DOI: https://doi.org/10.2147/jir.s579172
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41767902
تاريخ النشر: 2026-02-01
المؤلف: George Țocu وآخرون
الموضوع الرئيسي: تشخيص وعلاج الإنتان
نظرة عامة
تتناول الدراسة التحدي الحاسم لتصنيف المخاطر في الإنتان، مع تسليط الضوء على قيود أنظمة التقييم التقليدية مثل SOFA و APACHE II بسبب تعقيدها ودقتها التنبؤية غير المتسقة. كانت الأبحاث تهدف إلى تقييم الأداء التنبؤي لنظامي التقييم المركب، BIO-S و BIO-SC، في التنبؤ بالوفيات خلال 28 يومًا بين 125 مريضًا بالغًا خضعوا لعمليات جراحية يعانون من الإنتان أو صدمة إنتانية. يتضمن نظام BIO-S درجة بروكالسيتونين (PCT)، ونسبة العدلات إلى اللمفاويات (NLR)، وINR، ودرجة SOFA، بينما يتضمن BIO-SC أيضًا مؤشر تشارلسون للاعتلال المشترك (CCI). أظهرت النتائج معدل وفيات بنسبة 36%، حيث أظهر BIO-SC أعلى دقة تنبؤية (AUC = 0.942) مقارنةً بـ BIO-S (AUC = 0.930)، وSOFA (AUC = 0.928)، وAPACHE II (AUC = 0.918).
تشير النتائج إلى أنه بينما قدمت العلامات الحيوية الفردية والدرجات التقليدية معلومات تنبؤية محدودة، فإن دمج هذه المعايير في الدرجات البيولوجية المركبة يعزز بشكل كبير الأداء التنبؤي. بشكل خاص، يوفر نظام BIO-SC، الذي يأخذ في الاعتبار العلامات الالتهابية، وعجز الأعضاء، وعبء الاعتلال المشترك، أداة قوية لتقييم مخاطر الوفاة المبكرة في الإنتان الجراحي. يسهل هذا النهج المركب اتخاذ قرارات سريرية أفضل من خلال تحديد المرضى ذوي المخاطر العالية للإحالة المبكرة إلى وحدة العناية المركزة والمرضى ذوي المخاطر المنخفضة الذين قد لا يحتاجون إلى تدخلات مكثفة. ومع ذلك، يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى التحقق الخارجي متعدد المراكز لضمان إمكانية تعميم هذه الدرجات البيولوجية عبر مجموعات الإنتان المتنوعة.
مقدمة
تتناول مقدمة هذه الورقة البحثية القضية الحرجة للإنتان، الذي يُعرف بأنه عجز مهدد للحياة في الأعضاء بسبب استجابة مضيفة غير منظمة للعدوى، مع حدوث عالمي مقلق يبلغ حوالي 48.9 مليون حالة و11 مليون وفاة سنويًا. تسلط معدلات الوفيات العالية المرتبطة بالإنتان (30-50%) وصدمة الإنتان (50-60%) الضوء على الحاجة الملحة لأدوات تنبؤية محسنة، حيث تظل التعرف المبكر والتدخل في الوقت المناسب تحديًا بسبب العروض السريرية المتنوعة للحالة. تعتمد التقييمات السريرية الحالية بشكل أساسي على درجات الشدة مثل تقييم فشل الأعضاء المتسلسل (SOFA) وتقييم الفسيولوجيا الحادة والصحة المزمنة II (APACHE II)، والتي، على الرغم من فائدتها، لها قيود في التطبيق العملي والدقة التنبؤية.
تؤكد الورقة على عدم كفاية العلامات الحيوية الفردية مثل بروكالسيتونين (PCT)، ونسبة العدلات إلى اللمفاويات (NLR)، ونسبة INR في تقديم معلومات تنبؤية موثوقة للإنتان. تقترح أن الجمع بين العلامات الحيوية وأنظمة التقييم السريرية قد يعزز الدقة التنبؤية. يقترح المؤلفون نظامين بيولوجيين مركبين: BIO-S، الذي يتضمن PCT، وNLR، وINR، وSOFA، وBIO-SC، الذي يضيف مؤشر تشارلسون للاعتلال المشترك (CCI) إلى إطار BIO-S. تهدف هذه الدرجات البيولوجية إلى دمج مؤشرات بيولوجية متنوعة ومعايير سريرية لتحسين تصنيف المخاطر والتنبؤ بالوفيات خلال 28 يومًا في المرضى الجراحيين الذين يعانون من الإنتان أو صدمة الإنتان، وبالتالي معالجة أوجه القصور في أدوات التنبؤ الحالية.
طرق البحث
توضح قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يتفصيل المواد المستخدمة، بما في ذلك الكواشف المحددة، والمعدات، وأي عينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار التجارب. يتم وصف المنهجية بشكل منهجي، مع تغطية إعداد العينات، والظروف التي أجريت فيها التجارب، والتقنيات التحليلية المستخدمة لجمع البيانات وتحليلها.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم طرقًا إحصائية تم تطبيقها لتفسير النتائج، مع تحديد أي برامج أو أدوات مستخدمة لتحليل البيانات. يتم التأكيد على صرامة الطرق للتحقق من صحة النتائج، مما يضمن أن تكون النتائج موثوقة وقابلة للتطبيق على الأسئلة البحثية المطروحة. بشكل عام، يعد هذا القسم أساسًا حاسمًا لفهم الإطار التجريبي وصحة الاستنتاجات المستخلصة في الدراسة.
النتائج
في هذه الدراسة، تم تحليل مجموعة من 125 مريضًا تم تشخيصهم بالإنتان (n = 35؛ 28%) أو صدمة إنتانية (n = 90؛ 72%). كشفت النتائج أن 70 مريضًا (56%) تم تسريحهم في حالة محسنة، بينما توفي 55 (44%)، مما أدى إلى معدل وفيات إجمالي خلال 28 يومًا بنسبة 36% (45 من 125 مريضًا). كانت معدلات الوفيات 31.43% للإنتان و37.78% لصدمة الإنتان. أظهرت المجموعة تفوقًا ذكوريًا (56%) ومتوسط عمر قدره 65.14 عامًا. كانت الأمراض المزمنة شائعة، وخاصة الأمراض القلبية الوعائية (50.4%) ومرض السكري (24.0%). ومن الجدير بالذكر أنه لم يكن هناك اعتلال مشترك فردي يميز بشكل كبير بين الناجين وغير الناجين.
كما قيمت الدراسة القيمة التنبؤية للعلامات الحيوية مثل بروكالسيتونين (PCT)، ونسبة العدلات إلى اللمفاويات (NLR)، ونسبة INR، ودرجة SOFA. بينما لم تختلف مستويات PCT وNLR بشكل كبير بين الناجين وغير الناجين، كانت نسبة INR أعلى بشكل ملحوظ في غير الناجين (2.39 مقابل 1.51، p < 0.001)، مما يشير إلى أهميتها التنبؤية. أظهر تحليل الدرجات البيولوجية المركبة (BIO-S وBIO-SC) أن المرضى الذين يعانون من صدمة إنتانية كان لديهم درجات أعلى بشكل ملحوظ من أولئك الذين يعانون من الإنتان. حدد تحليل ROC القيم المثلى لقطع التنبؤ بالوفيات خلال 28 يومًا، مع قيم AUC تبلغ 0.930 لـ BIO-S و0.942 لـ BIO-SC، مما يؤكد دقة جيدة في المعايرة والدقة التنبؤية لكلا النموذجين.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تطوير نظامين بيولوجيين جديدين، BIO-S وBIO-SC، لتعزيز التقييم التنبؤي للمرضى الذين يعانون من الإنتان وصدمة الإنتان. شملت المجموعة الاستباقية 125 مريضًا بالغًا تم إدخالهم إلى أقسام الجراحة، مع تشخيصات بناءً على معايير Sepsis-3. تدمج الدرجات البيولوجية العلامات الحيوية ذات الصلة سريريًا—بروكالسيتونين (PCT)، ونسبة العدلات إلى اللمفاويات (NLR)، ونسبة INR—بالإضافة إلى درجة تقييم فشل الأعضاء المتسلسل (SOFA) ومؤشر تشارلسون للاعتلال المشترك (CCI) لـ BIO-SC. كانت النقطة الأساسية هي معدل الوفيات لجميع الأسباب خلال 28 يومًا، مع الإشارة إلى أن كلا النظامين البيولوجيين تفوقا بشكل كبير على أنظمة التقييم التقليدية مثل SOFA وAPACHE II في التنبؤ بالوفيات، كما يتضح من قيم منطقة تحت المنحنى (AUC) الأعلى (BIO-SC: AUC = 0.942؛ BIO-S: AUC = 0.930).
كشفت التحليلات الإحصائية عن علاقات قوية بين الدرجات البيولوجية ونتائج المرضى، حيث كانت الدرجات الأعلى مرتبطة بزيادة خطر الوفاة. بشكل خاص، كان كل زيادة نقطة في BIO-S وBIO-SC مرتبطة بزيادة بنسبة 28% و29% في خطر الوفاة، على التوالي. تؤكد الدراسة على أهمية دمج العلامات الحيوية وتقييمات الاعتلال المشترك في الممارسة السريرية، مشيرة إلى أن هذه الدرجات البيولوجية يمكن أن تسهل تحسين تصنيف المخاطر واتخاذ القرارات السريرية للمرضى الذين يعانون من الإنتان وصدمة الإنتان. بشكل عام، تدعو النتائج إلى اعتماد BIO-S وBIO-SC كأدوات قيمة في التقييم التنبؤي للمرضى المصابين بالإنتان، مما يبرز قدراتها التنبؤية المتفوقة مقارنة بالنماذج التقليدية.
القيود
تسلط قيود هذه الدراسة الضوء على عدة عوامل حاسمة قد تؤثر على قابلية التطبيق وإمكانية تعميم عتبات الدرجات البيولوجية المقترحة لمرضى الإنتان الجراحي. أولاً، كدراسة أحادية المركز، يجب أن تُعتبر النتائج مجموعة بيانات لتطوير النموذج بدلاً من مجموعة بيانات للتحقق، مما يتطلب تحققًا خارجيًا متعدد المراكز لتأكيد استقرار عتبات الدرجات البيولوجية عبر مجموعات الإنتان المتنوعة، بما في ذلك إعدادات وحدة العناية المركزة الطبية. قد تتطلب العتبات التنبؤية المحددة لدرجات BIO-S وBIO-SC إعادة المعايرة عند تطبيقها على مجموعات مختلفة، خاصةً بالنظر إلى تفوق الإنتان البطني والديناميات الفريدة للعلامات الحيوية في السياقات الجراحية، كما لوحظ في دراسات سابقة من قبل ليو وآخرين ويانغ وآخرين.
بالإضافة إلى ذلك، تزامنت فترة الدراسة مع جائحة COVID-19، مما قد يؤثر على خصائص المرضى وإدارة الإنتان بسبب التأخيرات في العروض ووجود مرض أكثر حدة عند القبول. قد يكون الحجم النسبي الصغير للمجموعة والنسبة العالية من المرضى الذين يعانون من صدمة إنتانية قد أثر أيضًا على التدرج الملحوظ في الوفيات. بينما تدعم التحقق الداخلي من النموذج قوته، يبقى التحقق الخارجي أمرًا حاسمًا لتأكيد إمكانية تعميمه. يجب أن تهدف الأبحاث المستقبلية إلى تضمين مجموعات متنوعة من وحدات العناية المركزة، واستكشاف الحاجة إلى إعادة معايرة العتبات، وتعزيز الدرجات البيولوجية من خلال دمج علامات حيوية جديدة وطرق حسابية متقدمة، مثل الخوارزميات المدفوعة بالذكاء الاصطناعي، لتحسين الدقة التنبؤية وقابلية التطبيق السريري.
DOI: https://doi.org/10.2147/jir.s579172
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41767902
Publication Date: 2026-02-01
Author(s): George Țocu et al.
Primary Topic: Sepsis Diagnosis and Treatment
Overview
The study addresses the critical challenge of risk stratification in sepsis, highlighting the limitations of traditional scoring systems like SOFA and APACHE II due to their complexity and inconsistent predictive accuracy. The research aimed to evaluate the prognostic performance of two composite scoring systems, BIO-S and BIO-SC, in predicting 28-day mortality among 125 adult surgical patients with sepsis or septic shock. The BIO-S score incorporates procalcitonin (PCT), neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR), INR, and SOFA score, while BIO-SC further includes the Charlson Comorbidity Index (CCI). Results indicated a 36% mortality rate, with BIO-SC demonstrating the highest predictive accuracy (AUC = 0.942) compared to BIO-S (AUC = 0.930), SOFA (AUC = 0.928), and APACHE II (AUC = 0.918).
The findings suggest that while individual biomarkers and traditional scores provided limited prognostic information, the integration of these parameters into composite bioscores significantly enhanced predictive performance. Specifically, the BIO-SC score, which accounts for inflammatory markers, organ dysfunction, and comorbidity burden, offers a robust tool for early mortality risk assessment in surgical sepsis. This composite approach facilitates better clinical decision-making by identifying high-risk patients for early ICU referral and low-risk patients who may not require intensive interventions. However, the authors emphasize the need for external multicenter validation to ensure the generalizability of these bioscores across diverse sepsis populations.
Introduction
The introduction of this research paper addresses the critical issue of sepsis, defined as life-threatening organ dysfunction due to a dysregulated host response to infection, with an alarming global incidence of approximately 48.9 million cases and 11 million deaths annually. The high mortality rates associated with sepsis (30-50%) and septic shock (50-60%) highlight the urgent need for improved prognostic tools, as early recognition and timely intervention remain challenging due to the heterogeneous clinical presentations of the condition. Current clinical assessments primarily rely on severity scores such as the Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) and the Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II (APACHE II), which, despite their utility, have limitations in practical application and predictive accuracy.
The paper emphasizes the inadequacy of single biomarkers like procalcitonin (PCT), neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR), and International Normalized Ratio (INR) in providing reliable prognostic information for sepsis. It suggests that a combination of biomarkers and clinical scoring systems may enhance prognostic accuracy. The authors propose two composite bioscores: BIO-S, which includes PCT, NLR, INR, and SOFA, and BIO-SC, which adds the Charlson Comorbidity Index (CCI) to the BIO-S framework. These bioscores aim to integrate various biological indicators and clinical parameters to improve risk stratification and predict 28-day mortality in surgical patients with sepsis or septic shock, thereby addressing the shortcomings of existing prognostic tools.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the materials used, including specific reagents, equipment, and any biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology is described systematically, covering the preparation of samples, the conditions under which experiments were conducted, and the analytical techniques utilized for data collection and analysis.
Additionally, the section may include statistical methods applied to interpret the results, specifying any software or tools used for data analysis. The rigor of the methods is emphasized to validate the findings, ensuring that the results are both reliable and applicable to the research questions posed. Overall, this section serves as a critical foundation for understanding the experimental framework and the validity of the conclusions drawn in the study.
Results
In this study, a cohort of 125 patients diagnosed with sepsis (n = 35; 28%) or septic shock (n = 90; 72%) was analyzed. The findings revealed that 70 patients (56%) were discharged in improved condition, while 55 (44%) died, leading to an overall 28-day mortality rate of 36% (45 out of 125 patients). Mortality rates were 31.43% for sepsis and 37.78% for septic shock. The cohort exhibited a male predominance (56%) and a mean age of 65.14 years. Chronic comorbidities were prevalent, particularly cardiovascular disease (50.4%) and diabetes mellitus (24.0%). Notably, no individual comorbidity significantly differentiated survivors from non-survivors.
The study also evaluated the prognostic value of biomarkers such as procalcitonin (PCT), neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR), international normalized ratio (INR), and SOFA score. While PCT and NLR levels did not significantly differ between survivors and non-survivors, INR was notably higher in non-survivors (2.39 vs. 1.51, p < 0.001), indicating its prognostic relevance. The analysis of composite bioscores (BIO-S and BIO-SC) demonstrated that patients with septic shock had significantly higher scores than those with sepsis. ROC analysis identified optimal cut-off values for predicting 28-day mortality, with AUC values of 0.930 for BIO-S and 0.942 for BIO-SC, confirming good calibration and predictive accuracy for both models.
Discussion
In this study, two novel bioscores, BIO-S and BIO-SC, were developed to enhance the prognostic assessment of patients with sepsis and septic shock. The retrospective cohort included 125 adult patients admitted to surgical wards, with diagnoses based on Sepsis-3 criteria. The bioscores integrate clinically relevant biomarkers—procalcitonin (PCT), neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR), and international normalized ratio (INR)—alongside the Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) score and the Charlson Comorbidity Index (CCI) for BIO-SC. The primary endpoint was 28-day all-cause mortality, with findings indicating that both bioscores significantly outperformed traditional scoring systems such as SOFA and APACHE II in predicting mortality, as evidenced by higher area under the curve (AUC) values (BIO-SC: AUC = 0.942; BIO-S: AUC = 0.930).
Statistical analyses revealed strong correlations between the bioscores and patient outcomes, with higher scores correlating with increased mortality risk. Specifically, each point increase in BIO-S and BIO-SC was associated with a 28% and 29% increase in mortality risk, respectively. The study underscores the importance of integrating biomarkers and comorbidity assessments into clinical practice, suggesting that these bioscores could facilitate improved risk stratification and clinical decision-making for patients with sepsis and septic shock. Overall, the findings advocate for the adoption of BIO-S and BIO-SC as valuable tools in the prognostic evaluation of septic patients, highlighting their superior predictive capabilities compared to conventional models.
Limitations
The limitations of this study highlight several critical factors that may affect the applicability and generalizability of the proposed bioscore thresholds for surgical sepsis patients. Firstly, as a single-center study, the findings should be viewed as a model development dataset rather than a validation dataset, necessitating external multicenter validation to confirm the stability of the bioscore thresholds across diverse sepsis populations, including medical ICU settings. The identified prognostic thresholds for the BIO-S and BIO-SC scores may require recalibration when applied to different cohorts, particularly given the predominance of abdominal sepsis and the unique dynamics of biomarkers in surgical contexts, as noted in previous studies by Liu et al. and Yang et al.
Additionally, the study’s timeframe coincided with the COVID-19 pandemic, which may have influenced patient characteristics and sepsis management due to delayed presentations and more severe disease at admission. The cohort’s relatively small size and high proportion of patients with septic shock may have also impacted the observed mortality gradient. While internal bootstrap validation supports the model’s robustness, external validation remains crucial for confirming its generalizability. Future research should aim to include diverse ICU populations, explore the need for threshold recalibration, and enhance the bioscore through the integration of novel biomarkers and advanced computational methods, such as AI-driven algorithms, to improve predictive accuracy and clinical applicability.