APP下载

重症COVID-19预测模型的建立和评价

2021-08-19余建峰张继波覃慧群

安徽医学 2021年7期
关键词:危重血浆白细胞

余建峰 龙 利 张继波 覃慧群 金 晟 刘 浩 徐 敏

目前已在全世界范围内流行的新型冠状病毒性肺炎(novel coronavirus pneumonia,NCP),世界卫生组织命名为COVID-19,对人类生活和经济产生了严重的不良影响。确诊的COVID-19患者中,重症患者占比18.1%,死亡率约4.3%。临床医师如果能够尽早识别哪些病例会进展至重/危重型,对早期采取积极的干预措施极为有利。早在2020年1月份就有学者首次报道了COVID-19患者的临床特征,发现重症患者与非重症患者比较,前者血浆中白细胞介素-2、白细胞介素-7、白细胞介素-10及肿瘤坏死因子-α等细胞因子水平均高于后者。Liang等通过单因素分析后发现X线异常、高龄、呼吸困难、有慢阻肺史、存在多个合并症、癌症史等是患者进展至重/危重型病例的危险因素,所有纳入的变量均与疾病的进展独立相关,可早期提示疾病的不良结局。但这些研究均为单因素分析,未考虑混杂因素的影响。因此,通过多个变量分析重症COVID-19的高危因素,并由此建立一个可预测重症病例发生的模型很有必要。本研究旨在通过多因素分析得出重症病例发生的独立危险因素,并运算出联合预测因子建立预测模型,以帮助临床医师对重/危重型COVID-19患者进行早期识别及干预,从而降低死亡率。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2020年1月1日至3月10日于湖北省武汉市江汉大学附属湖北省第三人民医院确诊为COVID-19的350例住院患者的基线临床资料,参照《新型冠状病毒性肺炎(试行第七版)》的分型标准进行临床分型:轻型定义为临床症状轻微,影像学未见肺炎表现。普通型定义为具有发热、呼吸道等症状,影像学可见肺炎表现。符合下列任何一条定义为重型:①出现气促,呼吸频率≥30次/分;②静息状态下,指氧饱和度≤93%;③动脉血氧分压(arterial partial pressure of oxygen,PaO)/吸氧浓度(fraction of inspired oxygen,FiO)≤300 mmHg(正常值为400~500 mmHg)(1 mmHg≈0.133 kPa)。符合以下情况之一者定义为危重型:出现呼吸衰竭,且需要机械通气;出现休克;合并其他器官功能衰竭需要ICU监护治疗。排除标准:入院时已确诊的重型/危重型病例36例。纳入标准:入院时确诊为轻型/普通型的314例患者。

1.2 方法 收集患者以下资料:年龄、性别、身体质量指数(body mass index,BMI)、是否吸烟饮酒、合并症、入院时实验室检验结果[白细胞计数、血红蛋白、中性粒细胞绝对值、嗜酸性粒细胞绝对值、淋巴细胞绝对值、血小板计数、血浆白蛋白、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、D二聚体(D-dimer,DD)、B型尿钠肽(B-type Natriuretic peptide,BNP)、红细胞沉降率(erythroeyte sedimentation rate,ESR)、血清淀粉样蛋白A(serum amyloid A,SAA)]以及住院期间病情是否进展为重症等。将314例患者按住院后是否进展至重症,分为重症组和非重症组。采用二元logistic回归分析重症患者的独立危险因素,并由此运算出联合预测因子(L),进一步构建预测模型,采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线对联合预测因子的诊断价值进行验证。

2 结果

2.1 两组一般资料及实验室指标比较 两组年龄、BMI、CRP、DD、BNP、2型糖尿病病史占比情况、白细胞计数、嗜酸性粒细胞绝对值、淋巴细胞绝对值、血浆白蛋白比较,差异均有统计学意义(

P

均<0.05)。见表1。

表1 两组一般资料及实验室指标比较

2.2 logistic回归分析 以患者是否进展为重症作为因变量(是=1,否=0),将单因素分析中差异显著(赋值情况:有2型糖尿病史=1,无2型糖尿病史=0,其余指标以原值录入)的指标,采用向前LR法带入二元logistic回归分析中,引入水准α=0.05,剔除水准α=0.10。结果显示,年龄增大、BMI升高、白细胞计数降低、血浆白蛋白降低、CRP升高及DD升高为重症COVID-19的独立危险因素。见表2。

表2 COVID-19重症患者危险因素的多因素logistic回归分析值

2.3 模型建立 纳入二元logistic回归分析得出的年龄、BMI、白细胞计数、血浆白蛋白、CRP及DD 6个危险因素,并根据此6个危险因素建立联合预测因子(L)模型,模型建立:L=0.129×年龄+0.853×BMI-0.657×白细胞计数-0.368×血浆白蛋白+0.028×C反应蛋白+0.245×D-二聚体。临界值为12.90,表明L>12.90即可预测重症COVID-19的发生。

2.4 模型评价 将各自变量和联合预测因子进行ROC曲线分析,结果显示,联合预测因子预测COVID-19患者发生重症的AUC为0.985(95%CI:0.974~0.996),约登指数为0.884,截断点为12.90,敏感度为93.4%,特异度为95.0%。见表3、图1。

图1 联合预测因子预测重症COVID-19的ROC曲线

表3 各变量对重症COVID-19的预测价值

3 讨论

本中心进展至重症病例的比例相较其他中心所报道的明显增高,可能与武汉早期疫情爆发,医疗资源被挤兑无法提供足够的医疗服务有一定关系,还可能与有选择性的收治病患有关,因为自2020年2月5日开始中国武汉建立了方舱医院,集中收治轻型患者,导致三甲医院收治的COVID-19患者中轻型比例明显减少。

随着年龄的增大,人体免疫力会逐渐下降,更容易发生感染甚至死亡。与Wang等学者的研究结果一致,本研究显示重症组年龄明显大于非重症组,logistic回归分析显示年龄是发生重症的独立危险因素。这一发现也与金坤等学者的结论一致,该研究通过回顾性分析发现包括年龄在内的多种危险因素对判定COVID-19患者的严重程度具有一定价值。本研究也与Zheng等学者的一项荟萃分析的结果一致,该研究发现65岁以上的COVID-19患者发生不良进展的风险是65岁以下的患者的6.06倍。

本研究表明BMI是COVID-19患者发展至重/危重型的独立危险因素,一项荟萃分析也有相似的结论,该研究表明BMI超过25 kg/m的COVID-19患者的死亡风险更高(比值比为7.6),且原因可能与肥胖导致各种免疫细胞的应答出现损伤有关。已有研究表明,严重的肥胖会损伤支气管功能,更容易出现呼吸道感染。Almond等学者证实,肥胖症与2009年H1N1的大流行后的严重后果有关。Louie等学者则发现在BMI超过30 kg/m的肥胖患者中,H1N1感染导致的死亡风险显著增加(比值比为3.1),BMI超过40 kg/m的患者其死亡风险更高(比值比为7.6)。Phung 等学者对BMI与肺炎的关系进行荟萃分析,发现BMI与社区获得性肺炎的危险性呈J型关系,而BMI与流感病毒肺炎的危险性呈U型关系。关于肥胖导致感染的机制研究,有学者通过动物实验模型发现,饮食诱导的肥胖小鼠感染流感病毒后具有更高的死亡率。另有学者发现肥胖小鼠产生更严重的肺部炎症和损伤,其体内细胞毒性CD8+T细胞的数量增加,抑制性T调节细胞减少,与瘦小鼠相比,感染流感病毒的肥胖小鼠的免疫应答出现下降。另外,人血管紧张素转换酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)受体对2019新型冠状病毒(SARS-COV-2)有极高的亲和力,脂肪组织中ACE2受体的表达水平高于肺组织,由于肥胖患者脂肪组织质量较大,故会表达更多的ACE2受体,这也可以解释肥胖的COVID-19患者更容易进展至重症的原因。

本研究logistic回归分析显示,白细胞降低、血浆白蛋白降低、C反应蛋白升高为进展至重/危重型的独立危险因素。Huang等曾报道过,在COVID-19早期阶段,可出现白细胞计数下降。Zhang等通过纳入4 203名患者进行荟萃分析后发现,白细胞升高、CRP升高以及血浆白蛋白降低属于COVID-19患者较为常见的血液指标异常,其中白细胞升高可预测ICU入院以及死亡率,本研究与该学者的结论相反,显示白细胞升高为保护因素,推测可能与白细胞计数容易受到治疗药物或其他不明原因的影响,本研究所收集的白细胞计数均为患者入院当天的基线水平,受影响较小。

与Wu等的一项回顾性分析结果相仿,本研究显示DD在重症组患者中显著高于非重症组,且logistic回归分析显示DD为进展至重/危重型的独立危险因素。有学者对183例COVID-19患者的常规凝血指标进行回顾性分析发现,死亡患者入院时的血浆纤维蛋白原降解产物和DD水平均显著高于生存患者,目前DD引起COVID-19患者的不良预后的具体分子机制尚不清楚,但推测可能因SARS-C0V-2通过复杂的病理生理过程引起血液高凝状态,并且在凝血过程中发挥促凝作用,从而引起不良后果。

本研究为单中心回顾性研究,且样本量偏少,具有一定的局限性。因方舱医院建立后本中心就不再收治轻型患者,存在一定的选择偏倚。本研究通过对COVID-19患者的临床指标进行单因素及多因素分析,显示年龄偏高、BMI偏高、白细胞计数下降、血浆白蛋白下降、CRP升高、DD升高是发生重症的独立危险因素。提示我们在临床工作中,需高度关注患者的上述临床指标,对重/危重型COVID-19患者进行早期识别、早期干预,以最大程度降低死亡率。本研究运算出的预测模型对于重症COVID-19患者的诊断和早期治疗避免不良结局有一定的临床指导意义。

猜你喜欢

危重血浆白细胞
全程护理在急诊危重患者抢救中的应用研究
脐静脉置管在危重新生儿救治中的应用
镇静护理在呼吸机治疗危重患儿中的有效应用
超声引导下床旁鼻空肠管置入术在危重患者肠内营养中的应用研究
心力衰竭患者白细胞介素6、CRP表达水平与预后的相关性探讨
你真的了解献血浆是怎么回事吗?
白细胞降到多少应停止放疗
白细胞减少是免疫力降低了吗?
白细胞总是低是有病吗?
逼中小学生卖血的背后