敗血症患者における左心室拍出率上昇の予後的影響

Summary

本研究はベス・イスラエル・ディーコネス医療センターの敗血症患者を評価し、左心室駆出率の上昇が28日以内の死亡率を予測するかどうかを明らかにします。

Abstract

敗血症患者の予後指標としての左心室収縮期機能の役割は、現在も研究と議論の対象となっています。本研究では、敗血症と診断された患者における左心室駆出率(LVEF)の異なるレベルと死亡率転帰の関係を包括的に評価した。ベス・イスラエル・ディーコネス医療センターの集中治療室(ICU)入院成人患者を対象に、経胸エコー検査(TTE)を受けた後ろ向きの単一施設縦断コホート調査が実施されました。敗血症と診断されドップラー心エコーを受けた患者は、ICU入院後7日以内に経胸腔心エコー検査が行われた場合、分析対象に含まれました。18歳未満または90歳以上の患者、心臓病または心臓手術の既往歴があり、ICU入院後7日以上心エコー検査を受けた患者は除外しました。患者はLVEFレベルに応じて3つの明確なグループに分類されました:過動態(LVEF ≥70%)、正常(LVEF 55%-70%)、抑うつ(LVEF ≤55%)。異なる敗血症カテゴリーが患者の死亡率アウトカムと左心室拍出率(LVEF)との関連性を評価しました。分析対象3,363人の患者のうち、LVEF低下の1,175人、正常なLVEFの2,119人、過動態LVEFの68人で、多変量Cox回帰分析により、28日死亡率の最も強力な予測因子として超動態機能が特定されました。具体的には、過動態LVEFは正常LVEF群に比べて死亡リスクが3.643倍高いと独立に関連していました。ICU入院の敗血症患者における左心室の過動態性と28日死亡率の上昇との間に有意な関連が明らかにされています。この生理的状態は、その予後的重要性から臨床的認知度の向上の必要性を強調しています。

Introduction

敗血症は、感染に対する宿主の反応の調節不全によって引き起こされる生命を脅かす臓器機能障害と定義されます^。影響を受ける臓器の中でも、心臓は特に感受性が高いです。基礎となる虚血性心疾患や既存の心臓疾患がない場合に敗血症中に生じる可逆的な心筋機能障害は、臨床上敗血性心筋症(SCM)と呼ばれます。敗血性心筋症の報告される発生率は大きく異なり、10%から70%の範囲です^2,3。

重要な臨床的疑問が残っています。敗血症性心筋症は敗血症と診断された人の予後にどの程度影響を与えるのか?この問題に取り組もうとするいくつかの研究が行われています。しかし、SCMの基礎的な病態生理学的メカニズムは完全には解明されておらず、普遍的に受け入れられている定義は4,5,6,7の定義がまだありません。この標準化の欠如は関連研究結果の一貫性の欠如に寄与^{しています。}最近の分子解析では、調節された細胞死経路や免疫浸潤が心機能障害に関与していることも明らかになり、重篤疾患における心筋障害において炎症シグナル伝達がより広範な役割を果たす可能性を示唆^{しています9。}

日常的な臨床現場では、心エコーは広く利用可能で非侵襲的であり、繰り返しの評価を可能にするため、敗血性心筋症を評価する主要な方法として機能します。心機能は通常、一拍数、心拍出量、特に左心室射出率(LVEF)など様々なパラメータを用いて評価されます。LVEFは左心室収縮期パフォーマンスの標準的な指標として広く認識されています¹⁰。スペックルトラッキングストレインエコーや組織ドップラー画像診断などの高度な画像診断手法は心筋力学のさらなる洞察を提供しますが、LVEFはICU環境で最も広く利用され、臨床的にアクセス可能な収縮期機能の指標として依然として存在しています。BNPやトロポニンなどのバイオマーカーは評価を支持するかもしれませんが、心エコー^が示す即時的な血行動態的関連性は欠^{けています。}

多くの敗血症患者がカラードップラー心エコーでLVEFに異常を示し、低下または過度に高値の両方を含みます。過去のいくつかの研究では、特に過動態LVEF(70%以上)と敗血症患者の死亡率増加との関連が示唆されています¹²。分子心臓病学の最近の進展により、多様な病理状態における心血管リスクをより適切に階層化するための診断マーカーや機構的知見の改善の必要性が強調されています¹³。しかし、これらの発見は決定的ではなく、他の調査では^{6、13、14、15、16、17、18}と矛盾した結果が報告されています。これらの未解決の疑問を踏まえ、左心室拍出率と敗血症患者の臨床転帰との相関関係を調査する回顧的調査が行われました。

Protocol

本研究は、MIMIC-IVデータベース(バージョン2.2)の非識別化された患者データを用いて実施されました。このデータセットの使用承認は、ベス・イスラエル・ディーコネス医療センターの機関審査委員会によって承認されましたが、データの匿名性によりインフォームドコンセントの放棄が認められました。データベースへのアクセスは認証番号 60177335に基づいて認可されました。使用される機器は 材料表に記載されています。

1. データソース

MIMIC-IV(バージョン2.2)データベースは、必要な訓練修了後にPhysioNetプラットフォームを通じてアクセスされました。2008年から2019年にかけてベス・イスラエル・ディーコネス医療センターに入院した患者の臨床、検査室、ICU、心エコーデータを取得しました。ダウンロードされたすべてのデータセットは、PhysioNetおよび機関の方針に従い安全な研究環境に保存されました。

2. 患者選択

データセット内の18歳から90歳までのすべてのICU入院成人患者を特定しました。敗血症は敗血症3基準に基づいて定義され、感染の疑いとSOFAスコア≥2の急性上昇が必要でした。ICU入院後7日以内に経胸心エコー検査(TTE)を受けた患者を対象にしました。除外基準は、18歳未満または90歳以上の患者、心血管疾患の既往または過去の心臓手術歴のある患者、ICU入院後7日以上にTTEが行われた患者に適用されました。年齢、性別、身長、体重、バイタルサイン、併存疾患、検査所見、血管活性薬の使用など、人口統計学的および臨床的特徴を抽出しました。SOFAやAPACHEを含む重症度スコア、ICUでの滞在期間および総入院期間も取得されました。各患者のICU初入院のみを分析に含みました。

3. LVEFの測定と分類

左心室駆出率(LVEF)値はTTE報告から取得されました。ディスクの複平面法(シンプソン法を修正)が拡張末体積(EDV)および収縮末期体積(ESV)を決定するために用いられました。LVEFは次の式で計算されました:LVEF = [(EDV − ESV) / EDV] × 100%。ACCガイドラインに基づき、LVEFは減少型(<55%)、正常型(55%-70%)、または過動態型(>70%)に分類されました。各患者は比較解析のために3つのLVEF群のいずれかに割り当てられました。

4. 統計的手法

すべての解析はRソフトウェア(バージョン4.4.3)を使用して実施されました。カテゴリ変数は頻度とパーセンテージとして提示され、グループ比較はカイ二乗検定を用いて行われました。連続変数の正規性は分布プロットを用いて評価されました。非正規連続変数は四分位範囲(IQR)の中央値として報告され、グループ間の違いはKruskal-Wallis検定を用いて評価されました。単変量Cox比例ハザード回帰分析は死亡関連変数を特定するために実施され、単変量解析からの統計的に有意な予測変数を多変量Cox回帰モデルに含めて独立関連を明らかにしました。主要アウトカムは28日以内死亡率、副次的アウトカムは1年以内の死亡率と定義されました。生存分析はLVEFグループごとに層別化されたカプラン・マイヤー曲線を用いて行われ、生存分布は対数ランク検定で比較されました。両側p値<0.05は統計的に有意とされました。

Results

基準的特徴
図1に示すように、最終解析には3,362人の患者が含まれていました。そのうち1,175人が減少したLVEF群(≤55%)、2,119人が正常なLVEF(55%-70%)、68人が過動態LVEF(>70%)を示しました。表1は、研究対象集団の基礎的な人口統計学的および臨床的特徴を示しています。コホートの中央値年齢は69歳(IQR 60-77)で、男性はサンプルの66%(n = 2,218)を占めていました。3つのLVEF群を比較した結果、多動態群は以下の通りでした:(1) 中央値心拍数が高い(85 bpm)、(2) ノルエピネフリンの使用頻度増加(30.9%)、(3) 28日死亡率が最も高い(26.47%)。これらの違いは表2に詳述されています。

短期的アウトカム(28日間死亡率)
短期アウトカム解析では、過動態LVEF患者が最も高い28日死亡率を示し、次いでL...

Discussion

本研究は、集中治療室に入院した敗血症患者において、過動態左心室拍出率(LVEF)と28日死亡率の増加に有意な関連があることを示しました。この関連は交絡変数を調整した後も一貫しており、結果の堅牢さを強調しました。これらの結果は、過動態心室機能患者において、心拍出量の増加、心拍数の増加、血管圧迫剤療法への依存度の高まり、臨床転帰の悪化など、類似の生理学的パターンを報告した以前の研究と一致しています(13,19,20,21)。

過動態LVEFは通常、経胸腔心エコー検査で特定され、値は≥70%²²として定義されます。本コホートでは、敗血症患者の2.02%で過動態収縮期機能が認められており、これは前回の研究で報告された18....

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
カラードップラー心エコーユニット	シーメンス	シーメンス Acuson X300 / X700 シリーズ	血流、心臓血行動態の評価、LVEF測定のサポートに使用されます
経胸心エコー(TTE)システム	シーメンス	シーメンス アクソン SC2000 PRIME	心臓超音波画像診断に使用;LVEF