APACHE IV is superieur aan MELD scoringssysteem in het voorspellen van de prognose bij patiënten na orthotope levertransplantatie
Abstract
Deze studie heeft tot doel de efficiëntie van APACHE IV te vergelijken met die van MELD scoringssysteem voor het voorspellen van het risico op sterfte na orthotope levertransplantatie (OLT). Er werd een retrospectieve cohortstudie uitgevoerd op basis van in totaal 195 patiënten die op de IC waren opgenomen na orthotope levertransplantatie (OLT) tussen februari 2006 en juli 2009 in Guangzhou, China. APACHE IV en MELD scoring systemen werden gebruikt om de postoperatieve mortaliteit na OLT te voorspellen. De oppervlakte onder de receiver operating characteristic curve (AUC) en de Hosmer-Lemeshow C statistiek werden gebruikt om de discriminatie en kalibratie van APACHE IV en MELD, respectievelijk, te beoordelen. Zevenentwintig patiënten overleden tijdens de ziekenhuisopname met een sterftecijfer van 13,8%. De gemiddelde scores van APACHE IV en MELD waren respectievelijk 42,32 ± 21,95 en 18,09 ± 10,55, en APACHE IV liet een betere discriminatie zien dan MELD; de gebieden onder de receiver operating characteristic curve voor APACHE IV en MELD waren 0,937 en 0,694 ( voor beide modellen), wat aangaf dat de prognostische waarde van APACHE IV relatief hoog was. Beide modellen waren goed gekalibreerd (De Hosmer-Lemeshow C-statistieken waren 1,568 en 6,818 voor APACHE IV en MELD, resp.; voor beide). De respectievelijke Youden-indexen van APACHE IV, MELD, en combinatie van APACHE IV met MELD waren 0,763, 0,430, en 0,545. De prognostische waarde van APACHE IV is hoog, maar onderschat nog steeds de totale ziekenhuissterfte, terwijl de prognostische waarde van MELD slecht is. De functie van de APACHE IV is dus beter dan die van de MELD.
1. Achtergrond
Lever transplantatie is uitgegroeid tot exclusieve en haalbare behandeling voor verschillende eindstadium leverziekten, waaronder levercirrose, acuut leverfalen en tumor . Hoewel levertransplantatie op grote schaal wordt uitgevoerd, blijft de mortaliteit aanzienlijk hoog, zo veel als 5%8% .
Omdat er geen objectieve en nauwkeurige evaluatie-instrument beschikbaar was voor de voorspelling van het resultaat voor levertransplantatie tot nu toe . Acute fysiologie en chronische gezondheid evaluatie (APACHE) is een van de meest gebruikte en gezaghebbende scoringssysteem voor de evaluatie van de ernst en de prognose van kritisch zieke ziekten, met inbegrip van levertransplantatie, en APACHE IV toonde een betere voorspellende waarde ten opzichte van APACHE II en APACHE III .
Het Model for End-Stage Liver Disease (MELD) is een ander belangrijk scoringssysteem voor de voorspelling van de mortaliteit van kritisch zieke patiënten en is een overlevingsmodel. Dit model is in 2002 in de Verenigde Staten ingevoerd voor systemen voor de toewijzing van donorlevers. Bovendien is gemeld dat MELD wordt gebruikt voor het voorspellen van het resultaat van levertransplantatie.
Daarom is dit gericht op het onderzoeken en vergelijken van de effecten van APACHE IV, MELD en combinatie APACHE IV met MELD voor het voorspellen van het mortaliteitsrisico na orthotope levertransplantatie.
2. Methoden en patiënten
2.1. Patiënten
Er werd een retrospectieve cohortstudie uitgevoerd. In een levertransplantatiecentrum in Guangzhou werden in totaal 195 patiënten opgenomen op de IC na orthotope levertransplantatie (OLT) tussen februari 2006 en juli 2009 wanneer zij voldeden aan de inclusiecriteria. De inclusiecriteria omvatten leeftijd > 18 jaar, patiënten met OLT voor de eerste keer, kadaver donor (hartdood) en hersendode donor levertransplantatie patiënten, en patiënten die meer dan vier uur op de ICU hadden gelegen na OLT operatie. Levertransplantatie bij levende donoren, meervoudige orgaantransplantatie en eerdere orgaantransplantatie werden uitgesloten.
2.2. Gegevensverzameling
De gegevens werden door de onderzoekers onafhankelijk van elkaar verzameld, en er werd een dubbele controle uitgevoerd. We noteerden de gegevens van de vorige dag als de gegevens voor de berekening van de APACHE IV-scores ontbraken, en we noteerden de gegevens van de eerste twee dagen als de gegevens van de vorige dag ontbraken.
Het APACHE IV-scoresysteem houdt rekening met leeftijd, chronische gezondheidsaandoeningen en de acute fysiologie score (APS). De APS is gebaseerd op de slechtste meting gedurende de eerste 24 uur op de IC. De Glasgow Coma Scale (GCS) score, of sedatie of verlamming resulteerde in een onvermogen om de GCS te beoordelen, en Pao2/Fio2 werden geregistreerd als onderdeel van de gegevensverzameling voor APS. Al het volgende werd ook geregistreerd: IC-opnamediagnoses; bron van opname; verblijfsduur voor IC-opname; of een patiënt mechanische beademing kreeg op dag 1, een spoedoperatie onderging, of een IC-heropname was; en of een patiënt met een acuut myocardinfarct trombolytische therapie kreeg in de 24 uur voor of na IC-opname. Deze gegevens werden verzameld tijdens de eerste 24 uur van opname op de ICU en werden ingevoerd in een computergebaseerde APACHE IV-calculator. De calculator geeft waarden terug die de APACHE score, het voorspelde sterftecijfer en de voorspelde ICU verblijfsduur omvatten.
De MELD score werd voorafgaand aan OLT bepaald met behulp van de volgende vergelijking: waarbij INR de internationale genormaliseerde ratio is en creatinine en bilirubine worden uitgedrukt in mg/dL. De waarden liggen tussen 6 en 40, afhankelijk van de ernst van de klinische condities.
2.3. Statistische analyse
De uitkomsten van alle patiënten werden weergegeven door middel van frequenties, percentages, gemiddelde waarden, en standaarddeviaties. De correlatie tussen de voorspelde en de werkelijke ICU LOS werd getest met de Spearman test, en de verschillen werden getest met de Wilcoxon test. De discriminatie en nauwkeurigheid van APACHE IV en MELD om de vroege mortaliteit van OLT patiënten te voorspellen werden beschreven door receiver operating characteristic curves (ROC) en de Hosmer-Lemeshow test. De discriminatie van een prognostisch model wordt gedefinieerd als het vermogen om onderscheid te maken tussen overlevenden en niet-overlevenden. De discriminatie van APACHE IV en MELD om ziekenhuissterfte te voorspellen werd geanalyseerd door de oppervlakte onder de receiver operating characteristic curves (AUC) te berekenen. Een AUC van >0,9 werd als uitstekend beschouwd; 0,7 tot 0,9, aanvaardbaar; 0,5 tot 0,7, slecht. De kalibratie van het model is de mate van overeenstemming tussen de voorspelde mortaliteit en de werkelijke mortaliteit. De Hosmer-Lemeshow C-statistiek werd gebruikt om de kalibratie van het model te bepalen. Een model met een goede kalibratie moet een Hosmer-Lemeshow statistiek hebben met vrijheidsgraden die ongeveer gelijk zijn aan het aantal categorieën min 2 en een . Gestandaardiseerde mortaliteitsratio’s (SMR’s) werden berekend door de werkelijke sterfte te delen door de door APACHE IV voorspelde sterfte. Het significantieniveau werd vastgesteld op . Alle statistische analyses werden uitgevoerd met SPSS 13.0.
3. Resultaten
Deze retrospectieve studie omvatte 195 volwassen patiënten, bestaande uit 171 mannen en 24 vrouwen met een totale gemiddelde leeftijd van jaar, die werden opgenomen op de ICU tijdens de onmiddellijke OLT postoperatieve periode. Zevenentwintig overleden tijdens de ziekenhuisopname met een sterftecijfer van 13,8%; de algemene gemiddelde APACHE IV- en MELD-scores waren , en . De gemiddelde APACHE IV en MELD scores van niet-overlevenden en overlevenden waren versus en versus . De gemiddelde voorspelde ziekenhuissterftecijfers van niet-overlevenden en overlevenden waren ()% en ()%, respectievelijk (). De gegevens zijn weergegeven in de tabellen 1, 2 en 3.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hosp: Ziekenhuis. ICU: Intensive care unit. Pred: Predicted. LOS: Lengte van verblijf. Yrs: Jaren. Hrs: Uren. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
De AUC van de APACHE IV- en MELD-voorspellingen van mortaliteit tijdens ziekenhuisopname was 0,937 (95%CI, 0,892 tot 0,981) en 0,694 (95%CI, 0,51 tot 0,817), respectievelijk; voor beide modellen. De twee modellen waren goed gekalibreerd (met Hosmer-Lemeshow C-statistieken van 1,568 en 6,818 voor APACHE IV en MELD, resp. voor beide modellen). De gegevens zijn weergegeven in figuur 1.
Ontvanger-operationele karakteristieken curven voor de overlijdensrisico’s van de acute fysiologie en chronische gezondheidsevaluatie IV (APAHCE IV) en het Model voor eindstadium leverziekte (MELD) bij preorthotope levertransplantatie (OLT). AUC, oppervlakte onder de receiver operating characteristic curve.
De hoogste Youden-index was 0,763 wanneer de APACHE IV-score bij de afkapwaarde 55,5 was, wat een specificiteit van 0,911, een sensitiviteit van 0,852, een positief voorspellende waarde (PPV) van 0,605 en een negatief voorspellende waarde (NPV) van 0,975 liet zien. De hoogste Youden-index was 0,430 wanneer de MELD-score bij de afkapwaarde 20,7 was, wat een specificiteit van 0,726, een sensitiviteit van 0,704, een positief voorspellende waarde (PPV) van 0,292 en een negatief voorspellende waarde (NPV) van 0,938 liet zien. In de combinatietest werd het voorspelde sterftecijfer als positief geclassificeerd wanneer APACHE IV-score ≥ 55,5, en MELD-score ≥ 20,07. De gegevens werden weergegeven in tabel 4.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
De mediane voorspelde ICU LOS van overlevenden was 3,21 (2,39, 4,82) dagen, en de mediane werkelijke ICU LOS was 3,71 (2,38, 5,47). Er was een verband tussen de voorspelde ICU-losduur en de werkelijke ICU-losduur (, ). Bij vergelijking van de voorspelde ICU LOS met de werkelijke ICU LOS van overlevenden, zagen we dat de eerste korter was dan de laatste (, ).
4. Discussie
De studie zette APACHE IV en MELD om hun validiteit op posttransplantatie van lever te evalueren. Wij vonden dat de AUC van APACHE IV hoger was dan die van MELD. Wij toonden ook aan dat niet-overlevenden hoger waren in de gemiddelde APACHE IV score dan overlevenden. Onze resultaten kunnen dus enig houvast bieden bij de uitkomstbeoordeling van patiënten na levertransplantatie.
Hier werd de ziekenhuissterfte onderschat door het gebruik van het APACHE IV-scoresysteem (SMR was 3,68, 95%CI: 2,38 tot 4,96). In tegenstelling tot de oorspronkelijke studie van Zimmerman et al., toonde de SMR van 0,997 weinig verschil tussen de voorspelde ziekenhuissterfte en de werkelijke ziekenhuissterfte. Verschillende redenen zouden dit verschil kunnen verklaren. Ten eerste zijn onze gegevens mogelijk niet landelijk representatief omdat de verzameling beperkt was tot patiënten die na OLT op de IC werden opgenomen. Bovendien werd het genezingsproces van OLT patiënten beïnvloed door de kenmerken van de donors en de ervaring van de chirurgen. Tenslotte kunnen de verschillende niveaus van ICU’s een verklaring zijn voor deze discrepantie.
Het ROC-curvescoresysteem wordt gebruikt voor het voorspellen van de sensitiviteit en specificiteit van overlijden. Het gebied onder de receiver operating characteristic curve van APACHE IV was echter 0,937, hoger dan de waarde van 0,88 die in de oorspronkelijke studie van Zimmerman et al. werd gerapporteerd, wat suggereert dat het APACHE IV scoresysteem een goed vermogen heeft om mogelijke niet-overlevenden van overlevenden te onderscheiden. Dit verschil kan komen doordat de oorspronkelijke gegevens van Zimmerman voor APACHE IV meestal afkomstig waren van geïntegreerde ICU’s geselecteerd voor complexe ziekten, terwijl de onderwerpen van deze studie specifiek waren voor ICU-patiënten met OLT. De APACHE IV score was goed gekalibreerd (Hosmer-Lemeshow was 1,568; ). In tegenstelling hiermee rapporteerden andere studies slecht gekalibreerde APACHE IV-scores die de ziekenhuissterfte in geïntegreerde ICU’s overschatten. Volgens onze studie had de APACHE IV-score een betere kalibratie wanneer deze werd toegepast op gespecialiseerde ICU’s, zoals OLT-patiënten; dit scoresysteem is gevoelig om mogelijke niet-overlevenden van overlevenden te onderscheiden. In vergelijking met gegevens van geïntegreerde ICU’s, vertoonde de APACHE IV-score een betere voorspellende validiteit in een gespecialiseerde ICU, hetgeen is aangetoond door Knaus . Deze resultaten suggereerden dat het APACHE IV scoresysteem geschikter is voor het voorspellen van de prognose van patiënten in gespecialiseerde ICU’s dan in de geïntegreerde ICU’s.
De MELD score is gebaseerd op 3 biochemische variabelen die objectief en gemakkelijk te verkrijgen zijn, namelijk de internationale genormaliseerde ratio van protrombine, serum creatinine, en serum bilirubine. De nierfunctie wordt vaak erkend als een belangrijke determinant van de overleving van de patiënt en krijgt een zwaar gewicht in het MELD scoresysteem. In onze studie waren de MELD score waarden in niet-overlevenden () hoger dan in overlevenden (), . Dit resultaat toonde aan dat de MELD score vroege uitkomsten van transplantatie kan voorspellen en, zoals eerder gemeld, ziekenhuismortaliteit. De pretransplantatie MELD scores waren 15~25, en het sterftecijfer was 6,12% op het laagste niveau; bij <15, was het sterftecijfer 8,08%, en bij >25, was het sterftecijfer 34,04%, dat was het hoogste onder de groepen. De selectie van de juiste patiënten en timing voor OLT is complex en hangt af van meerdere factoren, zoals overleving, morbiditeit, gebruik van middelen, en kwaliteit van leven. Onze resultaten suggereerden dat patiënten met een lager overlijdensrisico niet geschikt waren voor levertransplantatie; in dergelijke gevallen kan de overlevingsduur kort zijn. Daarom waren de gemiddelde MELD-scores (15~25) het meest geschikt voor de operatie; dit bevestigt de resultaten van Merion et al. dat de lage of hoge MELD-score niet de meest veelbelovende indicator is .
Het ROC-curvescoresysteem werd gebruikt om de gevoeligheid en specificiteit van overlijden te voorspellen. Het gebied onder de receiver operating characteristic curve voor MELD was 0,694, een relatief lage prognostische waarde. Het MELD scoresysteem was goed gekalibreerd (Hosmer-Lemeshow was 6,818; ). Basile-Filho et al. meldden dat het gebied onder de receiver operating characteristic curve van MELD slechts 0,5 is. De prognostische waarde om ziekenhuissterfte na de operatie te voorspellen was laag, hetgeen ook werd aangetoond in andere studies.
Aangezien er geen objectief en nauwkeurig evaluatie-instrument beschikbaar was voor het voorspellen van de uitkomst voor levertransplantatie tot nu toe De hoogste Youden-index was 0.430 wanneer de MELD-score op een afkapwaarde van 20,07 lag, wat een specificiteit van 0,726, een sensitiviteit van 0,704, een positief voorspellende waarde (PPV) van 0,292 en een negatief voorspellende waarde (NPV) van 0,938 liet zien. Dit resultaat gaf aan dat APACHE IV hoger was dan MELD met betrekking tot sensitiviteit en specificiteit, wat vooral te wijten was aan het feit dat APACHE IV rekening houdt met de diagnose bij opname en met objectieve gegevens. Barie et al. meldden dat het beter zou zijn om APACHE IV te combineren met een ander kritisch scoringssysteem om een meer accurate voorspelling te geven. In deze studie had de combinatie van APACHE IV en MELD weliswaar de hoogste specificiteit en PPV, maar de Youden-index was slechts 0,545. Vincent was van mening dat verschillende kritische scoringssystemen elkaar kunnen helpen in hun beoordeling, in plaats van met elkaar te concurreren. De gecombineerde APACHE IV en MELD verbeterde de voorspellende nauwkeurigheid voor postoperatieve mortaliteit ten opzichte van MELD, maar verminderde de nauwkeurigheid in vergelijking met APACHE IV. De Youden index was dus het hoogst bij gebruik van de APACHE IV scores alleen. Daarom is de functie van APACHE IV beter dan die van anderen.
Voorspelling van ICU LOS door APACHE IV wordt gebruikt om het algemene efficiënte gebruik van de ICU in een medisch centrum te evalueren en te vergelijken. De zorg op de ICU was goed voor ongeveer 13% van de ziekenhuiskosten en 4,2% van de nationale gezondheidsuitgaven . Deze kosten werden grotendeels verklaard door de LOS op de ICU. Wij vonden dat het verschil tussen de voorspelde ICU LOS en de werkelijke ICU LOS significant was, maar de correlatie tussen beide was slecht. Het APACHE IV model biedt klinisch bruikbare ICU LOS voorspellingen voor kritisch zieke patiëntengroepen, maar de nauwkeurigheid en bruikbaarheid zijn nog steeds beperkt, zoals aangetoond in de studie van Vasilevskis et al.
Samenvattend, de prognostische waarde van APACHE IV is hoger dan die van het MELD-scoresysteem; daarom moet het worden gevalideerd in meerdere IC-centra.
Authors’ Contribution
Yueyun Hu en Xianling Zhang leverden gelijke bijdragen aan dit werk.