输血后血红蛋白水平对危重病人生存率的影响：基于机器学习的因果推断分析

《Scientific Reports》：Impact of post-transfusion hemoglobin levels on survival in critically Ill patients: a machine learning–based causal inference analysis

　　

摘要

限制性红细胞输血策略（血红蛋白目标值为7.0–8.0 g/dL）已被广泛采用，但目前的研究主要集中在何时开始输血。对于患有严重贫血（输血前血红蛋白水平≤8.0 g/dL）的重症患者来说，输血后的最佳血红蛋白水平仍不明确。我们分析了Medical Information Mart for Intensive Care IV（MIMIC-IV）中的3,710例重症监护病房（ICU）收治病例（其中3,339例为训练数据，371例为测试数据），以及eICU Collaborative Research Database中的4,719例病例的外部验证结果。符合条件的受试者在入住ICU后48小时内接受了红细胞输注，输血前血红蛋白水平≤8.0 g/dL，并且在48小时至7天内未再接受其他输血治疗。通过使用双机器学习因果森林模型，我们评估了当目标血红蛋白水平在8.0至14.0 g/dL范围内的治疗效果，确定了预测住院死亡率最低的目标值，分析了不同亚组的情况，并确定了导致血红蛋白水平低于10.0 g/dL的预测因素。所有数据集中的剂量-效应曲线均为U形。在训练数据集中，估计的最佳血红蛋白水平为11.0 g/dL；在测试数据集中为10.9 g/dL；在外部验证数据中也同样为11.0 g/dL。无论是否患有慢性肾脏病、终末期肾病、心肌梗死、充血性心力衰竭、高血压或糖尿病，这一最佳血红蛋白水平大致一致。基线血红蛋白水平较低以及估算的肾小球滤过率较低的人群，其个性化最佳血红蛋白水平也较低。炎症或血流动力学不稳定的指标（包括低血压、发热、白细胞升高、高乳酸血症、酸中毒以及需要使用血管加压药物）与输血后血红蛋白水平低于10.0 g/dL的情况相关。在根据限制性策略（血红蛋白≤8.0 g/dL）接受输血的ICU患者中，输血后的血红蛋白水平约为11.0 g/dL时，住院死亡率最低。