个性化血氧饱和度目标值研究 (EXPRESS)

在美国，每年有200万至300万危重成年患者接受有创机械通气治疗。接受机械通气的危重成年患者住院死亡率仍约为25%-35%。迫切需要能够降低接受有创机械通气危重成年患者死亡率的护理方法。

机械通气通常涉及调节吸入氧浓度（FiO2），以维持动脉血氧饱和度——通过脉搏血氧饱和度（SpO2）或血气分析（SaO2）评估——或动脉血氧分压（例如PaO2）。使用较高的SpO2目标值（96%-100%）可提供对抗低氧血症的安全边际，但会增加暴露于过量FiO2、高氧血症和组织高氧的风险，可能导致氧化损伤和炎症。使用较低的SpO2目标值（88%-92%）可最小化这些风险，但可能增加低氧血症和缺氧诱导器官损伤的暴露。历史上，较高与较低SpO2目标值对患者结局的影响尚不明确。

我们最近在医疗重症监护病房（ICU）中对2,541名接受机械通气的危重成年患者进行的随机试验比较了较高与较低SpO2目标值，发现使用较高与较低SpO2目标值在短期结局（例如28天死亡率）或长期结局（例如12个月认知功能）方面未导致总体差异（Semler，NEJM，2022；Mart，AJRCCM，2024）。在其他多个不同环境下的大型随机试验中，结果也类似。

随机试验传统上报告治疗对总体人群结局的平均效应。然而，治疗对结局的影响可能因患者特征不同而异。这种治疗效应大小或方向的非随机变异称为治疗效应异质性。为了了解哪种治疗能为特定患者带来最佳结局，临床医生和患者需要随机试验超越报告平均治疗效应，转而基于患者的独特特征报告治疗对个体患者结局的影响，这被称为个体化治疗效应。

最近，我们利用较高与较低SpO2目标值试验的数据集，开发了一个统计模型，以预测使用较高与较低SpO2目标值对个体患者28天死亡率的影响，同时考虑患者的各项基线特征（Buell，JAMA，2024）。该统计模型使用开始有创机械通气时可获得的24项患者特征，来预测哪种SpO2目标值能为该患者带来最佳结局。模型输入是每位患者24项基线特征中每项的值。模型输出是预测使用较高或较低SpO2目标值对患者28天住院死亡率的绝对效应，条件是患者所有基线特征的值。为了验证该统计模型的准确性，我们将其应用于第二个地理和时间上不同的较高与较低SpO2目标值随机试验的数据集（Mackle，NEJM，2019）。我们发现，尽管两项试验均未显示显著的平均治疗效应，但使用较高与较低SpO2目标值对死亡率的影响在个体患者间差异很大，许多患者似乎从较低或较高的SpO2目标值中受益。

在统计模型广泛应用于临床护理之前，需要进行随机试验，以确定利用模型信息指导氧疗是否比常规护理更能改善患者结局。EXPRESS试验将是一项随机试验，比较范德堡大学ICU中接受机械通气的成年患者的个性化SpO2目标组（临床医生接收预测为每位患者带来最佳结局的SpO2目标信息）与常规护理组（临床医生不接收预测为每位患者带来最佳结局的SpO2目标信息）。