Prognostische Werte des SOFA-Scores, des qSOFA-Scores und des LODS-Scores für Patienten mit Sepsis

Einführung

Die Sepsis, die als eine durch die Reaktion des Körpers auf eine Infektion verursachte Organdysfunktion definiert ist, äußert sich in einer Reihe von klinischen Symptomen. Aufgrund der komplexen pathogenen Mechanismen und der häufigen Beteiligung mehrerer Organe an der Sepsis (1) können viele verschiedene Faktoren die Prognose beeinflussen. Es gibt viele verschiedene Faktoren, die die Sepsisprognose beeinflussen können. Zum Beispiel wirtsspezifisch: Anomalien in der Entzündungsreaktion des Wirts können auf eine erhöhte Anfälligkeit für schwere Erkrankungen und Sterblichkeit hinweisen. So wurden beispielsweise das Ausbleiben von Fieber (oder Hypothermie) und die Entwicklung von Leukopenie, Thrombozytopenie, Hyperchlorämie, die Begleiterkrankungen des Patienten, das Alter, Hyperglykämie, Hypokoagulabilität und das Ausbleiben eines Procalcitonin-Senkens mit schlechten Ergebnissen in Verbindung gebracht (2-7). Ort der Infektion: Der Ort der Infektion kann bei Patienten mit Sepsis eine wichtige Determinante für das Ergebnis sein, wobei eine Sepsis aufgrund einer Harnwegsinfektion im Allgemeinen mit den niedrigsten Sterblichkeitsraten verbunden ist (8). Es wurde eine Reihe von Scoring-Systemen entwickelt, um die Prognose von Patienten mit Sepsis besser vorhersagen zu können (9). Das Sequential Organ Failure Assessment (SOFA), ein Scoring-Tool zur Bewertung der Organfunktion, wurde für die Diagnose von Sepsis eingeführt (10). Im Jahr 2016 empfahlen neue Leitlinien zur Sepsis und zum septischen Schock die Quick SOFA (qSOFA), eine vereinfachte Version der SOFA, als Hilfsmittel zur raschen Erkennung einer Sepsis bei Hochrisikopatienten (11). Seit 1996 wird auch das Logistic Organ Dysfunction System (LODS), ein von Le Gall et al. vorgeschlagenes Bewertungssystem für Organstörungen, zur Beurteilung der Organfunktion bei kritisch kranken Patienten verwendet (12). SOFA-Score und qSOFA-Score sind die von sepsis-3 vorgeschlagenen Scoring-Indizes zur Unterstützung der Sepsis-Diagnose, die eine gute Korrelation mit der Prognose der Sepsis aufweisen. Die LODS-Scores variieren je nach Organversagen. Raith fand heraus, dass bei Erwachsenen mit Verdacht auf eine Infektion, die auf einer Intensivstation aufgenommen wurden, ein Anstieg des SOFA-Scores um 2 oder mehr eine höhere prognostische Genauigkeit für die Sterblichkeit im Krankenhaus hatte als die SIRS-Kriterien oder der qSOFA-Score (13). Wir verwenden das LODS-Scoring-System, das LODS-Scoring-System ist weniger, und die Studien zur 28- und 90-Tage-Prognose der Sepsis sind in unserer Studie noch weniger. Und die Untersuchung der 28- und 90-Tage-Mortalität ist auch der wichtigste Bewertungsindex für viele Sepsis-Entscheidungen. In unserer Studie wurden Daten aus der Datenbank Medical Information Mart for Intensive Care III (MIMIC-III) analysiert und die Werte von qSOFA, SOFA und LODS zur Vorhersage der Prognose septischer Patienten verglichen.

Methoden

Datenquelle

Alle in der aktuellen Analyse verwendeten Daten wurden aus der Datenbank Medical Information Mart for Intensive Care III (MIMIC-III) (14) abgerufen. MIMIC-III ist eine öffentlich zugängliche Datenbank, die vom MIT Lab for Computational Physiology entwickelt wurde und die Informationen über stationäre Patienten im Beth Israel Deaconess Medical Center enthält. Die Datenbank bildete bisher die Grundlage für zahlreiche Studien (15-17).

Datenextraktion und -verarbeitung

Die Dateien wurden von der MIMIC-III-Datenbank heruntergeladen, nachdem die Genehmigung von Physionet eingeholt worden war. Sie wurden dann installiert und in die Software PostGres 12.0 importiert. Für den Abruf und die Extraktion der Daten wurde mit der Software Navicat Premium 15.08 eine Verbindung mit der Structured Query Language (SQL) hergestellt, und die Ergebnisse wurden zur Analyse in ein Datenblatt importiert. Wir präsentieren den folgenden Artikel in Übereinstimmung mit der STROBE-Checkliste (verfügbar unter http://dx.doi.org/10.21037/apm-20-984).

Einschluss- und Ausschlusskriterien

Die in diese Analyse einbezogenen Fälle stammten aus einer retrospektiven Kohorte von MIMIC-III-Patienten. Bei allen eingeschlossenen Fällen handelte es sich um Patienten, die die diagnostischen Kriterien einer Sepsis erfüllten und zuvor nicht auf der Intensivstation aufgenommen worden waren. Die in Frage kommenden Patienten erfüllten die SEPSIS-3-Definition des septischen Schocks und wiesen klinische Infektionen und Organversagen mit einem SOFA-Score von ≥2 Punkten auf. Patienten, die eines der folgenden Kriterien erfüllten, wurden von der Analyse ausgeschlossen: (I) Alter <18 Jahre oder ≥90 Jahre; (II) schwangere oder stillende Frauen; (III) Patienten mit hämatologischen Erkrankungen wie Tumoren oder Lymphomen; und (IV) Patienten mit akutem Myokardinfarkt.

Gruppierung

Anhand der Todesfälle an den Tagen 28 und 90 wurden die Patienten in die 28-Tage-Überlebensgruppe, die 28-Tage-Todesgruppe, die 90-Tage-Überlebensgruppe und die 90-Tage-Todesgruppe unterteilt. Die Daten einschließlich der demografischen Informationen, des SOFA-Scores, des qSOFA-Scores und des LODS-Scores wurden extrahiert.

Statistische Analyse

Die Normalität der Messungen wurde mit dem Levene-Test getestet. Die normalverteilten Daten werden als Mittelwert ± Standardabweichung ( x ¯ ±SD) angegeben, während die nicht normalverteilten Daten als Median und Quantile dargestellt werden. Für die Analyse normalverteilter Daten mit gleichen Varianzen (α=0,10) wurde der Student’s t-Test verwendet, für die Analyse nicht normalverteilter und heterogener Daten der Wilcoxon-Mann-Whitney-Test. Die Zähldaten wurden mit Hilfe des Pearson’s χ2-Tests mit Yates‘ Kontinuitätskorrektur oder mit dem exakten Test von Fisher analysiert. Zur Schätzung der fehlenden Daten wurde der EM-Algorithmus (expectation-maximization) angewandt. Die Beziehung zwischen den relevanten Indikatoren und der Sterblichkeit wurde durch eine binäre logistische Regressionsanalyse bewertet. Für verschiedene Indikatoren wurden ROC-Kurven (Receiver Operating Characteristic) erstellt und die Flächen unter den ROC-Kurven (AUC) dieser Scoring-Systeme verglichen. Ein Indikator wurde als diagnostisch wertvoll eingestuft, wenn seine AUC >0,5 war und der Unterschied im Vergleich zu 0,5 statistisch signifikant war. Die Vergleiche zwischen den AUCs wurden nach der von DeLong et al. beschriebenen Methode durchgeführt und mit dem Softwarepaket MedClac 19.1.3 abgeschlossen. Die übrigen statistischen Analysen wurden mit dem Softwarepaket SPSS 17.0 durchgeführt, wobei ein P-Wert <0,05 als statistisch signifikant angesehen wurde.

Ergebnisse

Basisdaten

In unsere Studie wurden insgesamt 10.512 Fälle aufgenommen. Entsprechend den Todesfällen an den Tagen 28 und 90 wurden die Patienten in die Gruppen 28-Tage-Überleben, 28-Tage-Tod, 90-Tage-Überleben und 90-Tage-Tod eingeteilt. Die Ausgangsdaten in diesen Gruppen sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Alter, Dauer des Krankenhausaufenthalts sowie die SOFA-, qSOFA- und LODS-Scores unterschieden sich signifikant zwischen der 28-Tage-Überlebensgruppe und der 28-Tage-Todesgruppe (alle P<0,001). Darüber hinaus unterschieden sich Alter, Geschlecht, Dauer des Krankenhausaufenthalts sowie die SOFA-, qSOFA- und LODS-Scores signifikant zwischen der 90-Tage-Überlebensgruppe und der 90-Tage-Todesgruppe (alle P<0,05).

Tabelle 1 Ausgangsdaten in den vier Gruppen
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Bewertung der 28- und 90-Tage-Mortalitätsraten durch die ROC-Kurven verschiedener Scoring-Systeme und Vergleich der AUCs

Basierend auf den Prognosen an den Tagen 28 und 90, wurden die ROC-Kurven für den SOFA-Score, den qSOFA-Score und den LODS-Score erstellt und die AUCs verglichen. Wie in den Abbildungen 1 und 2 sowie in Tabelle 2 dargestellt, hatte jedes der drei Scoring-Systeme einen klinischen Wert für die Vorhersage der 28- und 90-Tage-Mortalität von Patienten mit Sepsis. Bei der Vorhersage der 28-Tage-Mortalitätsrate bei septischen Patienten unterschied sich der AUC-Wert des qSOFA-Scores statistisch von dem des SOFA- und LODS-Scores (P<0,001) (Tabelle 3). Der AUC-Wert des SOFA-Scores und des LODS-Scores unterschied sich hingegen nicht signifikant (P=0,306). Die AUCs der SOFA-, qSOFA- und LODS-Scores wurden verglichen und zeigten einen signifikanten Unterschied, wenn diese Scoring-Systeme zur Vorhersage der 90-Tage-Mortalitätsrate bei septischen Patienten verwendet wurden (P<0,001).

Abbildung 1 ROC-Kurven der verschiedenen Scoring-Systeme zur Vorhersage der 28-Tage-Mortalitätsrate bei septischen Patienten. ROC, receiver operating characteristic.

Abbildung 2 ROC-Kurven der verschiedenen Scoring-Systeme zur Vorhersage der 90-Tage-Mortalität bei septischen Patienten. ROC, receiver operating characteristic.

Tabelle 2 AUCs der verschiedenen Scoring-Systeme zur Vorhersage der 28- und 90-Tage-Mortalität bei septischen Patienten
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Tabelle 3 AUCs der verschiedenen Scoring-Systeme zur Vorhersage der 28- und 90-Tage-Mortalität bei und 90-Tage-Mortalität bei septischen Patienten
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Diskussion

Korrelationen von SOFA, qSOFA- und LODS-Scores mit der Prognose septischer Patienten

Bei Patienten mit Sepsis unterschieden sich der SOFA-Score, der qSOFA-Score und der LODS-Score signifikant zwischen der Überlebensgruppe und der Todesgruppe. Die Quartile sowohl des SOFA-Scores als auch des LODS-Scores an den Tagen 28 und 90 waren in der Überlebensgruppe signifikant niedriger als in der Todesgruppe (P<0,001).

Initial wurde der SOFA-Score (Tabelle 4) entwickelt, um den Schweregrad der Organdysfunktion bei kritisch kranken Sepsispatienten sequenziell zu bewerten, und wurde an 1.449 Patienten aus 40 Intensivstationen in 16 Ländern validiert (18). Da kritisch kranke Patienten häufig an Funktionsstörungen mehrerer Organe leiden, wurde der SOFA-Score auch zur Vorhersage der Sterblichkeitsrate von Patienten verwendet, bei denen ein Organversagen auf andere Ursachen zurückzuführen ist, z. B. Acetaminophen-induziertes akutes Leberversagen, chronisches Leberversagen und Krebs, sowie zur Vorhersage der Sterblichkeitsrate von Patienten, die sich einer Herzoperation oder einer hämatopoetischen Stammzelltransplantation unterzogen haben (19,20). Sowohl die Society of Critical Care Medicine (SCCM) als auch die European Society of Intensive Care Medicine (ESICM) haben die Verwendung des SOFA-Scores als hilfreiches Instrument zur Ermittlung des Sterberisikos bei septischen Patienten empfohlen (10,11,21). In unserer aktuellen Studie wurde auch festgestellt, dass der SOFA-Score ein wertvolles Instrument zur Vorhersage der Prognose septischer Patienten ist.

Tabelle 4 Der sequentielle Organversagens-Score (SOFA-Score)
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Der qSOFA-Score (Tabelle 5) wurde ursprünglich von einer SCCM/ESICM-Arbeitsgruppe aus dem Jahr 2016 als bettseitiges Instrument zur Identifizierung von Hochrisikopatienten außerhalb der Intensivstation empfohlen und hilft bei der Identifizierung von Patienten, die an Sepsis sterben könnten. Als vereinfachte Version des SOFA-Scores kann der qSOFA-Score verwendet werden, um Patienten mit Sepsis schnell zu identifizieren, wobei ein qSOFA-Score von ≥2 eine schlechte Prognose für Sepsis anzeigt (11). Dementsprechend wurde in der aktuellen Studie beobachtet, dass ein hoher qSOFA-Score mit einer schlechten Prognose bei den septischen Patienten verbunden ist.

Tabelle 5 Sequential Organ Failure Assessment (Quick) qSOFA
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Der LODS-Score (Tabelle 6) wird zur Bewertung des Schweregrads der Organdysfunktion verwendet, wobei Nerven-, Herz-Kreislauf- und Nierenfunktionsstörungen am stärksten gewichtet werden, gefolgt von Lungen- und Gefäßfunktionsstörungen, wobei Leberfunktionsstörungen am wenigsten gewichtet werden (12). Der SOFA-Score entspricht dem gleichen schlechtesten Wert für jedes Organ, während LODS diesen Zustand differenziert. So beträgt beispielsweise die höchste Punktzahl für Nervensystem, Herz und Nieren 5, während die schlechteste Punktzahl für die Lungenfunktion 3 und für die Leberinsuffizienz nur 1 beträgt. Auf diese Weise lässt sich die Korrelation zwischen der Schwere der Erkrankung und den verschiedenen Organversagen besser erkennen. In der aktuellen Studie konnte LODS zur Vorhersage der Prognose von septischen Patienten verwendet werden, wobei ein höherer LODS-Score auf eine schlechtere Prognose hindeutet.

Tabelle 6 Logistic Organ Dysfunction Score (LODS)
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Prognostische Werte von SOFA-Score, qSOFA-Score, und des LODS-Scores bei Patienten mit Sepsis

In unserer aktuellen Studie wurden die SOFA-, qSOFA- und LODS-Scores verwendet, um die 28- und 90-Tage-Mortalitätsraten von Patienten mit Sepsis zu analysieren. In den 28-Tage-Gruppen waren die AUCs des SOFA-Scores und des LODS-Scores signifikant größer als die des qSOFA-Scores, und die AUCs der SOFA- und LODS-Scores hatten einen ähnlichen Wert. Daher sind die Sensitivität und Spezifität des SOFA-Scores und des LODS-Scores bei der Vorhersage der 28-Tage-Prognose von septischen Patienten höher als die des qSOFA-Scores. In den 90-Tage-Gruppen war die AUC-LODS größer als die AUC-SOFA, und die AUC-SOFA war größer als die AUC-qSOFA. Mit nur drei Komponenten – mentaler Status, Atemfrequenz und Blutdruck – ist der qSOFA relativ einfach (11). Bei Intensivpatienten mit Sepsis ist der Nutzen des qSOFA jedoch begrenzt, und es hat sich gezeigt, dass er dem LODS-Score und dem SOFA-Score bei der Vorhersage der Prognose nach 28 und 90 Tagen unterlegen ist. Dennoch eignet sich der qSOFA aufgrund seiner Einfachheit als Instrument zur raschen Erkennung einer Sepsis eher für Notfallsituationen. Obwohl der AUC-Wert des LODS-Scores bei der Vorhersage der 90-Tage-Prognose für septische Patienten in unserer aktuellen Studie höher war als der des SOFA-Scores, ist der LODS-Score ein komplizierteres Instrument, und sein AUC-Wert war nur geringfügig höher als der des SOFA-Scores. Daher ist der SOFA-Score derzeit das bevorzugte Instrument bei den SEPSIS-3-Kriterien.

Studieneinschränkungen

Unsere Studie war durch ihr retrospektives Design eingeschränkt. So fehlten beispielsweise in einigen Fällen Daten, die durch den EM-Algorithmus ergänzt werden mussten. Die Rate der fehlenden Daten lag in unserer Studie jedoch nicht über 25 %. Darüber hinaus könnte der retrospektive Charakter dieser Studie zu einer Verzerrung der Auswahl geführt haben, die in künftigen prospektiven Studien überprüft und korrigiert werden muss.

Schlussfolgerungen

SOFA-Score, qSOFA-Score und LODS-Score können alle zur Vorhersage der Prognose von Patienten mit Sepsis verwendet werden. Der LODS-Score und der SOFA-Score haben eine höhere Prognosegenauigkeit als der qSOFA-Score; der qSOFA-Score ist jedoch ein einfacheres Instrument und eignet sich daher besser für den Einsatz in Notfallsituationen.

Danksagungen

Finanzierung: Specific Research Fund for TCM Science and Technology of Guangdong Provincial Hospital of Chinese Medicine (No. YN2018ZD03), Guangdong Provincial Key Laboratory of Research on Emergency in TCM (No. 2017B030314176), Traditional Chinese Medicine Bureau of Guangdong Province (No. 20182052).

Fußnote

Reporting Checklist: Die Autoren haben die STROBE-Berichtscheckliste ausgefüllt. Verfügbar unter http://dx.doi.org/10.21037/apm-20-984

Interessenkonflikte: Alle Autoren haben das einheitliche ICMJE-Formular zur Offenlegung von Interessenkonflikten ausgefüllt (abrufbar unter http://dx.doi.org/10.21037/apm-20-984). Die Autoren haben keine Interessenkonflikte zu deklarieren.

Ethische Erklärung: Die Autoren sind für alle Aspekte der Arbeit verantwortlich und stellen sicher, dass Fragen im Zusammenhang mit der Genauigkeit oder Integrität eines Teils der Arbeit angemessen untersucht und gelöst werden.

Open Access Statement: Dies ist ein Open-Access-Artikel, der in Übereinstimmung mit der Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International License (CC BY-NC-ND 4.0) verbreitet wird. Diese erlaubt die nicht-kommerzielle Vervielfältigung und Verbreitung des Artikels unter der strikten Bedingung, dass keine Änderungen oder Bearbeitungen vorgenommen werden und das Originalwerk ordnungsgemäß zitiert wird (einschließlich Links sowohl zur formalen Veröffentlichung über den entsprechenden DOI als auch zur Lizenz). Siehe: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/.

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