Tässä tutkimuksessa tunnistimme sepsiksestä/septisestä shokista ja hengitysvajauksesta selviytyneillä potilailla pitkittyneeseen mekaaniseen ventilaatioon liittyviä riskitekijöitä. Näitä olivat muun muassa aiempi aivohalvaus ja 7. päivänä kerätyt tiedot (trombosytopenia, asidoosi ja korkeampi hengitetyn hapen fraktio). Ventilaattoririippuvuuden riskipisteytyksen avulla voidaan helposti ennustaa pitkittyvää mekaanista ventilaatiota. Valitsimme biokemialliset ja fysiologiset muuttujat päivältä 7 sisällyttääksemme pisteytykseemme, toisin kuin päivältä 1 tai päivältä 21, joilla kummallakin olisi omat etunsa ja haittansa. On esimerkiksi liian myöhäistä ennustaa hengityskonehoitoriippuvuutta päivän 21 tietojen perusteella. Toisaalta monien tekijöiden ja erilaisten hoitovasteiden vuoksi on vaikeaa ennustaa hengityskonehoitoriippuvuutta päivän 1 tietojen perusteella. Aggressiivisella hoidolla ensimmäisellä viikolla päivän 7 tiedot voivat auttaa tunnistamaan, mitkä potilaat ovat merkittävässä vaarassa tulla pitkäaikaisesti hengityskonehoitoriippuvaisiksi.
Potilailla, jotka ovat aiemmin saaneet aivohalvauksen, on usein hengitystoimintahäiriöitä hengitysmoottorin vajaatoiminnan vuoksi. Aiemman tutkimuksen mukaan hengitystoiminta on riippuvainen lukuisista neurologisista rakenteista, jotka ulottuvat aivokuorelta aivokeskukseen; hengityskeskuksen vamman jälkeiset komplikaatiot voivat johtaa pitkittyneeseen mekaaniseen ventilaatioon20,21. Siksi aiempi aivohalvaus on itsenäinen riskitekijä, joka ennustaa pitkittynyttä hengityskoneen käyttöä.
Sepsis on hengenvaarallinen elinten toimintahäiriö, joka johtuu epäsuhtaisesta isännän vasteesta infektioon, ja siihen liittyy monimutkaisia mekanismeja22. Sepsiksen aikana verihiutaleiden määrä vähenee lisääntyneen verihiutaleiden tuhoutumisen vuoksi. Sepsis voi johtaa hyperkoagulaatioon, joka johtuu fibriinin kertymisestä ja verihiutaleiden aktivoitumisesta. Tämä johtaa mikrotrombien muodostumiseen isännän puolustusmekanismina patogeenejä vastaan, jossa verihiutaleilla on ratkaiseva rooli. Äärimmäisissä tilanteissa tämä voi edetä disseminoituneeksi intravaskulaariseksi koagulaatioksi (DIC), johon liittyy vakava trombosytopenia ja hyytymisjärjestelmän heikkeneminen23,24,25. Verihiutaleiden toimintahäiriö sepsiksen aikana korreloi huonomman ennusteen kanssa. Näin ollen verihiutaleiden morfologiaa, määrää ja toimintaa voidaan käyttää biomarkkereina sepsistä sairastavien potilaiden riskistratifioinnissa25. Vaikka jätimme pois erittäin sairaat potilaat, joiden verihiutaleiden määrä oli pienentynyt ja jotka menehtyivät 21 päivän kuluessa (sarjassamme keskimäärin 152*103/μl), verihiutaleiden määrä 7. päivänä pystyi erottamaan hengityskoneesta riippuvaiset ja hengityskoneesta riippumattomat ryhmät 21. päivänä. Suhteellisen alhainen verihiutaleiden määrä ottopäivänä 7 viittaa siihen, että septinen potilas ei ole täysin toipunut ja että hänellä voi olla suurempi riski joutua riippuvaiseksi hengityskoneesta. Vaikka hengityskoneesta riippuvaisen ryhmän hemoglobiinitaso oli huomattavasti alhaisempi, on vaikea olettaa, että trombosytopenian aiheuttama verenvuoto aiheuttaisi vieroituksen epäonnistumisen. Hemoglobiinitaso oli molemmissa ryhmissä yli 10 g/dl.
Acidoosi on kohonnut happamuus (vetyionipitoisuus) veressä ja muissa kehon kudoksissa. Sitä esiintyy, kun valtimon pH laskee alle 7,35:n. Sepsis voi aiheuttaa kudosten hypoperfuusiota ja laktaatin kertymistä, mikä aiheuttaa metabolisen asidoosin26. Happamuuden häviäminen eloonjääneillä johtui vahvan ionivajeen ja laktaattipitoisuuksien pienenemisestä26. Lisäksi hengitysteiden asidoosi voi johtua hiilidioksidin kertymisestä keuhkoihin, mikä viittaa keuhkojen huonoon toimintaan27. Tietojemme mukaan valtimoverikaasujen asidoosi 7. päivänä oli yksi riippumaton riskitekijä, joka ennusti hengityskonehoitoriippuvuutta. Emme havainneet ryhmien välisiä tilastollisia eroja korkeampien laktaattipitoisuuksien tai vasopressorien käyttösuuntausten osalta hengityskoneesta riippuvaisilla potilailla. Asidoosi saattoi olla hyperklooremiasta ja nesteen ylikuormituksesta johtuvaa ei-aukkoista metabolista asidoosia. Lisäksi joko sepsiksen eteneminen tai keuhkojen huono toiminta on voinut aiheuttaa syntyneen asidoosin. Sisäänhengitetyn hapen osuus (FiO2) on mitattavassa tilavuudessa olevan hapen osuus tai prosenttiosuus. Sitä käytetään ilmaisemaan kaasunvaihtoon osallistuvan hapen prosenttiosuutta. Dinizin ja muiden tekemän tutkimuksen mukaan FiO2-tasot, jotka riittävät varmistamaan SpO2-arvon ≥92 %, eivät muuta hengitystapoja tai aiheuta kliinisiä muutoksia vieroituspotilailla28. FiO2-taso riitti edustamaan ventiloidun potilaan happitilannetta. Tietomme osoittivat, että korkeampi sisäänhengitetyn hapenkulutuksen osuus liittyi suurempaan ventilaattoririippuvuuden riskiin sepsistä tai septistä sokkia sairastavilla potilailla.
Ventilaattoririippuvuusriskipisteytyksen soveltaminen pitkittyneen ventilaattoririippuvuuden ennustamiseen voi auttaa meitä kommunikoimaan omaisten kanssa, mahdollistaa hoitostrategian nopean mukauttamisen ja varmistaa lääkinnällisten resurssien tehokkaamman kohdentamisen. Lisäksi se on kliinisesti sovellettavissa. Pisteytys sisältää kaksi komponenttia. Toinen komponentti on korjaamaton, kuten aiempi aivohalvaushistoria; toinen komponentti on korjattavissa, jos hoito onnistuu, kuten trombosytopenia, asidoosi ja hengitetyn hapen osuus. Emme suosittele trombosytopenian ja asidoosin korjaamista verensiirrolla ja bikarbonaatin käytöllä, koska verihiutaleiden siirtoon ja bikarbonaatti-infuusioon liittyy riskejä. Kliinisen lääkärin on kuitenkin pyrittävä parhaansa mukaan korjaamaan taustalla oleva etenevä sepsis, jotta vältetään pitkittynyt hengityskoneen käyttö. Emme käytä rutiininomaisesti ihonalaista hepariinia syvän laskimotromboosin tai keuhkoembolian ennaltaehkäisyyn Taiwanissa. Siksi meillä on harvoin hepariinin aiheuttamia trombosytopeniapotilaita. Tutkimusryhmässämme ei ollut yhtään potilasta, jolla olisi ollut samanaikaisesti sepsis ja keuhkoembolia. Meidän on kuitenkin pidettävä tämä mahdollisuus mielessä.
Koska jotkin hengityskonehoitoriippuvuuden riskipisteytyksemme osatekijät ovat samankaltaisia kuin SOFA-arvot, testasimme SOFA-pisteytystä hengityskonehoitoriippuvuuden ennustamiseen. Havaitsimme, että ventilaattoririippuvuuden riskipisteytyksen pinta-ala (AUC) (0,725) oli parempi kuin SOFA-pisteytys vastaanottopäivänä 1 ja päivänä 7. SOFA-pisteytyksen kaksi osatekijää (keuhkojen osa-alue: PaO2/FiO2 ja GCS-osa-alue) ottopäivänä 7 olivat kuitenkin merkitseviä ennustamaan hengityskonehoitoriippuvuutta yksimuuttuja-analyysissä (p < 0,001). Näistä havainnoista huolimatta PaO2/FiO2:n ja GCS:n AUC ei ollut parempi kuin ventilaattoririippuvuuden riskipisteytyksen AUC (kuva 3). Itse asiassa olemme aiemmin kuvanneet immuunihäiriöiden pisteytysjärjestelmän 28 päivän kuolleisuuden ennustamiseksi septisillä potilailla, jolla oli parempi erottelukyky kuin SOFA-pisteytyksellä; tämä järjestelmä oli pätevä ja toistettavissa. Edellä mainitut tapaukset olivat osa nykyistä sepsiskohorttia, joka suostui immuunitoiminnan arviointiin29. Tässä tutkimuksessa keskitymme kuitenkin ventilaattoririippuvuuteen niiden potilaiden keskuudessa, jotka selviytyvät sepsiksestä yli 21 päivää. Yhdistämällä nämä kaksi välinettä voimme ennustaa pitkäaikaista hengityskonehoitoriippuvuutta ja ennustaa eloonjäämistä.
Tutkimusryhmässämme hengityskonehoitoriippuvuuden riskipisteytyksen pinta-ala käyrän alla (AUC) oli 0,725 ja validointiryhmässä hengityskonehoitoriippuvuuden riskipisteytyksen pinta-ala (AUC) oli 0,658. Validointiryhmän lisäanalyysin jälkeen havaitsimme, että ventilaattoririippuvuuden riskipisteytyksen AUC oli 0,745 sepsiksen ja syövän ryhmässä ja AUC oli 0,723 sepsiksen ja kroonisen munuaissairauden ryhmässä. Tutkimme aktiivisesti rinnakkaissairauksien vaikutusta sepsispotilaiden hoitotuloksiin, vaikka se ei kuulu tämän tutkimuksen piiriin. Aiemmassa tutkimuksessamme kävi ilmi, että teho-osastolle sepsiksen vuoksi otetuilla potilailla, joilla oli taustalla aktiivinen syöpä, oli korkeammat plasman IL-10-pitoisuudet lähtötilanteessa, korkeampi G-CSF:n suuntaus ja korkeampi kuolleisuus kuin potilailla, joilla ei ollut aktiivista syöpää30. Hengityskoneriippuvuuden riskipisteytyksemme voisi auttaa ennustamaan, ketkä tarvitsevat pitkittynyttä mekaanista hengityskonehoitoa. Emme sulkeneet pois potilaita, joilla oli tuberkuloosi tai vaikea immunosuppressio (ihmisen immuunikatovirus (HIV), onkologinen, kiinteän elimen tai luuytimen siirto). Pisteytystämme voidaan käyttää myös näiden potilaiden kohdalla.
Sairaalaan tai tehohoitoyksikköön otetut sepsis-potilaat seulotaan yleensä moniresistenttien bakteerien aiheuttaman kontaminaation varalta, ja heiltä otetaan veriviljelyt ja hengitysteiden eritteet. Kuten aiemmassa tutkimuksessamme31 , moniresistentit bakteerit tai tietyt patogeenit vaikuttavat hengityskoneeseen liittyvää keuhkokuumetta sairastavien potilaiden eloonjäämiseen. Ilmiötä ei osoitettu hengityskonehoitajariippuvuuden osalta14. Suurin osa potilaistamme tuli päivystyspoliklinikalta (69,3 %), ja useimmissa veriviljelyissämme ei havaittu kasvua. Ehdotamme, että moniresistentit bakteerit eivät ehkä vaikuta pitkittyneen mekaanisen ventilaation ennusteeseen. Vaikutuksen selvittämiseksi saatetaan kuitenkin tarvita lisätutkimuksia.
Renaalinen korvaushoito voi olla riskitekijä. Tilastollista merkitsevyyttä ei kuitenkaan ollut yksimuuttuja-analyysissä. Lisäksi SOFA:n munuaisten osa-arvot eivät eronneet hengityskoneesta riippuvaisten ja riippumattomien potilaiden välillä. Siksi munuaisten korvaushoitoa ei käytetty pisteytysjärjestelmässä.
Vuonna 2011 Sellares J ym.32 kuvailivat, että COPD, kohonnut syketaajuus ja PaCO2-arvo spontaanin hengityskokeen aikana ennustivat itsenäisesti pitkittynyttä vieroitusta. Tutkimassamme ryhmässä COPD:n osuus oli kuitenkin pieni (9,7 % hengityskoneesta riippuvaisessa ryhmässä ja 12,8 % hengityskoneesta riippumattomassa ryhmässä) (taulukko 2). Lisäksi emme kirjanneet rutiininomaisesti sykettä ja PaCO2:ta spontaanin hengityskokeen aikana. Siksi PaCO2:ta ja sykettä spontaanin hengityskokeen aikana ei otettu huomioon pisteytysmallissamme. Extubaation epäonnistuminen ennen 7. päivää voi olla lisäennusteparametri hengityskoneriippuvuudelle. Tutkimuspopulaatiossamme ei kuitenkaan havaittu ekstubaatiohäiriötä ennen päivää 7.
Tutkimuksen rajoituksiin kuuluvat retrospektiivinen tutkimusasetelma ja mahdollinen valintavirhe. Käytimme kuitenkin ensinnäkin prospektiivisesti kerättyjä tietoja ja seuloimme peräkkäiset potilaat. Toiseksi jätimme pois potilaat, jotka kuolivat 21 päivän kuluessa, mikä on saattanut peittää joitakin sekä kuolleisuuteen että hengityskonehoitoriippuvuuteen liittyviä ennustetekijöitä. Kuolleisuuden ennustaminen ei kuitenkaan kuulunut tämän tutkimuksen piiriin. Pisteytyksen soveltamisessa keskityttiin potilaisiin, jotka selviytyivät sepsiksestä/septisestä sokista, johon liittyi akuutti hengitysvajaus 7. vastaanottopäivänä. Tämä potilasryhmä ei ollut täysin toipunut ja tarvitsi jatkohoitoa ja strategista päätöksentekoa. Tulostemme perusteella pistemäärän laskemiseen riittävät tiedot päivästä 7, minkä vuoksi sitä voidaan käyttää hengityskonehoitoriippuvuuden ennustamiseen. Potilaat tarvitsevat mekaanista ventilaatiota joko keuhkojen toimintaongelmien tai neurologisten toimintaongelmien vuoksi. Sepsistä sairastavilla potilailla molemmat osatekijät voivat esiintyä samanaikaisesti. On vaikea määritellä, mikä osuus pitkittynyttä mekaanista ventilaatiota tarvitsevista potilaista johtuu keuhko- tai neurologisista ongelmista. Emme ottaneet mukaan tietoja potilaiden keuhkojärjestelmän mekaniikasta tai hengityslihasten voimasta (hengityselinten komplianssi tai vastus, maksimaalinen uloshengitystilavuus, negatiivinen sisäänhengitysvoima, nopean matalan hengityksen indeksi), joita tyypillisesti tutkitaan mekaanisesta hengityskoneesta vieroitettaessa33. Tämä johtuu osittain siitä, että joitakin tietoja puuttuu, mikä johtuu tutkimuksen retrospektiivisestä luonteesta, minkä vuoksi sitä on vaikea analysoida. Tärkeintä on, että staattisen komplianssin kaltaisten parametrien saaminen edellyttää lisämenettelyä, kuten halvausta ja lihasrelaksanttia, mikä voi lisätä riskiä niille potilaille, joilla on epävakaa vakava sepsis. Jotta sitä olisi helppo soveltaa sepsistä ja septistä sokkia sairastaviin potilaisiin, päätimme sisällyttää siihen tietoja, jotka on helppo tarkistaa kliinisessä käytännössä.
Nyt tiedetään hyvin, että sepsis ja usean elimen vajaatoiminta voivat aiheuttaa neurologisia toimintahäiriöitä kriittisen sairauden neuropatian ja myopatian (eli teho-osastolla hankitun heikkouden) kautta, mikä voi aiheuttaa vaikeuksia mekaanisesta hengityskoneesta vieroittautumisessa palleaheikkouden vuoksi. Sepsis ja useiden elinten toimintahäiriöt ovat yleisimpiä ja parhaiten hyväksyttyjä riskitekijöitä teho-osastolla hankitulle heikkoudelle. Joitakin muita riskitekijöitä, kuten ARDS, neuromuskulaarinen salpaus, glukoosinhallinta ja steroidien käyttö, puuttuu analyysistä retrospektiivisen tutkimusasetelman vuoksi. Näihin tekijöihin on syytä kiinnittää huomiota. ICU:lla hankitun heikkouden diagnoosi on usein kliininen EMG-tuella, jota ei useinkaan suoriteta kliinisessä rutiinikäytännössä.
Neurologisen toimintakyvyn osalta havaitsimme merkittävän eron niiden ryhmien välillä, joilla oli aiemmin ollut aivohalvaus. Meillä ei ollut täydellisiä tietoja, joissa olisi erotettu toisistaan verenvuoto- tai iskeemiset aivohalvaukset. Lisäksi puuttuivat tiedot toiminnallisesta tilasta tai deliriumista. Yritimme käyttää GCS:ää (tarvittavat tiedot sisältyvät jo APACHE- ja SOFA-pisteisiin), mutta tulokset osoittivat huonoa erottelukykyä. Näitä kysymyksiä on tutkittava tarkemmin tulevaisuudessa.
Arvokkaalla välineellä, jolla voidaan ennustaa, mitkä septiset potilaat tarvitsevat pitkittynyttä mekaanista hengityskonehoitoa, voi olla paitsi terapeuttisia vaikutuksia myös merkittäviä taloudellisia ja sosiaalisia vaikutuksia. Kuten taulukosta 1 käy ilmi, pitkäaikaista mekaanista hengityskonehoitoa tarvitsevilla potilailla on huomattavasti pidempi teho-osastojakso ja sairaalakuolleisuus. Tämä johtuu ensisijaisesti lääketieteellisestä akuuttiudesta. Osittain se johtuu kuitenkin myös siitä, että hengityskoneesta vieroitusmahdollisuuksia on vähän. Pitkäaikaista mekaanista hengityskonehoitoa tarvitsevia potilaita on usein vaikea sijoittaa, mikä johtaa pidempään sairaalassaoloaikaan kuin heidän tietyn sairautensa perusteella odotetaan.
Me emme käsitelleet ARDS-diagnoosia tässä tutkimuksessa. PaO2/FiO2 oli vertailukelpoinen näiden kahden ryhmän välillä. Samana ajanjaksona kollegamme osallistuivat usean keskuksen tutkimukseen, joka osoitti ARDS:n ja nestetasapainon vaikutukset hoitotuloksiin. Liiallinen elvytys johtaa nesteen ylikuormitukseen ja keuhkoödeemaan sekä hypoksiaan, mikä voi vaikuttaa hengityskoneriippuvuuteen. Huomasimme, että negatiivinen kumulatiivinen nestetasapaino 1-4 päivänä oli yhteydessä pienempään kuolleisuuteen kriittisesti sairailla influenssapotilailla34. Tutkimme nyt, ennustaako kumulatiivinen nestetasapaino hengityskonehoitoriippuvuutta. Meidän on jatkossa arvioitava tarkemmin liiallisen elvytyksen ja ventilaattoririippuvuuden välistä yhteyttä.
Ventilaattoririippuvuuden riskipistemäärää, mukaan lukien aivohalvaushistoria ja 7. päivän tiedot (trombosytopenia, asidoosi ja korkeampi sisäänhengitetyn hapen osuus), voidaan soveltaa ennustamaan pitkittynyttä mekaanista ventilaatiota potilailla, jotka selviytyvät sepsiksestä ja septisestä sokista.