с использованием показателей дискриминации, калибровки, индекса Брайера, чувствительности, специфичности, прогностической ценности положительного результата и прогностической ценности отрицательного результата.
Общепринятые показатели степени тяжести рассчитывались за тот же период госпитализации, когда данные были доступны, включая индекс тяжести острого pancreatitis (Bedside Index for Severity in Acute Pancreatitis), шкалу оценки физиологического состояния и хронического здоровья (Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II), шкалу оценки последовательной органной недостаточности (Sequential Organ Failure Assessment), шкалу Рэнсона (Ranson score), шкалу Harmless Acute Pancreatitis Score и критерии синдрома системного воспалительного ответа.
Все графики валидации и графики со стратификацией по показателям были построены на основе фиксированного аналитического набора данных. Перед подготовкой рисунков размер выборки на каждой панели был сверен с итоговой аналитической когортой, когортой разработки, контрольной валидационной когортой или заранее определенной стратой показателей.