Prognostische Auswirkungen der erhöhten Fraktion der Ejektion des linken Ventrikels bei Patienten mit Sepsis

Summary

Diese Studie bewertet Sepsis-Patienten im Beth Israel Deaconess Medical Center, um festzustellen, ob eine erhöhte Ejektionsfraktion des linken Ventrikels die 28-Tage-Sterblichkeit vorhersagt.

Abstract

Die Rolle der systolischen Funktion des linken Ventrikels als prognostischer Marker für Sepsis-Patienten bleibt ein laufendes Forschungs- und Debattenfeld. Die vorliegende Untersuchung zeigte eine umfassende Bewertung des Zusammenhangs zwischen verschiedenen Niveaus der linksventrikulären Ejektionsfraktion (LVEF) und den Mortalitätsergebnissen bei Patienten mit Sepsis-Diagnose. Eine retrospektive, einzentrische Longitudinal-Kohortenuntersuchung wurde durchgeführt, bei der die Patienten der Intensivstation (ICU) im Beth Israel Deaconess Medical Center aufgenommene Erwachsene im Beth Israel Deaconess Medical Center einbezogen wurden, die sich während ihres Krankenhausaufenthalts einer transthorakalen Echokardiographie (TTE) unterzogen hatten. Personen, bei denen eine Sepsis diagnostiziert wurde und die eine Doppler-Echokardiographie erhielten, wurden in die Analyse einbezogen, wenn innerhalb von sieben Tagen nach der Intensivstation eine transthorakale Echokardiographie durchgeführt wurde. Alle Patienten unter 18 Jahre oder älter als 90 Jahre, mit einer Vorgeschichte von Herzerkrankungen oder Herzoperationen sowie solchen, bei denen eine Echokardiographie mehr als sieben Tage nach der Intensivstation durchgeführt wurde, wurden ausgeschlossen. Die Patienten wurden in drei unterschiedliche Gruppen in Bezug auf ihre LVEF-Werte eingeteilt: hyperdynamisch (LVEF ≥70 %), normal (LVEF 55 %-70 %) und depressiv (LVEF ≤55 %). Der Zusammenhang zwischen verschiedenen Kategorien von Sepsis, beeinflusste das Mortalitätsergebnis der Patienten und die Ejektionsfraktion (LVEF) des linken Ventrikels wurde bewertet. Unter den 3.363 analysierten Patienten, davon 1.175 mit vermindertem LVEF, 2.119 mit normalem LVEF und 68 mit hyperdynamischem LVEF, identifizierte die multivariate Cox-Regression die hyperdynamische Funktion als stärksten Prädiktor für die 28-Tage-Mortalität. Konkret wurde hyperdynamisches LVEF unabhängig mit einer 3,643-fach höheren Sterbegefährdung im Vergleich zur normalen LVEF-Gruppe in Verbindung gebracht. Ein signifikanter Zusammenhang wurde zwischen der hyperdynamischen Funktion des linken Ventrikulars und erhöhten 28-Tage-Sterblichkeitsraten bei den auf der Intensivstation eingelieferten septischen Patienten festgestellt. Dieser physiologische Zustand unterstreicht die Notwendigkeit einer verbesserten klinischen Bewusstheit aufgrund seiner prognostischen Bedeutung.

Introduction

Sepsis wird als lebensbedrohliche Organdysfunktion definiert, die durch eine dysregulierte Wirtsreaktion auf eine Infektion^{verursacht wird. 1}. Unter den betroffenen Organen ist das Herz besonders anfällig. Die reversible Myokarddysfunktion, die während der Sepsis auftritt, ohne eine zugrundeliegende ischämische Herzerkrankung oder vorbestehende Herzerkrankungen, wird klinisch als septische Kardiomyopathie (SCM) bezeichnet. Die berichtete Häufigkeit der septischen Kardiomyopathie variiert stark und reicht von 10 % bis 70 ^%.

Eine wichtige klinische Frage bleibt bestehen: Inwieweit beeinflusst die septische Kardiomyopathie die Prognose von Personen mit der Diagnose Sepsis? Mehrere Studien haben versucht, dieses Problem zu adressieren; die zugrunde liegenden pathophysiologischen Mechanismen der SCM sind jedoch noch unvollständig verstanden, und eine allgemein akzeptierte Definition fehlt^weiterhin 4,5,6,7. Dieser Mangel an Standardisierung trägt zu Inkonsistenzen in den damit verbundenen Forschungsergebnissen^bei. Jüngste molekulare Analysen heben auch die Beteiligung regulierter Zelltodwege und Immuninfiltration bei Herzfunktionsstörungen hervor und deuten darauf hin, dass entzündliche Signalübertragungen eine breitere Rolle bei der Herzbeeinträchtigung unter kritischen Erkrankungen spielen^{könnten 9}.

In routinemäßigen klinischen Einrichtungen dient die Echokardiographie als Hauptmethode zur Beurteilung der septischen Kardiomyopathie, da sie weit verbreitet, nicht-invasiv ist und wiederholte Untersuchungen ermöglicht. Die Herzfunktion wird typischerweise anhand verschiedener Parameter bewertet, darunter Schlagvolumen, Herzminutvolumen und insbesondere die linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF), die weithin als Standardmaß für die linksventrikuläre systolische Leistung¹⁰ anerkannt ist. Obwohl fortschrittliche bildgebende Verfahren wie die Speckle-Tracking-Strain-Echokardiographie und die Gewebe-Doppler-Bildgebung zusätzliche Einblicke in die Myokardmechanik bieten, bleibt LVEF das am weitesten verbreitete und klinisch zugänglichste Maß für die systolische Funktion auf der Intensivstation. Biomarker wie BNP oder Troponin können die Beurteilung unterstützen, fehlen jedoch die unmittelbare hämodynamische Relevanz, die die Echokardiographie^bietet.

Eine beträchtliche Anzahl von septischen Patienten zeigt Auffälligkeiten im LVEF auf der Farb-Doppler-Echokardiographie, die sowohl niedrigere als auch übermäßig erhöhte Werte umfasst. Einige frühere Studien deuten auf einen Zusammenhang zwischen abnormalem LVEF, insbesondere hyperdynamischem LVEF (mehr als 70 %), und einer erhöhten Sterblichkeit bei Sepsispatienten^hin. Jüngste Fortschritte in der molekularen Kardiologie haben die Notwendigkeit verbesserter diagnostischer Marker und mechanistischer Erkenntnisse unterstrichen, um das kardiovaskuläre Risiko über verschiedene pathologische Zustände hinweg besser zu stratifizieren¹³. Diese Ergebnisse bleiben jedoch nicht schlüssig, andere Untersuchungen berichten widersprüchliche Ergebnisse 6,13,14,15,16,17,18. Angesichts dieser ungeklärten Fragen wurde eine retrospektive Untersuchung durchgeführt, um die Korrelation zwischen der Ejektionsfraktion der linken Ventrikel und den klinischen Ergebnissen der septischen Patienten zu untersuchen.

Protocol

Die Studie wurde mit deidentifizierten Patientendaten aus der MIMIC-IV-Datenbank (Version 2.2) durchgeführt. Die Genehmigung für die Nutzung dieses Datensatzes wurde vom Institutional Review Board des Beth Israel Deaconess Medical Center erteilt, mit einem Verzicht auf die informierte Einwilligung aufgrund der anonymisierten Natur der Daten. Der Zugriff auf die Datenbank wurde unter der Zertifizierungsnummer 60177335 genehmigt. Die verwendete Ausrüstung ist in der Materialtabelle aufgeführt.

1. Datenquelle

Die MIMIC-IV (Version 2.2) Datenbank wurde nach Abschluss der erforderlichen Schulung über die PhysioNet-Plattform abgerufen. Klinische, Labor-, Intensiv- und echokardiografische Daten wurden von 2008 bis 2019 für Patienten im Beth Israel Deaconess Medical Center entnommen. Alle heruntergeladenen Datensätze wurden gemäß PhysioNet und institutionellen Richtlinien in einer sicheren Forschungsumgebung gespeichert.

2. Patientenauswahl

Alle auf der Intensivstation eingelieferten erwachsenen Patienten im Alter von 18 bis 90 Jahren im Datensatz wurden identifiziert. Die Sepsis wurde nach den Sepsis-3-Kriterien definiert, wobei eine vermutete Infektion und ein akuter Anstieg des SOFA-Scores ≥2 erforderlich war. Patienten, die sich innerhalb von 7 Tagen nach der Intensivstation einer transthorakalen Echokardiographie (TTE) unterzogen, wurden eingeschlossen. Ausschlusskriterien wurden für Patienten unter 18 Jahren oder älter als 90 Jahre, für diejenigen mit dokumentierter Vorgeschichte von Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder vorherige Herzoperationen sowie für diejenigen, deren TTE mehr als 7 Tage nach der Intensivstation durchgeführt wurde, angewendet. Demografische und klinische Merkmale, darunter Alter, Geschlecht, Körpergröße, Gewicht, Vitalzeichen, Begleiterkrankungen, Laborbefunde und der Einsatz vasoaktiver Medikamente, wurden extrahiert. Es wurden ebenfalls Schweregradwerte, darunter SOFA und APACHE, ermittelt, ebenso wie die Dauer des Intensivaufenthalts und der gesamte Krankenhausaufenthalt. Nur die erste Intensivaufnahme pro Patient wurde in die Analyse einbezogen.

3. LVEF-Messung und Klassifikation

Werte der linkventrikulären Auswurffraktion (LVEF) wurden aus TTE-Berichten gewonnen. Die Doppeldeckermethode der Scheiben (modifizierte Simpson-Methode) wurde verwendet, um das enddiastolische Volumen (EDV) und das endsystolische Volumen (ESV) zu bestimmen. LVEF wurde mit der Formel berechnet: LVEF = [(EDV − ESV) / EDV] × 100%. Basierend auf den ACC-Richtlinien wurde LVEF als reduziert (<55 %), normal (55 %–70 %) oder hyperdynamisch (>70 %) eingestuft. Jeder Patient wurde dann einer der drei LVEF-Gruppen für eine vergleichende Analyse zugeteilt.

4. Statistische Methoden

Alle Analysen wurden mit R-Software (Version 4.4.3) durchgeführt. Kategoriale Variablen wurden als Häufigkeiten und Prozentsätze dargestellt, und Gruppenvergleiche wurden mit dem Chi-Quadrat-Test durchgeführt. Kontinuierliche Variablen wurden mit Verteilungsdiagrammen auf Normalität ausgewertet. Nicht-normale kontinuierliche Variablen wurden als Medianer mit Interquartilbereichen (IQRs) berichtet, und Unterschiede zwischen den Gruppen wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test bewertet. Die Univariate Cox-Proportionalhazard-Regression wurde durchgeführt, um sterblichkeitsassoziierte Variablen zu identifizieren, und statistisch signifikante Prädiktoren aus der univariaten Analyse wurden in multivariate Cox-Regressionsmodelle einbezogen, um unabhängige Assoziationen zu bestimmen. Das primäre Endergebnis wurde als 28-tägige Sterblichkeit definiert und das sekundäre Endpunkt als 1-Jahres-Sterblichkeit. Die Überlebensanalyse wurde mit Kaplan-Meier-Kurven durchgeführt, die nach LVEF-Gruppe geschichtet wurden, und die Überlebensverteilungen wurden mit dem logaritarischen Rangtest verglichen. Ein beidseitiger p-Wert <0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.

Results

Basismerkmale
Wie in Abbildung 1 dargestellt, umfasste die Endanalyse 3.362 Patienten. Davon wurden 1.175 in die reduzierte LVEF-Gruppe eingeordnet (≤55 %), 2.119 hatten einen normalen LVEF (55 %-70 %) und 68 Patienten zeigten hyperdynamisches LVEF (>70 %). Tabelle 1 zeigt die demografischen und klinischen Basismerkmale der Studienpopulation. Die Kohorte hatte ein mittleres Alter von 69 Jahren (IQR 60–77), und Männer machten 66 % (n = 2.218) der Stichp...

Discussion

Diese Studie zeigt einen signifikanten Zusammenhang zwischen der hyperdynamischen linksventrikulären Auswurffraktion (LVEF) und einer erhöhten 28-Tage-Sterblichkeit bei septischen Patienten, die auf die Intensivstation aufgenommen wurden. Diese Assoziation blieb auch nach Anpassung für Störfaktoren konsistent und unterstrich die Robustheit der Ergebnisse. Diese Ergebnisse stimmen mit zuvor veröffentlichten Arbeiten überein, die ähnliche physiologische Muster bei Patienten mit hyperdynami...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Farb-Doppler-Echokardiographie-Einheit	Siemens	Siemens Acuson X300 / X700 Serie	Verwendet zur Bewertung des Blutflusses, der kardialen Hämodynamik und zur Unterstützung der LVEF-Messung
Transthorakale Echokardiographie (TTE) System	Siemens	Siemens Acuson SC2000 PRIME	Verwendet für kardiale Ultraschallbildgebung; LVEF