온펌프 심장 수술 후 초기 대 후기 급성 신장 손상의 관련 요인 및 단기 사망률
Jun 29, 2023
추상적인
1. 목표
급성 신장 손상(AKI)은 심장 수술 후 흔합니다. 목표는 심장 수술 후 48시간 이내와 48시간에서 7일 사이에 발생한 AKI의 특성을 조사하는 것이었습니다.
2. 방법
환자 데이터는 Medical Information Mart for Intensive Care III 데이터베이스에서 추출되었습니다. AKI는 Kidney Disease Improving Global Outcomes 지침에 따라 정의되었으며 초기(48시간 이내) AKI와 후기(48시간에서 7일 동안) AKI로 구분됩니다. AKI의 위험 요인을 조사하기 위해 다변량 로지스틱 회귀 모델을 설정했습니다. Cox 비례 위험 모델을 사용하여 90-일 생존을 분석했습니다.
3. 결과
AKI는 심장 수술 후 첫 7일 이내에 51.2%(2741/5356)의 환자에서 발생했으며 36~48시간에 최고 발생률을 보였습니다. 초기 AKI와 후기 AKI의 발생률은 각각 41.9%와 9.2%였다. 후기 AKI 환자는 초기 AKI 환자에 비해 나이가 많았고 동반 질환이 더 많았습니다. 초기 AKI와 관련된 위험 요인에는 연령, 체질량 지수, 울혈성 심부전 및 당뇨병이 포함됩니다. 후기 AKI는 심방 세동, 추정 사구체 여과율, 패혈증, 노르에피네프린, 기계적 환기 및 충전 적혈구 수혈과 관련이 있었습니다. Cox 비례 모델에서 후기 AKI와 초기 AKI 모두 90-일 사망률과 독립적으로 연관되었으며 초기 AKI 환자는 후기 AKI 환자보다 더 나은 생존율을 보였습니다.
4. 결론
초기에 발생한 AKI는 심장 수술 후 나중에 발생한 AKI와 구분할 수 있습니다. 기간을 고려해야 합니다.
5. 키워드
급성 신장 손상 • 심장 수술 • 초기 AKI • 후기 AKI • 위험 요인

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소개
급성 신장 손상(AKI)은 심장 수술 후 흔히 발생하며 장기간 입원, 높은 경제적 비용, 재입원 증가 및 불량한 예후와 관련이 있습니다[1–3]. 심장 수술 후 AKI의 발생률은 다른 정의와 다른 인구[4, 5]에 따라 0.3%에서 81.2% 범위로 보고됩니다. 가벼운 AKI, 심지어 혈청 크레아틴(sCr)의 작은 증가 또는 일시적인 핍뇨는 불량한 예후와 관련이 있는 것으로 보고되었습니다[6, 7]. 또한, 이전 연구에서도 AKI가 완전히 회복되더라도 여전히 장기 사망의 위험 인자임을 보여주었다[8, 9].
심장 수술 중 심폐 바이패스는 신장에 유해한 요인으로 잘 알려져 있습니다. 그 과정 자체가 잠재적인 저관류, 저산소증 및/또는 허혈성 재관류, 산화 스트레스 및 염증 악화를 유발할 수 있기 때문입니다[10]. 낮은 심박출량, 패혈증, 혈관작용제 또는 항생제 사용과 같은 일부 수술 후 합병증 또는 치료 측정은 특정 메커니즘에 의해 신장을 손상시킬 수도 있습니다[1]. 심장 수술 후 AKI의 위험 요인이나 예측에 초점을 맞추기 위해 여러 모델이 수립되었지만, 그 중 시간 프레임을 거의 고려하지 않고 더 일찍 발생하는 AKI와 나중에 발생하는 AKI를 구별하려고 시도합니다. 최근 비심장 대수술에 따른 AKI는 발생 시기에 따라 2가지 표현형이 있다[11].
이 후향적 데이터베이스 분석에서 우리는 심장 수술 후 48시간 이내에 발생하는 AKI 환자(초기 AKI라고 함)와 심장 수술 후 48시간에서 7일 동안 발생하는 AKI 환자(후기 AKI라고 함) 사이의 위험 요인을 비교하고자 했습니다. 또한 90-일 사망률에 미치는 영향도 평가했습니다.

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환자 및 방법
1. 윤리선언문
MIMIC(Medical Information Mart for Intensive Care) III v1.4 데이터베이스는 Beth Israel Deaconess Medical Center(번호 2001-P-001699/14)의 Institutional Review Boards와 Massachusetts Institute of Technology( 번호 0403000206). 개별 환자 동의에 대한 요구 사항이 면제되었습니다. Shengnan Li는 이 공개 데이터베이스(인증 번호 36216625)에 대한 액세스 권한을 얻었고 주체를 식별하지 않는 것을 포함하는 데이터 사용 계약에 서명했습니다. 이 기록 기반 연구에 대한 기관 심사 위원회의 승인은 Common Rule(45 CFR 46)에 따라 면제되었습니다.
2. 데이터 소스
Physionet에서 호스팅되는 제한된 액세스 임상 데이터베이스인 MIMIC III v1.4 데이터베이스를 기반으로 후향적 분석을 수행했습니다. 여기에는 2001년 6월부터 2012년 10월까지 Beth Israel Deaconess Medical Center에서 5개의 ICU에 입원한 61 532개의 중환자실(ICU)이 포함됩니다[12–14]. 데이터베이스에는 인구 통계, 활력 징후 측정, 실험실 테스트 결과, 절차, 약물, 간병인 메모, 이미징 보고서 및 사망률이 포함됩니다. 건강 관련 데이터는 건강 보험 양도 및 책임에 관한 법률에 따라 비식별화됩니다. 보호된 건강 정보도 구조화된 데이터 소스에서 삭제되었습니다.
3. 환자 모집단
온펌프 심장 수술을 받는 성인 환자가 이 연구에 포함되었습니다. 배타적 기준은 (i) sCr, 요배출량, 신대체요법(RRT) 정보가 부족한 환자 및 (ii) 말기 신질환 또는 추정 사구체 여과율(eGFR)이 있는 환자였습니다.<15 ml/min, or a patient was on RRT before surgery. For those who performed >1 surgery during the time interval, we only selected the first surgery. International Classification of Diseases Version 9 (ICD-9) code was used to identify surgical procedures and extracted data on demographics, health characteristics, lab test data, postoperative complications, and treatments. Surgery was divided into 5 categories: coronary artery bypass grafting, valve surgery, aorta surgery, combined surgery, and others. Here, we defined combined surgery as >1 수술 중에 수행되는 절차.

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4. 결과
주요 결과는 AKI였습니다. AKI는 sCr 기준 또는 소변 배출 기준에 의한 KDIGO(Kidney Disease Improving Global Outcomes) 규칙에 따라 정의되었습니다[15]. Baseline sCr은 이전 연구[11]와 같은 방식으로 정의하였다. '조기 AKI'는 수술 후 48시간 이내에 처음 진단된 AKI로 정의되었습니다. '후기 AKI'는 수술 후 48시간에서 7일 사이에 처음 진단된 AKI로 정의되었습니다. 2차 결과에는 90-일 생존, ICU 입원 기간 및 입원 기간이 포함되었습니다. 퇴원 후 환자의 생존은 사회 보장 사망 등록부에서 얻은 데이터베이스에 포함되었습니다.
5. 통계분석
자세한 설명은 보충 자료를 참조하십시오. 연속 변수는 평균(표준편차) 또는 중앙값(사분위수 범위)으로 표시되었으며 범주형 변수는 빈도(퍼센트)로 표시되었습니다. 정규성은 왜도/첨도 테스트로 접근했습니다. 누락된 데이터는 연쇄 방정식 [16]에 의한 다중 전가를 사용하여 전가되었습니다. 연속 변수에 대해서는 Kruskal-Wallis 검정 또는 분산 분석(ANOVA)을 사용하고 범주형 변수에 대해서는 카이 제곱 검정 또는 Fisher의 정확 검정을 사용하여 그룹 간에 기준선 특성을 비교했습니다. 생존 모델은 수술 당시 시작되었고 사망 또는 마지막 후속 조치까지 계속되었습니다. Kaplan–Meier 방법으로 생존곡선을 작성하였고 생존의 차이를 검정하기 위해 pairwise log-rank test를 사용하였다. Bonferroni 보정은 다중 비교를 상쇄하는 데 사용되었습니다. Multivariable Cox의 비례 위험 모델은 생존에 영향을 미칠 수 있는 잠재적 요인에 의해 조정된 그룹(AKI 없음, 초기 AKI, 후기 AKI)에 걸쳐 위험 비율을 비교하기 위해 구성되었습니다. 초기 AKI 및 후기 AKI에 대한 독립적인 위험 요인을 조사하기 위해 두 개의 다변량 로지스틱 회귀 모델이 수립되었습니다(둘 다 AKI가 발생하지 않은 환자와 비교).
기계 학습 알고리즘의 경우 데이터 사본을 모델 개발을 위한 70% 훈련 세트와 검증을 위한 30% 테스트 세트로 층화 방식으로 분할했습니다. 초기 AKI 환자와 후기 AKI 환자(둘 다 AKI가 없는 환자 대)를 분류하기 위해 위의 2가지 기능 세트를 사용하여 두 개의 개별 미세 조정 랜덤 포레스트 모델을 개발했습니다. 이 두 모델의 기능 선택 파이프라인은 단변량 기능 선택과 랜덤 포레스트 기반 재귀 기능 선택을 기반으로 합니다. 훈련된 모델은 테스트 세트에서 검증되었습니다. 판별은 수신자 작동 특성 곡선(AUC) 아래 면적으로 평가했고, 보정은 Hosmer-Lemeshow 테스트로 평가했습니다. 통계 분석은 아나콘다 환경(http://www.anaconda.com/)에서 Python 3.7.5로 수행되었습니다. P-값<0.05 was considered statistically significant.

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논의
이 후향적 연구에서 AKI의 대부분은 수술 후 48시간 이내에 나타났습니다. 우리는 의도적으로 심장 수술 후 AKI를 조기 AKI(수술 후 48시간 이내)와 후기 AKI(수술 후 48시간에서 7일 동안)로 분류했습니다. 우리의 주요 결과는 수술 후 초기 AKI와 후기 AKI가 2개의 다른 표현형일 수 있다는 이전 연구와 유사한 결과를 확인합니다[11]. 현재 연구에서 대부분의 위험 요인은 초기 AKI 또는 후기 AKI 환자에게 특정한 것으로 보입니다. 또한 90-일 사망률에 대한 초기 및 후기 AKI의 영향도 구별할 수 있었습니다. 이러한 결과는 특히 임상 시험을 설계할 때 심장 수술 후 발생하는 AKI가 발병에 따라 별도로 치료해야 할 수도 있다는 추가 증거를 추가할 수 있습니다.
AKI의 정의는 시간이 지남에 따라 변경되었으며 주로 sCr, 소변 배출량 또는 RRT에 의존합니다. AKI는 이전 문헌[5]에서 sCr에서 RRT로의 0.1 mg/dl 증분으로 정의되었습니다. 따라서 AKI의 발생률은 다양합니다[5]. 여기에서는 sCr 또는 소변 배출 기준 모두에 의해 KIDGO 규칙에 따라 AKI를 정의합니다. 그리고 AKI의 발병률은 우리 인구에서 51.2%였으며, 이는 최근 데이터[4, 17, 18]에서 동일한 기준에 따라 AKI를 정의한 최근 보고서와 일치합니다.
심장 수술 후 AKI는 이전에 논의되었습니다. 심각한 AKI를 예측하기 위해 예측 모델이 확립되었습니다[19-25]. 그들 중 일부는 훌륭한 성능을 가지고 있습니다 [19–24]. 그러나 심장 수술 후 AKI의 발병에 초점을 맞춘 연구는 거의 없습니다. Acute Dialysis Quality Initiative는 심장 수술과 관련된 AKI를 초기 AKI(7일 이내)와 후기 AKI(심장 수술 후 7~30일 사이)로 세분하여 중간 입원 기간을 기준으로 하는 것을 옹호하는 데 사용됩니다[26]. 그들은 AKI와 관련된 디스크 수술일 수 있다고 제안했습니다 [26]. 또 다른 문헌에서는 초기 AKI를 RIFLE 기준에 따라 심장 수술 후 24시간 이내에 발생한 AKI에 대한 심폐 바이패스 관련 변수를 조사했을 때 정의했습니다[27]. 비심장 대수술 후 중환자 중 48시간은 초기 AKI와 후기 AKI를 정의하기 위한 컷오프로 설정되었습니다[11]. 그러나 심장 수술 후 급성신손상의 발생 시간 분포를 살펴보면 36~48시간이 최고조에 이르렀고 48시간 이내에 급성신부전의 81.9%가 발생했다. 따라서 우리는 초기 AKI와 후기 AKI를 분리하는 합리적인 유역으로 48을 식별했습니다. 이 시간 창은 진단 기준에 도달하고 AKI의 KDIGO 정의에 체계화될 때까지 혈청 크레아티닌의 그럴듯한 지연과도 일치합니다. 예측한 바와 같이 후기 AKI에 대한 랜덤 포레스트 모델은 초기 AKI 모델보다 더 나은 식별 성능을 나타냈는데, 이는 전자가 더 유익했기 때문입니다.
심장 수술 후 AKI에 대한 위험 요소는 이전에 입증되었습니다. 나이, 체질량 지수, 울혈성 심부전, 당뇨병 등의 변수는 이전에 AKI 심장 수술 후 위험 인자로 자주 언급된 바 있다[19, 20, 23, 28]. 그러나 그들은 우리 연구에서 초기 AKI에만 영향을 미쳤습니다. 베타 차단제 및 푸로세마이드와 같은 약물도 후기 AKI보다는 초기 AKI에만 관련이 있었습니다. 감소된 eGFR은 단순화된 신장 지수 점수 시스템[21]의 구성 요소이지만 후기 AKI에만 영향을 미쳤습니다. 관상동맥우회술과 비교하여 복합수술은 심장수술 후 급성신손상의 중요한 위험인자로 보고된 바 있다[20, 21]. 그러나 본 연구에서는 만기 AKI에 대한 위험인자였다. 또한 수술 유형은 초기 AKI에 상대적인 영향을 미치지 않았습니다. 감소된 eGFR과 일련의 수술 후 합병증을 고려할 때, 반복적인 모욕의 '장기적' 축적으로 인해 후기 AKI의 발생 가능성이 더 높으며, 이는 다중 심장 수술을 받은 환자의 AKI 발생률에 대한 집중 분석에서도 확인됩니다. 따라서 심장 수술 후 AKI의 위험도를 평가할 때 시간 프레임을 고려할 필요가 있는 것으로 보인다. 초기 및 후기 AKI에 대해 각각 다른 예측 또는 평가 시스템을 설정해야 합니다.

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여기에서 수정 가능한 요소도 발견했습니다. 빈혈은 이전 연구[28–30]에서 수정 가능한 것으로 인식되었습니다. 현재 연구에서 수술 전 최대 헤모글로빈과 최소 헤모글로빈의 차이는 초기 AKI를 보호하는 반면, 충전 적혈구 수혈은 후기 AKI의 위험 요소였습니다. 일반적으로 헤모글로빈 수치가 정상이라면 비교적 안정적일 것이고 수술 전에 크게 방해받지 않을 것입니다. 수술 전 헤모글로빈의 상당한 증가는 빈혈 완화로 설명될 수 있습니다. 수술 전 빈혈 개선의 이점에 대해 간접적이지만 유의미한 근거를 추가한 것으로 보입니다. Demirjianet al. 혈청 칼륨이 수술 후 투석의 위험 인자임을 입증했습니다[23]. 본 연구에서는 입원 1개월 전 칼륨의 변동이 초기 AKI의 위험인자였다. 심장병 환자는 이뇨제와 칼륨 보충제를 모두 복용하는 것이 일반적입니다. 울혈성 심부전은 위장관에서 칼륨 흡수를 손상시킬 수 있습니다. 이뇨제 자체가 칼륨 손실을 초래할 수 있습니다. 칼륨의 현저한 변동은 제대로 조절되지 않는 심장 질환을 반영할 수 있습니다. 주의 깊게 모니터링하고 칼륨 수치를 정상으로 유지하는 것이 도움이 됩니다.
제한 사항
우리의 연구에도 몇 가지 한계가 있습니다. 첫째, 후향적 연구이므로 고유의 성격을 갖는다. 우리는 인과 관계가 아닌 독립적인 위험 요인과 AKI 사이의 연관성을 확립했습니다. 그러나 신중하게 검증되면 임상의가 고위험 환자를 식별하고 환자 치료를 개선하기 위한 예방 조치를 취하는 데 도움이 될 수 있습니다. 둘째, 우리의 데이터는 단일 센터에서 나왔습니다. 그러나 우리는 상대적으로 많은 인구를 연구했습니다. 정확한 타이밍 정보로 AKI 단계를 정의할 수 있는 완전한 데이터가 있었습니다. 셋째, 결과에 매우 중요한 수술 중 변수를 포함하지 않았습니다. 이 정보가 데이터 세트에서 사용할 수 없다는 것이 유감이었습니다. 그러나 AKI 비율에 영향을 미칠 것으로 합리적으로 예상할 수 있는 합리적으로 포괄적인 수술 전 및 수술 후 변수가 있었습니다.
결론
요약하면 우리는 펌프 심장 수술 후 AKI를 발생 시간에 따라 초기 AKI와 후기 AKI의 두 가지 범주로 분류했습니다. 또한 초기 및 후기 AKI에 대한 공통 및 고유 위험 요소를 모두 식별했습니다. 그들은 다른 위험 요인 스펙트럼과 예후를 가졌습니다. 따라서 시험을 설계하거나 질적 개선을 수행할 때 상황을 구별하여 처리해야 할 수도 있습니다.
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b 중국 우한 화중과학기술대학교 통지의과대학 유니온병원 마취 및 중환자의학연구소
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