W tym badaniu zidentyfikowaliśmy czynniki ryzyka przedłużonej wentylacji mechanicznej u pacjentów, którzy przeżyli sepsę i wstrząs septyczny. Należały do nich udar mózgu w wywiadzie i dane zebrane w 7. dniu (trombocytopenia, kwasica i wyższa frakcja natlenowana tlenu). Skala ryzyka zależności od respiratora może pomóc w łatwym przewidywaniu przedłużającej się wentylacji mechanicznej. Wybraliśmy zmienne biochemiczne i fizjologiczne z 7. dnia, aby włączyć je do naszej skali, w przeciwieństwie do 1. lub 21. dnia, które mają swoje wady i zalety. Na przykład, jest zbyt późno, aby przewidzieć zależność od respiratora na podstawie danych z 21 dnia. Z drugiej strony, przy wielu czynnikach i różnej odpowiedzi na leczenie, trudno jest przewidzieć zależność od respiratora na podstawie danych z 1. dnia. Przy agresywnym leczeniu w pierwszym tygodniu, dane z 7. dnia mogą pomóc w określeniu, u których chorych istnieje istotne ryzyko długotrwałej zależności od respiratora.
Pacjenci, którzy w przeszłości przebyli udar mózgu, często mają dysfunkcję układu oddechowego spowodowaną upośledzeniem napędu oddechowego. Według wcześniejszych badań funkcja oddechowa zależy od licznych struktur neurologicznych, które rozciągają się od kory mózgowej do rdzenia; powikłania po uszkodzeniu ośrodka oddechowego mogą prowadzić do przedłużonej wentylacji mechanicznej20,21. Dlatego też przebyty udar mózgu jest niezależnym czynnikiem ryzyka przewidującym przedłużone stosowanie respiratora.
Sepsa jest zagrażającą życiu dysfunkcją narządową spowodowaną nieproporcjonalną odpowiedzią gospodarza na zakażenie i obejmuje złożone mechanizmy22. Podczas sepsy liczba płytek krwi zmniejsza się z powodu zwiększonej destrukcji płytek. Sepsa może powodować hiperkoagulację z powodu odkładania się fibryny i aktywacji płytek krwi. Prowadzi to do tworzenia się mikrozakrzepów jako mechanizmu obronnego gospodarza przed patogenami, w czym płytki krwi odgrywają kluczową rolę. W skrajnych sytuacjach może to przejść w rozsiane wykrzepianie wewnątrznaczyniowe (DIC), z ciężką małopłytkowością i upośledzeniem układu krzepnięcia23,24,25. Dysfunkcja płytek krwi w przebiegu sepsy koreluje z gorszym rokowaniem. Dlatego morfologia, liczba i funkcja płytek krwi mogą być wykorzystywane jako biomarkery do stratyfikacji ryzyka u pacjentów z sepsą25. Chociaż wykluczyliśmy bardzo chorych pacjentów z obniżoną liczbą płytek krwi, którzy zmarli w ciągu 21 dni (w naszej serii, średnia 152*103/μL), liczba płytek krwi w dniu 7 mogła zróżnicować grupy zależne od respiratora i niezależne w dniu 21. Stosunkowo niska liczba płytek krwi w dniu przyjęcia 7 sugeruje, że pacjent septyczny nie wyzdrowiał całkowicie i może mieć większe ryzyko uzależnienia od respiratora. Chociaż poziom hemoglobiny był znacząco niższy w grupie zależnej od respiratora, trudno sugerować, że krwawienie spowodowane małopłytkowością jest przyczyną niepowodzenia w odzwyczajaniu od respiratora. Poziom hemoglobiny w obu grupach był większy niż 10 g/dl.
Kwasica to zwiększona kwasowość (stężenie jonów wodorowych) we krwi i innych tkankach organizmu. Dochodzi do niej, gdy pH tętnicze spada poniżej 7,35. Sepsa może powodować hipoperfuzję tkanek i gromadzenie się mleczanów, co powoduje kwasicę metaboliczną26. Ustąpienie kwasicy u osób, które przeżyły, było związane ze zmniejszeniem silnej luki jonowej i poziomu mleczanów26. Dodatkowo kwasica oddechowa może być spowodowana nagromadzeniem dwutlenku węgla w płucach, co wskazuje na słabe funkcjonowanie płuc27. Nasze dane wykazały, że kwasica gazowa krwi tętniczej w dniu 7 była jednym z niezależnych czynników ryzyka przewidujących zależność od respiratora. Nie stwierdzono różnic statystycznych pomiędzy grupami w zakresie wyższych poziomów mleczanów lub tendencji do stosowania wazopresorów u pacjentów zależnych od respiratora. Kwasica może być nieszczelną kwasicą metaboliczną spowodowaną hiperchloremią i przeciążeniem płynami. Dodatkowo, progresja sepsy lub słabe funkcjonowanie płuc mogły spowodować kwasicę. Frakcja tlenu wdechowego (FiO2) jest frakcją lub procentem tlenu w mierzonej objętości. Jest używana do przedstawienia procentowej zawartości tlenu biorącego udział w wymianie gazowej. Według badania Diniz i wsp. poziomy FiO2 wystarczające do zapewnienia SpO2 ≥92% nie zmieniają wzorców oddechowych ani nie wywołują zmian klinicznych u pacjentów odstawianych od piersi28. Poziom FiO2 był wystarczający do przedstawienia stanu natlenienia wentylowanego pacjenta. Nasze dane wykazały, że wyższa frakcja natlenowanego zapotrzebowania na tlen była związana z większym ryzykiem zależności od respiratora u pacjentów z sepsą lub wstrząsem septycznym.
Zastosowanie skali ryzyka zależności od respiratora do przewidywania przedłużającej się zależności od respiratora może pomóc w komunikacji z rodziną, umożliwić szybkie dostosowanie strategii leczenia i zapewnić bardziej efektywną alokację zasobów medycznych. Ponadto, ma ona zastosowanie kliniczne. Wynik zawiera dwie składowe. Jedna składowa jest nie do skorygowania, jak np. wywiad w kierunku udaru mózgu; druga składowa jest do skorygowania, jeśli leczenie jest skuteczne, jak np. trombocytopenia, kwasica i frakcja natlenowana tlenu. Nie sugerujemy korekcji małopłytkowości i kwasicy przez przetaczanie krwi i stosowanie wodorowęglanów, ponieważ transfuzja płytek krwi i infuzja wodorowęglanów wiążą się z nieodłącznym ryzykiem. Lekarz kliniczny powinien jednak dołożyć wszelkich starań, aby skorygować postępującą sepsę w celu uniknięcia długotrwałego stosowania respiratora. Na Tajwanie nie stosujemy rutynowo podskórnej heparyny w profilaktyce zakrzepicy żył głębokich i zatorowości płucnej. Dlatego rzadko mamy pacjentów z trombocytopenią indukowaną heparyną. W naszej grupie badawczej nie mieliśmy pacjentów z sepsą i zatorowością płucną jednocześnie. Powinniśmy jednak pamiętać o takiej możliwości.
Jako że niektóre składniki naszego wyniku ryzyka zależności od respiratora są podobne do wartości SOFA, przetestowaliśmy wynik SOFA do przewidywania zależności od respiratora. Stwierdziliśmy, że pole powierzchni pod krzywą (AUC) wskaźnika ryzyka zależności od respiratora (0,725) było lepsze niż wskaźnik SOFA w dniu przyjęcia 1 i 7. Jednak 2 składowe skali SOFA (podskala płucna: PaO2/FiO2 i podskala GCS) w 7. dobie przyjęcia były istotne dla przewidywania zależności od respiratora w analizie jednoczynnikowej (p < 0,001). Pomimo tych wyników, AUC PaO2/FiO2 i GCS nie były lepsze niż AUC wskaźnika ryzyka zależności od respiratora (ryc. 3). W rzeczywistości wcześniej opisaliśmy system punktacji dysfunkcji immunologicznej do przewidywania 28-dniowej śmiertelności u pacjentów septycznych, z lepszą dyskryminacją niż wynik SOFA; ten system był ważny i powtarzalny. Powyższe przypadki pochodziły z części obecnej kohorty sepsy, która zgodziła się na ocenę funkcji układu odpornościowego29. Jednak w obecnym badaniu koncentrujemy się na zależności od respiratora wśród pacjentów, którzy przeżyli sepsę ponad 21 dni. Łącząc te 2 narzędzia, możemy przewidzieć długoterminową zależność od respiratora i przewidzieć przeżycie.
Powierzchnia pod krzywą (AUC) wskaźnika ryzyka zależności od respiratora wynosiła 0,725 w naszej grupie badawczej, a AUC wskaźnika ryzyka zależności od respiratora wynosiła 0,658 w grupie walidacyjnej. Po dalszej analizie grupy walidacyjnej, stwierdziliśmy, że AUC wskaźnika ryzyka zależności od respiratora wynosiło 0,745 dla grupy z sepsą i rakiem, a AUC wynosiło 0,723 dla grupy z sepsą i przewlekłą chorobą nerek. Aktywnie badamy wpływ chorób współistniejących na wyniki leczenia pacjentów z sepsą, choć nie jest to przedmiotem tego badania. Nasze poprzednie badanie wykazało, że wśród pacjentów przyjętych na oddział intensywnej terapii z sepsą, ci z aktywnym rakiem mieli wyższe wyjściowe poziomy IL-10 w osoczu, wyższy trend G-CSF i wyższą śmiertelność niż ci bez aktywnego raka30. Nasz wynik ryzyka uzależnienia od respiratora może pomóc w przewidywaniu, kto będzie wymagał przedłużonej wentylacji mechanicznej. Nie wykluczyliśmy pacjentów z gruźlicą lub ciężką immunosupresją (ludzki wirus niedoboru odporności (HIV), przeszczepy onkologiczne, przeszczepy narządów litych lub szpiku kostnego). Nasz wynik może być stosowany również u tych pacjentów.
Pacjenci septyczni przyjmowani do szpitala lub na oddział intensywnej terapii są zwykle badani pod kątem zakażenia bakteriami wieloopornymi i poddawani pobieraniu posiewów krwi i wydzielin z dróg oddechowych. Podobnie jak w poprzednim badaniu31, wielooporne bakterie lub specyficzne patogeny wpływają na przeżywalność chorych z respiratorowym zapaleniem płuc. Nie wykazano tego zjawiska w przypadku zależności od respiratora14. Większość naszych pacjentów pochodziła z izby przyjęć (69,3%), a większość posiewów krwi nie wykazywała wzrostu. Sugerujemy, że wielooporne bakterie mogą nie mieć wpływu na przewidywanie przedłużonej wentylacji mechanicznej. Jednak dalsze badania mogą być potrzebne do określenia tego efektu.
Czynnikiem ryzyka może być terapia zastępcza wątroby. Nie stwierdzono jednak istotności statystycznej w analizie jednoczynnikowej. Ponadto, podskale nerkowe SOFA nie różniły się między pacjentami zależnymi i niezależnymi od respiratora. W związku z tym w systemie punktacji nie uwzględniono leczenia nerkozastępczego.
W 2011 roku Sellares J i wsp.32 opisali, że POChP, zwiększona częstość akcji serca i PaCO2 podczas próby spontanicznego oddychania niezależnie przewidywały przedłużone odzwyczajanie od respiratora. Jednak w naszej grupie badanej odsetek chorych na POChP był niewielki (9,7% w grupie zależnej od respiratora i 12,8% w grupie niezależnej od respiratora) (tab. 2). Ponadto nie rejestrowaliśmy rutynowo częstości akcji serca i PaCO2 podczas prób spontanicznego oddychania. Dlatego też PaCO2 i częstość akcji serca podczas próby spontanicznego oddychania nie zostały uwzględnione w naszym modelu punktacji. Niepowodzenie ekstubacji przed 7. dobą może być dodatkowym parametrem prognostycznym zależności od respiratora. Jednak w badanej przez nas populacji nie odnotowano niepowodzenia ekstubacji przed 7. dniem.
Ograniczenia badania obejmują retrospektywny projekt badania i możliwą stronniczość wyboru. Jednakże, po pierwsze, użyliśmy prospektywnie zebranych danych i prześwietliliśmy kolejnych pacjentów. Po drugie, wykluczyliśmy pacjentów, którzy zmarli w ciągu 21 dni, co mogło zamaskować niektóre predyktory związane zarówno ze śmiertelnością, jak i zależnością od respiratora. Prognozowanie śmiertelności było jednak poza zakresem tego badania. Zastosowanie punktacji koncentrowało się na pacjentach, którzy przeżyli sepsę/wstrząs septyczny z ostrą niewydolnością oddechową w 7. dobie przyjęcia. Ta grupa pacjentów nie była w pełni wyleczona i wymagała dalszego leczenia oraz podejmowania strategicznych decyzji. Z naszych wyników wynika, że dane z 7. doby są wystarczające do obliczenia skali, co czyni ją możliwą do zastosowania w przewidywaniu zależności od respiratora. Pacjenci wymagają wentylacji mechanicznej albo z powodu zaburzeń funkcji płuc, albo z powodu zaburzeń funkcji neurologicznych. U chorych z sepsą oba te czynniki mogą współistnieć. Trudno jest określić, jaka część pacjentów wymagających przedłużonej wentylacji mechanicznej jest przypisana problemom płucnym czy neurologicznym. Nie uwzględniliśmy żadnych danych dotyczących mechaniki układu płucnego lub siły mięśni oddechowych pacjentów (podatność lub opór układu oddechowego, maksymalna objętość wydechowa, ujemna siła wdechowa, wskaźnik szybkiego płytkiego oddychania), które są zwykle badane podczas odzwyczajania od wentylacji mechanicznej33. Jest to częściowo spowodowane brakiem pewnych danych, co wynika z retrospektywnego charakteru badania, co utrudnia jego analizę. Co najważniejsze, uzyskanie takich parametrów jak statyczna podatność wymaga dodatkowej procedury, takiej jak paraliż i środek zwiotczający mięśnie, co może zwiększać ryzyko u pacjentów z niestabilną, ciężką sepsą. Aby ułatwić zastosowanie u pacjentów z sepsą i wstrząsem septycznym, zdecydowaliśmy się na włączenie danych łatwych do sprawdzenia w praktyce klinicznej.
Jest już dobrze wiadomo, że sepsa i niewydolność wielonarządowa mogą powodować dysfunkcję neurologiczną poprzez neuropatię choroby krytycznej i miopatię (tj. osłabienie nabyte na OIT), co może powodować trudności w odzwyczajaniu od wentylacji mechanicznej z powodu osłabienia przepony. Sepsa i dysfunkcja wielonarządowa są najczęstszymi i dobrze akceptowanymi czynnikami ryzyka osłabienia nabytego w OIT. Inne czynniki ryzyka, takie jak ARDS, blokada nerwowo-mięśniowa, kontrola glukozy i stosowanie steroidów nie zostały uwzględnione w analizie ze względu na retrospektywny projekt badania. Te szczególne jednostki zasługują na uwagę. Rozpoznanie osłabienia nabytego w OIT jest często kliniczne ze wsparciem EMG, które nie jest często przeprowadzane w rutynowej praktyce klinicznej.
W odniesieniu do funkcji neurologicznej zauważamy znaczącą różnicę w grupach z historią wcześniejszego udaru. Nie dysponowaliśmy pełnymi danymi różnicującymi udary krwotoczne i niedokrwienne. Ponadto brakowało danych dotyczących stanu funkcjonalnego czy delirium. Próbowaliśmy użyć skali GCS (wymagane dane są już obecne w punktacji APACHE i SOFA), ale wyniki wykazały słabą dyskryminację. Kwestie te wymagają dalszych badań w przyszłości.
Wartościowe narzędzie do przewidywania, którzy pacjenci z sepsą będą wymagali przedłużonej wentylacji mechanicznej, może mieć nie tylko konsekwencje terapeutyczne, ale także znaczące implikacje finansowe i społeczne. Jak przedstawiono w tabeli 1, chorzy wymagający długotrwałej wentylacji mechanicznej charakteryzują się istotnie dłuższym pobytem na OIT i śmiertelnością wewnątrzszpitalną. Wynika to przede wszystkim z zaawansowania medycznego. Jednak częściowo wynika to również z niedostatku urządzeń do odzwyczajania od respiratora. Pacjenci, którzy wymagają długotrwałej wentylacji mechanicznej są często trudni do umieszczenia, co prowadzi do dłuższych pobytów w szpitalu niż oczekiwane dla danej choroby.
Nie omawialiśmy w tym badaniu rozpoznania ARDS. Wartości PaO2/FiO2 były porównywalne pomiędzy obiema grupami. W tym samym okresie nasi koledzy uczestniczyli w wieloośrodkowym badaniu pokazującym wpływ ARDS i bilansu płynów na wyniki leczenia. Nadmierna resuscytacja prowadzi do przeciążenia płynami i obrzęku płuc oraz hipoksji, co może wpływać na zależność od respiratora. Stwierdziliśmy, że ujemny skumulowany bilans płynów w dniach 1-4 był związany z niższą śmiertelnością u krytycznie chorych pacjentów z grypą34. Obecnie badamy, czy skumulowany bilans płynów przewiduje zależność od respiratora. Musimy dalej oceniać związek między nadmierną resuscytacją a zależnością od respiratora w przyszłości.
Skala ryzyka zależności od respiratora, w tym historia udaru mózgu i dane z dnia 7 (małopłytkowość, kwasica i wyższa frakcja natchnionego tlenu), może być stosowana do przewidywania przedłużonej wentylacji mechanicznej u pacjentów, którzy przeżyli sepsę i wstrząs septyczny.