细菌血症中抗生素治疗失败早期预测模型：日本细菌血症住院患者队列研究

《Journal of Hospital Infection》：Early Prediction Model for Antibiotic Treatment Failure in Bacteremia: Japan Bacteremia Inpatient Cohort Association

本研究旨在开发并验证成人败血症患者72小时内抗生素治疗失败的预测模型。通过多中心回顾性队列研究（纳入1084例患者），采用向后消除法构建模型，发现异常白细胞计数、低白蛋白血症、梗阻性病变等是关键预测因子。模型AUC为0.66，校准良好，但预测能力有限，需外部验证。

　　

岩田宏良|金子誠|鎌田敬介|遠藤浩二|本多幸|本間良人|若林隆男|神戸健二|長田幸二|永井幸|浜田修平|斉藤隆|青木隆也

日本北海道大学环境与健康科学中心

摘要

引言

早期抗生素治疗失败（EATF）是一个临床上重要的概念，但在一线医生中仍未得到充分认识。目前尚不存在专门针对菌血症患者EATF的经过验证的预测模型。本研究旨在开发并内部验证一个用于预测住院菌血症患者EATF的临床模型。

方法

这项多中心回顾性队列研究纳入了来自日本菌血症住院患者队列协会（JA-BICA）的成人菌血症患者，数据收集自2018年至2022年间日本八家社区医院。根据研究结果，我们将EATF定义为患者入院72小时后需要调整抗生素治疗方案或采用更高级治疗的情况。我们基于以往研究、相关模型及临床经验，利用赤池信息量准则（Akaike Information Criterion）通过逐步排除法建立了该预测模型。构建评分模型后，通过曲线下面积（AUC）评估模型的区分能力，并通过图表评估模型的拟合度。内部验证采用了自助法（bootstrap method）来评估AUC和过拟合情况。

结果

在1,084名符合条件的患者中，有388名发生了EATF。模型纳入了白细胞计数异常、血清白蛋白水平低、存在阻塞性病变、转院以及需要氧气治疗等指标。内部验证显示，该模型的AUC为0.66（95%置信区间：0.62–0.69），拟合斜率为1.01。

结论

尽管该模型的区分能力较为一般，但本研究强调了EATF作为临床结果的重要性，并表明开发菌血症预测模型的难度较大。未来需要进行外部验证。

引言

菌血症是一种严重且全球普遍存在的疾病。尽管在研究中的关注度低于败血症，但其严重程度各不相同，是全科医生、内科医生以及重症监护或急诊医生经常遇到的问题。尽管基于人群的研究数据较为有限，但菌血症逐渐被认定为一种公共卫生威胁[1]。Laupland等人（2000–2004年）在美国进行的调查显示，菌血症的年发病率为每10万人81.6例[2]；Kontula等人（2004–2018年）在芬兰使用国家登记数据的研究表明，菌血症的年发病率从每10万人150例上升至309例[1][3]，同时处于危重状态的患者比例也从14%增加到23%[3]。因此，对于越来越多的菌血症患者来说，及时给予适当的抗菌治疗对于改善预后至关重要[4][5][6]。

然而，一线临床医生在菌血症的早期管理方面常常面临很大不确定性，尤其是在识别早期抗生素治疗失败（EATF）方面。最近，EATF的概念逐渐受到重视[7]。虽然长期生存率是最重要的评估指标，但在患者入院后立即提供有效治疗仍至关重要。在急性护理环境中，医生需要密切监测抗生素对感染的效果、是否需要调整治疗方案、是否需要采取机械通气等高级治疗措施，以及患者早期死亡的风险。此外，如果患者的住院时间相近，那么尽量延长无疼痛天数也非常重要。有证据表明，使用抗生素可以缓解某些接受姑息治疗或临终关怀患者的症状[8][9]。因此，预测患者入院后对抗生素反应的指标对临床医生非常有价值，而EATF可作为急性治疗结果的关键指标。然而据我们所知，目前尚未有针对菌血症患者的预测模型研究，这些研究通常只关注特定病原体类型或原发疾病。

本研究旨在以EATF作为评估指标，开发一个用于成人菌血症患者的预测模型。主要面临两个挑战：一是EATF的定义不够明确；为此我们进行了文献综述，确定了包括生命体征、抗生素治疗方案调整以及短期死亡率在内的关键因素[7]。二是由于单一队列数据的局限性，模型的有效性存在疑问，这促使我们在2022年成立了日本菌血症住院患者队列协会（JA-BICA）[10]。JA-BICA是一个多中心联盟，旨在支持菌血症相关研究；尽管采用回顾性设计，但其数据缺失情况较少。

研究设计与研究对象

本研究分析了来自日本各地的1,000多名参与者的JA-BICA队列数据[10]。简而言之，JA-BICA在2018年1月1日至2022年3月31日期间，连续招募了来自日本八家社区医院的1,000名菌血症住院患者。这些医院位于日本主要城市，所在地区人口规模在9万至50万之间，涵盖了日本的四个主要岛屿。

结果

表1展示了本研究的描述性分析结果。在2,785名患者中，有1,084名符合分析条件。在1,084名患者中，35.8%（388例）符合EATF的标准。由于仅纳入了住院患者，因此未观察到入院24小时内的死亡病例，从而排除了因极早期死亡而导致的选择偏倚。在EATF组中，男性比例（53.9%）高于女性（46.1%）。

讨论

我们的研究始于JA-BICA的成立及预测模型的建立。我们招募了1,000多名参与者，并通过优化方法使模型的AUC达到0.66。此外，模型的校准曲线与对角线非常接近，拟合斜率接近1.0，表明其具有临床应用潜力。

我们的研究结果揭示了临床预测中的挑战

作者贡献声明

若林隆男：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、模型验证、项目监督、资源协调、方法学设计、数据管理。神户健二：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、项目监督、资源协调、方法学设计、数据分析、概念构建。本多幸：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、模型验证、软件开发、项目协调、方法学设计、数据分析。

伦理审查与参与同意

JA-BICA和本研究的方案均经过了北海道大学环境与健康科学中心的伦理委员会审查并获得批准，所有参与机构也均给予了同意。JA-BICA通过自愿退出的方式获得了所有参与者的知情同意。该研究遵循了《赫尔辛基宣言》及其修订版的伦理原则。

出版同意

不适用。

数据可用性

由于包含患者个人信息，数据不适合公开。

资金来源

本研究未获得任何资助。

利益冲突

作者们没有需要声明的利益冲突。

致谢

我们衷心感谢横滨保土谷中央医院的Masahiro Yao博士和北海道大学的Reiko Kishi教授提供的宝贵支持。