I denne undersøgelse identificerede vi risikofaktorer for forlænget mekanisk ventilation hos patienter, der har overlevet sepsis og septisk chok. Disse omfattede en historie med slagtilfælde og data indsamlet på dag 7 (trombocytopeni, acidose og en højere fraktion af inspireret ilt). Risikoscoren for respiratorafhængighed kan let bidrage til at forudsige forlænget mekanisk ventilation. Vi valgte biokemiske og fysiologiske variabler fra dag 7 til at indarbejde i vores score i modsætning til dag 1 eller dag 21, som hver især ville have fordele og ulemper. F.eks. er det for sent at forudsige respiratorafhængighed ved hjælp af data fra dag 21. På den anden side er det med flere faktorer og forskellige behandlingsresponser vanskeligt at forudsige respiratorafhængighed ud fra data fra dag 1. Med aggressiv behandling i den første uge kan data fra dag 7 hjælpe med at identificere, hvilke patienter der står over for en væsentlig risiko for at blive langvarigt respiratorafhængige.
Patienter, der tidligere har fået et slagtilfælde, har ofte respiratorisk dysfunktion på grund af nedsat respiratorisk drivkraft. Ifølge en tidligere undersøgelse afhænger respiratorisk funktion af talrige neurologiske strukturer, som strækker sig fra hjernebarken til medulla; komplikationer efter en skade på respiratorisk center kan føre til langvarig mekanisk ventilation20,21. Derfor er et tidligere slagtilfælde en uafhængig risikofaktor for forudsigelse af forlænget brug af respirator.
Sepsis er en livstruende organdysfunktion forårsaget af en uforholdsmæssig stor værtsreaktion på infektion, og den involverer komplekse mekanismer22. Under sepsis falder antallet af blodplader på grund af øget blodpladedestruktion. Sepsis kan resultere i hyperkoagulation på grund af fibrinaflejring og trombocytaktivering. Dette fører til dannelse af mikrotrombi som en værtsforsvarsmekanisme mod patogener, hvor trombocytter spiller en afgørende rolle. I ekstreme situationer kan dette udvikle sig til dissemineret intravaskulær koagulation (DIC) med alvorlig trombocytopeni og svækkelse af koagulationssystemet23,24,25. Trombocytdysfunktion under sepsis korrelerer med en dårligere prognose. Blodpladernes morfologi, antal og funktion kan således anvendes som biomarkører til risikostratificering af patienter med sepsis25. Selv om vi udelukkede meget syge patienter med nedsat antal blodplader, der udåndede inden for 21 dage (i vores serie gennemsnitligt 152*103/μL), kunne blodpladetallet på dag 7 skelne mellem de respiratorafhængige og uafhængige grupper på dag 21. Et relativt lavt antal blodplader på indlæggelsesdag 7 tyder på, at en septisk patient ikke er kommet sig helt og kan have større risiko for respiratorafhængighed. Selv om der var et signifikant lavere hæmoglobinniveau i den respiratorafhængige gruppe, er det svært at antyde, at blødning forårsaget af trombocytopeni er årsag til mislykket afvænning. Hæmoglobinniveauet i begge grupper var større end 10 g/dl.
Acidose er øget surhedsgrad (hydrogenionkoncentration) i blodet og andre kropsvæv. Den opstår, når den arterielle pH-værdi falder til under 7,35. Sepsis kan forårsage vævshypoperfusion og ophobning af laktat, som forårsager metabolisk acidose26. Opløsning af acidose hos de overlevende kunne tilskrives et fald i det stærke iongab og laktatniveauerne26. Desuden kan respiratorisk acidose skyldes ophobning af kuldioxid i lungerne, hvilket indikerer dårlig lungefunktion27. Vores data viste, at arteriel blodgasacidose på dag 7 var en af de uafhængige risikofaktorer, der forudsiger respiratorafhængighed. Vi fandt ingen statistiske forskelle mellem grupperne med hensyn til højere laktatniveauer eller tendenser til brug af vasopressorer hos respiratorafhængige patienter. Acidose kunne være ikke-gap-metabolisk acidose fra hyperchloræmi og væskeoverbelastning. Desuden kan enten sepsisprogression eller dårlig lungefunktion have forårsaget den resulterende acidose. Fraktion af inspireret ilt (FiO2) er fraktionen eller procentdelen af ilt i det volumen, der måles. Den anvendes til at repræsentere den procentdel af ilten, der deltager i gasudvekslingen. Ifølge en undersøgelse af Diniz et al. ændrer FiO2-niveauer, der er tilstrækkelige til at sikre en SpO2 ≥92 %, ikke vejrtrækningsmønstre eller udløser kliniske ændringer hos patienter, der afvænnes28. FiO2-niveauet var tilstrækkeligt til at repræsentere iltstatus for den ventilerede patient. Vores data viste, at en højere fraktion af det inspirerede iltbehov var forbundet med større risiko for respiratorafhængighed hos patienter med sepsis eller septisk shock.
Anvendelse af risikoscoren for respiratorafhængighed til at forudsige langvarig respiratorafhængighed kan hjælpe os med at kommunikere med familien, muliggøre hurtig justering af behandlingsstrategien og sikre en mere effektiv allokering af medicinske ressourcer. Desuden er den klinisk anvendelig. Scoren omfatter to komponenter. Den ene komponent er ukorrigerbar, f.eks. tidligere slagtilfældehistorie; den anden komponent kan korrigeres, hvis behandlingen er vellykket, f.eks. trombocytopeni, acidose og fraktion af inspireret ilt. Vi foreslår ikke korrektion af trombocytopeni og acidose ved blodtransfusion og brug af bikarbonat, da der er iboende risici ved trombocyttransfusion og bikarbonatinfusion. Den kliniske læge bør dog gøre sit bedste for at korrigere den underliggende progressive sepsis for at undgå langvarig brug af respirator. Vi anvender ikke rutinemæssigt subkutan heparin til profylakse af dyb venetrombose eller lungeemboli i Taiwan. Derfor har vi sjældent heparininducerede trombocytopeni-patienter. I vores undersøgelsesgruppe havde vi ingen patienter med sepsis og lungeemboli samtidig. Vi bør dog holde os muligheden for øje.
Da nogle komponenter i vores risikoscore for ventilatorafhængighed ligner SOFA-værdierne, testede vi SOFA-scoren til forudsigelse af ventilatorafhængighed. Vi fandt, at arealet under kurven (AUC) for risikoscoren for respiratorafhængighed (0,725) var bedre end SOFA-scoren på indlæggelsesdag 1 og dag 7. Imidlertid var 2 komponenter af SOFA-score (pulmonal subscore: PaO2/FiO2 og GCS subscore) på indlæggelsesdag 7 signifikante for forudsigelse af ventilatorafhængighed i univariat analyse (p < 0,001). På trods af disse resultater var PaO2/FiO2- og GCS-AUC’en ikke bedre end risikoscoren for respiratorafhængighed (AUC) (Fig. 3). Faktisk har vi tidligere beskrevet et immundysfunktionsscoresystem til forudsigelse af 28-dages mortalitet hos septiske patienter med bedre diskrimination end SOFA-score; dette system var gyldigt og reproducerbart. Ovennævnte tilfælde var fra en del af den nuværende sepsiskohorte, som indvilligede i at få foretaget en immunfunktionsvurdering29. I den foreliggende undersøgelse fokuserer vi imidlertid på respiratorafhængighed blandt patienter, der overlever sepsis i mere end 21 dage. Ved at kombinere disse 2 værktøjer kan vi forudsige langvarig ventilatorafhængighed og forudsige overlevelsen.
Arealet under kurven (AUC) for risikoscoren for ventilatorafhængighed var 0,725 i vores undersøgelsesgruppe, og AUC for risikoscoren for ventilatorafhængighed var 0,658 i valideringsgruppen. Efter yderligere analyse af valideringsgruppen fandt vi, at AUC for ventilatorafhængighedsrisikoscoren var 0,745 for sepsis med kræftgruppe og AUC var 0,723 for sepsis med gruppe med kronisk nyresygdom. Vi undersøger aktivt effekten af co-morbiditet på resultaterne for patienter med sepsis, selv om det er uden for rammerne af denne undersøgelse. Vores tidligere undersøgelse viste, at blandt patienter, der blev indlagt på intensivafdelingen med sepsis, havde patienterne med underliggende aktiv kræft højere baseline-niveauer af plasma IL-10, højere tendens af G-CSF og højere dødelighed end patienterne uden aktiv kræft30. Vores risikoscore for respiratorafhængighed kan være med til at forudsige, hvem der vil få behov for forlænget mekanisk ventilation. Vi udelukkede ikke patienter med tuberkulose eller alvorlig immunosuppression (human immundefektvirus (HIV), onkologisk, solid-organ- eller knoglemarvstransplantation). Vores score kan også bruges til disse patienter.
Septiske patienter, der indlægges på hospitalet eller intensivafdelingen, screenes normalt for kontaminering med multiresistente bakterier og underkastes indsamling af blodkulturer og respiratoriske sekreter. Som i vores tidligere undersøgelse31 har multiresistente bakterier eller specifikke patogener indflydelse på overlevelsen hos patienter med respiratorassocieret lungebetændelse. Fænomenet blev ikke påvist for respiratorafhængighed14. De fleste af vores patienter kom fra skadestuen (69,3 %), og de fleste af vores blodkulturer viste ingen vækst. Vi foreslår, at multiresistente bakterier muligvis ikke påvirker forudsigelsen af forlænget mekanisk ventilation. Der kan dog være behov for yderligere undersøgelser for at fastslå effekten.
Renal substitutionsbehandling kan være en risikofaktor. Der var dog ingen statistisk signifikans i univariat analyse. Desuden var der ikke forskel på SOFA-nyreunderscorerne mellem respiratorafhængige og uafhængige patienter. Derfor blev nyreerstatningsterapi ikke anvendt i scoringssystemet.
I 2011 beskrev Sellares J et al.32 , at KOL, øget hjertefrekvens og PaCO2 under den spontane vejrtrækningsprøve forudsagde uafhængigt af hinanden forlænget afvænning. Vores undersøgte gruppe havde imidlertid en lille andel af KOL (9,7 % i den respiratorafhængige gruppe og 12,8 % i den respiratoruafhængige gruppe) (tabel 2) (Tabel 2). Desuden registrerede vi ikke rutinemæssigt hjertefrekvens og PaCO2 under den spontane vejrtrækningsforsøg. Derfor blev PaCO2 og hjertefrekvens under den spontane vejrtrækningsforsøg ikke medtaget i vores scoringsmodel. Manglende ekstubation før dag 7 kan være en yderligere prognostisk parameter for respiratorafhængighed. I vores undersøgelsespopulation blev der imidlertid ikke konstateret extubationssvigt før dag 7.
Begrænsningerne ved undersøgelsen omfatter det retrospektive undersøgelsesdesign og mulig selektionsbias. For det første anvendte vi imidlertid prospektivt indsamlede data og screenede konsekutive patienter. For det andet udelukkede vi patienter, der døde inden for 21 dage, hvilket kan have maskeret nogle prædiktorer, der er forbundet med både dødelighed og respiratorafhængighed. Imidlertid lå forudsigelse af dødelighed uden for rammerne af denne undersøgelse. Anvendelsen af scoren fokuserede på patienter, der overlevede sepsis/septisk shock med akut respirationssvigt på indlæggelsesdag 7. Denne patientgruppe var ikke fuldstændig helbredt og havde behov for yderligere behandling og strategisk beslutningstagning. Ud fra vores resultater er data fra dag 7 nok til at beregne scoren, hvilket gør det muligt at anvende den til at forudsige respiratorafhængighed. Patienterne har brug for mekanisk ventilation på grund af enten lungefunktionsproblemer eller neurologiske funktionsproblemer. Hos patienter med sepsis kan begge komponenter være til stede samtidig. Det er vanskeligt at afgrænse, hvor stor en del af de patienter, der har behov for langvarig mekanisk ventilation, der kan tilskrives lungemæssige eller neurologiske problemer. Vi indarbejdede ikke data om patienternes lungemekanik eller respiratoriske muskelstyrke (respirationssystemets compliance eller modstand, maksimal udåndingstidalvolumen, negativ inspirationskraft, indeks for hurtig overfladisk vejrtrækning), som typisk undersøges under afvænning fra mekanisk ventilation33. Det skyldes til dels nogle manglende data på grund af undersøgelsens retrospektive karakteristika, hvilket gør den vanskelig at analysere. Vigtigst er det, at opnåelse af parametre som statisk compliance kræver en yderligere procedure såsom lammelse og muskelafslappende middel, hvilket kan tilføje risiko for de patienter med ustabil svær sepsis. For at lette anvendelsen på patienter med sepsis og septisk shock valgte vi at indarbejde data, der let kan kontrolleres i klinisk praksis.
Det er nu velkendt, at sepsis og multiorgansvigt kan forårsage neurologisk dysfunktion i form af kritisk sygdomsneuropati og myopati (dvs. ICU erhvervet svaghed), hvilket kan medføre vanskeligheder med at afvænne fra mekanisk ventilation på grund af diafragmasvaghed. Sepsis og multipel organdysfunktion er de mest almindelige og velaccepterede risikofaktorer for ICU-erhvervet svaghed. Nogle andre risikofaktorer som ARDS, neuromuskulær blokade, glukosekontrol og steroidbrug er ikke medtaget i analysen på grund af det retrospektive undersøgelsesdesign. Disse særlige enheder fortjener opmærksomhed. Diagnosen af ICU erhvervet svaghed er ofte klinisk med EMG-understøttelse, hvilket ikke ofte udføres i klinisk rutinepraksis.
Med hensyn til neurologisk funktion bemærker vi en signifikant forskel i grupperne med anamnese af tidligere slagtilfælde. Vi havde ikke fuldstændige data, der differentierer hæmorrhagiske eller iskæmiske slagtilfælde. Desuden manglede data om funktionel status eller delirium også. Vi forsøgte at bruge GCS (de nødvendige data er allerede til stede i APACHE- og SOFA-scorerne), men resultaterne viste dårlig diskrimination. Disse spørgsmål skal undersøges yderligere i fremtiden.
Et værdifuldt værktøj til at forudsige, hvilke septiske patienter der vil få behov for forlænget mekanisk ventilation, kan ikke kun have terapeutiske forgreninger, men også betydelige økonomiske og sociale konsekvenser. Som det fremgår af tabel 1, har patienter, der kræver langvarig mekanisk ventilation, et betydeligt længere ophold på intensivafdelingen og en betydelig højere dødelighed på hospitalet. Det skyldes primært den medicinske akuthed. Men til dels skyldes det også, at der er for få faciliteter til afvænning af respiratorer. Patienter, der kræver langvarig mekanisk ventilation, er ofte vanskelige at placere, hvilket fører til længere hospitalsophold end forventet for deres givne sygdom.
Vi har ikke diskuteret diagnosen ARDS i denne undersøgelse. PaO2/FiO2 var sammenlignelige mellem de to grupper. I samme periode deltog vores kolleger i en undersøgelse med flere centre, der viste virkningerne af ARDS og væskebalance på resultaterne. Overdreven genoplivning fører til væskeoverbelastning og lungeødem samt hypoxi, hvilket kan påvirke ventilatorafhængigheden. Vi fandt, at en negativ kumulativ væskebalance dag 1-4 var forbundet med en lavere dødelighed hos kritisk syge patienter med influenza34. Vi er nu ved at undersøge, om kumulativ væskebalance forudsiger respiratorafhængighed. Vi er nødt til yderligere at evaluere en sammenhæng mellem overdreven genoplivning og ventilatorafhængighed i fremtiden.
Ventilatorafhængighedsrisikoscore, herunder en historie med slagtilfælde og data fra dag 7 (trombocytopeni, acidose og den højere fraktion af inspireret ilt), kan anvendes til at forudsige forlænget mekanisk ventilation hos patienter, der overlever sepsis og septisk chok.