Kern, Hartmut : „SIRS und Sepsis nach kardiochirurgischen Eingriffen - Vergleich verschiedener Modelle zur Risikostratifizierung“

35

Kapitel 3. Ergebnisse

3.1 Deskripte Statistik des untersuchten Patientengutes

Im Untersuchungszeitraum vom 01.06.1996 bis zum 31.12. 1999 wurden insgesamt 3865 Patienten in die Datenbank des RIP [Chang 1989] eingegeben. Im Vergleich zur Gesamtzahl der laut Aufnahmebuch der Station registrierten Patienten von 4074 besteht eine Abweichung von 5 %. Aufgrund nur unvollständig erhobener Daten wurde in diesen Fällen auf die Eingabe in das Programm verzichtet. Nach Ausschluß aller Patienten, die nicht direkt nach einem kardiochirurgischen Eingriff intensivstationär aufgenommen wurden inclusive der von anderen Stationen rückübernommenen Patienten, Kindern unter 13 Jahren [Knaus 1985a] sowie aller Patienten, die weniger als sechs Stunden intensivstationär behandelt wurden bzw. deren Krankehausentlassungsdaten nicht vorlagen, wurden die vollständigen Datensätze von 3653 Patienten analysiert.

Von den insgesamt 1031 weiblichen (28,2 %) und 2622 männlichen (71,8 %) Patienten unterzogen sich 2518 Patienten (68,9 %) einer ausschließlich arterio-koronaren Revaskularisierung, 658 Patienten (18 %) einer isolierten Herzklappenoperation, 258 Patienten (7,1 %) einer Kombination aus arterio-koronarer Revaskularisierung und Herzklappenoperation sowie die übrigen 219 Patient (6,0 %) einer Korrektur einer angeborenen Herzerkrankung, einer aktiven oder passiven Kardiomyoplastie, einer linksventrikulären Reduktionsplastik (Operation nach Batista) oder einem Eingriff an der thorakalen Aorta unter Verwendung des CPB.

Das Alter der Gesamtpopulation betrug im Median (25%-Percentile bis 75%-Percentile) 63 (56 bis 70) Jahre, sowie 67 (58 bis 73) Jahre in der Gruppe der weiblichen und 62 (56 bis 69) Jahre in der Gruppe der männlichen Patienten. Einhundertelf Patienten überlebten den intensivstationären Aufenthalt nicht (ICU-Mortalität von 3,0 %). Zusätzlich verstarben 41 Patienten nach der Entlassung von der Intensivstation während ihres weiteren Krankenhausaufenthaltes (Gesamt-Krankenhausmortalität von 4,2 %). Die Behandlung auf der Intensivstation betrug im Median (25%- bis 75%-Percentile) 1,5 (0,4 bis 2,4) Tage, die Gesamt-Krankenhausliegedauer 7,9 (4,1 bis 9,6) Tage. Eine maschinelle Beatmung als weiteres Kriterium der Erkrankungsschwere war im Median (25%- bis 75%-Percentile) für 0,7 (0,1 bis 1,4) Tage erforderlich. Die intensivmedizinische und pflegerische


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Behandlungsintensität war durch einen TISS-Punktwert im Median (25%- bis 75%-Percentile) von 52 (44 bis 102) gekennzeichnet.

Tabelle 1: Allgemeine Charakteristika des gesamten Patientengutes
Angegeben wurde der Median [25%-75% Percentile] bzw. die Mortalität in Prozent. Zur Berechnung der SMR wurde definitionsgemäß der Mittelwert des ROD herangezogen.

Patientenzahl

3653

Alter

63 [56 - 70]

APACHE II Score

11 [8 - 15]

APACHE II ROD

6,3 [4,0 - 10,4] %

SAPS II

29 [23 - 36]

SAPS II ROD

9,7 [5,2 - 18,1] %

APACHE III Score

43 [32 - 56]

Beatmungstage

0,7 [0,1 - 1,4]

ICU-Behandlungstage

1,5 [0,4 - 2,4]

Krankenhausbehandlungstage

7,9 [4,1 - 9,6]

ICU-Mortalität

3,0 %

Krankenhausmortalität

4,2 %

SMR (APACHE II)

0,45

SMR (SAPS II)

0,27

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; ICU: Intensive Care Unit; ROD: Risk of death; SAPS: Simplified Acute Physiology Score; SMR: Standardized Mortality Ratio (beobachtete ICU- Mortalität/ROD)

Die Krankheitsschwere der behandelten Patienten bei postoperativer Aufnahme auf die Intensivstation war gemessen am APACHE II im Median 11 (8 bis 15), am APACHE III im Median 43 (32 bis 65) und am SAPS II im Median 29 (23 bis 36). Die SMR gemessen am APACHE II-Score betrug im Untersuchungszeitraum 0,45 während des intensivstationären Aufenthaltes. Das mit Hilfe des SAPS II berechnete ROD (Risk of Death) lag mit 9,7 % (5,2 bis 18,1) höher als beim APACHE II mit 6,3 (4,0 bis 10,4), was sich in einer niedrigeren SMR von 0,27 widerspiegelte. Für später folgende Betrachtungen wurde ausschließlich der APACHE II-Score angewandt, weil es sich dabei um den am häufigsten verwendeten intensivmedizinischen Score handelt.


37

Der Anteil der Patienten mit chronischen Vorerkrankungen lag mit 1104 Patienten bei 30,2 % in der Gesamtpopulation, wobei in 91,7 % dieser Fälle (1012 Patienten) eine Herzinsuffizienz im Stadium IV nach New York Heart Association (NYHA) vorlag. Bei 136 Patienten (3,7 %) war ein akuter operativer Eingriff erforderlich, während die Mehrzahl (3517 = 96,3 %) nach elektiven kardiochirurgischen Eingriffen intensivmedizinisch behandelt wurde. Bei 404 Patienten (11,1%) traten dokumentierte, entsprechend der unter 2.2.2 genannten Kriterien standardisierte intraoperative Komplikationen auf. Sechsunddreißig Patienten (1,0 %) mußten innerhalb der ersten 24 Stunden postoperativ einer Nierenersatztherapie unterzogen werden. Bei 114 Patienten (3,1 %) war der perioperative Einsatz einer intraaortalen Ballonpumpe (IABP) zur Kreislaufunterstützung erforderlich. Bei 31 Patienten (0,8 %) mußte ein passageres bzw. implantierbares linksventrikuläres Unterstützungssystem (LVAD) eingesetzt werden.

3.2 Inzidenz eines prolongierten SIRS (> 3 Tage) und einer Sepsis

Bei insgesamt 2815 Patienten (77,1%) traten am ersten postoperativen Tag die unter 2.2.3 definierten Symptome des SIRS auf. Ein fünftel dieser Patienten, d.h. 564 Patienten (15,4 % der Untersuchungspopulation), entwickelte ein prolongiertes SIRS während der ersten drei postoperativen Tage. Bei Frauen war der prozentuale Anteil an prolongiertem SIRS mit 20,0 % signifikant höher als bei Männern mit 14,7 % (p < 0.001). Bei Patienten, deren kardiochirurgische Operation in einem isolierten Eingriff an einer Herzklappe bestand, war die Inzidenz des prolongierten SIRS mit 20,7 % signifikant erhöht gegenüber Patienten ohne Herzklappenoperation mit 14,3 % (p< 0.001). Dementsprechend war die Inzidenz eines prolongierten SIRS nach isolierter arterio-koronarer Revaskularisierung mit 12,0 % signifikant niedriger gegenüber den übrigen Eingriffen mit 23,2 % (p< 0,001).

Bei 135 Patienten (3,7 %) wurde während des postoperativen Verlaufs eine Sepsis entsprechend den unter 2.2.3 genannten Kriterien diagnostiziert. Bei Frauen war die Inzidenz der Sepsis mit 4,9 % ebenfalls signifikant erhöht gegenüber Männern mit 3,2 % (p < 0,05). Ein isolierter Herzklappeneingriff war analog zum SIRS mit einer erhöhten Inzidenz der Sepsis verbunden (5,6 %) gegenüber einem kardiochirurgischen Eingriff ohne Herzklappen-beteiligung mit 3,3 % (p< 0,001). Dementsprechend war ebenfalls bei der arterio-koronarer Bypasschirurgie die Häufigkeit der Sepsis signifikant niedriger mit 2,3 % gegenüber den übrigen Eingriffen mit 6,8 % (p < 0,001).


38

Bei 123 der insgesamt 135 Sepsispatienten (91,1 %) bestand in den ersten drei postoperativen Tagen ein prolongiertes SIRS. Nur 12 Patienten entwickelten die Sepsis ohne vorhergehendes früh postoperatives SIRS (p < 0,001).

3.3 Einfluß eines prolongierten SIRS (> 3 Tage) und einer Sepsis auf die intensiv-medizinische Behandlungsdauer, die Krankenhausliegedauer und das Outcome

Die 564 Patienten mit prolongiertem SIRS wurden im Median (25%- bis 75%-Percentile) mit 2,2 (1,0 bis 6,5) Tagen signifikant (p< 0,001) länger beatmet als die 3089 Patienten ohne prolongiertes SIRS mit 0,5 (0,1 bis 1,0) Beatmungstagen. Die intensivmedizinische Behandlungsdauer im Median (25%- bis 75%-Percentile) mit 4,8 (3,4 bis 9,6) Tagen wie auch die gesamte Krankenhausliegedauer mit 12,0 (7,7 bis 21,1) Tagen waren ebenfalls signifikant (p < 0,001) verlängert bei Patienten mit prolongiertem SIRS gegenüber Patienten ohne SIRS mit 1,3 (0,4 bis 1,8) Tagen ICU-Liegedauer bzw. 7,5 (5,8 bis 11,0) Tagen Krankenhausliegedauer (Tabelle 2). Vierundachtzig der 564 SIRS-Patienten (ICU-Mortalität von 14,9 %) verstarben während ihres intensivstationären Aufenthaltes im Vergleich zu 27 der 3089 Patienten ohne prolongiertes SIRS (ICU-Mortalität von 0,9 %, p< 0,001). Die Krankenhausmortalität war mit 17,6 % in der SIRS-Gruppe ebenfalls signifikant erhöht gegenüber den Patienten ohne prolongiertes SIRS mit einer Krankenhausmortalität von 1,7 % (p< 0,001).

Die 135 Patienten mit einer Sepsis während ihres primären intensivstationären Verlaufes wurden erwartungsgemäß im Median (25%-75% Percentile) mit 10,1 (5,8 bis 20,8) Tagen signifikant (p < 0,001) länger beatmet als die 3518 Patienten ohne Sepsis mit 0,6 (0,1 bis 1,2) Tagen. Die intensivmedizinische Behandlungsdauer war im Median (25%- bis 75%- Percentile) mit 13,4 (8,0 bis 24,5) Tagen wie auch die gesamte Krankenhaus-behandlungsdauer mit 18,6 (11,4 bis 34,8) Tagen signifikant (p< 0,001) verlängert bei Patienten mit Sepsis im Vergleich zu Patienten ohne Sepsis mit 1,4 (0,4 bis 2,1) Tagen ICU-Liegedauer bzw. 7,7 (5,9 bis 11,8) Tagen Krankenhausliegedauer. Fünfundfünfzig der 135 Patienten mit Sepsis verstarben während ihres intensivstationären Aufenthaltes (ICU-Mortalität von 40,7 %) im Vergleich zu 53 der 3084 Patienten ohne Sepsis (ICU-Mortlität von 1,6 %, p< 0,001). Die Gesamt-Krankenhausmortalität war mit 43,3 % um den Faktor 16 erhöht im Vergleich zu Patienten ohne septische Komplikationen (p < 0,001).


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Tabelle 2: Analyse vom Einfluss eines prolongierten SIRS auf das Outcome
Angegeben wurde der Median [25%-75% Percentile] bzw. die Mortalität in Prozent. Zur Berechnung der SMR wurde definitionsgemäß der Mittelwert des ROD herangezogen.

 

Ohne SIRS

mit prolongiertem SIRS

Patientenzahl

3089 (84,6 %)

564 (15,4 %)

Alter *

63 [56 - 70]

66 [59 - 72]

APACHE II Score *

10 [7 - 14]

18 [13 - 23]

APACHE II ROD *

5,5 [3,6 - 8,3] %

13,8 [7,1 - 26,0] %

SAPS II *

28 [22 - 33]

43 [34 - 52]

SAPS II ROD *

8,5 [4,9 - 14,5] %

29,6 [15,6 - 51,7] %

APACHE III Score *

41 [30 - 52]

63 [49 - 82]

Beatmungstage *

0,5 [0,1 - 1,0]

2,2 [1,0 - 6,5]

ICU-Behandlungstage *

1,3 [0,4 - 1,8]

4,8 [3,4 - 9,6]

Krankenhausbehandlungstage *

7,5 [5,8 - 11,0]

12,0 [7,7 - 21,1]

ICU-Mortalität *

0,9 %

14,9 %

Krankenhausmortalität *

1,7 %

17,6 %

SMR (APACHE II)

0,12

0,75

SMR (SAPS II)

0,07

0,34

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; ICU: Intensive Care Unit; ROD: Risk of death; SAPS: Simplified Acute Physiology Score; SIRS: Systemic Inflammatory Response Syndrome;
SMR: Standardized Mortality Ratio (beobachtete ICU- Mortalität/ROD)
*Statistisch signifikant zwischen den Gruppen : p < 0,001 (Mann-Whitney U-test/ Fishers Exact Test)

Tabelle 3: Analyse vom Einfluss einer Sepsis auf das Outcome
Angegeben wurde der Median [25%-75% Percentile] bzw. die Mortalität in Prozent. Zur Berechnung der SMR wurde definitionsgemäß der Mittelwert des ROD herangezogen.

 

Ohne Sepsis

mit Sepsis

Patientenzahl

3518 (96,3 %)

135 (3,7 %)

Alter *

63 [56 - 70 ]

66 [59 - 72]

APACHE II Score *

11 [8 - 15]

21 [16 - 26]

APACHE II ROD *

6,2 [3,6 - 9,4] %

21,1 [10,6 - 37,3] %

SAPS II *

29 [23 - 35]

49 [39 - 60]

SAPS II ROD *

9,3 [5,2 - 17,3] %

43,8 [22,8 - 68,5] %

APACHE III Score *

42 [31 - 55]

79 [55 - 95]

Beatmungstage *

0,6 [0,1 - 1,2]

10,1 [5,8 - 20,8]

ICU-Behandlungstage *

1,4 [0,4 - 2,1]

13,4 [8,0 - 24,5]

Krankenhausbehandlungstage *

7,7 [5,9 - 11,8]

18,6 [11,4 - 34,8]

ICU-Mortalität *

1,6 %

40,7 %

Krankenhausmortalität *

2,7 %

43,3 %

SMR (APACHE II)

0,18

1,54

SMR (SAPS II)

0,11

0,89

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; ICU: Intensive Care Unit; ROD: Risk of death; SAPS: Simplified Acute Physiology Score; SIRS: Systemic Inflammatory Response Syndrome; SMR: Standardized Mortality Ratio (beobachtete ICU- Mortalität/ROD)
*Statistisch signifikant zwischen den Gruppen : p < 0,001 (Mann-Whitney U-test/ Fishers Exact Test)


40

3.4 Einfluß eines prolongierten SIRS (> 3 Tage) und einer Sepsis auf die Behandlungskosten

Die Gesamtkosten der intensivstationären Behandlung im Untersuchungszeitraum beliefen sich auf 29,74 Millionen DM. Die 564 Patienten mit prolongiertem SIRS benötigten insgesamt 5117 Bettentage auf der Intensivstation und 15,38 Millionen DM Gesamt-Kosten im Vergleich zu 4556 benötigter Bettentage bzw. 14,36 Millionen DM Gesamtkosten, die von 3089 Patienten ohne prolongiertes SIRS verursacht wurden (Tabelle 4). Damit benötigten 15,4 % der Patienten insgesamt 52,9 % der intensivstationären Bettentage. Der intensivmedizinische Behandlungsaufwand dieser Patienten spiegelt sich durch 51,7 % der Gesamt-TISS Punkte bzw. analog 51,7 % der Gesamtkosten der intensivmedizinischen Behandlung im Untersuchungszeitraum wider. Die effektiven Kosten pro überlebendem Patienten waren mit 44.636 DM bei SIRS Patienten um den Faktor 9 höher als bei Patienten ohne SIRS mit 5051 DM (p < 0,001). Die effektiven Kosten pro Überlebender entsprachen den signifikant um den Faktor 6 höheren Kosten pro Überlebender bzw. pro Verstorbener bei Patienten mit prolongiertem SIRS (vgl. Tabelle 4).

Im Vergleich der Patienten mit Sepsis während ihres primären intensivstationären Aufenthaltes und der Patienten ohne Sepsis zeigten sich diese prozentualen Verhältnisse noch eindeutiger. Die 135 septische Patienten benötigten bei 2377 Bettentagen auf der Intensivstation insgesamt 7,61 Millionen DM Behandlungskosten im Vergleich zu 22,13 Millionen DM Gesamtkosten, die bei 7296 Bettentagen durch 3518 Patienten ohne septische Komplikation verursacht wurden (Tabelle 5). Somit wurden 25,6 % der intensivstationären Gesamtkosten und 24,6 % der Bettentage während des Untersuchungszeitraums durch nur 3,7 % der Untersuchungspopulation verursacht entsprechend dem hohen intensivmedizinischen Behandlungsaufwand von 25,6 % der Gesamt-TISS Punkte. Die effektiven Kosten pro Überlebender waren bei den septischen Patienten mit 134.696 DM um den Faktor 18 höher als bei Patienten ohne Sepsis mit 7.511 DM (p<0,001). Die Kosten pro Verstorbener mit 78.376 DM und die Kosten pro Überlebender mit 75.478 DM waren in der Patientengruppe mit Sepsis nahezu gleich hoch im Vergleich zu den Patienten ohne Sepsis, bei denen die Kosten pro Überlebender mit 6.608 DM deutlich unter den Kosten pro Verstorbener mit 29.932 DM lagen (Tabelle 5).


41

Tabelle 4: Analyse vom Einfluß eines prolongierten SIRS auf die Kosten

 

ohne SIRS

mit prolongiertem SIRS

Patienten

3 089 (84,6 %)

564 (15,4 %)

ICU-Behandlungstage*

4 556

5 117

% der Gesamt-Bettentage

47,1

52,9

TISS-Punkte

199 462

213 607

% der Gesamt-TISS

48,3

51,7

ICU-Behandlungskosten in DM

14 361 264.-

15 379 704.-

% der Gesamtkosten in DM

48,3

51,5

Mittlere Kosten pro Überlebender in DM*

4 822.-

29 604.-

Mittlere Kosten pro Verstorbener in DM*

11 943.-

67 944.-

Mittlere effektive Kosten pro Überlebender

in DM*

5 051.-

44 636.-

ICU: Intensive Care Unit; TISS: Therapeutic Intervention Scoring System
*Statistisch signifikant zwischen den Gruppen : p < 0,001 (Mann-Whitney U-test)

Tabelle 5: Analyse vom Einfluß einer Sepsis auf die Kosten

 

ohne Sepsis

Mit Sepsis

Patienten

3518 (96,3 %)

135 (3,7 %)

ICU-Behandlungstage*

7 296

2 377

% der Gesamt-Bettentage

75,4

24,6

TISS-Punkte

307 415

105 654

% der Gesamt-TISS

74,4

25,6

ICU-Behandlungskosten in DM

22 133 880.-

7 607 088.-

% der Gesamtkosten in DM

74,4

25,6

Mittlere Kosten pro Überlebender in DM*

6 608.-

75 478.-

Mittlere Kosten pro Verstorbener in DM*

29 932.-

78 376.-

Mittlere effektive Kosten pro Überlebender

in DM*

7 511.-

134 696.-

ICU: Intensive Care Unit; TISS: Therapeutic Intervention Scoring System
*Statistisch signifikant zwischen den Gruppen : p < 0,001 (Mann-Whitney U-test)


42

3.5 Ergebnisse der univariaten Analyse

3.5.1 Einflußfaktoren zur Entstehung eines prolongierten SIRS (> 3 Tage) nach kardiochirurgischen Eingriffen

Patienten mit prolongiertem SIRS (> 3 Tage) waren gekennzeichnet durch eine erhöhte Krankeitsschwere im Vergleich zu Patienten ohne prolongiertes SIRS erkennbar an signifikant (p<0,001) höheren Werten (Median [25%- bis 75%-Percentile]) bei intensivstationärer Aufnahme von APACHE II (18 [13 bis 23] vs 10 [7 bis 14]), APACHE III (63 [49 bis 82] vs 41 [30 bis 52]) und SAPS II (43 [34 bis 52] vs 28 [22 bis 33]). Die abgeleiteten Größen des ROD waren ebenfalls signifikant erhöht bei den SIRS-Patienten (Tabelle 6). Das Alter der Patienten mit prolongiertem SIRS war im Median (25%- bis 75%-Percentile) mit 66 (59 bis 72) Jahren signifikant höher (p< 0,001) als bei Patienten ohne SIRS mit 63 (56 bis 70) Jahren. Der signifikant erhöhte Anteil an Frauen sowie an Patienten nach Herzklappenoperation wurden bereits in Kapitel 3.2 ausgeführt. Bei 37,9 % der Patienten mit prolongiertem SIRS bestand präoperativ eine Herzinsuffizienz Stadium NYHA IV gegenüber 25,4 % bei Patienten ohne SIRS (p<0,001). Notfalleingriffe waren signifikant häufiger erforderlich (p<0,001) mit 6,7 % bei Patienten mit prolongiertem SIRS als bei der Kontollgruppe mit 3,2 %. Intraoperative Komplikationen prädisponierten für die Entwicklung eines prolongierten SIRS (29,8 % bei Patienten mit SIRS gegenüber 7,6 % bei Patienten ohne SIRS, p<0,001).

Patienten, die ein prolongiertes SIRS über mindestens die drei ersten postoperativen Tage entwickelten, waren am ersten postoperativen Tag gekennzeichnet durch eine signifikant erhöhte Anzahl an Elektolytentgleisungen (14,0 % gegenüber 4,5 %; p<0,001), an therapiebedürftigen metabolischen Störungen (30,7 % gegenüber 6,4 %; p<0,001), der Notwendigkeit zur Gabe mehr als eines Inotropikums (44,5 % gegenüber 12,4 %; p<0,001) sowie der Notwendigkeit zur Anwendung einer intraaortalen Ballonpumpe (13,7 % gegenüber 1,2 %; p<0,001). Insgesamt bestand signifikant öfter (p<0,001) ein Versagen von mindestens 2 Organsystemen bereits am 1. postoperativen Tag (15,1 % gegenüber 2,1 %). Signifikant häufiger war eine Massivtransfusion von über 5 Einheiten Blut (11,3 % gegenüber 1,7 %; p<0,001), eine Drucktransfusion (9,9 % vs 2,3 %; p<0,001), eine Volumentherapie von über 6 Litern (3,5 % vs 0,5 %; p<0,001) sowie eine Reoperation (7,8 % vs 1,5 %; p<0,001) erforderlich (Tabelle 6). Signifikant gehäuft traten Herzrhythmusstörungen auf erkennbar am Einsatz eines externen Herzschrittmachers (aktiv oder im stand by) mit 22,2 % gegenüber


43

11,9 % (p<0,001), der Notwendigkeit zur Kardioversion bei Tachykardie (4,3 % vs 1,0 %; p<0,001) sowie der kontinuierlichen Applikation von Antiarrhythmika (9,9 % vs 3,0 %; p<0,001). Eine Hämodialyse war bei 3,4 % der Patienten mit prolongiertem SIRS innerhalb der ersten 24 postoperativen Stunden erforderlich im Vergleich zu 0,6 % bei Patienten ohne SIRS (p< 0,001).

Tabelle 6: Univariate Analyse der perioperativen Risikofaktoren für die Entwicklung eines prolongierten SIRS
Kategoriale Variablen sind als Gesamtzahl (Prozent), stetige Variablen als Median [25%-75% Percentile] angegeben.

Präoperative Variablen

ohne SIRS

mit SIRS

p

Alter

63 [56-70]

66 [59-72]

<0,001

Notfalleingriff

98 (3,2%)

38 (6,7%)

<0,001

Weibliches Geschlecht

825 (26,7%)

206 (36,5%)

<0,001

NYHA IV

798 (25,4 %)

214 (37,9 %)

<0,001

Intraoperative kategoriale Variablen

ohne SIRS

mit SIRS

p

Komplikationen

236 (7,6%)

168 (29,8%)

<0,001

Operativer Eingriff

 

 

 

CABG

2217 (71,8%)

301 (53,4%)

<0,001

Herzklappenoperation

522 (16,9%)

136 (24,1%)

< 0,001

Kombinierte CABG + Herzklappen-Operation

179 (5,8%)

79 (14,0%)

<0,001

Kontinuierliche Variablen am
1. postoperativen Tag

ohne SIRS

mit SIRS

p

APACHE II

10 [7-14]

18 [13-23]

<0,001

APACHE III

41 [30-52]

63 [49-82]

<0,001

SAPS II

28 [22-33]

43 [34-52]

<0,001

TISS

47 [42-52]

53 [47-60]

<0,001


44

Kategoriale Variablen am
1. postoperativen Tag

ohne SIRS

mit SIRS

p

>2 Organversagen

65 (2,1 %)

85 (15,1 %)

<0,001

Elektrolytentgleisung

139 (4,5%)

79 (14,0%)

<0,001

Metabolische Störungen

199 (6,4%)

173 (30,7%)

<0,001

>1 Inotropikum

383 (12,4%)

251 (44,5%)

<0,001

Intraaortale Ballon Pumpe

37 (1,2%)

77 (13,7%)

<0,001

Kontinuierliche Antiarrhythmika

92 (3,0%)

56 (9,9%)

<0,001

Kardioversion bei Tachykardie

30 (1,0%)

24 (4,3%)

<0,001

Schrittmacher

368 (11,9%)

125 (22,2%)

<0,001

> 6 l Volumentherapie

14 (0,5%)

20 83,5%)

<0,001

>5 Einheiten Blutprodukte

51 (1,7%)

64 (11,3%)

<0,001

Drucktransfusion

70 (2,3%)

56 (9,9%)

<0,001

Reintubation

49 (1,6%)

14 (2,5%)

n.s.

Reoperation

46 (1,5%)

44 (7,8%)

<0,001

Dialyse

17 (0,6%)

19 (3,4%)

<0,001

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; CABG: Coronary Artery Bypass Graft; NYHA: New York Heart Association; SAPS: Simplified Acute Physiology Score; SIRS: Systemic Inflammatory Response Syndrome; TISS: Therapeutic Intervention Scoring System

3.5.2 Einflußfaktoren zur Entstehung einer Sepsis nach kardiochirurgischen Eingriffen

Patienten mit einer Sepsis während der primären postoperativen intensivstationären Behandlung zeichneten sich durch eine erhöhte Krankeitsschwere bereits am Aufnahmetag aus im Vergleich zu Patienten ohne spätere Sepsis, erkennbar an signifikant höheren Werten (Median [25%- bis 75%-Percentile]) bei intensivstationärer Aufnahme von APACHE II (21 [16 bis 26] vs 11 [8 bis 15]), p<0,001; APACHE III (79 [55 bis 95] vs 42 [31 bis 55], p<0,001) und SAPS II (49 [39 bis 60] vs 29 [23 bis 35], p<0,001). Die abgeleiteten Größen des ROD waren ebenfalls signifikant erhöht bei den SIRS-Patienten (Tabelle 7). Das Alter der Patienten mit späterer Sepsis war im Median (25%- bis 75%-Percentile) mit 66 (59 bis 72) Jahren signifikant höher (p< 0,001) als bei Patienten ohne SIRS mit 63 (56 bis 70) Jahren. Der


45

signifikant erhöhte Anteil an Frauen sowie an Patienten nach Herzklappenoperation wurden bereits in Kapitel 3.2 aufgeführt. Die Anzahl der Patienten mit einer präoperativ bestehenden Herzinsuffizienz NYHA IV war doppelt so hoch in der Patientengruppe mit anschließender Sepsis gegenüber den Patienten ohne septische Spätkomplikationen (51,1 % gegenüber 26,8 %, p<0,001). Notfalleingriffe waren im Gegensatz zu Patienten mit prolongiertem SIRS nicht signifikant häufiger mit 3,0 % bei Patienten mit Sepsis als bei der Kontollgruppe mit 3,8 %. Intraoperative Komplikationen prädisponierten allerdings analog zum SIRS auch für die Entwicklung einer Sepsis (51,9 % bei Patienten mit Sepsis gegenüber 9,5 % bei Patienten ohne Sepsis, p < 0,001).

Das gehäufte Auftreten von im TISS definierten Ereignissen innerhalb der ersten 24 postoperativen Stunden entsprach in noch akzentuierter Form den Ergebnissen der SIRS-Patienten. Patienten, die eine Sepsis im weiteren intensivmedizinischen Verlauf entwickelten, waren am ersten postoperativen Tag gekennzeichnet durch eine signifikant erhöhte Anzahl an Elektrolytentgleisungen (24,4 % gegenüber 5,3 %, p<0,001), an therapiebedürftigen metabolischen Störungen (49,6 % gegenüber 8,7 %, p<0,001), der Notwendigkeit zur Gabe mehr als eines Inotropikums (61,5 % gegenüber 15,7 %, p<0,001) sowie der Notwendigkeit zur Anwendung einer intraaortalen Ballonpumpe (22,2 % gegenüber 2,4 %, p<0,001). Auch bei den späteren Septikern wurde am 1. postoperativen Tag signifikant häufiger ein mindestens Zweifach-Organversagen diagnostiziert (27,4 % gegenüber 3,2 %, p<0,001). Signifikant häufiger war eine Massivtransfusion von über 5 Einheiten Blut (19,3 % gegenüber 2,5 %, p<0,001), eine Drucktransfusion (15,6 % vs 3,0 %, p<0,001), eine Volumentherapie von über 6 Litern (7,4 % vs 0,7 %, p<0,001) sowie eine Reoperation (10,4 % vs 2,2 %, p<0,001) erforderlich (Tabelle 7). Signifikant gehäuft traten Herzrhythmusstörungen auf erkennbar am Einsatz eines externen Herzschrittmachers (aktiv oder im stand by) mit 30,4 % gegenüber 12,8 % (p<0,001), der Notwendigkeit zur Kardioversion bei Tachykardie (7,4 % vs 1,3 %, p<0,001) sowie der kontinuierlichen Applikation von Antiarrhythmika (11,9 % vs 3,8 %, p<0,001). Eine Hämodialyse war bei 6,7 % der Patienten mit späterer Sepsis innerhalb der ersten 24 postoperativen Stunden erforderlich im Vergleich zu 0,8 % bei Patienten ohne Sepsis (p< 0,001).


46

Tabelle 7: Univariate Analyse der perioperativen Risikofaktoren für die Entwicklung einer Sepsis
Kategoriale Variablen sind als Gesamtzahl (Prozent), stetige Variablen als Median [25%-75% Percentile] angegeben .

Präoperative Variablen

ohne Sepsis

mit Sepsis

p

Alter

63 [56-70]

66 [59-72]

<0,001

Notfalleingriff

132 (3,8%)

4 (3,0%)

n.s.

Weibliches Geschlecht

825 (26,7%)

206 (36,5%)

<0,001

NYHA IV

943 (26,8 %)

69 (51,1 %)

<0,001

Intraoperative kategoriale Variablen

ohne Sepsis

mit Sepsis

p

Komplikationen

334 (9,5%)

70 (51,9%)

<0,001

Operativer Eingriff

 

 

 

CABG

2460 (69,9%)

58 (43,0%)

<0,001

Herzklappenoperation

621 (17,7%)

37 (27,4%)

< 0,001

Kombinierte CABG + Herzklappen-Operation

233 (6,6%)

25 (18,5%)

<0,001

Kontinuierliche Variablen am
1. postoperativen Tag

ohne Sepsis

mit Sepsis

p

APACHE II

11 [8-15]

21 [16-26]

<0,001

APACHE III

42 [31-55]

79 [55-95]

<0,001

SAPS II

29 [23-35]

49 [39-60]

<0,001

TISS

48 [42-53]

60 [51-67]

<0,001


47

Kategoriale Variablen am

1. postoperativenTag

ohne Sepsis

mit Sepsis

p

> 2 Organversagen

113 (3,2 %)

37 (27,4 %)

<0,001

Elektrolytentgleisung

185 (5,3%)

33 (24,4%)

<0,001

Metabolische Störungen

305 (8,7%)

67 (49,6%)

<0,001

>1 Inotropikum

551 (15,7%)

83 (61,5%)

<0,001

Intraaortale Ballon Pumpe

84 (2,4%)

30 (22,2%)

<0,001

Kontinuierliche Antiarrhythmika

132 (3,8%)

16 (11,9%)

<0,001

Kardioversion bei Tachykardie

44 (1,3%)

10 (7,4%)

<0,001

Schrittmacher

452 (12,8%)

41 (30,4%)

<0,001

> 6 l Volumentherapie

24 (0,7%)

10 (7,4%)

<0,001

>5 Einheiten Blutprodukte

89 (2,5%)

26 (19,3%)

<0,001

Drucktransfusion

105 (3,0%)

21 (15,6%)

<0,001

Reintubation

57 (1,6%)

6 (4,4%)

<0,05

Reoperation

76 (2,2%)

14 (10,4%)

<0,001

Dialyse

27 (0,8%)

9 (6,7%)

<0,001

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; CABG: Coronary Artery Bypass Graft; NYHA: New York Heart Association; SAPS: Simplified Acute Physiology Score; SIRS: Systemic Inflammatory Response Syndrome; TISS: Therapeutic Intervention Scoring System

3.5.3 Einflußfaktoren auf das Outcome nach kardiochirurgischen Eingriffen

Die verstorbenen Patienten waren durch eine erhöhte Krankeitsschwere bereits am Aufnahmetag gekennzeichnet im Vergleich zu den überlebenden Patienten, erkennbar an signifikant höheren Werten (Median [25%- bis 75%-Percentile]) bei intensivstationärer Aufnahme von APACHE II (22 [14 bis 29] vs 11 [8 bis 15], p<0,001), APACHE III (78 [56 bis 102] vs 42 [31 bis 54], p<0,001) und SAPS II ( 51 [37 bis 62 ] vs 29 [23 bis 35], p<0,001). Die abgeleiteten Größen des ROD waren ebenfalls signifikant erhöht bei den SIRS-Patienten (Tabelle 8). Das Alter der später verstorbenen Patienten war im Median (25%- bis 75%-Percentile) mit 68 (61 bis 74) Jahren signifikant höher (p< 0,001) als bei überlebenden Patienten mit 63 (56 bis 70) Jahren. Der signifikant erhöhte Anteil an Frauen sowie an Patienten nach Herzklappenoperation bestand analog zum Risikoprofil für die Entwicklung


48

eines prolongierten SIRS bzw. einer Sepsis (Tabelle 8). Die Anzahl der Patienten mit einer präoperativ bestehenden Herzinsuffizienz NYHA IV war doppelt so hoch bei den verstorbenen Patienten im Vergleich zu den Überlebenden (52,0 % gegenüber 26,6 %, p < 0,001). Notfalleingriffe waren im Gegensatz zu Patienten mit prolongiertem SIRS nicht signifikant häufiger mit 6,6 % bei den Verstorbenen gegenüber den Überlebenden mit 3,6 %. Intraoperative Komplikationen prädisponierten allerdings analog zu SIRS und Sepsis auch für einen letalen Verlauf (50,7 % bei den verstorbenen Patienten gegenüber 9,3 % bei den überlebenden Patienten, p < 0,001).

Das gehäufte Auftreten definierter Ereignisse innerhalb der ersten 24 postoperativen Stunden entsprach den Ergebnissen der Sepsis-Patienten. Die verstorbenen Patienten entwickelten am ersten postoperativen Tag eine signifikant erhöhte Anzahl an Elektolytentgleisungen (25,7 % gegenüber 5,1 %, p<0,001), an therapiebedürftigen metabolischen Störungen (46,7 % gegenüber 8,6 %, p<0,001), der Notwendigkeit zur Gabe mehr als eines Inotropikums (64,5 % gegenüber 15,3 %, p<0,001) sowie der Notwendigkeit zur Anwendung einer intraaortalen Ballonpumpe (21,1 % gegenüber 2,3 %, p<0,001). Auch bei den später verstorbenen Patienten wurde am 1. postoperativen Tag signifikant häufiger ein mindestens Zweifach-Organversagen diagnostiziert (29,6 % gegenüber 3,0 %, p<0,001). Signifikant häufiger war eine Massivtransfusion von über 5 Einheiten Blut (23,0 % gegenüber 2,3 %, p<0,001), eine Drucktransfusion (14,5 % vs 3,0 %, p<0,001), eine Volumentherapie von über 6 Litern (7,9 % vs 0,6 %, p<0,001) sowie eine Reoperation (14,5 % vs 1,9 %, p<0,001) erforderlich (Tabelle 8). Signifikant gehäuft traten Herzrhythmusstörungen auf erkennbar am Einsatz eines externen Herzschrittmachers (aktiv oder im stand by) mit 42,1 % gegenüber 12,3 % (p<0,001), der Notwendigkeit zur Kardioversion bei Tachykardie (12,5 % vs 1,0 %, p<0,001) sowie der kontinuierlichen Applikation von Antiarrhythmika (15,1 % vs 3,6 %, p<0,001). Eine Hämodialyse war bei 9,2 % der Verstorbenen innerhalb der ersten 24 postoperativen Stunden erforderlich im Vergleich zu 0,6 % bei den Überlebenden (p< 0,001).


49

Tabelle 8: Univariate Analyse der perioperativen Risikofaktoren für einen letalen Ausgang
Kategoriale Variablen sind als Gesamtzahl (Prozent), stetige Variablen als Median [25%-75% Percentile] angegeben.

Präoperative Variablen

Überlebende

Verstorbene

p

Alter

63 [56-70]

68 [61-74]

<0,001

Notfalleingriff

126 (3,6%)

10 (6,6%)

n.s.

Weibliches Geschlecht

970 (27,7 %)

61 (40,1 %)

0,001

NYHA IV

933 (26,6 %)

79 (52,0 %)

<0,001

Intraoperative kategoriale Variablen

Überlebende

Verstorbene

p

Komplikationen

327 (9,3%)

77 (50,7%)

<0,001

Operativer Eingriff

 

 

 

CABG

2446 (69,9%)

72 (47,4%)

<0,001

Herzklappenoperation

619 (17,7%)

39 (25,7%)

< 0,001

Kombinierte CABG + Herzklappen-Operation

234 (6,7%)

24 (15,8%)

<0,001

Kontinuierliche Variablen am
1. postoperativen Tag

Überlebende

Verstorbene

p

APACHE II

11 [8-15]

22 [14-29]

<0,001

APACHE III

42 [31-54]

78 [56-102]

<0,001

SAPS II

29 [23-35]

51 [37-62]

<0,001

TISS

48 [42-53]

60 [51-70]

<0,001


50

Kategoriale Variablen am
1. postoperativen. Tag

Überlebende

Verstorbene

p

>2 Organversagen

105 (3,0 %)

45 (29,6 %)

< 0,001

Elektrolytentgleisung

179 (5,1%)

39 (25,7%)

<0,001

Metabolische Störungen

301 (8,6%)

71 (46,7%)

<0,001

>1 Inotropikum

536 (15,3%)

98 (64,5%)

<0,001

Intraaortale Ballon Pumpe

82 (2,3%)

32 (21,1%)

<0,001

Kontinuierliche Antiarrhythmika

125 (3,6%)

23 (15,1%)

<0,001

Kardioversion bei Tachykardie

35 (1,0%)

19 (12,5%)

<0,001

Schrittmacher

429 (12,3%)

64 (42,1%)

<0,001

> 6 l Volumentherapie

22 (0,6%)

12 (7,9%)

<0,001

>5 Einheiten Blutprodukte

80 (2,3%)

35 (23,0%)

<0,001

Drucktransfusion

104 (3,0%)

22 (14,5%)

<0,001

Reintubation

60 (1,7%)

3 (2,0%)

n.s.

Reoperation

68 (1,9%)

22 (14,5%)

<0,001

Dialyse

22 (0,6%)

14 (9,2%)

<0,001

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; CABG: Coronary Artery Bypass Graft; NYHA: New York Heart Association; SAPS: Simplified Acute Physiology Score; SIRS: Systemic Inflammatory Response Syndrome; TISS: Therapeutic Intervention Scoring System


51

3.6 Ergebnisse der multiplen logistischen Regression

3.6.1 Einflußfaktoren zur Entstehung eines prolongierten SIRS (> 3 Tage) nach
kardiochirurgischen Eingriffen

Die multiple logistische Regression nach der Vorwärts-Likelihood-Ratio Methode erbrachte ein Modell mit der größten positiven Vorhersagewahrscheinlichkeit für ein prolongiertes SIRS von 88,2 % bestehend aus drei Variablen (vgl. Tabelle 9). Bei ansonsten vergleichbarem Risikoprofil würde jede Erhöhung des APACHE II um einen Punkt das Risiko um den Faktor 1,17 erhöhen. Patienten, die mehr als ein Inotropikum am 1. postoperativen Tag benötigten, hatten ein um den Faktor 2,69 erhöhtes Risiko und Patienten mit therapiebedürftigen metabolischen Störungen innerhalb der ersten 24 Stunden postoperativ ein um den Faktor 2,36 erhöhtes Risiko ein prolongiertes SIRS durchzumachen.

Tabelle 9: Risikofaktoren für die Entwicklung eines prolongierten SIRS nach kardiochirurgischen Eingriffen entsprechend der multiplen logistischen Regressionsanalyse

Variablen am
1. postoperativen Tag

Regressions-koeffizient

Standard

Fehler

Odds ratio

95 % CI

p

APACHE II pro Punkt

0,160

0,009

1,17

1,15 - 1,19

<0,0001

> 1 Inotropikum

0,990

0,121

2,69

2,46 - 2,93

< 0,0001

Metabolische Störungen

0,858

0,146

2,36

2,07 - 2,65

< 0,0001

Konstante

-4,305

0,146

 

 

 

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; CI = confidence interval

Um die Praktikabilität zu erhöhen, wurde anschließend eine Dichotomisierung des APACHE II durchgeführt. Dabei wurde als Cut-off der APACHE II-Wert des ersten postoperativen Tages eingesetzt, bei dem 50% der Patienten mit prolongiertem SIRS identifiziert werden konnten. Bei einem APACHE II von > 17 entwickelten 51,6 % der Patienten ein prolongiertes SIRS. Wurde nun dieser dichotomisierte Wert für die multiple logistische Regression verwendet, kam es zu einem Modell mit einer größten positiven Vorhersagekraft von 88,0 % bestehend aus nunmehr fünf Variablen (Tabelle 10). In absteigender Reihenfolge ließ sich ein erhöhtes Risiko zur Entwicklung eines prolongierten SIRS vorhersagen: ein APACHE II > 17 am 1. postoperativen Tag, die Notwendigkeit von mehr als einem Inotropikum, das Vorliegen von therapiebedürftigen metabolischen Störungen bzw. von intraoperativen Komplikationen und weibliches Geschlecht.


52

Tabelle 10: Risikofaktoren für die Entwicklung eines SIRS nach Dichotomisierung des APACHE II entsprechend der multiplen logistischen Regressionsanalyse

Präoperative Variable

Regressions-koeffizient

Standard

Fehler

Odds ratio

95 % CI

p

Weibliches Geschlecht

0,430

0,112

1,54

1,32 - 1,76

<0,0001

Intraoperative Variable

 

 

 

 

 

Intraoperative Komplikationen

0,696

0,142

2,00

1,72 - 2,28

<0,0001

Variablen am
1. postoperativen Tag

 

 

 

 

 

APACHE II > 17

1,891

0,116

6,63

6,40 - 6,85

<0,0001

> 1 Inotropikum

1,031

0,121

2,80

2,57 - 3,04

<0,0001

Metabolische Störungen

0,987

0,142

2,68

2,40 - 2,96

<0,0001

Konstante

-3,960

0,226

 

 

 

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; CI = confidence interval

3.6.2 Einflußfaktoren zur Entstehung einer Sepsis nach kardiochirurgischen Eingriffen

Entsprechend Punkt 3.6.1 erbrachte die multiple logistische Regression nach der Vorwärts-Likelihood-Ratio Methode ein Modell mit der größten positiven Vorhersagewahr-scheinlichkeit für die Entwicklung einer Sepsis von 96,4 % bestehend aus nur zwei Variablen (vgl. Tabelle 11). Bei ansonsten vergleichbarem Risikoprofil würde jede Erhöhung des APACHE II das Risiko um den Faktor 1,16 pro APACHE II-Punkt erhöhen. Patienten, die eine intraoperative Komplikation erlitten, hatten ein um den Faktor 4,64 erhöhtes Risiko eine Sepsis im weiteren intensivmedizinischen Verlauf zu erleiden.

Tabelle 11: Risikofaktoren für die Entwicklung einer Sepsis nach kardiochirurgischen Eingriffen entsprechend der multiplen logistischen Regressionsanalyse

Variablen am

1. postoperativen Tag

Regressions-koeffizient

Standard

Fehler

Odds ratio

95 % CI

p

Intraoperative Komplikationen

1,534

0,203

4,64

4,24 - 5,03

<0,0001

APACHE II pro Punkt

0,146

0,013

1,16

1,13 - 1,18

<0,0001

Konstante

-7,497

0,337

 

 

 

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; CI = confidence interval


53

Analog Punkt 3.6.1 wurde zur Optimierung der klinischen Anwendbarkeit eine Dichotomisierung des APACHE II vorgenommen. Da ein Cut-off des APACHE II am 1. postoperativen Tag mit einer 50%-igen Vorhersagewahrscheinlichkeit für die Entwicklung einer Sepsis nicht isoliert werden konnte, wurde in die erneute multiple logistische Regression der Cut-off für die Entwicklung eines SIRS (APACHE II > 17) gewählt. Wurde nun dieser dichotomisierte Wert für die multiple logistische Regression verwendet, kam es zu einem Modell mit einer größten positiven Vorhersagekraft von 96,0 % bestehend aus nunmehr drei Variablen (Tabelle 12). In absteigender Reihenfolge ließ sich ein erhöhtes Risiko zur Entwicklung eines prolongierten SIRS vorhersagen: ein APACHE II > 17 am 1. postoperativen Tag sowie das Vorliegen von intraoperativen Komplikationen bzw. therapiebedürftigen metabolischen Störungen.

Tabelle 12: Risikofaktoren für die Entwicklung einer Sepsis nach Dichotomisierung des APACHE II entsprechend der multiplen logistischen Regression

Intraoperative Variable

Regressions-koeffizient

Standard

Fehler

Odds ratio

95 % CI

p

Intraoperative Komplikationen

1,432

0,204

4,19

3,79 - 4,59

<0,0001

Variablen am
1. postoperativen Tag

 

 

 

 

 

APACHE II > 17

1,934

0,210

6,63

6,40 - 6,85

<0,0001

Metabolische Störungen

1,426

0,206

4,16

3,76 - 4,57

<0,0001

Konstante

-6,142

0,304

 

 

 

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; CI = confidence interval

3.6.3 Einflußfaktoren auf das Outcome nach kardiochirurgischen Eingriffen

Entsprechend Punkt 3.6.1 erbrachte die multiple logistische Regression nach der Vorwärts-Likelihood-Ratio Methode ein Modell mit der größten positiven Vorhersagewahr-scheinlichkeit für ein letales Outcome von 96,3 % bestehend aus sechs Variablen (vgl. Tabelle 11). Bei ansonsten vergleichbarem Risikoprofil würde jede Erhöhung des APACHE II das Risiko pro APACHE II-Punkt um den Faktor 1,14 erhöhen. In absteigender Reihenfolge wurden die folgenden Risikofaktoren für eine letalen Ausgang nach kardiochirurgischen Eingriffen isoliert (Tabelle 13): intraoperative Komplikationen, die Notwendigkeit für mehr


54

als ein Inotropikum, das Vorliegen von metabolischen Störungen, die Notwendigkeit für eine Therapie mit einem externen Herzschrittmacher und das weibliche Geschlecht.

Tabelle 13: Risikofaktoren für ein letales Outcome nach kardiochirurgischen
Eingriffen entsprechend der multiplen logistischen Regressionsanalyse

Präoperative Variable

Regressions-koeffizient

Standard

Fehler

Odds ratio

95 % CI

p

Weibliches Geschlecht

0,597

0,199

1,82

1,43 - 2,21

0,003

Intraoperative Variable

 

 

 

 

 

Intraoperative Komplikationen

1,020

0,210

2,77

2,36- 3,19

<0,0001

Variablen am

1. postoperativen Tag

 

 

 

 

 

APACHE II pro Punkt

0,131

0,014

1,14

1,11 - 1,17

<0,0001

> 1 Inotropikum

0,986

0,216

2,68

2,26 - 3,10

<0,0001

Metabolische Störungen

0,709

0,222

2,03

1,60 - 2,47

0,001

Schrittmacher

0,646

0,211

1,91

1,50 - 2,32

0,002

Konstante

-7,978

0,457

 

 

 

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; CI = confidence interval

Analog Punkt 3.6.1 wurde zur Optimierung der klinischen Anwendbarkeit eine Dichotomisierung des APACHE II vorgenommen. Bei einem APACHE > 27 starben 48,3% der Patienten im weiteren Verlauf. Wurde nun dieser dichotomiserte Wert für die multiple logistische Regression verwendet, kam es zu einem Modell mit einer größten positiven Vorhersagekraft für einen letalen Ausgang von 96,4 % bestehend aus sechs Variablen (Tabelle 14). In absteigender Reihenfolge ließ sich ein erhöhtes Risiko zur Entwickling eines prolongierten SIRS vorhersagen: ein APACHE II > 27 am 1. postoperativen Tag, die Notwendigkeit von mehr als einem Inotropikum, das Vorliegen von intraoperativen Komplikationen, die Notwendigkeit zur Kardioversion, das Vorliegen von therapiebedürftigen metabolischen Störungen bzw. und die Notwendigkeit zur Schrittmacher-therapie.


55

Tabelle 14: Risikofaktoren für ein letales Outcome nach Dichotomisierung des
APACHE II entsprechend der multiplen logistischen Regressionsanalyse

Intraoperative Variable

Regressions-koeffizient

Standard

Fehler

Odds ratio

95 % CI

p

Intraoperative Komplikationen

1,272

0,206

3,57

3,16 - 3,97

<0,0001

Variablen am
1. postoperativen Tag

 

 

 

 

 

APACHE II > 27

1,789

0,286

5,99

5,43 - 6,55

<0,0001

> 1 Inotropikum

1,274

0,210

3,57

3,16 - 3,99

<0,0001

Kardioversion

1,174

0,396

3,24

2,46 - 4,01

0,003

Metabolische Störungen

0,850

0,222

2,34

1,91 - 2,78

0,001

Schrittmacher

0,713

0,211

2,04

1,63 - 2,45

0,001

Konstante

-5,764

0,290

 

 

 

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; CI = confidence interval

3.6.4 Anwendung des Prädiktionsmodells zur Prognose von SIRS auf die Prognose von Sepsis und Outcome nach kardiochirurgischen Eingriffen

Die klinische Anwendbarkeit von drei verschiedenen Prädiktionsmodellen für die Prognose der Entwicklung eines prolongierten SIRS bzw. einer Sepsis und einem letalen Outcome nach kardiochirurgischen Eingriffen ist nur eingeschränkt nutzbar. Gleichzeitig konnte eine signifikante Korrelation zwischen dem Vorliegen eines prolongierten SIRS und der Entwicklung einer Sepsis (r = 0,410 p< 0,01) sowie zwischen dem Vorliegen eines SIRS und einem letalen Ausgang (r = 0,287 p< 0,01) beschrieben werden. Deshalb wurde nachfolgend in einer weiteren Regressionsanalyse überprüft, inwieweit das unter 3.6.1 entwickelte Risikomodell für das Vorliegen eines prolongierten SIRS auch für die Vorhersage einer Sepsis bzw. eines letalen Ausgangs angewendet werden kann.

Das zur Prognose des SIRS entwickelte Risikomodell bestehend aus fünf Variablen (APACHE II > 17, intraoperative Komplikationen, metabolische Störungen, die Notwendigkeit von mehr als einem Inotropikum sowie weibliches Geschlecht) konnte mit einer positiven Vorhersagewahrscheinlichkeit von 96,1 % die Entwicklung einer Sepsis prognostizieren (Tabelle 15).


56

Tabelle 15: Risikostratifizierung für die Entwicklung einer Sepsis nach kardiochirurgischen Eingriffen unter Verwendung eines am SIRS entwickelten Modells

Präoperative Variable

Regressions- koeffizient

Standard

Fehler

Odds ratio

95 % CI

p

Weibliches Geschlecht

0,381

0,205

1,46

1,06 - 1,87

0,063

Intraoperative Variable

 

 

 

 

 

Intraoperative Komplikationen

1,189

0,213

3,28

2,87 - 3,70

<0,0001

Variablen am
1. postoperativen Tag

 

 

 

 

 

APACHE II > 17

1,805

0,213

6,08

5,66 - 6,50

<0,0001

> 1 Inotropikum

0,909

0,220

2,48

2,05 - 2,91

<0,0001

Metabolische Störungen

1,175

0,216

3,24

2,82 - 3,66

<0,0001

Konstante

-6,551

0,413

 

 

 

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; CI = confidence interval

Ein letales Outcome konnte ebenfalls mit einer Vorhersagewahrscheinlichkeit von 96,1 % durch dieses Modell beschrieben werden (Tabelle 16).


57

Tabelle 16: Risikostratifizierung für ein letales Outcome nach kardiochirurgischen Eingriffen unter Verwendung eines am SIRS entwickelten Modells

Präoperative Variable

Regressions-koeffizient

Standard

Fehler

Odds ratio

95 % CI

p

Weibliches Geschlecht

0,502

0,193

1,65

1,27 - 2,03

0,009

Intraoperative Variable

 

 

 

 

 

Intraoperative Komplikationen

1,156

0,202

3,18

2,78 - 3,57

<0,0001

Variablen am
1. postoperativen Tag

 

 

 

 

 

APACHE II > 17

1,630

0,199

5,11

4,72 - 5,50

<0,0001

> 1 Inotropikum

1,222

0,207

3,39

2,99 - 3,80

<0,0001

Metabolische Störungen

1,021

0,207

2,78

2,37 - 3,18

<0,0001

Konstante

-6,525

0,393

 

 

 

APACHE: Acute Physiology and Chronic Health Evaluation; CI = confidence interval

Die Erstellung von ROC-Kurven verdeutlicht graphisch die Vorhersagequalität der einzelnen Prädiktionsmodelle. Die Fläche unter der Kurve (Area under the Curve=AUC) kann als Vergleichsparameter herangezogen werden. Die AUC für die einzelnen, an der jeweilig definierten Zielvariablen (SIRS, Sepsis und Outcome) entwickelten Prädiktionsmodelle (Abb. 3) waren der Übertragung des an der Zielvariablen SIRS entwickelten Modells auf die Zielvariablen Sepsis und Outcome (Abb. 4) vergleichbar bzw. sogar leicht unterlegen (Zielvariable Sepsis AUC 86,9 vs 88,8 und Zielvariable Outcome AUC 84,7 vs 87,8). Dies verdeutlicht eindrucksvoll die Anwendbarkeit der für die Zielvariable SIRS bestimmten Prädiktionsparameter auf die Zielvariablen Sepsis und Outcome.


58

Abbildung 3: ROC-Kurven für die unabhängig entwickelten Regressionsgleichungen


59

Abbildung 4: ROC-Kurven für die am Modell SIRS entwickelte Regressionsgleichung


60

3.7 Interne Validierung der Vorhersagekapazität

3.7.1 Logistische Regression

Entsprechend der pi-Methode wurde die Vorhersagegenauigkeit des SIRS-Modells bezüglich der Prognose eines SIRS, einer Sepsis und des Outcome validiert. Durch das Prädiktionsmodell wurden 87.92 % der Patienten mit SIRS richtig erkannt (Tab. 17). Die Spezifität war mit 97,2 % sehr hoch bei einer Sensitivität von 36,9 %. Die positive Nachtest-Wahrscheinlichkeit lag bei 71,0 % und die negative Nachtest-Wahrscheinlichkeit bei 89,4 %.

Tabelle 17: Interne Validierung mittels logistischer Regression der Vorhersage eines SIRS

 

Vorhergesagt SIRS

 

 

nein

ja

 

Beobachtet

SIRS

nein

3003

85

3088

ja

356

208

564

Gesamtzahl

3359

293

3652

Richtig erkannte: 3211 (87,92 %)

Sensitivität:

37 %,

positive Nachtest-Wahrscheinlichkeit:

71 %

Spezifität:

97 %,

negative Nachtest-Wahrscheinlichkeit:

89 %

Die Validierung des Prädiktionsmodells, das ursprünglich am SIRS gewonnen wurde, zur Vorhersage einer Sepsis diskriminierte über 96 % der Patienten in die beobachtete Kategorie mit einer hohen Spezifität von 99 % bei einer Sensitivität von 20 % (Tabelle 18). Die hohe positive Nachtest-Wahrscheinlichkeit von 97 % war von einer eingeschränkten negativen Nachtest-Wahrscheinlichkeit von 45 % begleitet. Die Validierung des gleichen Modells zur Vorhersage eines letalen Outcomes zeigte eine vergleichbar hohe Spezifität und negative Nachtest-Wahrscheinlichkeit (Tabelle 19). Die Sensitivität mit 22 % und die positive Nachtest-Wahrscheinlichkeit mit 57 % lagen etwas höher als bei der Vorhersage einer Sepsis.


61

Tabelle 18: Interne Validierung mittels logistischer Regression der Vorhersage einer Sepsis

 

Vorhergesagt Sepsis

 

 

Nein

ja

 

Beobachtet

Sepsis

nein

3484

33

3517

ja

108

27

135

Gesamtzahl

3592

60

3652

Richtig erkannte: 3511 (96,1 %)

Sensitivität:

20%,

positive Nachtest-Wahrscheinlichkeit:

45 %

Spezifität:

99 %,

negative Nachtest-Wahrscheinlichkeit:

97 %

Tabelle 19: Interne Validierung mittels logistischer Regression der Vorhersage eines letalen Outcome

 

Vorhergesagt letales Outcome

 

 

nein

ja

 

Beobachtet

Letales Outcome

nein

3474

26

3500

ja

118

34

152

Gesamtzahl

3592

60

3652

Richtig erkannte: 3508 (96,1 %)

Sensitivität:

22 %,

positive Nachtest-Wahrscheinlichkeit:

57 %

Spezifität:

99 %,

negative Nachtest-Wahrscheinlichkeit:

97 %


62

3.7.2 Künstliche neuronale Netze

Mittels der künstlichen neuronalen Netze wurden die Vorhersagegenauigkeit am ersten postoperativen Tag bezüglich des Auftretens eines prolongierten SIRS durch die fünf Variablen weibliches Geschlecht, intraoperative Komplikationen, APACHE II > 17 bei Aufnahme auf der Intensivstation, postoperativer Bedarf von mehr als einem Inotropikum sowie das Vorhandensein von therapiebedürftigen metabolischen Störungen innerhalb der ersten 24 Stunden postoperativ analog entsprechend der pi-Methode bestimmt. Dieses Modell zeigte einen hohen Anteil von richtig Erkannten an der Gesamtpopulation von 85,92 % bei einer Sensitivität von 49 % und einer Spezifität von 91 % (Tabelle 20) und bestätigte somit die Vorhersagekapazität der logistischen Regression. Anschließend wurde überprüft, inwieweit durch die Methode der künstlichen neuronalen Netze die Vorhersagegenauigkeit der Prognose eines SIRS durch den Einschluß aller in der univariaten Analyse signifiknaten Variablen gesteigert werden konnte. Der prozentuale Anteil der richtig Erkannten konnte mit 85,75 % nicht gesteigert werden (Tabelle 21). Eine Sensitivität von 55 % bei einer Spezifität von 90 % sowie eine vergleichbare positive (40 % vs 55 %) und negative Nachtest-Wahrscheinlichkeit (94 % vs 91 %) verdeutlichen, daß eine Addition zusätzlicher Variablen zur Steigerung der prognostische Kapazität unter klinischen Gesichtspunkten nicht sinnvoll erscheint.

Tabelle 20: Interne Validierung mittels künstlicher neuronaler Netze der Vorhersage eines SIRS
unter Verwendung der 5 Variablen des SIRS-Modells

 

Vorhergesagt SIRS

 

 

nein

ja

 

Beobachtet

SIRS

nein

2862

225

3087

ja

289

274

563

Gesamtzahl

3151

499

3650

Richtig erkannte: 3136 (85,92 %)

Sensitivität:

49 %,

positive Nachtest-Wahrscheinlichkeit:

55 %

Spezifität:

91 %,

negative Nachtest-Wahrscheinlichkeit:

91 %


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Tabelle 21: Interne Validierung mittels künstlicher neuronaler Netze der Vorhersage eines SIRS
unter Verwendung aller univariat signifikanten Variablen

 

Vorhergesagt SIRS

 

 

nein

ja

 

Beobachtet

SIRS

nein

2907

180

3087

ja

340

223

563

Gesamtzahl

3247

403

3650

Richtig erkannte: 3130 (85,75 %)

Sensitivität:

55 %,

positive Nachtest-Wahrscheinlichkeit:

40 %

Spezifität:

90 %,

negative Nachtest-Wahrscheinlichkeit:

94 %


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Thu Dec 6 15:40:32 2001