Παράγοντες κινδύνου πρώτου 24ώρου νοσηλείας που επηρεάζουν την τελική έκβαση ασθενών ΜΕΘ

Abstract

Introduction: In Intensive Care Units (ICUs) the ability to predict the outcome accurately and reliably, through special prognostic scoring systems, is very important as it has many applications in clinical practice. Numerous new variables are proposed in the literature that seems to influence the outcome of patients and could potentially be included in the new prognostic systems that will be developed in the future to increase their prognostic ability. Objectives: The primary aim of this study was the development and validation of three new mortality prognostic systems of ICU patients using data routinely collected during the first 24 hours of ICU admission. The three prognostic systems concern the three different types of outcome: 1) death in the ICU; 2) death in the hospital; and 3) death in the hospital only for patients who were discharged from the ICU. Additional goals of the study were: a) to compare the performance of the new systems to the most widely used conventional scoring models; and b) to identify the risk factors that affect the final outcome of ICU patients. Material and Methods: A prospective, observation cohort study was carried out in a medical/surgical, multidisciplinary, university ICU of a general hospital in Attica region in Greece. We studied 436 consecutive patients hospitalized in the ICU, from January 2012 to July 2013. For the data collection a specifically designed form was developed for recording the demographic and clinical characteristics of the patients, as well as the clinical follow-up of the first 24 hours in ICU and the assessment of the severity of the illness and the nursing workload, based on the following scoring systems: APACHE II (acute, physiology, age, chronic), SAPS III (Simplified Acute Physiology Score), SOFA score (Sepsis-Related Organ Failure Assessment), GCS (Glasgow Coma Score), TISS-28 (Therapeutic Intervention Scoring System) and NAS (Nursing Activity Score). For only the first two types of outcome, the initial sample was divided into two subgroups: the development set (N=400 patients) and the validation set (N=36 patients). From the development set we created the new final models, while the validation set was used for the evaluation of the performance of the former models for accurate prediction of death. For the development of the new models, in three cases, multivariate logistic regression modeling was used.Results: Three final prediction models of death in ICU patients were developed for the three types of outcome: 1) The new final model for predicting the ICU mortality is a novel, simple, flexible and handy, 12-variable tool and shows improved performance (ROC AUC=0.85, SMR=1.25), compared to the conventional scoring models (APACHE II: AUC=0.76, SMR=2.50, SAPS III: AUC=0.76, SMR=1.50) as well as higher predictive capability regarding ICU mortality (predicted mortality: 41.63±31.61, observed mortality: 41.67%). 2) The new final predictive model regarding the total hospital mortality consists of 11 variables. It shows improved discrimination (ROC AUC=0.80, SMR=0.85), compared to the conventional scoring models (APACHE II: AUC=0.78, SMR=1.13, SAPS III: AUC=0.77, SMR=0.94) as well as satisfactory predictive capability regarding ICU mortality (predicted mortality: 55.25±32.24, observed mortality: 47.22%). Regarding SOFA (ROC AUC=0.81, SMR=0.85), although it is slightly better than the new system, it is not so specific in assessing the severity of the illness and predicting the outcome, but in assessing the organic dysfunction. 3) The new final model for predicting hospital mortality for patients who have already exited the ICU is a very simple tool and consists of only 7 variables. It shows to fit better to our local population (ROC AUC=0.85, SMR=1.62) than the conventional scoring models (APACHE II: AUC=0.75, SMR=3.52, SAPS III: AUC=0.80, SMR=4.00) and it has a better predictive ability (predicted mortality: 20.67±22.14, observed mortality: 20.69%). However, these results are not very reliable, as this model was not evaluated by a valuation set due to the small sample size and therefore it needs further evaluation. Conclusions: The newly developed models are novel and quite simple risk-adjusted outcome prediction tools, as in two of them the rate of change of serum lactate concentration within the first day of ICU stay, is included for the first time. It seems that these new models are best suited to the local population of patients who are hospitalized in our ICU, as we have better performance and predictive capacity than APACHE II, SAPS III and SOFA. For the time being, the new models seem to be better than the conventional models, and reliable predictors of ICU mortality, despite the several limitations of the study. A wider validation using a larger sample size would be useful in order to ascertain their use in other ICUs.

Εισαγωγή: Στις Μονάδες Εντατικής Θεραπείας (ΜΕΘ), η ικανότητα πρόβλεψης της έκβασης μέσω των ειδικών συστημάτων με ακρίβεια και εγκυρότητα είναι πολύ χρήσιμη, καθώς έχει πολλές εφαρμογές στην κλινική πράξη. Στην βιβλιογραφία συστήνονται πολυάριθμες νέες μεταβλητές που φαίνεται να επηρεάζουν την τελική έκβαση των ασθενών και θα μπορούσαν δυνητικά να συμπεριληφθούν στα νέα προγνωστικά συστήματα που θα δημιουργηθούν στο μέλλον, με σκοπό να έχουν καλύτερη προγνωστική ικανότητα. Σκοπός: Ο κύριος σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η δημιουργία και αξιολόγηση τριών νέων προγνωστικών συστημάτων πρόβλεψης της θνησιμότητας των ασθενών της ΜΕΘ, χρησιμοποιώντας δεδομένα από το πρώτο 24ωρο της παραμονής τους σε αυτή. Τα τρία προγνωστικά συστήματα αφορούν στα τρία διαφορετικά είδη εκβάσεων: 1) θάνατος στη ΜΕΘ, 2) θάνατος στο νοσοκομείο και 3) θάνατος στο νοσοκομείο μόνο για τους ασθενείς που έχουν ήδη πάρει εξιτήριο από τη ΜΕΘ. Οι επιμέρους στόχοι ήταν: α) η σύγκριση της απόδοσης των νέων συστημάτων με τα ευρέως χρησιμοποιούμενα συμβατικά υπολογιστικά συστήματα πρόγνωσης και β) να αναδειχθούν οι παράγοντες κινδύνου που επηρεάζουν την τελική έκβαση των ασθενών στη ΜΕΘ. Υλικό και Μέθοδος: Πρόκειται για προοπτική, μη πειραματική μελέτη παρατήρησης σε μία παθολογική/χειρουργική, πολυδύναμη, πανεπιστημιακή ΜΕΘ ενός γενικού νοσοκομείου της Αττικής. Συνολικά μελετήθηκαν 436 ασθενείς που εισήχθησαν διαδοχικά στη ΜΕΘ, για το χρονικό διάστημα: Ιανουάριος 2012 - Ιούλιος 2013. Για τη συλλογή των δεδομένων αναπτύχθηκε ειδική φόρμα καταγραφής των δημογραφικών και κλινικών χαρακτηριστικών των ασθενών καθώς και ο κλινικοεργαστηριακός έλεγχος του πρώτου 24ώρου στη ΜΕΘ και η εκτίμηση της βαρύτητας της νόσου και του φόρτου νοσηλευτικής εργασίας, με βάση τα συστήματα: APACHE II (acute, physiology, age, chronic), SAPS III (Simplified Acute Physiology Score), SOFA score (Sepsis-Related Organ Failure Assessment), Κλίμακα Γλασκώβης (Glasgow Coma Score, GCS), TISS-28 (Therapeutic Intervention Scoring System) και NAS (Nursing Activity Score). Μόνο για τις δύο πρώτες εκβάσεις, το αρχικό δείγμα χωρίστηκε σε δύο υποσύνολα: στο δείγμα ανάπτυξης (Ν=400 ασθενείς) και στο δείγμα αξιολόγησης (Ν=36 ασθενείς). Από το δείγμα ανάπτυξης δημιουργήθηκαν τα νέα τελικά μοντέλα, ενώ από το δείγμα αξιολόγησης αξιολογήθηκε η απόδοση των μοντέλων αυτών για την ακριβή πρόβλεψη του θανάτου. Για τη δημιουργία των νέων συστημάτων και στις τρεις περιπτώσεις χρησιμοποιήθηκαν μέθοδοι πολλαπλής λογιστικής παλινδρόμησης. Αποτελέσματα: Δημιουργήθηκαν τρία τελικά μοντέλα πρόβλεψης του θανάτου σε ασθενείς ΜΕΘ, για τα τρία είδη των εκβάσεων: 1) Το νέο τελικό μοντέλο πρόβλεψης του θανάτου στη ΜΕΘ, είναι ένα πρωτότυπο, απλό και εύχρηστο εργαλείο, που αποτελείται από 12 μεταβλητές. Φαίνεται να έχει καλύτερη απόδοση (ROC AUC=0,85, SMR=1,25), σε σχέση τα συμβατικά προγνωστικά συστήματα (APACHE II: AUC=0,76, SMR=2,50, SAPS III: AUC=0,76, SMR=1,50) καθώς και καλύτερη προγνωστική ικανότητα (προβλεπόμενη θνησιμότητα: 41,63±31,61, παρατηρούμενη θνησιμότητα: 41,67%). 2) Το νέο τελικό μοντέλο πρόβλεψης του συνολικού θανάτου στο νοσοκομείο αποτελείται από 11 μεταβλητές. Φαίνεται να έχει καλύτερη διακριτική ικανότητα (ROC AUC=0,80, SMR=0,85) σε σχέση με συμβατικά προγνωστικά συστήματα (APACHE II: AUC=0,78, SMR=1,13, SAPS III: AUC=0,77, SMR=0,94) και επιτυγχάνει ικανοποιητική προγνωστική ικανότητα (προβλεπόμενη θνησιμότητα: 55,25±32,24, παρατηρούμενη θνησιμότητα: 47,22%). Όσον αφορά στο SOFA (ROC AUC=0,81, SMR=0,85), παρόλο που αυτό παρουσιάζει ελαφρώς καλύτερη απόδοση από το νέο σύστημα, δεν είναι τόσο ειδικό στην εκτίμηση της βαρύτητας της νόσου και στην πρόβλεψη της έκβασης, αλλά στην εκτίμηση της οργανικής δυσλειτουργίας. 3) Το νέο τελικό μοντέλο πρόβλεψης της νοσοκομειακής θνησιμότητας για τους ασθενείς που έχουν εξέλθει της ΜΕΘ είναι ένα πολύ απλό και εύχρηστο εργαλείο και αποτελείται από 7 μεταβλητές. Φαίνεται να έχει καλύτερη προσαρμογή (ROC AUC=0,85, SMR=1,62) σε σχέση τα συμβατικά προγνωστικά συστήματα (APACHE II: AUC=0,75, SMR=3,52, SAPS III: AUC=0,80, SMR=4,00) καθώς και καλύτερη προγνωστική ικανότητα (προβλεπόμενη θνησιμότητα: 20,67±22,14, παρατηρούμενη θνησιμότητα: 20,69%). Ωστόσο, αυτά τα αποτελέσματα δεν είναι τόσο αξιόπιστα, καθώς το μοντέλο αυτό δεν αξιολογήθηκε με ξεχωριστό δείγμα αξιολόγησης, λόγω του μικρού μεγέθους δείγματος και χρήζει περαιτέρω αξιολόγησης. Συμπεράσματα: Τα νέα μοντέλα που αναπτύχθηκαν είναι αρκετά απλά, εύχρηστα και πρωτότυπα εργαλεία, καθώς στα δύο από αυτά περιλαμβάνεται για πρώτη φορά ο ρυθμός μεταβολής της συγκέντρωσης του γαλακτικού οξέος στον ορό του ασθενούς κατά την πρώτη ημέρα παραμονής του στη ΜΕΘ. Φαίνεται ότι τα νέα αυτά μοντέλα ταιριάζουν καλύτερα στον τοπικό πληθυσμό των ασθενών που νοσηλεύονται στη δική μας ΜΕΘ, καθώς έχουν καλύτερη απόδοση και προγνωστική ικανότητα από τα συστήματα APACHE II, SAPS III και SOFA. Προς το παρόν, τα νέα μοντέλα φαίνονται να είναι καλύτερα από τα συμβατικά και αρκετά αξιόπιστοι δείκτες της θνησιμότητας, παρά τους διάφορους περιορισμούς της μελέτης. Προτείνεται επιπλέον μελλοντική έρευνα με σκοπό την αξιολόγηση τους με μεγαλύτερο μέγεθος δείγματος αξιολόγησης προκειμένου να επικυρωθούν και να χρησιμοποιηθούν και σε άλλες ΜΕΘ.