påvirkning af hyperoksæmi på dødelighed hos kritisk syge patienter med ventilatorassocieret lungebetændelse
- introduktion
- metoder
- Studieegenskaber
- definitioner
- Studiepatienter
- dataindsamling
- statistisk analyse
- resultater
- patientkarakteristika
- risikofaktorer for ICU-mortalitet
- univariat analyse
- multivariat analyse
- påvirkning af hyperoksæmi på andre resultater
- mikrobiologiske resultater
- Diskussion
- konklusioner
- anerkendelser
- fodnote
introduktion
ilt anvendes almindeligvis hos kritisk syge patienter (1). Flere undersøgelser viste tydeligt, at ilt ofte blev brugt ud over patienternes behov, og at hyperoksæmi var almindelig i intensivafdelingerne (ICU) (2-4). Imidlertid er sikkerheden ved hyperoksæmi for nylig blevet udfordret (5). En strategi baseret på liberal iltbehandling er beregnet til at undgå hypoksi og øge iltforsyningen til de forskellige lidende organer. Denne overdrevne forsyning er imidlertid ikke sikker og kan generere skade via produktionen af reaktive iltarter (ROS). Høje koncentrationer af stress-medieret ROS kan føre til cellulær nekrose og apoptose (6). Endvidere inducerer hyperoksæmi vasokonstriktion og nedsætter hjertets output, hvilket reducerer blodgennemstrømningen og i sidste ende ilttransport (5,7). Processen med oksidativ stress kan resultere i multiorgan svigt (8). Sammenhængen mellem mortalitet og hyperoksæmi blev også rapporteret ved retrospektive undersøgelser udført i forskellige patientpopulationer (9-11). I mekanisk ventilerede patienter er resultaterne af tilgængelige undersøgelser af forholdet mellem dødelighed og hyperoksæmi kontroversielle. En nylig prospektiv undersøgelse (12) evaluerede virkningen af konservativ versus konventionel iltbehandling på dødelighed hos ICU-patienter. Forfatterne konkluderede, at det at nå et konservativt iltningsmål resulterede i nedsat ICU-dødelighed, men antallet af patienter med ventilatorassocierede luftvejsinfektioner var ens i de to grupper.
patofysiologien af lungelæsioner som følge af hyperoksæmi er tydeligt beskrevet i dyreforsøg (13,14). Hyperoksisk akut lungeskade (HALI) blev rapporteret til af tidligere undersøgelser. Nogle mekanismer, der er ansvarlige for HALI, ligner dem ved akut respiratorisk nødsyndrom (ARDS) (15,16). Komplikationer af hyperoksæmi, såsom akut lungeskade, atelektase og nedsat clearance af bakterier kan være forbundet med udviklingen af ventilatorassocieret lungebetændelse (VAP) (17). Et al. (18) påvist, at eksponering for hyperoksæmi i lang tid reducerede kapaciteten af makrofager i fagocytoserende Pseudomonas aeruginosa. En anden undersøgelse rapporterede høj dødelighed hos mus inficeret med P. aeruginosa og udsat for hyperoksæmi (19). For nylig udførte vi en retrospektiv analyse af prospektivt indsamlede data i en kohorte på 503 patienter, der fik mekanisk ventilation (MV) for >48 h (20). Den multivariate analyse identificerede hyperoksæmi som en uafhængig risikofaktor for VAP {odds ratio (OR) =1,1 per dag, P=0,004}.
så vidt vi ved, har ingen klinisk undersøgelse vurderet virkningen af hyperoksæmi på dødelighed hos patienter med VAP. Patienter med VAP har imidlertid lokaliseret eller diffus alveolær skade og kan have højere risiko for dødelighed i nærvær af hyperoksæmi. Vores hypotese var, at hos patienter med VAP kunne hyperoksæmi være forbundet med højere ICU-dødelighed. Derfor gennemførte vi denne retrospektive undersøgelse med et center for at undersøge indflydelsen af hyperoksæmi på ICU-dødelighed og sygelighed hos patienter med VAP.
metoder
Studieegenskaber
denne undersøgelse blev udført i en blandet ICU med 50 senge på Universitetshospitalet i Lille, Frankrig, fra januar 2016 til januar 2017. IRB fra Lille Universitetshospital godkendte undersøgelsen og frafaldt informeret samtykke. I overensstemmelse med den franske lov og på grund af det retrospektive observationsdesign var skriftligt informeret samtykke ikke påkrævet.
alle data blev indsamlet med tilbagevirkende kraft. Alle patienter med VAP blev inkluderet i denne undersøgelse. Kun første VAP-episoder blev undersøgt.
definitioner
VAP blev defineret som tilstedeværelsen, > 48 timer efter start af invasiv MV, af nyt eller progressivt lungeinfiltrat, og mindst to af følgende kriterier: (I) feber (Karr 38 Karr C) eller hypotermi (Karr 36 Karr C); (II) leukocytose (11 109/L) eller leukopeni (<3,5 109/L) og (III) purulente respiratoriske sekretioner (21). Mikrobiologisk bekræftelse var påkrævet hos alle patienter . VAP blev betragtet som tidlig debut, da den blev diagnosticeret før den femte dag, og sen debut, da den blev diagnosticeret den femte dag eller senere, efter start af MV (21).
følgende mikroorganismer blev defineret som multidrugresistente bakterier (MDRB): aeruginosa, der producerer gramnegative baciller, der producerer g-lactamase, imipenemresistent Acinetobacter baumannii og methicillinresistent Staphylococcus aureus.
Hyperoksæmi blev defineret som perifer iltmætning (SpO2)værdier på 98%. Hos alle patienter blev en måling pr. time prospektivt og automatisk indsamlet i hele perioden med invasiv MV. Den daglige procentdel af tid brugt med hyperoksæmi blev beregnet som antallet af timer med hyperoksæmi divideret med 24. For eksempel havde en patient, der tilbragte 6 timer med hyperoksæmi om dagen, en procentdel på 25% (6/24).
tidligere antibiotikabrug blev defineret som antimikrobiel behandling i de tre måneder forud for ICU-optagelse. Antibiotikabehandling blev anset for passende, når mindst et antibiotikum aktivt in vitro på alle organismer, der forårsager VAP, blev administreret til behandling af VAP. Antibiotikabehandling til patienter med mistanke om VAP var baseret på ATS / IDSA retningslinjer (21).
det primære mål var at bestemme virkningen af hyperoksæmi på ICU-dødelighed. Sekundært mål var at bestemme virkningen af hyperoksæmi på varigheden af MV, mekanisk ventilationsfri dage, sepsis relateret organsvigt vurdering (SOFA) score ved VAP-forekomst og længden af ICU-ophold.
Studiepatienter
en VAP-forebyggelsesstrategi blev rutinemæssigt anvendt i undersøgelsesperioden. Ingen skriftlige retningslinjer vedrørende iltbehandling blev anvendt i ICU i undersøgelsesperioden.
dataindsamling
alle data blev registreret med tilbagevirkende kraft fra 1.januar 2016 til 1. januar 2017. Følgende egenskaber blev registreret ved ICU-optagelse: alder, mandligt køn, sværhedsgrad af sygdom baseret på forenklet akut fysiologi score (SAPS) II og SOFA score; comorbiditeter , placering før ICU-optagelse, adgangskategori (medicinsk eller kirurgisk), årsag til ICU-optagelse, PaO2, FiO2 og procentdel af tid brugt med hyperoksæmi i løbet af de første 24 timer. under ICU-ophold blev følgende data indsamlet: 98%), antal dage fra start af invasiv MV til VAP-forekomst, klinisk lungeinfektionsscore (CPI ‘ er) og SOFA-score på dagen for VAP-diagnose, MV-varighed, mikrobiologiske resultater, hensigtsmæssigheden af antimikrobiel og dens varighed og ICU-dødelighed. Alle data blev indsamlet fra ICU-optagelse indtil død eller ICU-udskrivning.
statistisk analyse
SPSS-program (SPSS, Chicago, IL, USA) blev brugt til dataanalyse. Kategoriske variabler blev beskrevet som frekvenser (%). Fordelingen af kontinuerlige variabler blev testet for normalitet. Normalt og skæve kontinuerlige variabler blev beskrevet som henholdsvis middel-og middelværdi-SD eller median-og interkvartilområde. Alle p-værdier var to-tailed. Forskelle blev betragtet som signifikante, hvis p-værdier var <0,05.
for at bestemme faktorer forbundet med dødelighed blev overlevende sammenlignet med ikke-overlevende ved hjælp af bivariate og multivariate analyser. Det er nødvendigt at sammenligne de kvalitative variabler ved hjælp af den nøjagtige test af den samme type eller Fischer-test. Studentens t-test eller Mann-Hvidney U-test blev brugt til at sammenligne kontinuerlige variabler, alt efter hvad der var relevant. Alle variabler fra univariat analyse med P-værdier < 0.1 blev indarbejdet i den multivariate logistiske regressionsanalyse. Denne cut-off blev indstillet til at omfatte et begrænset antal variabler i den logistiske regressionsmodel, da antallet af resultater (død i ICU) var relativt lille (n=30). OR og 95% CI blev beregnet for alle signifikante kvalitative variabler i univariat analyse og alle signifikante variabler i multivariat analyse. Potentielle interaktioner blev testet, og Hosmer-Lemeshvis godhed-af-pasform blev beregnet. Den multivariable model blev betragtet som nøjagtig, hvis p-værdien af Hosmer-Lemesvisningstesten ikke var signifikant.
for at bestemme virkningen af hyperoksæmi på sygelighed blev MV-fri dage, længde af ICU-ophold, SofaScore ved VAP-diagnose sammenlignet mellem patienter, der tilbragte>43% af tiden med hyperoksæmi til dem, der tilbragte karrus 43% af tiden med hyperoksæmi. Tærsklen på 43% blev valgt, fordi det var den mediane tid, der blev brugt med hyperoksæmi i de 3 dage forud for VAP-diagnosen hos alle studiepatienter.
resultater
patientkarakteristika
fem hundrede syvogfyrre patienter modtog invasiv MV i mere end 48 timer i undersøgelsesperioden. Treoghalvfems patienter (17%) udviklede mindst en VAP-episode og blev alle inkluderet i undersøgelsen. Forekomsten af VAP var 11,7 VAP pr.1.000 ventilatordage. Tredive patienter med VAP (32%) døde i ICU. Patientkarakteristika er vist i tabel 1,2.
fuld tabel
fuld tabel
risikofaktorer for ICU-mortalitet
univariat analyse
selvom alder og SofaScore på dagen for VAP-diagnosen var signifikant lavere, var procentdelen af patienter med passende antibiotikabehandling signifikant højere hos overlevende sammenlignet med ikke-overlevende (tabel 1,2).
der blev ikke fundet nogen signifikant forskel i tid brugt med hyperoksæmi ved ICU-optagelse, ved VAP-diagnose, i løbet af de 7 dage før VAP-diagnose og de 7 dage efter VAP-diagnose mellem overlevende og ikke-overlevende (Figur 1).
multivariat analyse
alder og SOFA score ved VAP-diagnose var uafhængigt forbundet med højere risiko for ICU-dødelighed (tabel 3).
fuld tabel
påvirkning af hyperoksæmi på andre resultater
der blev ikke fundet nogen signifikant forskel i SofaScore på dagen for VAP-diagnose, total varighed af MV, MV-fri dage eller ICU opholdslængde mellem patienter, der tilbragte >43% af tiden med hyperoksæmi, og dem, der tilbragte 43% af tiden med Hyperoksæmi i løbet af de 3 dage forud for VAP-forekomsten (Tabel 4).
fuld tabel
mikrobiologiske resultater
VAP var polymikrobielt hos 15 (16%) patienter og relateret til MDRB hos 25 (27%) patienter. Gramnegative bakterier repræsenterede 78% af alle bakterier og blev identificeret hos 75% af VAP-patienterne. P. aeruginosa (24%), Klebsiella sp. (16%) og S. aureus (18%) var de mest almindelige bakterier hos VAP-patienter (tabel 5).
fuld tabel
Diskussion
i vores undersøgelse var hyperoksæmi ved ICU-optagelse eller under ICU-ophold ikke signifikant forbundet med ICU-dødelighed hos VAP-patienter. Tilsvarende påvirkede hyperoksæmi ikke sygelighed (varighed af MV, MV-fri dage, SofaScore ved VAP-forekomst og længden af ICU-ophold) hos disse patienter. Kun alder og SOFA score på dagen for VAP forekomst var uafhængigt forbundet med højere risiko for ICU dødelighed.
så vidt vi ved, er vores undersøgelse den første til at evaluere forholdet mellem hyperoksæmi og dødelighed hos VAP-patienter. Man kunne argumentere for, at hyperoksæmi ville have resulteret i mere alvorlige lungelæsioner hos patienter med VAP og højere dødelighed. Tidligere undersøgelser har tydeligt vist den negative virkning af hyperoksæmi på lungen og beskrevet HALI (11,13,15,16,22,23). Imidlertid blev der ikke fundet nogen signifikant sammenhæng mellem hyperoksæmi og dødelighed i denne kohorte af VAP-patienter.
definitionen, der blev brugt til hyperoksæmi, var baseret på en vilkårlig tærskel og kunne være et spørgsmål til debat, da der ikke findes enighed om definitionen af denne tilstand. Definitionen, der blev brugt i vores undersøgelse, var imidlertid ret streng, og den gennemsnitlige daglige tid brugt med hyperoksæmi (45%) var i tråd med den, der blev rapporteret af en nylig multicenterundersøgelse (59%) (2). Nylige Interventionsstudier brugte også tærsklen for SpO2-kur 98% til at definere hyperoksæmi (12,24-26). Der blev kun indsamlet en SpO2-værdi i timen, og vi betragtede denne værdi som et surrogat i hele timen. Dette kan have påvirket pålideligheden af vores Analyse. Imidlertid kan denne tilnærmelse sandsynligvis afspejle den daglige eksponering for hyperoksæmi. Derudover blev der ikke fundet nogen signifikant forskel i procentdel af patienter med hyperoksæmi, defineret som PaO2 >120 mmHg, ved ICU-optagelse mellem overlevende og ikke-overlevende. Til bestemmelse af virkningen af hyperoksæmi på sekundære resultater blev anvendt vilkårlig tærskel på 43% af tiden brugt med hyperoksæmi. Forskellige resultater ville være opnået, hvis PaO2-værdier er blevet anvendt. Imidlertid blev alle analyser gentaget ved anvendelse af en strengere tærskel for procentdel af tid brugt med hyperoksæmi (>75.kvartil) ved ICU-optagelse ved VAP-diagnose i løbet af de 7 dage forud for eller efter VAP. Lignende resultater blev fundet med hensyn til forholdet mellem hyperoksæmi, dødelighed eller sekundære resultater (data ikke vist). I et stort multicenter-kohortestudie blev der fundet et dosis-respons-forhold mellem suprafysiologiske arterielle iltniveauer og hospitalsdødelighed, ICU-dødelighed og MV-fri dage (11). Effektstørrelsen blev påvirket af definitionen af arteriel hyperoksi, og svær hyperoksi var forbundet med dårlige resultater.
et stort antal patienter inkluderet i vores undersøgelse havde lungelæsioner ved ICU-optagelse. Derfor kunne virkningen af hyperoksæmi på dødelighed have været forvirret af denne faktor. Imidlertid viste undergruppeanalyser af patienter med eller uden akut lungeskade ved ICU-optagelse lignende resultater (data ikke vist). Mediantiden fra optagelse til VAP-forekomst var relativt lang (9 dage). Derfor kunne virkningen af hyperoksæmi ved ICU-optagelse på dødelighed have været reduceret. Flere tidligere undersøgelser viste, at den negative virkning af hyperoksæmi på resultatet var højere i løbet af de første 24 timer efter ICU-optagelse, når akut sygdom er mere alvorlig sammenlignet med efterfølgende periode med MV og kritisk sygdom. Antallet af inkluderede patienter (n=93) var relativt lille. Derfor kræves større undersøgelser for at evaluere forholdet mellem hyperoksæmi og dødelighed hos VAP-patienter.
flere dyreforsøg fremhævede forholdet mellem hyperoksæmi og VAP og foreslog, at det kunne relateres til en ændring af fagocytose og medfødt immunitet via molekylære mekanismer og øget inflammatorisk respons (19,27,28). Faktisk medierer ROS hos dyr, der udsættes for hyperoksæmi, både direkte og indirekte modulering af signalmolekyler, såsom proteinkinaser, transkriptionsfaktorer, receptorer og pro – og anti-apoptotiske faktorer (29). Flere aspekter er imidlertid uklare. Er det en koncentration eller et tidsafhængigt fænomen? Når hyperoksisk skade er den mest skadelige? Hvordan differentieres lungeskade relateret til MV fra det, der er forbundet med hyperoksæmi? En bedre forståelse af signalveje, der fører til HALI, ville være nyttigt at forbedre forebyggelse og behandling af VAP.
dyreforsøg viste, at makrofagnedsættelse kan genoprettes af antioksidanter, og at molekylær mekanisme for cellulær beskyttelse kunne være involveret i det fysiologiske respons på supra-fysiologisk eksponering hos ventilerede patienter (30,31). I et dyreforsøg, hvor dyr fik hyperoksæmi, var ascorbinsyretilskud forbundet med signifikant forbedring af P. Aeruginosa-clearance og nedsatte niveauer af HMGB1 og reaktive iltarter i lungevæv (32).
ud over de ovenfor diskuterede begrænsninger var vores undersøgelse retrospektiv og udført i et enkelt center. Derfor kunne vores resultater ikke generaliseres til andre ICU ‘ er. Mediantiden med hyperoksæmi var imidlertid i overensstemmelse med tidligere undersøgelser. Derudover blev alle VAP-episoder prospektivt identificeret. Ingen data om ventilatorindstillinger, Murray-score ved VAP-diagnose eller om sammenhængen mellem PaO2 og SpO2 var tilgængelige. Perifere vasomotoriske lidelser, lavstrøm, faktorer, der påvirker iltdissociationskurven (temperatur, pH, PaCO2), bevægelsesrelaterede artefakter, kan ændre måling af SpO2 (33). Endvidere er der heterogenitet i udførelsen af forskellige pulsoksymetri-enheder i ICU, og pulsoksymetri kunne overvurdere arteriel iltmætning. Bias har tendens til at stige med stigende laktat og hypoksi (34). Der er dog ingen konsensusdefinition for hyperoksæmi i litteraturen. Endvidere blev SpO2-kar 98% anvendt i flere nylige undersøgelser af hyperoksæmi (2,12,24-26).
konklusioner
Hyperoksæmi ved ICU-optagelse eller under ICU-ophold havde ingen signifikant indflydelse på ICU-dødelighed hos kritisk syge patienter med VAP. Yderligere større multicenterundersøgelser er nødvendige for bedre at vurdere virkningen af hyperoksæmi på dødelighed hos patienter med VAP.
anerkendelser
ingen.
fodnote
interessekonflikter: S Nseir: MSD (Foredrag) og Ciel Medical (advisory board). Denne undersøgelse blev delvist præsenteret som et abstrakt på kongressen for det franske samfund for intensiv pleje, Paris 2017.e-mail-adresse: E-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse, e-mail-adresse og e-mail-adresse. British Thoracic Society nødsituation ilt revisioner. Brystkasse 2011; 66:734-5.