APACHE IV är överlägsen MELD-scoring-systemet när det gäller att förutsäga prognos hos patienter efter ortotopisk levertransplantation

Abstract

Denna studie syftar till att jämföra APACHE IV:s effektivitet med MELD-scoring-systemet när det gäller att förutsäga risken för dödlighet efter ortotopisk levertransplantation (OLT). En retrospektiv kohortstudie genomfördes baserat på totalt 195 patienter som togs in på intensivvårdsavdelningen efter ortotopisk levertransplantation (OLT) mellan februari 2006 och juli 2009 i Guangzhou, Kina. APACHE IV- och MELD-poängsystem användes för att förutsäga den postoperativa dödligheten efter OLT. Området under den mottagande karakteristiska kurvan (AUC) och Hosmer-Lemeshow C-statistiken användes för att bedöma diskrimineringen och kalibreringen av APACHE IV respektive MELD. Tjugosju patienter dog under sjukhusvistelsen med en dödlighet på 13,8 %. Medelvärdena för APACHE IV och MELD var 42,32 ± 21,95 respektive 18,09 ± 10,55, och APACHE IV visade bättre diskriminering än MELD; ytorna under den mottagaroperativa karakteristiska kurvan för APACHE IV och MELD var 0,937 och 0,694 ( för båda modellerna), vilket indikerade att det prognostiska värdet av APACHE IV var relativt högt. Båda modellerna var välkalibrerade (Hosmer-Lemeshow C-statistiken var 1,568 och 6,818 för APACHE IV respektive MELD; för båda). De respektive Youden-indexen för APACHE IV, MELD och kombinationen av APACHE IV och MELD var 0,763, 0,430 och 0,545. Det prognostiska värdet av APACHE IV är högt men underskattar fortfarande den totala sjukhusdödligheten, medan det prognostiska värdet av MELD är svagt. APACHE IV:s funktion är således bättre än MELD:s.

1. Bakgrund

Levertransplantation har blivit exklusiv och genomförbar behandling för olika leversjukdomar i slutskedet, inklusive levercirros, akut leversvikt och tumör . Även om levertransplantationer genomförs i stor utsträckning är dödligheten fortfarande mycket hög, så mycket som 5 %8 %.

Då det hittills inte funnits något objektivt och exakt utvärderingsverktyg tillgängligt för att förutsäga utfallet av levertransplantationer. APACHE (Acute physiology and chronic health evaluation) är ett av de mest använda och auktoritativa poängsystemet för utvärdering av svårighetsgrad och prognos av kritiskt sjuka sjukdomar, inklusive levertransplantation, och APACHE IV visade ett bättre prediktionsvärde än APACHE II och APACHE III .

MELD (Model for End-Stage Liver Disease) är ett annat viktigt poängsystem för att förutsäga dödligheten hos kritiskt sjuka patienter och är en överlevnadsmodell. Denna modell har antagits för system för tilldelning av donatorlever i Förenta staterna 2002 . Dessutom har MELD rapporterats användas för att förutsäga resultatet av levertransplantationer .

Detta syftar därför till att undersöka och jämföra effekterna av APACHE IV, MELD och kombinationen APACHE IV med MELD för att förutsäga dödlighetsrisken efter ortotopisk levertransplantation.

2. Metoder och patienter

2.1. Patienter

En retrospektiv kohortstudie genomfördes. Vid ett levertransplantationscenter i Guangzhou inkluderades totalt 195 patienter som togs in på intensivvårdsavdelningen efter ortotopisk levertransplantation (OLT) mellan februari 2006 och juli 2009 när de uppfyllde inklusionskriterierna. Inklusionskriterierna omfattade ålder > 18 år, patienter med OLT för första gången, levertransplantationspatienter med kadaverdonator (hjärtdöd) och hjärndöd donator samt patienter som hade legat mer än fyra timmar på intensivvårdsavdelningen efter OLT-operationen. Levertransplantation med levande donator, multipla organtransplantationer och tidigare organtransplantationer uteslöts.

2.2. Datainsamling

Data samlades in av forskarna oberoende av varandra och dubbelkontroll genomfördes. Vi registrerade uppgifterna för föregående dag om de uppgifter som användes för att beräkna APACHE IV-poängen saknades, och vi registrerade uppgifterna för de två första dagarna om uppgifterna för föregående dag saknades.

På APACHE IV-poängsystemet tas hänsyn till ålder, kroniska hälsotillstånd och den akuta fysiologipoängen (APS). APS baseras på den sämsta mätningen under de första 24 timmarna på intensivvårdsavdelningen. Glasgow Coma Scale (GCS) poäng, om sedering eller förlamning resulterade i en oförmåga att bedöma GCS, och Pao2/Fio2 registrerades som en del av datainsamlingen för APS. Alla följande registrerades också: diagnoser vid intagning på intensivvårdsavdelningen, intagningskälla, vistelsetid före intagningen på intensivvårdsavdelningen, om patienten fick mekanisk ventilation dag 1, genomgick akut kirurgi eller återinfördes på intensivvårdsavdelningen och om en patient med akut hjärtinfarkt fick trombolysbehandling under 24 timmar före eller efter intagningen på intensivvårdsavdelningen. Dessa uppgifter samlades in under de första 24 timmarna efter intagningen på intensivvårdsavdelningen och matades in i en datorbaserad APACHE IV-kalkylator. Kalkylatorn returnerar värden som inkluderar APACHE-poäng, förutspådd dödlighet och förutspådd vistelsetid på intensivvårdsavdelningen.

MELD-poängen bestämdes före OLT med hjälp av följande ekvation: där INR är internationellt normaliserat förhållande och kreatinin och bilirubin uttrycks i mg/dl. Värdena ligger mellan 6 och 40, beroende på de kliniska förhållandenas svårighetsgrad.

2.3. Statistisk analys

Resultaten för alla patienter presenterades med frekvenser, procentandelar, medelvärden och standardavvikelser. Korrelationen mellan den förutspådda och den faktiska LOS på intensivvårdsavdelningen testades med Spearman-testet, och skillnaderna testades med Wilcoxon-testet. Diskrimineringen och noggrannheten hos APACHE IV och MELD för att förutsäga den tidiga dödligheten hos OLT-patienter beskrevs med hjälp av mottagaroperationskarakteristiska kurvor (ROC) och Hosmer-Lemeshow-testet. Diskrimineringen av en prognostisk modell definieras som förmågan att skilja mellan överlevare och icke överlevare. Diskrimineringen av APACHE IV och MELD för att förutsäga sjukhusdödlighet analyserades genom att beräkna arean under de mottagaroperativa karakteristiska kurvorna (AUC). En AUC på >0,9 ansågs vara utmärkt; 0,7 till 0,9, acceptabelt; 0,5 till 0,7, dåligt. Modellens kalibrering är graden av överensstämmelse mellan den förutspådda mortaliteten och den faktiska mortaliteten. Hosmer-Lemeshow C-statistiken användes för att fastställa modellens kalibrering. En modell med god kalibrering bör ha en Hosmer-Lemeshow-statistik med frihetsgrader som är ungefär lika med antalet kategorier minus 2 samt en . Standardiserade mortalitetskvoter (SMR) beräknades genom att dividera de faktiska frekvenserna med de frekvenserna som förutspåddes av APACHE IV. Signifikansnivån sattes till . Alla statistiska analyser utfördes med hjälp av SPSS 13.0.

3. Resultat

Denna retrospektiva studie omfattade 195 vuxna patienter, bestående av 171 män och 24 kvinnor med en total medelålder på år, som togs in på intensivvårdsavdelningen under den omedelbara OLT-postoperativa perioden. Tjugosju dog under sjukhusvistelsen med en dödlighet på 13,8 %; de totala genomsnittliga APACHE IV- och MELD-poängen var , och . De genomsnittliga APACHE IV- och MELD-poängen för icke överlevande och överlevande var jämfört med och jämfört med . Den genomsnittliga dödligheten på sjukhus för icke-survivors och överlevare var ()% respektive ()% (). Uppgifterna visas i tabellerna 1, 2 och 3.

AUC för APACHE IV- och MELD-prediktionerna av mortalitet under sjukhusvistelse var 0,937 (95 %CI, 0,892-0,981) respektive 0,694 (95 %CI, 0,51-0,817); för båda modellerna. De två modellerna var välkalibrerade (med Hosmer-Lemeshow C-statistik på 1,568 respektive 6,818 för APACHE IV och MELD; för båda modellerna). Data visades i figur 1.

Figur 1

Receiver operating characteristic curves for the death risks of the acute physiology and chronic health evaluation IV (APAHCE IV) and the Model for End-stage Liver Disease (MELD) at preorthotopic liver transplantation (OLT). AUC, area under den mottagaroperativa karakteristiska kurvan.

Det högsta Youden-indexet var 0,763 när APACHE IV-poängen var 55,5 vid gränsvärdet, vilket visade på en specificitet på 0,911, en sensitivitet på 0,852, ett positivt prediktivt värde (PPV) på 0,605 och ett negativt prediktivt värde (NPV) på 0,975. Det högsta Youden-indexet var 0,430 när MELD-poängen var 20,7 vid gränsvärdet, vilket visade en specificitet på 0,726, en sensitivitet på 0,704, ett positivt prediktivt värde (PPV) på 0,292 och ett negativt prediktivt värde (NPV) på 0,938. I kombinationstestet klassificerades den förutspådda dödligheten som ett positivt resultat när APACHE IV-poängen ≥ 55,5 och MELD-poängen ≥ 20,07. Uppgifterna visades i tabell 4.

Medianvärdet för den förutspådda intensivvårdslängden för de överlevande var 3,21 (2,39, 4,82) dagar, och medianvärdet för den faktiska intensivvårdslängden var 3,71 (2,38, 5,47) dagar. Det fanns ett samband mellan den predikterade ICU LOS och den faktiska ICU LOS (, ). När vi jämförde den förutspådda ICU LOS med den faktiska ICU LOS för överlevande, märkte vi att den förstnämnda var kortare än den sistnämnda (, ).

4. Diskussion

Studien satte APACHE IV och MELD för att utvärdera deras validitet på posttransplantation av lever. Vi fann att AUC för APACHE IV var högre än för MELD. Vi visade också att icke överlevande var högre i genomsnittlig APACHE IV-poäng än överlevande. Således kan våra resultat ge viss vägledning i bedömningen av resultatet för patienter efter levertransplantation.

Här underskattades sjukhusmortaliteten genom att använda APACHE IV-poängsystemet (SMR var 3,68, 95 %CI: 2,38 till 4,96). I motsats till den ursprungliga studien av Zimmerman et al. ,visade SMR på 0,997 liten skillnad mellan den förutspådda sjukhusdödligheten och den faktiska sjukhusdödligheten. Flera orsaker kan förklara denna skillnad. För det första är våra uppgifter kanske inte nationellt representativa eftersom insamlingen var begränsad till patienter som lades in på intensivvårdsavdelningen efter OLT. Dessutom påverkades återhämtningsprocessen hos OLT-patienterna av donatorernas egenskaper och kirurgernas erfarenhet. Slutligen kan de olika nivåerna på intensivvårdsavdelningarna förklara denna diskrepans.

ROC-kurvornas poängsystem används för att förutsäga sensitivitet och specificitet för dödsfall. Arean under den mottagaroperativa karakteristiska kurvan för APACHE IV var 0,937, dock högre än det värde på 0,88 som rapporterades i den ursprungliga studien av Zimmerman et al. , vilket tyder på att APACHE IV-poängsystemet har en god förmåga att skilja eventuella icke överlevande från överlevande. Denna skillnad kan bero på att Zimmermans ursprungliga data för APACHE IV huvudsakligen härrörde från integrerade intensivvårdsavdelningar som valts ut för komplexa sjukdomar, medan ämnena i denna studie var specifika för intensivvårdspatienter med OLT. APACHE IV-poängen var välkalibrerad (Hosmer-Lemeshow var 1,568; ). Däremot har andra studier rapporterat dåligt kalibrerade APACHE IV-poäng som överskattade sjukhusdödligheten på integrerade intensivvårdsavdelningar . Enligt vår studie hade APACHE IV-poängen en bättre kalibrering när den tillämpades på specialiserade intensivvårdsavdelningar, t.ex. för OLT-patienter; detta poängsystem är känsligt när det gäller att skilja eventuella icke överlevande från överlevande. Jämfört med data från integrerade intensivvårdsavdelningar visade APACHE IV-poängen bättre prediktiv validitet på en specialiserad intensivvårdsavdelning, vilket har visats av Knaus . Dessa resultat tyder på att APACHE IV-poängsystemet är mer lämpligt för att förutsäga prognosen för patienter på specialiserade intensivvårdsavdelningar än på integrerade intensivvårdsavdelningar.

MELD-poängen baseras på tre biokemiska variabler som är objektiva och lätta att få fram, nämligen det internationella normaliserade förhållandet för protrombin, serumkreatinin och serumbilirubin. Njurfunktionen erkänns ofta som en viktig faktor för patienternas överlevnad och ges stor vikt i MELD-poängsystemet. I vår studie var MELD-poängvärdena hos icke överlevande () högre än hos överlevande (), . Detta resultat visade att MELD-poängen kan förutsäga tidiga resultat av transplantationer och, som tidigare rapporterats, sjukhusdödlighet. MELD-poängen före transplantation var 15~25, och dödligheten var 6,12 % på den lägsta nivån; vid <15 var dödligheten 8,08 %, och vid >25 var dödligheten 34,04 %, vilket var den högsta bland grupperna. Valet av lämpliga patienter och tidpunkt för OLT är komplext och beror på flera faktorer, t.ex. överlevnad, morbiditet, resursanvändning och livskvalitet. Våra resultat tyder på att patienter med lägre dödsrisker inte var lämpliga för levertransplantation; i sådana fall kan överlevnadstiderna vara korta. Därför var de medelhöga MELD-poängen (15~25) bäst lämpade för operationen; detta bekräftar resultaten från Merion et al. att låg eller hög MELD-poäng inte är den mest lovande indikatorn .

ROC-kurvornas poängsystem användes för att förutsäga sensitivitet och specificitet för dödsfall. Arean under den mottagaroperativa karakteristiska kurvan för MELD var 0,694, ett relativt lågt prognostiskt värde. MELD-poängsystemet var välkalibrerat (Hosmer-Lemeshow var 6,818; ). Basile-Filho et al. rapporterade att arean under den mottagaroperativa karakteristiska kurvan för MELD endast är 0,5 . Det prognostiska värdet för att förutsäga sjukhusdödlighet efter operationen var lågt, vilket också visades i andra studier.

Då det hittills inte funnits något objektivt och exakt utvärderingsverktyg tillgängligt för att förutsäga utfallet av levertransplantationer Det högsta Youden-indexet var 0.430 när MELD-poängen låg på ett gränsvärde på 20,07, vilket visade på en specificitet på 0,726, en känslighet på 0,704, ett positivt prediktivt värde (PPV) på 0,292 och ett negativt prediktivt värde (NPV) på 0,938. Detta resultat visade att APACHE IV var högre än MELD när det gäller sensitivitet och specificitet, vilket främst berodde på att APACHE IV tar hänsyn till diagnosen vid intagningen och objektiva data. Barie et al. rapporterade att det skulle vara bättre att kombinera APACHE IV med ett annat kritiskt poängsystem för att ge en mer exakt förutsägelse . I den här studien hade kombinationen av APACHE IV och MELD visserligen den högsta specificiteten och PPV, men dess Youden-index var endast 0,545. Vincent ansåg att olika kritiska poängsättningssystem kan hjälpa varandra i bedömningen, snarare än att konkurrera med varandra. Det kombinerade APACHE IV och MELD förbättrade den prediktiva noggrannheten för postoperativ dödlighet jämfört med MELD, men försämrade noggrannheten jämfört med APACHE IV. Youden-indexet var således högst när man använde enbart APACHE IV-poäng. Därför är APACHE IV:s funktion bättre än andras.

Prediktion av ICU LOS med APACHE IV används för att utvärdera och jämföra den övergripande effektiva användningen av ICU på medicinska centra. Vård på intensivvårdsavdelningen stod för cirka 13 % av sjukhuskostnaderna och 4,2 % av de nationella hälso- och sjukvårdsutgifterna . Vi fann att skillnaden mellan den förutspådda ICU LOS och den faktiska ICU LOS var betydande , men korrelationen mellan dem var dålig . APACHE IV-modellen ger kliniskt användbara prognoser för ICU LOS för kritiskt sjuka patientgrupper, men dess noggrannhet och användbarhet är fortfarande begränsad, vilket visades i studien av Vasilevskis et al. .

Sammanfattningsvis är APACHE IV-modellens prognostiska värde högre än MELD-scoresystemets; den behöver därför valideras på flera intensivvårdsavdelningar.

Författarnas bidrag

Yueyun Hu och Xianling Zhang har bidragit lika mycket till detta arbete.