Сравнительная характеристика чувствительности и специфичности шкал, используемых для диагностики сепсиса у пострадавших с шокогенной термической травмой
Список сокращений
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Современные подходы к клинической диагностике сепсиса….…9
1.2 Обзор критериев, применяемых для диагностики ожогового сепсиса
1.3 Клинико- морфологическое сопоставление диагноза «сепсис»….15
Глава 2. Материал и методы
2.1 Материал исследования
2.2 Методы исследования
2.2.1 Клинические методы исследования
2.2.2 Микробиологические методы исследования
2.2.3 Морфологические методы исследования
2.3 Дизайн исследования
2.4 Статистическая обработка результатов
Глава 3. Результаты
3.1 Сравнительная характеристика шкал и критериев, применяемых для диагностики ожогового сепсиса
3.2 Сравнение оценки по клиническим шкалам у пациентов с документированной инфекцией и без нее
3.3 Сравнение прогностической ценности критериев для развития септического шока
3.4 Сравнение групп по результатам аутопсии
3.5 Оценка чувствительности и специфичности морфологических критериев сепсиса
Заключение
Выводы
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ
Ожоги являются одним из самых тяжелых видов травм, обуславливающих высокую смертность. Кроме того, ожоги являются одним из самых экономически затратных видов травматического повреждения вследствие длительной госпитализации, больших затрат на медикаменты, расходный материал, последующую реабилитацию и коррекцию косметических и функциональных дефектов у таких пациентов [7]. Несмотря на значительные успехи в лечении ожоговых больных, обусловленных совершенствованием хирургической тактики, мер ухода и терапевтических алгоритмов, смертность остается достаточно высокой и составляет в среднем от 1,8% до 34% при ожогах до 50% площади поверхности тела [37].
Основной причиной смерти пациентов, переживших период ожогового шока, является развитие множественной органной дисфункции, обуславливающее летальность в 50 - 70% случаев [24]. Сепсис, рассматриваемый ранее как синдром системного воспалительного ответа на инфекцию [10], обуславливал от 70 до 100% случаев развития МОД [4, 24].
Диагностика ожогового сепсиса представляется достаточно трудной задачей для клиницистов. В течение многих лет сепсис рассматривался как частный случай системной воспалительной реакции. Однако, у пострадавших с ожогами имеет место раннее формирование и длительное течение ССВО, обусловленное наличием большого объема некротических тканей, ишемического-реперфузионного повреждения, бактериальной транслокацией из кишечника вследствие нарушения целостности эпителиального барьера, формированием гиперметаболического синдрома [4]. Кроме того, у ожоговых пациентов одновременно представлено несколько потенциальных очагов инфекции: ожоговые раны, повреждения эпителиального барьера дыхательных путей вследствие ингаляционной травмы и т.д. Таким об-разом, классические диагностические подходы оказываются неэффективными у таких пациентов. С учетом данных особенностей, Американская ожоговая ассоциация в 2007 году опубликовала критерии клинической диагностики сепсиса у обожженных [15]. В этом же году Китайская меди-цинская ассоциация опубликовала свои критерии ожогового сепсиса [34]. В Европе используются критерии, разработанные Французской ожоговой ассоциацией в 2011 году [36]. Однако, литературные данные по использованию данных шкал весьма ограничены, и в основном публикации основаны на анализе американских критериев. Комплексное сравнение данных шкал не описано в доступных нам источниках литературы.
Во многих случаях диагностика сепсиса у пациентов связана с обнаружением микроорганизмов в стерильных средах организма. Однако, полноценная микробиологическая диагностика занимает длительное время, а рекомендации по лечению сепсиса предписывают раннее назначение анти-биотикотерапии [10]. Таким образом, представляется актуальным проанализировать корреляцию оценок по различным шкалам с эпизодами бактериемии у ожоговых больных.
Кроме того, изменяется и взгляд на трактовку сепсиса в целом. Так, в феврале 2016 года были опубликованы материалы Третьей согласительной конференции по сепсису. Было принято решение отказаться от определения сепсиса как синдрома системного воспалительного ответа на инфекцию, поскольку ССВО не носит специфичный характер, и на данный момент сепсис определяется как множественная органная дисфункция, возникшая в прямой связи с инфекций вследствие дисрегуляции иммунного ответа [38]. Однако, исследований по связи новых диагностических критериев и ожогового сепсиса на данный момент нет.
Широко известна прогностическая ценность некоторых шкал, при-меняемых для диагностики сепсиса. Так, например, многократно было подтверждено, что оценка тяжести органной дисфункции по шкале SOFA на различные сроки от момента госпитализации имеет значение в прогнозировании неблагоприятного исхода, 28-дневной летальности [41]. Специализированные шкалы, разработанные для диагностики ожогового сепсиса, несмотря на свою первоначальную диагностическую роль, могут играть и прогностическую, так как во многом базируются на элементах органной дисфункции. Однако, в доступной нам литературе такого анализа не проводилось.
Существуют определенные сложности в морфологической верификации сепсиса. В России традиционно рассматриваются две патоморфологические формы сепсиса – септицемия (т.е. посмертный высев микроорганизмов из стерильных сред и органов) и септикопиемия (т.е. формирование микро- и макроскопических метастатических гнойных очагов). Стоит отметить, что за рубежом данная классификация не используется. Далеко не всегда пациенты, умершие с клинической картиной сепсиса, имеют его патоморфологический субстрат: так, имеются литературные данные о том, что расхождение прижизненного и посмертного диагноза в данном случае составляет до 15% всех случаев, при этом в 4% случаев расхождения были признаны как повлиявшие на наступление летального исхода [21]. Таким образом, представляется актуальным клинико-морфологическое сопоставление и оценка чувствительности и специфичности клинических данных для формирования определенной патоморфологической картины сепсиса.
Цель исследования: провести анализ чувствительности и специфичности различных шкал и критериев, используемых для диагностики ожогового сепсиса.
Задачи исследования:
1. Оценить значимость клинико-лабораторных критериев сепсиса у пострадавших с термической травмой.
2. Провести анализ чувствительности и специфичности диагностических моделей ожогового сепсиса.
3. Оценить предиктивную способность критериев для прогноза развития септического шока.
4. Определить значимость неспецифических морфологических критериев для констатации сепсиса.
Научно-практическая значимость:
1. Впервые проведен комплексный анализ значимости различных клинико-лабораторных критериев для диагностики сепсиса
2. Впервые проведен анализ чувствительности и специфичности специализированных международных критериев для диагностики ожогового сепсиса
3. Определена значимость неспецифических патоморфологических признаков для констатации сепсиса
При анализе различных диагностических моделей выяснено, что наибольший вклад в общую оценку по критериям SIRS вносят лейкоцитоз, тахикардия, количество незрелых нейтрофилов, по американским критериям – тромбоцитопения, энтеральная недостаточность, по французским – увеличение лейкоцитоза, нарастание тахикардии, температурный максимум и минимум, гипотензия, по китайским критериям – лейкоцитоз, тромбоцитопения, гипернатриемия. Некоторые данные согласуются с литературными [29, 31, 32], в которых при оценке различных критериев значимыми оказываются тахикардия, тромбоцитопения, энтеральная недостаточность, как изолированный маркер – гипернатриемия. Однако, во многих литературных источниках [2, 29] указывается, что признаки тахикардия и лейкоцитоз не являются важными в общей оценке по различным критериям. Кроме того, палочкоядерный сдвиг и лейкоцитоз являются предикторами раннего летального исхода и развития септического шока, при этом наилучшим предиктором развития септического шока является количество палочкоядерных лейкоцитов на 2 сутки от момента госпитализации. При этом чувствительность и специфичность количества палочкоядерных лейкоцитов для прогнозирования ранней летальности выше, чем в совокупности у критериев синдрома системного воспалительного ответа. Следовательно, критерии SIRS избыточны и неэффективны в качестве прогностической модели за счет незначимых критериев, входящих в модель. Соглас-но некоторым литературным данным, дисрегуляция иммунного статуса и функции красного костного мозга в ответ на стимуляцию цитокинами выражается, в том числе, и в количестве и функциональных особенностях нейтрофилов. Несмотря на их количество, у пациентов с летальным исходом отмечено раннее развитие функциональной недостаточности нейтрофилов со снижением фагоцитарной и хемотактической активности [6]. Кроме того, по нашим данным, тромбоцитопения является одним из пре-дикторов развития септического шока и раннего летального исхода, что находит свое подтверждение в литературе [40]. Однако, прогностическая ценность отдельно взятых компонентов существенно ниже таковой у китайских критериев и шкалы SOFA.
При оценке органной дисфункции значимый вклад в общую структуру вносят тромбоцитопения, дыхательная и сердечно-сосудистая недостаточность, что полностью подтверждается литературными данными [27]. Кроме того, широко известна предиктивная способность шкалы SOFA для развития септического шока и раннего летального исхода, что подтверждено в нашей работе. Однако, некоторые авторы приводят более высокие пороговые значения для прогнозирования развития септического шока (6 баллов по шкале SOFA), что, возможно, связано с тем, что выборка пациентов изначально имела более высокие значения по шкале органной дисфункции [20].
Наибольшая согласованность в диагностике ожогового сепсиса от-мечена между американскими и китайскими критериями, что, вероятнее всего, связано с общностью многих критериев в обеих диагностических моделях. В то же время, наиболее низкая согласованность отмечена между французской и китайской моделями, что свидетельствует о том, что у одних и тех же пациентов диагноз «сепсис» выставляется по разным моделям неодинаково. Стоит отметить, что, руководствуясь пороговой оценкой по французским критериям 2 балла, диагностировать сепсис можно у не-большого числа пациентов (средняя оценка по французским критериям у различных групп пациентов не превышает 1,8 балла).
Наилучшей диагностической моделью у пациентов с документированной инфекцией является модель, предложенная китайскими экспертами, при этом у таких пациентов достаточным является пороговое значение 4 балла, при этом тромбоцитопения и гипернатриемия являются значимыми факторами, определяющими итоговую оценку. Однако, в доступной нам литературе описана только американская диагностическая модель [17, 29], которая в обеих работах показала достаточно низкую надежность (AUC ниже 0,700).
При оценке морфологической шкалы для диагностики показано, что наличие специфических признаков сепсиса в виде макро- и микроабсцессов не имеет достаточной чувствительности и специфичности, кроме того, наиболее значимыми компонентами оказываются неспецифические при-знаки альтерации микроциркуляции и повреждения органов. При этом чувствительность и специфичность их равна чувствительности и специфичности совокупной модели, что отражает то, что для постановки диагноза «сепсис» достаточными является наличие 2 признаков нарушения микроциркуляции в совокупности с клинической картиной сепсиса.
1. Ильина, В.А. Морфология местных и общих патологических процессов у пострадавших с тяжелой термической травмой: автореф. дис. … д-ра мед. наук: 14.03.02; 14.03.05. – СПб, 2014 г. – 293 с.
2. Ahmedov A. A., Shakirov B. M., Karabaev H. K. Early diagnostics and treatment with acute burn sepsis // Journal of Acute Disease. – 2015. – Т. 4. – №. 3. – С. 214-217.
3. Alobaidi R. et al. Sepsis-associated acute kidney injury // Seminars in nephrology. – 2015. – Т. 35. – №. 1. – С. 2-11.
4. Bloemsma G. C. et al. Mortality and causes of death in a burn centre // Burns. – 2008. – Т. 34. – №. 8. – С. 1103-1107.
5. Bone R. C. et al. Definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. The ACCP/SCCM Consensus Conference Committee. American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine // Chest Journal. – 1992. – Т. 101. – №. 6. – С. 1644-1655.
6. Brown K. A. et al. Neutrophils in development of multiple organ failure in sepsis //The Lancet. – 2006. – Т. 368. – №. 9530. – С. 157-169.
7. Brusselaers N. et al. Severe burn injury in Europe: a systematic review of the incidence, etiology, morbidity, and mortality // Critical care. – 2010. – Т. 14. – №. 5. doi: 10.1186/cc9300.
8. Ceniceros A. et al. Predicting mortality in burn patients with bacteraemia // Infection. – 2015. – С. 1-8.
9. Church D. et al. Burn wound infections // Clinical microbiology reviews. – 2006. – Т. 19. – №. 2. – С. 403-434.
10. Dellinger R. P. et al. Surviving Sepsis Campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock, 2012 // Intensive care medicine. – 2013. – Т. 39. – №. 2. – С. 165-228.
11. Drechsler S. et al. Why do they die? Comparison of selected aspects of organ injury and dysfunction in mice surviving and dying in acute abdominal sepsis // Intensive care medicine experimental. – 2015. – Т. 3. – №. 1. doi: 10.1186/s40635-015-0048-z.
12. Earley Z. M. et al. Burn injury alters the intestinal microbiome and increases gut permeability and bacterial translocation // PloS one. – 2015. – Т. 10. – №. 7. doi: 10.1371/journal.pone.0129996.
13. Emura I., Usuda H. Histopathological and cytological examination of autopsy cases with multiple organ dysfunction syndromes // Pathology international. – 2010. – Т. 60. – №. 6. – С. 443-451.
14. Gajbhiye A. S., Meshram M. M., Kathod A. P. Platelet count as a prognostic indicator in burn septicemia // Indian Journal of Surgery. – 2013. – Т. 75. – №. 6. – С. 444-448.
15. Greenhalgh D. G. et al. American Burn Association consensus conference to define sepsis and infection in burns //Journal of Burn Care & Research. – 2007. – Т. 28. – №. 6. – С. 776-790.
16. Guo F. et al. Association of platelet counts decline and mortality in severely burnt patients // Journal of critical care. – 2012. – Т. 27. – №. 5. doi:10.1016/j.jcrc.2011.12.006.
17. Hogan B. K. et al. Correlation of American Burn Association sepsis criteria with the presence of bacteremia in burned patients admitted to the intensive care unit // Journal of Burn Care & Research. – 2012. – Т. 33. – №. 3. – С. 371-378.
18. Hoorn E. J. et al. Hypernatraemia in critically ill patients: too little water and too much salt // Nephrology Dialysis Transplantation. – 2008. – Т. 23. – №. 5. – С. 1562-1568.
19. Hostler D. et al. Admission temperature and survival in patients admitted to burn centers // Journal of Burn Care & Research. – 2013. – Т. 34. – №. 5. – С. 498-506.
20. Jones A. E., Trzeciak S., Kline J. A. The Sequential Organ Failure Assessment score for predicting outcome in patients with severe sepsis and evidence of hypoperfusion at the time of emergency department presentation // Critical care medicine. – 2009. – Т. 37. – №. 5. – С. 1649-1654.
21. Kallinen O. et al. Comparison of premortem clinical diagnosis and autopsy findings in patients with burns // Burns. – 2008. – Т. 34. – №. 5. – С. 595-602.
22. Kaukonen K. M. et al. Systemic inflammatory response syndrome criteria in defining severe sepsis // New England Journal of Medicine. – 2015. – Т. 372. – №. 17. – С. 1629-1638.
23. Koskinas J. et al. Liver histology in ICU patients dying from sepsis: a clinico-pathological study // World journal of gastroenterology. – 2008. – Т. 14. – №. 9. – С. 1389-1393.
24. Krishnan P. et al. Cause of death and correlation with autopsy findings in burns patients // Burns. – 2013. – Т. 39. – №. 4. – С. 583-588.
25. Lavrentieva A., Kontakiotis T., Bitzani M. Enteral nutrition intolerance in critically ill septic burn patients // Journal of Burn Care & Research. – 2014. – Т. 35. – №. 4. – С. 313-318.
26. Levy M. M. et al. 2001 SCCM/ESICM/ACCP/ATS/SIS international sepsis definitions conference // Intensive care medicine. – 2003. – Т. 29. – №. 4. – С. 530-538.
27. Lorente J. A. et al. Organ dysfunction as estimated by the sequential organ failure assessment score is related to outcome in critically ill burn patients // Shock. – 2009. – Т. 31. – №. 2. – С. 125-131.
28. Mann E. A. et al. Comparison of mortality associated with sepsis in the burn, trauma, and general intensive care unit patient: a systematic review of the literature // Shock. – 2012. – Т. 37. – №. 1. – С. 4-16.
29. Mann-Salinas E. A. et al. Novel predictors of sepsis outperform the American Burn Association sepsis criteria in the burn intensive care unit patient // Journal of Burn Care & Research. – 2013. – Т. 34. – №. 1. – С. 31-43.
30. Mecott G. A. et al. The role of hyperglycemia in burned patients: evidence-based studies // Shock. – 2010. – Т. 33. – №. 1. – С. 5-13.
31. Murray C. K. et al. Evaluation of white blood cell count, neutrophil percentage, and elevated temperature as predictors of bloodstream infection in burn patients // Archives of Surgery. – 2007. – Т. 142. – №. 7. – С. 639-642.
32. Namdar T. et al. Increased mortality in hypernatremic burned patients // German Medical Science. – 2010. – Т. 8. doi: 10.3205/000100.
33. Ni H. et al. Risk factors for and outcomes of hypernatremia in patients with sepsis // The American journal of the medical sciences. – 2016. – T. 351. - №. 3. doi: 10.1016/j.amjms.2016.01.027.
34. Peng Y. Z., Yuan Z. Q. Standardized definitions and diagnostic criteria for infection in burn patients // Chinese journal of burns. – 2007. – Т. 23. – №. 6. – С. 404-405.
35. Phua J. et al. Characteristics and outcomes of culture-negative versus culture-positive severe sepsis // Critical care. – 2013. – Т. 17. – №. 5. doi:10.1186/cc12896.
36. Ravat F. et al. Antibiotics and the burn patient // Burns. – 2011. – Т. 37. – №. 1. – С. 16-26.
37. Seo D. K. et al. Epidemiological trends and risk factors in major burns patients in South Korea: a 10-year experience // Burns. – 2015. – Т. 41. – №. 1. – С. 181-187.
38. Singer M. et al. The Third International Consensus definitions for sepsis and septic shock (Sepsis-3) // JAMA. – 2016. – Т. 315. – №. 8. – С. 801-810.
39. Stoilova Y. D. et al. Immunological and microbiological investigations of patients with burn injuries // Folia Med.(Plovdiv.). – 2007. – Т. 49. – С. 49-58.
40. Venkata C. et al. Thrombocytopenia in adult patients with sepsis: incidence, risk factors, and its association with clinical outcome // Journal of intensive care. – 2013. – Т. 1. – №. 1. doi: 10.1186/2052-0492-1-9.
41. Vincent J. L., Moreno R. Clinical review: scoring systems in the critically ill // Critical Care. – 2010. – Т. 14. – №. 2. doi:10.1186/cc8204. Williams F. N., Herndon D. N., Jeschke M. G. The hypermetabolic response to burn injury and interventions to modify this response // Clinics in plastic surgery. – 2009. – Т. 36. – №. 4. – С. 583-596.
42. Wolf S. E. et al. Enteral feeding intolerance: an indicator of sepsis-associated mortality in burned children // Archives of Surgery. – 1997. – Т. 132. – №. 12. – С. 1310-1314.
43. Zhao H. et al. An evaluation of the diagnostic accuracy of the 1991 American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine and the 2001 Society of Critical Care Medicine/European Society of In-tensive Care Medicine/American College of Chest Physicians/American Thoracic Society/Surgical Infection Society sepsis definition // Critical care medicine. – 2012. – Т. 40. – №. 6. – С. 1700-1706.