Prognostic values of SOFA score, qSOFA score, and LODS score for patients with sepsis

Wprowadzenie

Sepsa, która jest definiowana jako dysfunkcja narządów spowodowana odpowiedzią organizmu na zakażenie, objawia się serią objawów klinicznych. Ze względu na złożone mechanizmy patogenetyczne i częste zajęcie wielu narządów w sepsie (1), wiele różnych czynników może wpływać na jej rokowanie. Na rokowanie w sepsie może wpływać wiele różnych czynników. Takich jak, związane z gospodarzem: Anomalie w odpowiedzi zapalnej gospodarza mogą wskazywać na zwiększoną podatność na ciężką chorobę i śmiertelność. Przykładowo, brak gorączki (lub hipotermia) oraz rozwój leukopenii, trombocytopenii, hiperchloremii, choroby współistniejące u pacjenta, wiek, hiperglikemia, hipokrzepliwość i brak spadku stężenia prokalcytoniny są związane z gorszym rokowaniem (2-7). Miejsce zakażenia: Miejsce zakażenia u pacjentów z sepsą może być ważnym czynnikiem determinującym wynik leczenia, przy czym sepsa spowodowana zakażeniem dróg moczowych jest generalnie związana z najniższą śmiertelnością (8). Opracowano wiele systemów punktacji, które mają pomóc w przewidywaniu rokowania u pacjentów z sepsą (9). Sequential Organ Failure Assessment (SOFA), narzędzie punktowe do oceny funkcji narządów, zostało wprowadzone do diagnostyki sepsy (10). W 2016 roku w nowych wytycznych dotyczących sepsy i wstrząsu septycznego zalecono stosowanie Quick SOFA (qSOFA), uproszczonej wersji SOFA, jako narzędzia pomocniczego do szybkiej identyfikacji sepsy u pacjentów z grupy wysokiego ryzyka (11). Od 1996 roku do oceny funkcji narządów u krytycznie chorych stosuje się również Logistic Organ Dysfunction System (LODS), system punktacji dysfunkcji narządów zaproponowany przez Le Gall i wsp. SOFA score i qSOFA score to wskaźniki punktowe zaproponowane przez sepsis-3 jako pomoc w diagnostyce sepsy, które dobrze korelują z rokowaniem w sepsie. Punktacja LODS różni się w zależności od niewydolności narządowej. Raith stwierdził, że wśród dorosłych z podejrzeniem infekcji przyjętych na oddział intensywnej terapii, wzrost punktacji SOFA o 2 lub więcej miał większą dokładność prognostyczną dla śmiertelności wewnątrzszpitalnej niż kryteria SIRS lub punktacja qSOFA (13). My używamy systemu punktacji LODS, system punktacji LODS jest mniejszy, a badań dotyczących 28- i 90-dniowego rokowania w sepsie jest jeszcze mniej w naszym badaniu. A badanie 28- i 90-dniowej śmiertelności jest również głównym wskaźnikiem oceny wielu wyborów dotyczących sepsy. W naszym badaniu przeanalizowano dane z bazy danych Medical Information Mart for Intensive Care III (MIMIC-III) i porównano wartości qSOFA, SOFA i LODS dla przewidywania rokowania u pacjentów z sepsą.

Metody

Źródło danych

Wszystkie dane użyte w obecnej analizie zostały pobrane z bazy danych Medical Information Mart for Intensive Care III (MIMIC-III) (14). MIMIC-III jest publicznie dostępną bazą danych opracowaną przez MIT Lab for Computational Physiology, która zawiera informacje o pacjentach hospitalizowanych w Beth Israel Deaconess Medical Center. Do tej pory baza ta stanowiła podstawę wielu badań (15-17).

Eksploracja i przetwarzanie danych

Pliki zostały pobrane z bazy MIMIC-III po uzyskaniu zgody od Physionet. Zostały one następnie zainstalowane i zaimportowane do oprogramowania PostGres 12.0. W celu pobrania i ekstrakcji danych nawiązano połączenie z językiem SQL (Structured Query Language) za pomocą programu Navicat Premium 15.08, a wyniki zaimportowano do arkusza danych do analizy. Poniższy artykuł przedstawiamy zgodnie z listą kontrolną raportowania STROBE (dostępną na stronie http://dx.doi.org/10.21037/apm-20-984).

Kryteria włączenia i wyłączenia

Przypadki włączone do tej analizy pochodziły z retrospektywnej kohorty pacjentów z MIMIC-III. Wszystkie włączone przypadki to pacjenci, którzy spełniali kryteria diagnostyczne sepsy i nie byli wcześniej hospitalizowani na oddziale intensywnej terapii (OIT). Kwalifikujący się pacjenci spełniali definicję wstrząsu septycznego według SEPSIS-3, mieli zakażenia kliniczne i niewydolność narządową, z wynikiem SOFA ≥2 punktów. Pacjenci, którzy spełniali którekolwiek z poniższych kryteriów, zostali wykluczeni z analizy: (I) w wieku <18 lat lub ≥90 lat; (II) kobiety w ciąży lub karmiące piersią; (III) pacjenci z chorobami hematologicznymi, takimi jak nowotwory lub chłoniaki; oraz (IV) pacjenci z ostrym zawałem mięśnia sercowego.

Grupowanie

Według zgonów w dniach 28 i 90, pacjentów podzielono na grupę przeżycia 28-dniowego, grupę zgonu 28-dniowego, grupę przeżycia 90-dniowego i grupę zgonu 90-dniowego. Dane obejmujące informacje demograficzne, wynik SOFA, wynik qSOFA i wynik LODS zostały wyodrębnione.

Analiza statystyczna

Normalność pomiaru została sprawdzona testem Levene’a. Dane o rozkładzie normalnym wyrażono jako średnią ± odchylenie standardowe ( x Ż ±SD), natomiast dane o rozkładzie nienormalnym przedstawiono jako medianę i kwantyle. Do analizy danych o rozkładzie normalnym i równych wariancjach (α=0,10) zastosowano test t-Studenta, a do analizy danych o rozkładzie nienormalnym i niejednorodnych – test Wilcoxona-Manna-Whitneya. Dane liczebności analizowano za pomocą testu χ2 Pearsona z poprawką na ciągłość Yatesa lub za pomocą dokładnego testu Fishera. Algorytm EM (expectation-maximization) zastosowano do szacowania brakujących danych. Zależność między odpowiednimi wskaźnikami a śmiertelnością oceniano za pomocą binarnej analizy regresji logistycznej. Sporządzono krzywe ROC (Receiver Operating Characteristics) dla różnych wskaźników i porównano obszary pod krzywymi ROC (AUC) tych systemów punktacji. Uznawano, że dany wskaźnik ma wartość diagnostyczną, jeśli jego AUC wynosiło >0,5, a różnica była istotna statystycznie w porównaniu z 0,5. Porównania pomiędzy AUC przeprowadzono metodą opisaną przez DeLong i wsp. i wypełnioną w pakiecie oprogramowania MedClac 19.1.3. Pozostałe analizy statystyczne przeprowadzono w pakiecie oprogramowania SPSS 17.0, a wartość P <0,05 uznano za istotną statystycznie.

Wyniki

Dane wyjściowe

Do naszego badania włączono łącznie 10 512 przypadków. Zgodnie ze zgonami w dniach 28 i 90, pacjenci zostali podzieleni na 28-dniową grupę przeżycia, 28-dniową grupę zgonu, 90-dniową grupę przeżycia i 90-dniową grupę zgonu. Dane wyjściowe w tych grupach podsumowano w Tabeli 1. Wiek, długość pobytu w szpitalu oraz punktacja SOFA, qSOFA i LODS różniły się istotnie między grupą 28-dniowego przeżycia a grupą 28-dniowego zgonu (wszystkie P<0,001). Ponadto wiek, płeć, długość pobytu w szpitalu oraz punktacja SOFA, qSOFA i LODS różniły się istotnie między grupą przeżywającą 90 dni a grupą umierającą 90 dni (wszystkie P<0,05).

Tabela 1 Dane wyjściowe w czterech grupach
Pełna tabela

Ocena śmiertelności 28- i 90-dniowej za pomocą krzywych ROC różnych systemów punktacji i porównanie AUC

Na podstawie rokowania w dniach 28. i 90, utworzono krzywe ROC dla SOFA score, qSOFA score i LODS score oraz porównano wartości AUC. Jak pokazano na rycinach 1,2 i w tabeli 2, każdy z trzech systemów punktacji miał wartość kliniczną w przewidywaniu 28- i 90-dniowej śmiertelności pacjentów z sepsą. W przypadku stosowania do przewidywania 28-dniowej śmiertelności u pacjentów z sepsą, wartość AUC dla skali qSOFA była statystycznie różna w porównaniu z wartościami dla skali SOFA i LODS (P<0,001) (Tabela 3). Tymczasem wartość AUC nie różniła się istotnie między punktacją SOFA i LODS (P=0,306). Porównano AUC punktacji SOFA, qSOFA i LODS, ujawniając znaczącą różnicę, gdy te systemy punktacji były używane do przewidywania 90-dniowej śmiertelności u pacjentów z sepsą (P<0,001).

Rycina 1 Krzywe ROC różnych systemów punktacji w przewidywaniu 28-dniowej śmiertelności u pacjentów z sepsą. ROC, receiver operating characteristic.

Rycina 2 Krzywe ROC różnych systemów scoringowych w przewidywaniu 90-dniowej śmiertelności u pacjentów z sepsą. ROC, receiver operating characteristic.

Tabela 2 AUC różnych systemów scoringowych w przewidywaniu 28- i 90-dniowej śmiertelności u pacjentów z sepsą
Pełna tabela

Tabela 3 AUC różnych systemów scoringowych w przewidywaniu 28- i 90-dniowej śmiertelności u pacjentów z sepsą. i 90-dniowej śmiertelności u pacjentów z sepsą
Pełna tabela

Dyskusja

Korelacje SOFA, qSOFA, and LODS scores with the prognosis of septic patients

W grupie pacjentów z sepsą stwierdzono, że wyniki SOFA score, qSOFA score, and LODS score różniły się istotnie pomiędzy grupą przeżycia a grupą zgonu. Kwartyle zarówno wyniku SOFA, jak i wyniku LODS w dniach 28 i 90 były istotnie niższe w grupie przeżycia niż w grupie zgonu (P<0,001).

Początkowo wynik SOFA (Tabela 4) został zaprojektowany do sekwencyjnej oceny ciężkości dysfunkcji narządów u krytycznie chorych pacjentów z sepsą i został zwalidowany u 1449 pacjentów z 40 oddziałów intensywnej terapii w 16 krajach (18). Ponieważ u krytycznie chorych pacjentów często dochodzi do dysfunkcji wielu narządów, SOFA była również wykorzystywana do przewidywania śmiertelności pacjentów, u których dochodzi do niewydolności narządowej przypisywanej innym przyczynom, w tym ostrej niewydolności wątroby wywołanej acetaminofenem, przewlekłej niewydolności wątroby i nowotworów, a także do przewidywania śmiertelności pacjentów, którzy przeszli operację serca lub transplantację krwiotwórczych komórek macierzystych (19,20). Stosowanie skali SOFA jako narzędzia ułatwiającego identyfikację ryzyka zgonu u pacjentów z sepsą zostało zalecone zarówno przez Society of Critical Care Medicine (SCCM), jak i European Society of Intensive Care Medicine (ESICM) (10,11,21). W naszym obecnym badaniu również zaobserwowano, że SOFA score jest cennym narzędziem w przewidywaniu rokowania u chorych w stanie septycznym.

Tabela 4 The sequential organ failure assessment score (SOFA score)
Pełna tabela

Punktacja qSOFA (Tabela 5) została początkowo zalecona przez grupę zadaniową SCCM/ESICM z 2016 roku jako narzędzie przyłóżkowe do identyfikacji pacjentów wysokiego ryzyka poza oddziałem intensywnej terapii i pomaga zidentyfikować pacjentów, którzy mogą umrzeć z powodu sepsy. Jako uproszczona wersja SOFA score, qSOFA score i może być użyta do szybkiej identyfikacji pacjentów z sepsą, przy czym qSOFA score ≥2 wskazuje na złe rokowanie w przypadku sepsy (11). Zgodnie z tym, wysoki wynik qSOFA score był obserwowany jako związany ze złym rokowaniem u pacjentów z sepsą w obecnym badaniu.

Tabela 5 Sekwencyjna ocena niewydolności narządów (szybka) qSOFA
Pełna tabela

Punktacja LODS (Tabela 6) jest używana do oceny ciężkości dysfunkcji narządów, ważąc głównie dysfunkcję nerwową, sercowo-naczyniową i nerkową, a następnie płucną i naczyniową, przy czym dysfunkcja wątroby jest najmniej ważona (12). Wynik SOFA odpowiada tej samej najgorszej punktacji dla każdego narządu, natomiast LODS różnicuje ten stan. Na przykład najwyższa ocena układu nerwowego, serca i nerek wynosi 5, podczas gdy najgorsza ocena funkcji płuc wynosi 3, a niewydolności wątroby tylko 1. Dzięki temu można lepiej rozróżnić korelację między ciężkością choroby a niewydolnością różnych narządów. W obecnym badaniu LODS może być zastosowany do przewidywania rokowania u pacjentów z sepsą, przy czym wyższy wynik LODS wskazuje na gorsze rokowanie.

Tabela 6 Logistic Organ Dysfunction Score (LODS)
Pełna tabela

Wartości prognostyczne SOFA score, qSOFA score, i LODS score dla pacjentów z sepsą

W naszym obecnym badaniu, punktacja SOFA, qSOFA i LODS zostały użyte do analizy 28- i 90-dniowej śmiertelności pacjentów z sepsą. W grupach 28-dniowych, AUC dla SOFA score i LODS score były znacząco większe niż dla qSOFA score, a AUC dla SOFA i LODS score były podobne pod względem wartości. Dlatego czułość i swoistość SOFA score i LODS score w przewidywaniu 28-dniowego rokowania u chorych z sepsą są wyższe niż qSOFA score. W grupach 90-dniowych AUC-LODS był większy niż AUC-SOFA, a AUC-SOFA był większy niż AUC-qSOFA. Mając tylko trzy składowe – stan psychiczny, częstość oddechów i ciśnienie krwi – qSOFA jest stosunkowo prosty (11). Jednak w przypadku pacjentów z sepsą przebywających na OIT przydatność qSOFA jest ograniczona i wykazano, że jest on gorszy od LODS score i SOFA score w przewidywaniu rokowania w 28 i 90 dniu. Niemniej jednak, prostota qSOFA jako narzędzia do szybkiej identyfikacji sepsy czyni go bardziej odpowiednim do zastosowania w warunkach nagłych. Chociaż wartość AUC wyniku LODS była wyższa niż wartość AUC wyniku SOFA w przewidywaniu 90-dniowego rokowania dla pacjentów z sepsą w naszym obecnym badaniu, wynik LODS jest bardziej skomplikowanym narzędziem, a jego wartość AUC była tylko nieznacznie wyższa niż wartość wyniku SOFA. Dlatego wynik SOFA jest obecnie preferowanym narzędziem w kryteriach SEPSIS-3.

Ograniczenia badania

Nasze badanie było ograniczone przez jego retrospektywny projekt. Na przykład, w niektórych przypadkach brakowało danych, które musiały być uzupełnione przez algorytm EM. Jednak wskaźnik brakujących danych dla każdej pozycji nie przekraczał 25% w naszym badaniu. Co więcej, retrospektywny charakter tego badania mógł stworzyć błąd selekcji, który musi być zweryfikowany i skorygowany przez przyszłe badania prospektywne.

Wnioski

SOFA score, qSOFA score i LODS score mogą być użyte do przewidywania rokowania u pacjentów z sepsą. Wynik LODS i wynik SOFA mają większą dokładność niż wynik qSOFA w przewidywaniu rokowania; jednakże qSOFA jest prostszym narzędziem, co czyni go bardziej odpowiednim do stosowania w warunkach nagłych.

Podziękowania

Finansowanie: The 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).

Footnote

Reporting Checklist: Autorzy wypełnili listę kontrolną raportowania STROBE. Dostępne na stronie http://dx.doi.org/10.21037/apm-20-984

Konflikty interesów: Wszyscy autorzy wypełnili jednolity formularz ICMJE dotyczący ujawniania informacji (dostępny na stronie http://dx.doi.org/10.21037/apm-20-984). Autorzy nie mają konfliktów interesów do zgłoszenia.

Oświadczenie etyczne: Autorzy są odpowiedzialni za wszystkie aspekty pracy w zapewnieniu, że pytania związane z dokładnością lub integralnością jakiejkolwiek części pracy są odpowiednio zbadane i rozwiązane.

Oświadczenie o otwartym dostępie: This is an Open Access article distributed in accordance with the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International License (CC BY-NC-ND 4.0), which permits the non-commercial replication and distribution of the article with the strict proviso that no changes or edits are made and the original work is properly cited (including links to both the formal publication through the relevant DOI and the license). Zobacz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/.

1. Xia WF, Li BY, Lin WS, et al. Progress in Diagnosis and Treatment of Sepsis. Medical Recapitulate 2019;25:2169-73.
2. Schuetz P, Birkhahn R, Sherwin R, et al. Serial Procalcitonin Predicts Mortality in Severe Sepsis Patients: Results From the Multicenter Procalcitonin MOnitoring SEpsis (MOSES) Study. Crit Care Med 2017;45:781-9.
3. van Vught LA, Wiewel MA, Klein Klouwenberg PM, et al. Admission Hyperglycemia in Critically Ill Sepsis Patients: Association With Outcome and Host Response. Crit Care Med 2016;44:1338-46.
4. Thiery-Antier N, Binquet C, Vinault S, et al. Is Thrombocytopenia an Early Prognostic Marker in Septic Shock? Crit Care Med 2016;44:764-72.
5. Neyra JA, Canepa-Escaro F, Li X, et al. Association of Hyperchloremia With Hospital Mortality in Critically Ill Septic Patients. Crit Care Med 2015;43:1938-44.
6. Peres Bota D, Lopes Ferreira F, Melot C, et al. Body temperature alterations in the critically ill. Intensive Care Med 2004;30:811-6.
7. Shahreyar M, Fahhoum R, Akinseye O, et al. Severe sepsis and cardiac arrhythmias. Ann Transl Med 2018;6:6.
8. Krieger JN, Kaiser DL, Wenzel RP. Etiologia dróg moczowych zakażeń krwi u pacjentów hospitalizowanych. J Infect Dis 1983;148:57-62.
9. Huang SW, Guan XD, Chen J, et al. Comparison of four intensive care score modes in the patients with severe sepsis. Chinese Journal of Critical Care Medicine 2005;11:802-3.
10. Singer M, Deutschman CS, Seymour CW, et al. The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3). JAMA 2016;315:801-10.
11. Seymour CW, Liu VX, Iwashyna TJ, et al. Assessment of Clinical Criteria for Sepsis: For the Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3). JAMA 2016;315:762-74.
12. Le Gall JR, Klar J, Lemeshow S, et al. The Logistic Organ Dysfunction system. Nowy sposób oceny dysfunkcji narządów na oddziale intensywnej terapii. ICU Scoring Group. JAMA 1996;276:802-10.
13. Raith EP, Udy AA, Bailey M, et al. Prognostic Accuracy of the SOFA Score, SIRS Criteria, and qSOFA Score for In-Hospital Mortality Among Adults With Suspected Infection Admitted to the Intensive Care Unit. JAMA 2017;317:290-300.
14. Johnson AE, Pollard TJ, Shen L, et al. MIMIC-III, a freely accessible critical care database. Sci Data 2016;3:160035.
15. Fan Y, Zhao YZ, Li PY, et al. Analiza dystrybucji chorób w bazie danych Medical Information Mart for Intensive Care III. Chinese Critical Care Medicine 2018;30:531-7.
16. Zhao HJ, Yang PC, Wang YL. Identyfikacja ciężkości ARDS na podstawie nieinwazyjnego parametru SpO2/FiO2. Chinese Medical Equipment Journal 2018;39:6-9.
17. Li HD, Xing B. Predictive value of lactate dehydrogenase in the prognosis of patients with septic shock. Chinese Critical Care Medicine 2019;39:211-5.
18. Vincent JL, de Mendonca A, Cantraine F, et al. Use of the SOFA score to assess the incidence of organ dysfunction/ failure in intensive care units: results of a multicenter, prospective study. Working group on „sepsis-related problems” of the European Society of Intensive Care Medicine. Crit Care Med 1998;26:1793-800.
19. ffrench-O’Carroll R, Frohlich S, Murphy N, et al. Predictors of outcome in decompensated liver disease: validation of the SOFA-L score. Ir Med J 2015;108:114-6.
20. Pan HC, Jenq CC, Tsai MH, et al. Scoring systems for 6-month mortality in critically ill cirrhotic patients: a prospective analysis of chronic liver failure – sequential organ failure assessment score (CLIF-SOFA). Aliment Pharmacol Ther 2014;40:1056-65.
21. Shankar-Hari M, Phillips GS, Levy ML, et al. Developing a New Definition and Assessing New Clinical Criteria for Septic Shock: For the Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3). JAMA 2016;315:775-87.

Cite this article as: Li Y, Yan C, Gan Z, Xi X, Tan Z, Li J, Li G. Prognostic values of SOFA score, qSOFA score, and LODS score for patients with sepsis. Ann Palliat Med 2020;9(3):1037-1044. doi: 10.21037/apm-20-984

.