重症监护可及性与无ICU医疗区域居民的治疗效果：日本全国队列研究 - 健康研究

研究背景

在重症监护可及性研究方面，我们检索了截至2026年4月9日的PubMed数据库，不限制语言，使用与重症监护(重症监护病房、危重症护理)、卫生服务可及性和转诊路径(卫生服务可及性、患者转诊、咨询与转诊)，以及医疗卫生资源和区域规划(医疗卫生资源、区域卫生规划)相关的医学主题词(MeSH)组合进行检索。先前的研究已记录了ICU容量的地理差异，并探讨了危重症护理资源、院际转诊与结果之间的关联。然而，我们发现，明确描述无ICU床位的卫生服务覆盖区域，并将入院前ICU获取障碍与入院后ICU治疗结果区分开来的人口基础证据有限。

研究价值

这项全国队列研究使用日本的二级医疗区域(SMA)评估了差异。总体而言，335个SMA中有140个(41.8%)没有ICU床位，覆盖了11.6%的人口和46.0%的国土面积。在282,894名ICU入院患者中，无ICU地区的居民前往ICU的距离明显更远，但与有ICU地区的居民相比，调整后的院内死亡率无统计学显著差异。相比之下，在467,200名符合ICU入院指南指征的危重成年患者中，居住在无ICU地区的患者ICU入住率较低，且调整后的院内死亡率有小幅但统计学显著的增加。

所有可用证据的启示

我们的研究结果表明，生活在无ICU床位地区相关的劣势主要源于ICU入院前获取的限制，而非达到ICU后的护理质量。这些发现表明，改善低密度无ICU区域的入院前获取途径，以及有选择地加强高密度但ICU床位相对较少区域的ICU能力，可能比在所有SMA均建立新的ICU提供更可行的策略。

引言

重症监护病房(ICU)是现代医疗系统的基本组成部分，为危重患者提供器官支持和高级监测。因此，ICU护理的可及性是区域医疗规划中的重要考虑因素；然而，全球报告了ICU可用性的显著地理差异，在日本也是如此。二级医疗区域(SMA)是在全民医疗保险覆盖系统下建立的区域规划单位，负责组织全面的住院医疗服务。SMA旨在作为自给自足的基本地理单元，居民可通过这些单元获取基本的住院医疗服务。然而，一些SMA缺乏ICU床位基础设施，表明这些地区的居民可能面临获取危重症护理的基本障碍。然而，据我们所知，此前没有研究直接评估整个法定住院医疗服务覆盖区域缺乏ICU能力的情况，无论是在日本还是国际上。

因此，我们开展了一项全国队列研究，主要目标是：(1)描述无ICU床位SMA的全国分布和人口负担；(2)检查ICU入院患者的入院后临床结果是否因居住地ICU可用性而异；以及(3)评估居住在无ICU的SMA如何影响危重成年患者的ICU获取、旅行距离和死亡率，这些患者有基于指南的重症监护指征。这项工作的研究结果将指导政策制定者设计区域策略，以确保更公平地获取危重症护理。

方法

数据来源

这项全国回顾性队列研究使用了两个数据源：2022年4月1日至2023年3月31日的诊断程序组合(DPC)研究组数据库和2022财年日本医院床位功能报告。DPC研究组数据库包括来自1500多家自愿参与的急症护理医院的出院摘要和行政索赔，代表全国约50%的急症护理床位。该数据库整合了所有住院的详细患者级数据，包括人口统计学、诊断、每日医疗报销代码和出院状况。先前的一项研究显示，DPC中记录的干预措施的敏感性和特异性均超过90%，而主要诊断的敏感性和特异性分别为78.9%和93.2%。

医院床位功能报告是日本厚生劳动省每年发布的强制性医院报告调查，提供截至每年7月1日的医院功能、床位类别和设施特征的设施级信息。该报告仅包含设施级信息，不包括任何患者级数据。DPC数据库和医院床位功能报告均根据标准化的国家数据规范由医院报告。我们将两个数据集在医院(中心)级别上使用两个来源中记录的医院标识符/代码进行链接。

地理单位和暴露因素

分析的地理单位是SMA，这是日本《医疗法》下组织区域住院医疗服务的主要行政单位，是一个地理定义的医疗服务覆盖区域(而非医院)。日本有335个SMA，作为确保获取包括急诊和危重症服务在内的基本住院服务的主要规划单位。相比之下，52个三级医疗区域——通常对应于县级边界——被指定提供高度专业化的医疗服务，如器官移植、大面积烧伤和罕见疾病的治疗。因此，标准危重症护理干预(如侵入性机械通气[IMV]、血管活性药物支持和机械循环支持[MCS])通常期望通过当地提供或建立的转诊/转院途径在SMA内获得。

患者根据其居住地的邮政编码分配到SMA。我们将主要暴露定义为居住在无ICU(SMA内无指定ICU床位)或有ICU(SMA内至少有一个指定ICU床位)的SMA中。本研究中捕获和分类的暴露分配及后续护理路径在补充图S1中以示意图形式总结。

ICU和IMCU的定义

在日本的全民医疗保险覆盖系统下，ICU被定义为提供危重症护理服务的专门单位，要求有重症医学专家且护士与患者比例≤1:2。ICU和中级护理单元(IMCU)的定义及相关报销代码的更多详细信息见补充方法和补充表S1。

研究设计、分析队列和结果

我们采用了三种预先规定的分析来全面评估危重症护理中的区域差异。

首先，我们使用医院床位功能报告量化了无ICU的SMA分布。对于每个SMA，我们计算了人口(2020年人口普查)、土地面积(国家土地数字信息)和床位供应(2022年医院床位功能报告)，并使用分层地图可视化地理模式。我们还使用散点图可视化了SMA人口规模与ICU床位密度之间的关系。

其次，为了评估达到ICU后的结果是否因居住在有ICU与无ICU的SMA居民之间存在差异，我们从DPC研究组数据库中确定了所有入ICU的患者。我们排除了无法与2022年医院床位功能报告链接的医院入院的患者以及居住地址不可用的患者。主要结果是院内死亡率。次要结果包括ICU死亡率、ICU住院时间、总住院时间和总住院费用。

第三，为了评估对于明确推荐ICU入院的患者获取ICU的结构性障碍，我们从DPC研究组数据库中确定了无论是否入ICU都接受器官支持或高级监测的危重患者，这些患者由日本危重症医学会制定的ICU入院和出院指南定义。该指南在概念上与全球ICU分诊原则一致。纳入标准是使用以下任何一项：(1)IMV，(2)MCS(主动脉内球囊反搏、体外膜氧合、Impella或心室辅助装置)，(3)血管活性药物(多巴胺、多巴酚丁胺、去甲肾上腺素、肾上腺素或血管加压素)，(4)连续性肾脏替代治疗(CRRT)，或(5)高级监测(肺动脉导管监测、心输出量监测、目标温度管理或颅内压监测)。我们排除了无法与2022年医院床位功能报告链接的医院入院的患者以及居住地址不可用的患者。共同主要结果是住院期间的ICU入院和院内死亡率。次要结果包括中级护理单元(IMCU)入院、住院期间无ICU/IMCU入院、住院时间、总住院费用以及在开始器官支持或高级监测后2天内的早期医院转院。

旅行距离定义为患者居住邮政编码区域到治疗医院的直线距离：ICU入院队列中的ICU入院医院，以及危重患者队列中开始器官支持/高级监测的医院。

协变量

我们在所有多变量模型中调整了以下患者人口统计学：年龄、性别、查尔森共病指数、住院前独立程度、住院前位置、入院分类、入院时意识水平(日本昏迷量表)、入院主要病因、心肺复苏术和器官支持治疗。基线特征在住院时评估。相反，心肺复苏术和器官支持治疗在ICU入院日(ICU入院队列)或开始器官支持或高级监测日(危重患者队列)定义。我们包括基于程序的器官支持疗法作为严重程度代理，以捕获行政数据中的器官衰竭，符合先前在DPC数据库中为ICU患者开发和验证的基于程序的器官衰竭评估模型。

统计分析

连续变量总结为中位数与四分位范围，分类变量总结为数字和百分比。使用标准化均值差异(SMD)比较特征，SMD值<0.1表示组间平衡可忽略不计。

为了评估居住在无ICU的SMA与每个结果之间的关联，我们生成了广义线性模型，无论结果是二分还是连续，均采用高斯分布和恒等链接函数。我们报告了未调整和调整后的风险差异。对于未调整比较，我们拟合仅包含暴露变量(居住SMA类型)的模型。对于调整后比较，我们包括上述所有协变量。风险差异定义为(无ICU的SMA - 有ICU的SMA)，有ICU的SMA作为参考类别。应用聚类稳健标准误以考虑医院内患者级别的聚类。

我们进行了四项敏感性分析。首先，我们通过将居住SMA分为五组(根据每10万人口ICU床位：0、0.1-2.9、3.0-5.9、6.0-8.9和9.0-27.9)评估剂量-反应关系。其次，为了检查关联是否因SMA人口规模而异，我们进行了人口分层分析。由于所有人口≥400,000的SMA至少有一个ICU床位(即无暴露重叠)，此分析仅限于人口<400,000的SMA，并比较人口<200,000与200,000-399,999的SMA。第三，在危重患者队列中，我们进行分析时从调整集中排除器官支持治疗，以评估因延迟获取的下游后果而可能发生的衰减。第四，在危重患者队列中，我们进行分析时排除仅通过多巴胺输注、多巴酚丁胺输注或高级监测(无其他合格器官支持)满足危重患者定义的患者。

亚组分析用于检查不同器官支持模式(IMV、血管活性药物、MCS、CRRT和高级监测)以及入院分类(择期手术vs.急诊手术/非手术)之间的效应异质性。我们关注主要结果进行敏感性和亚组分析。

双侧P值<0.05被认为具有统计学显著性。所有分析均使用Stata/SE版本19.0(StataCorp，College Station，TX，USA)进行。

伦理批准

本研究获得东京大学机构审查委员会批准(批准编号：3501-5；批准日期：2021年5月19日)。由于所有数据均为匿名，知情同意要求被豁免。本研究遵循赫尔辛基宣言的原则。

资金来源的作用

资助者在研究设计、数据收集、数据分析、数据解释、报告撰写或提交发表的决定中没有任何作用。HO有权访问所有数据，并对提交发表的决定负最终责任。

结果

总共335个SMA被纳入地理分析。其中，140个SMA(41.8%)缺乏ICU(表1)。全国范围内，11.6%的人口居住在无ICU的SMA中。这些地区占日本国土面积的46.0%，人口密度明显较低(中位数86,000 vs. 506,000人/平方公里，分别对应无ICU和有ICU的SMA)。所有无ICU的SMA人口均<400,000(补充图S2)。无ICU的SMA每人口急症护理床位略少，但总医院床位密度更高。地理可视化显示明显的空间不平等；无ICU的SMA集中在北海道、东北、北陆、四国和九州等人口稀少的地区(图1)。按报销-based ICU分类的ICU床位密度地理分布见补充图S3-S5。按ICU床位密度分层的SMA特征总结见补充表S2。

在2022财年，DPC研究组数据库覆盖了全国621,922个急症护理床位中的304,515个(49.0%)。覆盖范围因居住SMA类型而异(无ICU的SMA中为34.3% vs. 有ICU的SMA中为50.8%)。

随后，在DPC数据库捕获的316,036次ICU入院中，282,894次(89.5%)被纳入ICU入院队列(表2和补充图S6)，其中21,434名患者(7.6%)居住在无ICU的SMA中。来自无ICU的SMA的患者中超过一半被入院到ICU容量高的SMA中的ICU(每10万人口9.0-27.9张ICU床位；53.6%[11,495/21,434]；表2)。从居住地到入院医院的旅行距离对无ICU的SMA居民明显更长(中位数32.4公里 vs. 5.7公里)。基线特征在各组间总体相似，尽管院际转诊和术后入院在来自无ICU的SMA的患者中更为常见。未调整的院内死亡率在无ICU的SMA中低于有ICU的SMA(8.7% vs. 13.1%；-4.42个百分点；95% CI，-5.58至-3.27；表3)。调整后，差异很小且无统计学显著性(-0.38个百分点；95% CI，-0.81至0.05；表3)；完整模型规范见补充表S3。同样，ICU死亡率、ICU和住院时间以及总ICU和住院费用的调整后差异均不显著(表3)。ICU入院队列中SMA级别的中位旅行距离和平均未调整院内死亡率的地理分布见补充图S7和S8。

最后，在符合危重疾病筛查定义的517,450次住院中，467,200次(90.3%)被纳入危重患者队列(补充图S9)。我们发现，54,952名患者(11.8%)居住在无ICU的SMA中，其中21,743名(39.6%)在与其居住地相同的SMA内的医院接受治疗，与居住在有ICU的SMA中的患者相比，这些患者的旅行距离要大得多(中位数17.9公里 vs. 5.3公里；表4)。尽管人口统计学和临床特征总体相似，但来自无ICU的SMA的患者心脏骤停后事件较少，多巴胺使用率高于来自有ICU的SMA的患者。在开始器官支持或高级监测后2天内早期院际转院很少见(总体0.5%；无ICU床位的SMA居民中为0.6% vs. 有ICU床位的SMA居民中为0.5%)。总体而言，160,609名患者(34.4%)被入ICU。我们提供了按ICU入院状态分层的患者特征(补充表S4)。入ICU的患者更常接受择期或急诊手术(非手术入院较少)，并在开始日接受更高强度的治疗和高级监测(如MCS、CRRT和侵入性血流动力学监测)。

ICU入院发生在24.9%的无ICU的SMA居民中，而在有ICU的SMA居民中为35.6%。调整后，居住在无ICU的SMA与ICU入院概率降低11.13个百分点相关(95% CI，-14.07至-8.20；表5)；完整模型规范见补充表S5。院内死亡率在无ICU的SMA中为22.7%，在有ICU的SMA中为23.3%；调整后，居住在无ICU的SMA与院内死亡率小幅但统计学显著增加相关(+0.96个百分点；95% CI，0.17至1.75；表5)；完整模型规范见补充表S6。无ICU的SMA居民也具有更高的无ICU/IMCU入院率和更长的住院时间，而IMCU入院、总住院费用和早期医院转院在配备ICU和无ICU的SMA之间无显著差异。危重患者队列中SMA级别的中位旅行距离、平均ICU入院率和平均未调整院内死亡率的地理分布见补充图S10-S12。

ICU入院队列和危重患者队列部分重叠，157,530次住院同时包含在两个队列中(占危重患者队列的33.7%和ICU入院队列的55.7%)。

敏感性和亚组分析结果见补充表S7和S8。在ICU入院患者中，院内死亡率的调整后风险差异无统计学显著性，并在敏感性和亚组分析中保持一致(补充表S7)。

在危重患者队列中，较高的居住ICU床位密度与较高的ICU入院率相关(最低与最高类别中分别为24.9% vs. 42.8%)。仅在每10万人口≥6.0张ICU床位的类别中观察到统计学显著较低的调整后院内死亡率(敏感性分析1，补充表S8)。在仅限于人口<400,000的SMA的人口分层敏感性分析中，在200,000-399,999人口类别中观察到统计学显著的调整后死亡率差异，但在19,219-199,999类别中未观察到(敏感性分析2，补充表S8)。在危重患者队列中，从调整集中排除开始时的器官支持使调整后死亡率差异增加至+1.49个百分点(敏感性分析3，补充表S8)。总体而言，15.9%的危重患者队列仅通过多巴胺(8.5%)、多巴酚丁胺(4.7%)或高级监测(2.6%)满足定义。排除这些患者对ICU入院或院内死亡率的调整后结果无实质性改变(敏感性分析4，补充表S8)。按入院分类的亚组分析中，择期手术入院未观察到死亡率差异，而急诊手术/非手术的调整后死亡率更高(亚组分析1，补充表S8)。按器官支持模式的亚组分析中，接受IMV、MCS或CRRT的患者ICU入院率降低幅度更大，在IMV亚组中仅观察到调整后死亡率的统计学显著差异(亚组分析2，补充表S8)。

讨论

在这项全国队列研究中，出现了三个主要发现。首先，日本的ICU床位分布不均，41.8%的SMA没有ICU床位。此类SMA占全国人口的11.6%和国土面积的46.0%，表明人口密度明显较低。其次，在最终达到ICU的患者中，无ICU的SMA居民前往ICU的距离明显更远；然而，有ICU与无ICU的SMA居民之间的院内死亡率和其他临床结果无统计学显著差异，表明ICU护理质量在入院后基本均等。第三，在有基于指南的ICU入院临床指征的危重患者中，仅有24.9%的无ICU的SMA居民在ICU接受治疗。无ICU的SMA居民ICU入院率显著较低且调整后死亡率较高，表明入院前获取危重症护理存在重大不平等，并伴有更差的临床结果。

我们的研究通过评估结构性暴露，即居住在无ICU的SMA中，提供了罕见的、国际上独特的证据，建立了评估地理不平等的稳健框架。据我们所知，此前没有研究将"居住在无ICU的区域"作为主要暴露。此外，本研究有几个优势，包括使用与所有SMA的ICU容量普查链接的全国行政数据，以及入院前获取与入院后结果之间的新颖区分。

我们的地理分析显示日本ICU可用性的显著区域差异，140个(41.8%)SMA缺乏ICU床位基础设施。尽管多种结构和历史因素可能促成这一模式，但一个合理的解释是，日本的ICU建立不受法律(如《医疗法》)强制要求，传统上取决于个别医院的决定。因此，ICU往往集中在人口更密集的地区，而大型农村地区则缺乏现场危重症护理能力。在美国也报告了类似的地理差异，其中37%的医院服务区域——主要是农村地区——没有ICU床位，部分反映了在缺乏ICU提供监管要求的情况下市场力量的作用。相比之下，几个高收入国家将ICU容量纳入正式的区域规划框架和转诊网络(如英国、澳大利亚和荷兰)。

在我们的ICU入院队列中，有ICU与无ICU的SMA居民之间的调整后院内死亡率和其他临床结果无统计学显著差异。这一发现与美国和英国的先前研究一致，显示一旦危重患者达到ICU，死亡率在长距离与短距离或农村与城市区域之间无显著差异。几种机制可能解释日本入院后结果无差异的原因。首先，危重症护理在统一的国家报销系统下标准化，具有跨医院的程序化管理和一致的护理比例。其次，87.3%的无ICU的SMA居民被直接入院到高密度SMA中的ICU，而不是最初在小型当地医院稳定，这种模式与美国观察到的类似。直接入院到更高容量的ICU可能减少开始确定性危重症护理的延迟，并避免小型医院早期复苏质量的差异。值得注意的是，无ICU的SMA居民中较低的粗略(未调整)死亡率可能反映了病例组合和进入ICU入院队列的选择(即患者必须存活足够长的时间以被转院和入院)，正如该组中较少的心脏骤停后病例和更高比例的转院所表明的。因此，这些发现必须在"到达生存偏倚"的背景下解释，因为此分析仅包括成功达到ICU的患者。

我们的研究还显示，居住在无ICU的SMA中的危重患者ICU入院率显著较低、普通病房入院率较高、旅行距离较长且调整后死亡率较高。这些发现与先前研究中描述的机制一致：与病房护理相比，ICU入院改善了高病情严重程度患者的生存率；到确定性危重症护理的更大距离导致治疗延迟和更高死亡率；以及医院ICU床位供应有限或容量紧张增加了病房管理和恶化结果。

我们的研究结果表明，与居住在无ICU区域相关的潜在劣势并非源于ICU到达后护理质量的差异，而是源于ICU入院本身获取受限。由于ICU到达后的结果在有ICU与无ICU的SMA居民之间相当，缺乏当地ICU床位并不内在意味着ICU护理质量较差。因此，在每个SMA建立新ICU——这种方法在人口稀少地区在经济上效率低下且在运营上不可持续——可能不是最有效的解决方案。相反，我们的结果指出了改进入院前获取的系统级干预的必要性，如标准化ICU分诊途径、增强的院际转诊系统、专门的危重症护理运输团队以及区域化危重症护理网络的发展。重要的是，我们的入院类型亚组分析表明，生活在无ICU的SMA中的主要劣势由急诊就诊承担，这些患者的结局更可能取决于及时分诊、运输和转诊到确定性危重症护理。相比之下，择期术后护理通常可以通过既定的转诊途径在配备ICU的医院计划，这可能减轻择期患者的地理差异。

同时，ICU入院率随着ICU床位供应的增加而逐步增加，且仅在每10万人口≥6.0张ICU床位的SMA中院内死亡率得到改善。人口分层分析进一步表明，在人口为200,000-399,999的SMA中观察到死亡率差异，但在较小的SMA(<200,000)中未观察到。总体而言，这些发现支持双轨政策方法：加强针对人口<200,000且缺乏ICU床位的SMA的基于转诊的系统，同时优先扩大人口≥200,000的SMA的ICU容量，以实现每10万人口≥6.0张ICU床位的ICU床位密度(例如，在200,000居民的SMA中建立≥12张ICU床位)。

本研究的一些局限性值得注意。首先，由于DPC研究组数据库不是完整的人口普查，且往往过度代表较大的医院，较小的未参与医院可能被低估，特别是在无ICU的SMA中，数据库覆盖率较低。如果这些较小的医院提供ICU级别护理的能力有限，或缺乏及时转诊/转院到配备ICU的中心的既定途径和资源，我们的估计可能低估了ICU获取差异的真实幅度。其次，尽管调整了广泛的患者和医院特征，但仍可能存在残余混杂，尽管居住分配不太可能受个体健康状况影响，降低了反向关联的风险。第三，由于未捕获在到达医院前或接受器官支持前死亡的患者，错过危重症护理机会的真实幅度可能超过我们的估计("到达生存偏倚")。第四，延迟获取确定性危重症护理可能加重生理严重程度，从而介导居住ICU不可用性与结果之间的关联。由于我们的主要模型调整了严重程度代理，总效应可能已被衰减；一致地，排除开始时的器官支持使调整后死亡率差异增加至+1.49个百分点。第五，我们将"有基于指南指征的危重患者"定义为使用基于程序的器官支持或高级监测开始；因为一些疗法(如血管活性药物)可能在监测病房中在ICU外提供，这可能高估ICU资格并将估计偏向零。然而，排除仅通过多巴胺、多巴酚丁胺或高级监测确定的患者的敏感性分析中，研究结果保持不变，表明这种潜在的误分类对我们的主要结论影响有限。第六，由于我们使用直线距离，无法考虑因地理和运输条件(如山区、渡轮运输或天气)导致的旅行时间变异性，这可能进一步加剧某些偏远地区的获取不平等。第七，我们无法在行政数据中确定不进行心肺复苏的命令或其他生命支持治疗限制。第八，由于无法纵向链接医院间的患者轨迹，我们无法量化索引住院期间的基线特征、入ICU前在初始医院花费的时间以及出院后结局，可能存在残留选择和未测量混杂。

结论

在这项全国队列研究中，我们确定了日本危重症护理系统中的重大地理不平等。在最终达到ICU的患者中，无ICU的SMA居民前往接受ICU护理的距离明显更远，然而，调整后的院内死亡率在居住ICU可用性方面无显著差异。相比之下，在有基于指南的ICU入院指征的危重患者中，无ICU的SMA居民ICU入院率较低，且调整后的院内死亡率小幅但统计学显著增加。这些发现，连同我们的敏感性和亚组分析，表明在无任何ICU床位的低密度SMA中改进入院前获取，以及在ICU床位相对较少的高密度SMA中有选择地加强ICU能力，可能比在所有SMA中统一建立新ICU提供更可行的策略。我们的结果可能与ICU建立不受严格强制且ICU容量主要由当地决策塑造的其他区域化医疗系统相关。

作者贡献

HO构思并设计了研究。HO、KF、HM和HY处理了数据。HO、TS、HM和HY分析了数据。HO和HY访问并验证了基础数据。所有作者解释了数据。HO撰写了稿件的初稿。所有作者对智力内容进行了修改并批准了最终版本。HO是本研究的担保人。通讯作者确认所有列出的作者符合作者资格标准，且没有遗漏符合标准的其他作者。