СOMPARATIVE ANALYSIS OF THE RELATIONSHIP OF CLINICAL AND LABORATORY DATA WITH THE OUTCOME OF SEPSIS IN ICU

Abstract


Objective. The study aims to analyze the dynamic relationship of clinical and laboratory data of patients with sepsis and the outcome in an intensive care unit. Materials and methods. A retrospective analysis of 108 case histories of patients with sepsis was made. The average age of patients was 50,5 ± 15,5 (maximum 77 y.o., minimum 21 y.o.). Men accounted for 58% of all incoming patients. 29 patients were in the state of septic shock. On admission the state of 69 patients resulted from abdominal surgical pathology, 25 suffered from severe soft tissue infection, 10 patients had nosocomial pneumonia, 4 patients had angiogenic catheter infection. Relative mortality rate was 32.4%. Criteria included into the integrated severity scales SOFA and SAPS II were studied. Taking into consideration the current studies [10-12, 45-53] the importance of the following laboratory parameters - the rate of lymphocytes, thromboelastography index and Pct level were investigated. Results. The multiple regression analysis in the common group and the group of survived patients with sepsis taking into account the dependent variable of the disease outcome in the ICU and the hospital bed-day in the ICU showed early significant changes in hemostasis which required timely correction. Нypercoagulable syndrome, thrombocytopenia initiation, activation of secondary fibrinolysis are characteristic of the survived patients. Hyperfibrinolysis with the normo- and hypocoagulation syndrome, progressive thrombocytopenia are observed in the common group of patients. Conclusion. Nonspecific clinical symptoms of sepsis necessitate the choice of early laboratory sepsis markers in order to initiate the timely targeted therapy. Dynamics of hemostasis, identified by thromboelastography is the early predictor of sepsis. They characterize the worsening thrombinemia. Valid additional criteria of unfavorable sepsis outcome in order of importance were the percentage of lymphocytes, leukocytosis and procalcitonin levels.

Full Text

На сегодняшний день диагноз сепсиса определяют совокупностью ряда клинических и лабораторных данных [5, 30]. Важность ранней диагностики сепсиса и своевременность начала лечения позволяет улучшить его результаты [14, 37]. Тяжесть клинической картины, неспецифичность начальных клинических симптомов сепсиса диктуют необходимость высокой степени настороженности тяжелой инфекции и всеобъемлющей клинической оценки в совокупности с лабораторными данными [23]. Если клиническо-лабораторные критерии синдрома системной воспалительной реакции чётко определены, то их сравнительная значимость имеет определённые трудности [3, 19]. Из имеющихся в электронной базе данных PubMed 178 различных биомаркеров сепсиса только 5 имеют достоверные данные по чувствительности и специфичности [5, 32]. Данные мета-анализа подтверждают, что прокальцитониновый тест (Pct) продолжает иметь высокую диагностическую ценность, особенно при бактериемиях [33, 35]. В качестве дополнительных критериев выступают: уровень лейкоцитоза, выраженность лимфопении, их соотношение, величина тромбоцитопении и уровень лактата крови [6, 31]. Для лабораторной диагностики ДВС-синдрома при тяжелом сепсисе используются критерии нескольких классификаций (ISTH, JAAM DIC) без четкого определения их значимости в диагностике и прогнозе сепсиса. Цель исследования: определить наиболее достоверные клинико-лабораторные критерии, влияющие на исход сепсиса. Материалы и методы Произведен ретроспективный анализ 108 историй болезни пациентов с сепсисом. Исследованы клинические данные и показатели гомеостаза, входящие в интегральные шкалы тяжести (SOFA и SAPS II), процент лимфоцитов, уровень Pct, данные ТЭГ. Клинический диагноз сепсис выставлен в соответствии с Guidelines for Management of Severe Sepsis and Septic Shock (2012). Средний возраст пациентов - 50,5±15,5 (максимум - 77 лет, минимум - 21 год). Возрастная гистограмма поступивших пациентов представлена на рис. 1. Рис. 1. Возрастная гистограмма исследуемых больных сепсисом Мужчины составили 58% от всех поступивших пациентов. В состоянии септического шока находилось 29 пациентов (26,9%), тяжелого сепсиса - 43 пациента (39,8%). Входными воротами сепсиса были: абдоминальная хирургическая патология, тяжелые инфекции мягких тканей, нозокомиальная пневмония, катетер-ассоциированная инфекция кровотока (табл. 1). Больным проводился мониторинг гемодинамики, температуры тела, почасового диуреза. Лабораторные исследования включали: развернутый анализ крови (Sysmex КХ-21, Rochе), биохимический анализ крови (мочевина, креатинин, общий билирубин, Na+, K+, Cl-; Integra 400+, «Rochе»), показатели КЩС (paO2, cHCO3st; Cobas b 221, «Roche Diagnostics GmbH»), исследование уровня Pct (ECL, «Elecsys 2010») и тромбоэластографию (ТЭГ) (TEG® 5000, «Hemoscope»). С помощью TEG исследованы показатели: R - время сначала пробы до момента образования первых нитей фибрина (9-27 мин.), характеризует энзиматическую часть коагуляционного каскада; К - время с момента начала образования сгустка до достижения фиксированного уровня прочности сгустка (2-9 мин.); MA - определяет динамические свойства соединения фибрина и тромбоцитов посредством GPIIb/IIIa и отображает максимальную прочность сгустка. На 80% МА обусловлена количеством и свойствами (способностью к агрегации) тромбоцитов, на 20% - количеством образовавшегося фибрина. LY30 - изменение площади под кривой тромбоэластограммы в течение следующих за достижением МА 30 минут, по отношению к площади под кривой тромбоэластограммы без признаков лизиса (прямоугольник с высотой МА), выраженное в процентах; представляет собой характеристику процесса растворения сгустка - лизиса. Коагуляционный индекс (CI) - является производным параметром от R, К, МА и угла (а) и характеризует коагуляционный потенциал крови пациента в целом. Нормальные значения для коагуляционного индекса лежат в диапазоне между -3.0 и +3.0. Положительные значения вне этого диапазона (СI > +3.0) указывают на то, что образец находится в гиперкоагуляции, тогда как отрицательные значения вне этого диапазона (CI < -3.0) указывают на то, что образец в гипокоагуляции. Данные мониторинга, результаты лабораторных данных фиксировали на момент поступления в ОРИТ, через 48 и 96 часов с момента поступления. Статистические исследования проводили для группы в целом и у выживших пациентов. Последовательность исследований: получение данных описательной статистики, оценка распределения по критерию Колмогорова-Смирнова, определение достоверности разницы исследуемых признаков (критерий Wilcoxon, с уровнем достоверности p<0,05) в группах. С клинико-лабораторными признаками, имевшими достоверные различия в группах, проведен множественный регрессионный анализ, где зависимая переменная - исход заболевания в ОРИТ для всей исследуемой группы и койко/день в ОРИТ для группы выживших пациентов. Выявленные клинико-лабораторные признаки, оказывающие влияющие на исход в условиях ОРИТ, представлены в виде диаграмм Парето (режим quasi-Newton) [1]. Статистические исследования проведены с пакетом программ SPSS 13 (IBM SPSS, AMOS). Результаты исследования Сравнительные результаты клинико-лабораторных признаков в исследуемых группах представлены в таблице 2. Относительная летальность в исследуемой группе составила 32,4%. Множественный регрессионный анализ позволил выделить достоверно связанные клинико-лабораторные признаки в группе выживших и во всей группе пациентов (табл. 3). Значимость выявленных факторов в группе выживших пациентов представлена в регрессионной модели с построением диаграммы Парето «по причине» (рис. 2). Аналогичный вариант исследования применен к общей группе пациентов (рис. 3). Обсуждение Ранняя диагностика сепсиса имеет принципиально важное значение, позволяющее своевременно начать адекватное лечение, а при необходимости, производить поиск источника инфекции. Для практикующего врача постоянно стоят вопросы: Какой клинический или лабораторный показатель при сепсисе следует считать ранним? В какой последовательности при сепсисе развиваются нарушения иммунитета, вегетативно-эндокринной регуляции и гемостаза? Есть ли прямая количественная зависимость между выраженностью системного воспалительного процесса и значениями лабораторных данных? Судя по критериям, входящим в оценочные шкалы тяжести, рост балльной оценки несет информацию о степени органной дисфункции и не определяется ранними признаками. Качественные и количественные изменения в клеточном составе крови не всегда однозначны в связи с длительностью течения системного воспаления, сопутствующими альтернативными причинами иммунодефицита. Наиболее распространенный биохимический маркер сепсиса - Pct может иметь ложно-отрицательные значения и не является абсолютно специфичным. Динамика уровня Pct в лечении и в совокупности с другими клинико-лабораторными критериями [21, 29] имеет большую диагностическую ценность. Особый интерес вызывает оценка влияния показателей гемостаза на исход сепсиса (AT III, APTT, D-dimer, PT, TFPI, PAI-I, prot. C et S [9-12, 13-18, 24, 25, 36]). Ряд авторов отмечает, что использование показателей APTT (АПТВ) и PT (ПВ) не способно точно отразить баланс коагуляции и антикоагуляции, а определение АТ III, протеинов С и S, ингибиторов тканевого пути и фибринолиза (TFPI, PAI-1) практически недоступно для широкого клинического исследования [16]. Достаточно перспективным считают оценку гемостаза при сепсисе методом ТЭГ. Основные достоинства метода состоят в возможности оценить все звенья гемостаза за сравнительно короткий временной интервал. В зависимости от тяжести сепсиса методом ТЭГ выявляют гипер- и гипокоагуляционный профили [8, 26]. Последний является независимым фактором риска неблагоприятного исхода [2, 7, 10, 22]. Выявление активации фибринолиза авторы определяют как специфический дифференциальный признак сепсиса, имеющий больший уровень чувствительности и специфичности (соответственно: 84%; 94%; [2, 4]), чем уровень Pct. При собственном статистическом исследовании из общей группы больных (108 человек) выделена группа выживших пациентов (73 человека). Исходя из стандартного подхода к лечению пациентов, группа выживших пациентов соответствовала благоприятному течению сепсиса. Группа в целом имела различия с группой выживших больных в оценке первичного статуса по шкалам SOFA, SAPS II. Лабораторные различия касались величин IО, Pct, показателей общего анализа крови (Ле, П/я нейтрофилы, Лф, Тр), уровня креатинина и характера ТЭГ (R, Ly30). Достоверно с величиной койко-дня у выживших пациентов были связаны: процент лимфоцитов (p=0,000001), уровень тромбоцитов (p=0,000001), Pct (p=0,004528) и показателей ТЭГ (R, Ly30; соответственно р=0,000800; 0,0152). Для исследуемой группы в целом факторов, влияющих на исход сепсиса в ОРИТ, значительно больше. Они определяют первичный статус пациента (SAPS II, p=0,000026), необходимость гемодинамической поддержки (p=0,013381), выраженность температурной реакции (p=0,000236), уровень лейкоцитоза и лимфоцитоза (соответственно p=0,000800; 0,000001). Показатели ТЭГ (R, Ly30; соответственно р=0,010848; 0,000054) также подтверждают достоверное влияние на летальность. Построение регрессионной модели (логистическая регрессия) зависимых факторов на исход сепсиса позволило определить основную роль показателей гемостаза в обеих исследуемых группах. В группе выживших - это гиперкоагуляционный профиль (R) с потреблением тромбоцитов (Tr) и активацией фибринолиза (Ly30; тромбинемия). Клинико-лабораторные показатели - оценка пациента по шкале Glasgow, уровень Pct и количество лимфоцитов - имеют важное вспомогательное значение. Для исследуемой группы в целом активация фибринолиза (прогрессирующая тромбинемия) является ведущим предиктором. Она сопровождается потреблением тромбоцитов и переходом гиперкоагуляционного профиля в гипокоагуляционный. Дополнительными важными признаками прогрессирующего сепсиса являются уровень лейкоцитоза, Pct и оценка тяжести по шкале SAPS II. Таким образом, уровень тромбинемии, включенный в оценочные шкалы по диагностике ДВС-синдрома (ISTH, [28]), следует рассматривать как важнейший достоверный предиктор сепсиса. Выводы Показатели гемостаза являются достоверными предикторами сепсиса. Они характеризуют признаки нарастающей тромбинемии. Переход от гиперкоагуляционного профиля к гипокоагуляционному по ТЭГ определяет неблагоприятный прогноз сепсиса. Метод тромбоэластографии является оптимальным скрининг-методом для выявления особенностей нарушений гемостаза при сепсисе, позволяющим интегрально оценить коагуляционное, тромбоцитарное звенья гемостаза и активность фибринолиза. Дополнительными достоверными лабораторными признаками неблагоприятного течения сепсиса являются: уровень лейкоцитоза, прокальцитонина, лимфоцитоза. Список литературы

References

  1. Маренко В.А. Информационно-синергетический подход к анализу медицинских данных // Медицинская информатика. - 2009. - № 2 (20). - С.33-38.
  2. Adamzik M., Eggmann M., Frey U.H., Gorlinger K., Brocker-Preuss M., Marggraf G., Saner F., Eggebrecht H., Peters J., Hartmann M. Comparison of thromboelastometry with procalcitonin, interleukin 6, and C-reactive protein as diagnostic tests for severe sepsis in critically ill adults // Crit Care. - 2010. - 14. - R178.
  3. Biomarkers Definitions Working Group: Biomarkers and surrogate endpoints: preferred definitions and conceptual framework //Clin. Pharmacol. Ther. - 2001. - 69. - Р.89-95.
  4. Brenner T., Schmidt K., Delang M., Mehrabi A., Bruckner T., Lichtenstern C., Martin E., Weigand M.A., Hofer S. Viscoelastic and aggregometric point-of-care testing in patients with septic shock - cross-links between inflammation and haemostasis. Acta Anaesthesiol Scand. - 2012. - 56. - Р.1277-1290.
  5. Pierrakos C., Vincent J.L. Sepsis biomarkers: a review The electronic version of this article is the complete one and can be found online at: http://ccforum.com/content/14/1/R15.
  6. Cavallazzi R, Bennin CL, Hirani A, Gilbert C, Marik PE: Is the band count useful in the diagnosis of infection? An accuracy study in critically ill patients. J Intensive Care Med. - 2010. - 25. - Р.353-357.
  7. Chiairi F., Ickx B., Barvais L., Vincent J-L, Piagnerelli M. Does activated protein C influence the coagulation system assessed by the rotative thromboelastometry analysis [abstract] // Intensive Care Med. - 2009. - Conference: Р.162.
  8. Collins P.W., Macchiavello L.I., Lewis S.J., Macartney N.J., Saayman A.G., Luddington R., Baglin T., Findlay G.P. Global tests of haemostasis in critically ill patients with severe sepsis syndrome compared to controls // Br. J. Haematol. - 2006. - 135. - Р.220-227.
  9. Drake T.A., Cheng J., Chang A., Taylor F.B. Expression of tissue factor, thrombomodulin, and E-selectin in baboons with lethal Escherichia coli sepsis // Am. J. Pathol. - 1993. - 142. - Р.1458-1470.
  10. Durila M., Bronsky J., Harustiak T., Pazdro A., Pechova M., Cvachovec K. Early diagnostic markers of sepsis after oesophagectomy (including thromboelastography) // BMC Anesthesiol. - 2012. - 12:12.
  11. Fisher C.J. Jr, Yan S.B.: Protein C. levels as a prognostic indicator of outcome in sepsis and related diseases // Crit Care Med. - 2000. - 28. - Р.49-56.
  12. Heuer J.G., Sharma G.R., Gerlitz B., Zhang T., Bailey D.L., Ding C., Berg D.T., Perkins D., Stephens E.J., Holmes K.C., Grubbs R.L., Fynboe K.A., Chen Y.F., Grinnell B., Jakubowski J.A. Evaluation of protein C and other biomarkers as predictors of mortality in a rat cecal ligation and puncture model of sepsis // Crit Care Med. - 2004. - 32. - Р.1570-1578.
  13. Kinasewitz G.T., Yan S.B., Basson B., Comp P., Russell J.A., Cariou A., Um S.L., Utterback B., Laterre P.F., Dhainaut J.F. Universal changes in biomarkers of coagulation and inflammation occur in patients with severe sepsis, regardless of causative micro-organism [ISRCTN74215569] // Crit Care. - 2004. - 8. - Р.82-90.
  14. Kumar A., Roberts D., Wood K.E., Light B., Parrillo J.E., Sharma S., Suppes R., Feinstein D., Zanotti S., Taiberg L., Gurka D., Kumar A., Cheang M. Duration of hypotension before initiation of effective antimicrobial therapy is the critical determinant of survival in human septic shock // Crit Care Med. - 2006. - 34. - Р.1589-1596.
  15. Lever A., Mackenzie I. Sepsis: definition, epidemiology, and diagnosis // BMJ. - 2007. - 335. - Р.879-883.
  16. Levi M, Meijers JC. DIC: which laboratory tests are most useful. Blood Rev. - 2011. - 25. Р.33-37.
  17. Lin S.M., Wang Y.M., Lin H.C., Lee K.Y., Huang C.D., Liu C.Y., Wang C.H., Kuo H.P. Serum thrombomodulin level relates to the clinical course of disseminated intravascular coagulation, multiorgan dysfunction syndrome, and mortality in patients with sepsis // Crit Care Med. - 2008. - 36. - Р.683-689.
  18. Madoiwa S., Nunomiya S., Ono T., Shintani Y., Ohmori T., Mimuro J., Sakata Y.: Plasminogen activator inhibitor 1 promotes a poor prognosis in sepsisinduced isseminated intravascular coagulation // Int. J. Hematol. - 2006. - 84. - Р.398-405.
  19. Marshall J.C., Reinhart K.: Biomarkers of sepsis. Crit Care Med. - 2009. - 37. - Р.2290-2298.
  20. Massion P.B., Peters P., Ledoux D, Zimermann V., Canivet J.L., Massion P.P., Damas P., Gothot A. Persistent hypocoagulability in patients with septic shock predicts greater hospital mortality: impact of impaired thrombin generation // Intensive Care Med. - 2012. - 38. - Р.1326-1335.
  21. Nobre V., Harbarth S., Graf J.D., Rohner P., Pugin J. Use of procalcitonin to shorten antibiotic treatment duration in septic patients: a randomized trial // Am J Respir Crit Care Med. - 2008. - 177. - Р.498-505.
  22. Ostrowski S.R., Windelov N.A., Ibsen M., Haase N., Perner A., Johansson P.I. Consecutive thrombelastography clot strength profiles in patients with severe sepsis and their association with 28-day mortality: a prospective study. J. Crit Care 2013. - 28. - Р.317.
  23. Marik P.E. Don’t miss the diagnosis of sepsis! // Critical Care 2014 18:529.
  24. Pettila V., Pentti J., Pettila M., Takkunen O., Jousela I.: Predictive value of antithrombin III and serum C-reactive protein concentration in critically ill patients with suspected sepsis // Crit Care Med. - 2002. - 30. - Р.271-275.
  25. Pralong G., Calandra T., Glauser M.P., Schellekens J., Verhoef J., Bachmann F., Kruithof E.K. Plasminogen activator inhibitor 1: a new prognostic marker in septic shock // Thromb. Haemost. - 1989. - 61. - Р.459-462.
  26. Raineri S.M., Cangemi L., Cortegiani A., Cascio N.D., Mineo G., Evangelico G., Giarratano A.: Fibrinolysis system, monitored by thromboelastography (TEG) and PAI-1 activity, in septic patients undergoing tight glycemic control [abstract] // Intensive Care Med. - 2009. - Conference: S162.
  27. Rangel-Frausto M.S, Wenzel R.P. The epidemiology and natural history of bacterial Sepsis // В книге: Sepsis and multiorgan failure. Ed 1997. - Р.27-34.
  28. Gando S., Saitoh D. A multicenter, prospective validation study of the Japanese Association for Acute Medicine disseminated intravascular coagulation scoring system in patients with severe sepsis Critical Care. - 2013. - 17:R111 doi: 10.1186/cc12783
  29. Karlsson S., Heikkinen M. Predictive value of procalcitonin decrease in patients with severe sepsis: a prospective observational study Critical Care. - 2010. - 14:R205 doi: 10.1186/cc9327
  30. Society of Critical Care Medicine, European Society of Intensive Care Medicine 2013. www.survivingsepsis.org // Surviving Sepsis Campaign: International Guidelines for Management of Severe Sepsis and Septic Shock, 2012.
  31. Su C.P., Chen T.H., Chen S.Y., Ghiang W.C., Wu G.H., Sun H.Y., Lee C.C., Wang J.L., Chang S.C., Chen Y.C., Yen A.M., Chen W.J., Hsueh P.R. Predictive model for bacteremia in adult patients with blood cultures performed at the emergency department: a preliminary report // J. Microbiol Immunol Infect. - 2011. - 44. - Р.449-455.
  32. Tang B.M., Eslick G.D., Craig J.C., McLean A.S.: Accuracy of procalcitonin for sepsis diagnosis in critically ill patients: systematic review and meta-analysis // Lancet Infect Dis. - 2007. - 7. - Р.210-217.
  33. Tromp M., Lansdorp B., Bleeker-Rovers C.P., Gunnewiek J.M., Kullberg B.J., Pickkers P. Serial and panel analyses of biomarkers do not improve the prediction of bacteremia compared to one procalcitonin measurement // J. Infect. - 2012. - 65. - Р.292-301.
  34. Umgelter A., Msmer G., Schmid R.M., Kreymann B. Thromboelastography and platelet function assay in cirrhosis and sepsis [abstract] // Intensive Care Med. - 2009. - Conference: S160.
  35. Wacker C., Prkno A., Brunkhorst F.M., Schlattmann P. Procalcitonin as adiagnostic marker for sepsis: a systematic review and meta-analysis // Lancet Infect Dis. - 2013. - 13. - Р.426-435.
  36. Zakariah A.N., Cozzi S.M., Van Nuffelen M., Clausi C.M., Pradier O., Vincent J.L.: Combination of biphasic transmittance waveform with blood procalcitonin levels for diagnosis of sepsis in acutely ill patients // Crit Care Med. - 2008. - 36. - Р.1507-1512.
  37. Zambon M., Ceola M., Almeida-de-Castro R., Gullo A., Vincent J.L. Implementation of the Surviving Sepsis Campaign guidelines for severe sepsis and septic shock: we could go faster // J. Crit Care. - 2008. - 23. - Р.455-460.

Statistics

Views

Abstract - 59

PDF (Russian) - 7

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2016 KEZKO J.L., LUNINA A.V., GUSYAKOVA O.A., TRUKHANOVA I.G.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies