Respiratory parameters as a predictor of hospital outcomes in newborns requiring medical evacuation

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Assessment of the clinical condition, prediction of risks and possible outcomes during the transfer of newborns remains an important part of the work of transport teams. Respiratory disorders remain a significant indication for transfer to medical organizations of a higher level of care.

AIM: To study the predictive value of the parameters of respiratory support in newborns requiring medical evacuation for the outcomes of treatment.

MATERIALS AND METHODS: The observational, cohort, retrospective study included data from neonatal to patients on ventilators (286 newborns) in the period from August 1, 2017 to December 31, 2018. Anamnesis parameters, intensive care volume, respiratory support settings, and assessments on scales (KSHONN, NTISS, TRIPS) were evaluated. Analyzed: 24-hours mortality, 7 days mortality, hospital mortality, air leakage syndrome. The assessment and comparison of the predictive value of the parameters in relation to the hospital outcomes was performed.

RESULTS: The AUC ROC of SpO2/FiO2 for predicting 24-hours mortality was 0.984 [0.966–1.000], which is significantly higher than the ROC of the saturation oxygenation index (AUC 0.972 [0.949–0.995], p = 0.004). The area under the ROC of the 24-hours mortality on the TRIPS scale does not significantly differ from the saturation index of oxygenation (AUC 0.972 [0.949–0.995], p = 0.113) and the mean airway pressure (AUC 0.943 [0.884–1.000], p = 0.107). When predicting 7-day mortality, the saturation oxygenation index has AUC ROC (0.702 [0.549–0.854]) significantly lower than AUC ROC for SpO2/FiO2 (0.762 [0.638–0.887], p = 0.001). SpO2/FiO2 predicts total mortality with AUC ROC (0.759 [0.677–0.841]).

CONCLUSIONS: The mean airway pressure, saturation oxygenation index and SpO2/FiO2 have a high (AUC > 0,9) predictive value for 24-hours mortality, while only SpO2/FiO2 reliably predicts total mortality with AUC ROC > 0,7.

Full Text

АКТУАЛЬНОСТЬ

Перинатальная регионализация — признанный, эффективный инструмент снижения неонатальной и младенческой смертности и улучшения исходов недоношенных новорожденных [1–3]. Однако потребность в осуществлении постнатального трансфера новорожденных в критическом состоянии сохраняется, оказывая влияние на неонатальные исходы [4]. Объективизация оценки тяжести состояния пациента и прогнозирование рисков и возможных исходов при осуществлении медицинской эвакуации критически больных новорожденных остается исключительно важным разделом работы транспортных бригад [5]. Дыхательные расстройства закономерно остаются основным показанием для обращения в реанимационно-консультативный центр и главной причиной перевода в медицинские организации более высокого уровня помощи [6, 7]. Это связано с физиологией периода ранней постнатальной адаптации, становлением легочного кровотока, как среди доношенных, так и среди недоношенных новорожденных [8]. При этом в литературе и повседневной клинической практике нет единого мнения о возможности применения респираторных параметров в качестве объективных инструментов оценки тяжести дыхательных нарушений и прогнозирования исходов госпитального этапа у новорожденных, требующих медицинской эвакуации.

Цель — изучить предиктивную ценность параметров респираторной поддержки новорожденных, требующих медицинской эвакуации, в отношении исходов госпитального этапа лечения.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В обсервационное когортное ретроспективное исследование включены данные анализа выездов транспортной бригады реанимационно-консультативного центра для новорожденных Областной детской клинической больницы (ОДКБ) Екатеринбурга к пациентам, находящимся на ИВЛ (286 новорожденных) в период с 1 августа 2017 по 31 декабря 2018 г. Решение об эвакуации принималось врачом анестезиологом-реаниматологом транспортной бригады на основании действующего регионального приказа (Приказ Министерства здравоохранения Свердловской области № 1687п от 04.10.2017) и внутренних нормативных актов ОДКБ после оценки тяжести состояния и возможных рисков. Источником данных была первичная медицинская документация. Оценивали параметры анамнеза, объем интенсивной терапии и респираторной поддержки. Применяли три угрозометрические шкалы: клиническую шкалу оценки недоношенного новорожденного — КШОНН; cистему оценки неонатального терапевтического вмешательства — Neonatal Therapeutic Intervention Scoring System, NTISS; индекс физиологической стабильности транспортного риска для новорожденных — Transport Risk Index of Physiologic Stability for Newborn Infants, TRIPS. Проанализированы исходы госпитального этапа лечения: досуточная летальность после осмотра реаниматологом транспортной бригады, летальный исход в течение 7 сут, общая летальность госпитального этапа, развитие синдрома утечки воздуха (пневмоторакс, пневмомедиастинум, интерстициальная легочная эмфизема). Выполнен расчет и сравнение предиктивной ценности респираторных параметров (среднее давление в дыхательных путях (mean airway pressure, МАР, параметр измеряется или рассчитывается респиратором), сатурационный индекс оксигенации ([FiO2 × среднее давление в дыхательных путях]/SpO2, SpO2/FiO2) и угрозометрических шкал (КШОНН, NTISS, TRIPS) в отношении исходов госпитального этапа. Проведен расчет относительного риска (RR) развития исхода при использовании полученного уровня cut-off для каждого параметра.

Описательная статистика: медиана и межквартильный интервал, доля, 95 % доверительный интервал (ДИ) доли, ошибка доли. Осуществлен ROC (Receiver operator characteristic) анализ: расчет AUC (Area under curve) под кривой ROC, значение cut-off, чувствительность, специфичность, индекс Юдена (разница между долей истинно положительных результатов теста и долей ложноположительных результатов), положительная (PPV, Positive predictive value — доля истинно положительных тестов среди всех положительных тестов) и отрицательная предиктивная ценность (NPV, Negative predictive value — доля истинно отрицательных тестов среди всех отрицательных тестов). Выполнен расчет относительного риска (RR). Анализ проведен программными средствами BioStas Pro 7.0.1.0. и Matlab R2017a.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Медиана массы при рождении составила 2135 [1150–3200] г, гестационного возраста — 34 [29–38] нед. Распределение выборки по массе при рождении и гестационному возрасту приведены в табл. 1 и 2. Медиана оценки по шкале Апгар на первой минуте составила 5 [3–6] баллов, на пятой минуте — 6 [5–7] баллов. Выезд к данной группе пациентов и эвакуация транспортабельных осуществлялась в возрасте 1 [0–2] сут. Обращения из медицинских организаций первого уровня составили 17,83 % (95 % ДИ 13,57–22,77 %), из медицинских организаций второго уровня, не имеющих возможности проведения длительной интенсивной терапии, — 28,32 % (95 % ДИ 23,17–33,93 %), из учреждений второго уровня, имеющих в своем составе неонатальные или педиатрические реанимационные отделения, — 42,66 % (36,85–48,62), из стационаров третьего уровня — 11,19 % (7,78–15,43). Оценка по шкале КШОНН составила 5 [4–6] баллов, по шкале NTISS — 18 [16–20] баллов, по шкале TRIPS — 20 [20–31] баллов. По результатам оценки и коррекции терапии решение об эвакуации было принято в отношении 85,31 % (95 % ДИ 80,67–89,21 %) пациентов, 6,99 % (4,32–10,59) детей были признаны нетранспортабельными, 7,69 % (4,88–11,41) новорожденных оставлены в исходном медицинском учреждении в связи с отсутствием необходимости в эвакуации в учреждения с более высоким уровням помощи.

 

Таблица 1. Распределение выборки по массе при рождении / Table 1. Birth weight structure

Масса при рождении, г

Доля новорожденных (95 % ДИ), n = 286

Менее 750

7,34 (4,60–11,01)

750–999

10,14 (6,89–14,24)

1000–1499

18,18 (13,89–23,15)

1500–2499

22,03 (17,36–27,29)

2500–3499

25,52 (20,57–30,99)

Более 3500

16,78 (12,64–21,63)

 

Таблица 2. Распределение выборки по гестационному возрасту / Table 2. Gestation age structure

Гестационный возраст, нед.

Доля новорожденных (95 % ДИ), n = 286

22–24

4,20 (2,19–7,21)

25–28

20,28 (15,77–25,41)

29–32

16,08 (12,02–20,87)

33–36

26,57 (21,54–32,10)

37 и более

32,87 (27,45–38,64)

 

Только 2,10 % (95 % ДИ 0,77–4,51 %) пациентов было необходимо проведение высокочастотной ИВЛ (ВЧИВЛ), 16,58 % были назначены микроструйно катехоламины для стабилизации гемодинамики. Объем интенсивной терапии пациентов приведен в табл. 3, параметры респираторной поддержки — в табл. 4.

 

Таблица 3. Объем интенсивной терапии / Table 3. Intensive care

Методы интенсивной терапии

Доля новорожденных (95 % ДИ), n = 286

Высокочастотная ИВЛ

2,10 (0,77–4,51)

Дофамин

16,08 (12–20,87)

Адреналин

3,147 (1,45–5,89)

Добутамин

0,35 (0,01–1,93)

Вазапростан

2,45 (0,99–4,98)

Седация

8,04 (5,17–11,83)

Миоплегия

0,69 (0,08–2,5)

 

Таблица 4. Параметры респираторной поддержки / Table 4. Respiratory settings

Параметр

Me [IQR]*, n = 286

FiO2, %

30 [25–40]

Частота дыхания, циклов в минуту

50 [40–50]

Максимальное давление на вдохе (PIP), см вод. ст.

18 [18–20]

Положительное давление конца выдоха (PEEP), см вод. ст.

5 [5–5]

Среднее давление в дыхательных путях (МАР), см вод. ст.

8,77 [7, 8–10]

Сатурационный индекс оксигенации

2,85 [2, 1–4, 1]

Отношение SpO2/FiO2

316,7 [230–384]

Ti, с

0,34 [0, 3–0, 4]

SaO2, %

95 [94–96]

*IQR — межквартильный интервал.

*IQR — interquartile interval.

 

При анализе исходов госпитального этапа досуточная летальность составила 0,70 % (95 % ДИ 0,08–2,50), летальность в течение 7 сут — 6,29 % (3,77–9,76), общая летальность — 11,54 % (8,08–15,82). Частота развития синдрома утечки воздуха составила 4,2 % (95 % ДИ 2,19–7,21).

Анализ предиктивной ценности среднего давления в дыхательных путях, сатурационного индекса оксигенации, отношения SpO2/FiO2 и оценок по шкалам в отношении досуточной летальности продемонстрировал исключительно высокое значение AUC ROC для всех трех респираторных параметров и для шкал КШОНН и TRIPS, максимальное значение AUC ROC и индекса Юдена наблюдалось для отношения SpO2/FiO2 (табл. 5).

 

Таблица 5. Предиктивная ценность показателей в отношении досуточной летальности / Table 5. Predictive value for 24-hour mortality

Параметр

AUC (95 % ДИ)

Cut-off

Чувствительность

Специфичность

Индекс Юдена

PPV

NPV

Среднее давление в дыхательных путях

0,943 (0,884–1,000)

>11,71

1,000

0,915

0,915

0,077

1,000

Сатурационный индекс оксигенации

0,972 (0,949–0,995)

>13

1,000

0,965

0,965

0,167

1,000

SpO2/FiO2

0,984 (0,966–1,000)

<90

1,000

0,975

0,975

0,222

1,000

Шкала КШОНН

0,969 (0,933–1,000)

>8

1,000

0,937

0,937

0,100

1,000

Шкала NTISS

0,754 (0,592–0,917)

>18

1,000

0,630

0,630

0,190

1,000

Шкала TRIPS

0,976 (0,954–0,998)

>44

1,000

0,958

0,958

0,143

1,000

*IQR — межквартильный интервал. Примечание. PPV — доля истинно положительных тестов среди всех положительных тестов; NPV — доля истинно отрицательных тестов среди всех отрицательных тестов.

*IQR — interquartile interval. Note. PPV — positive predictive value; NPV — Negative predictive value.

 

При сравнении ROC респираторных параметров и угрозометрических шкал площадь под ROC-кривой прогнозирования досуточной летальности SpO2/FiO2 составила 0,984 [0, 966–1, 000], что достоверно выше ROC сатурационного индекса оксигенации (AUC 0,972 [0, 949–0, 995], р = 0,004), показателей по шкалам NTISS (AUC 0,754 [0, 592–0, 917], р = 0,002) и TRIPS (AUC 0,976 [0, 954–0, 998], р = 0,004). Площадь под ROC-кривой прогнозирования досуточной летальности для оценки по шкале TRIPS достоверно не отличается от сатурационного индекса оксигенации (AUC 0,972 [0, 949–0, 995], р = 0,113) и среднего давления в дыхательных путях (AUC 0,943 [0, 884–1, 000], р = 0,107). Оценка по шкале NTISS продемонстрировала наименьшую площадь под ROC-кривой, достоверно отличаясь от всех прочих исследуемых параметров (рис. 1).

 

Рис. 1. Сравнение ROC-кривых респираторных параметров и угрозометрических шкал при прогнозировании досуточной летальности. МАР — среднее давление в дыхательных путях; СИО — сатурационный индекс оксигенации; КШИОН — клиническая шкала оценки недоношенного новорожденного; NTISS — cистема оценки неонатального терапевтического вмешательства; TRIPS — индекс физиологической стабильности транспортного риска для новорожденных; SpO2/FiO2 — отношение насыщения кислородом к доле вдыхаемого кислорода / Fig. 1. Comparison of ROC curves of respiratory parameters and scales in predicting 24-hour mortality. MAP — mean airway pressure; СИО — saturation index of oxygenation; NTISS — NTISS — Neonatal Therapeutic Intervention Scoring System; TRIPS — Transport Risk Index of Physiologic Stability for Newborn Infants; SpO2/FiO2 — oxygen saturation to fraction of inspired oxygen ratio

 

Анализ предиктивной ценности среднего давления в дыхательных путях, сатурационного индекса оксигенации, отношения SpO2/FiO2 и оценок по шкалам в отношении летального исхода в течение 7 сут продемонстрировал максимальное значение AUC ROC для шкалы NTISS (табл. 6).

 

Таблица 6. Предиктивная ценность показателей в отношении 7-суточной летальности / Table 6. Predictive value for 7-day mortality

Параметр

AUC (95 % ДИ)

Cut-off

Чувствительность

Специфичность

Индекс Юдена

PPV

NPV

Среднее давление в дыхательных путях

0,573 (0,399–0,745)

>11,71

0,333

0,925

0,259

0,231

0,954

Сатурационный индекс оксигенации

0,702 (0,549–0,854)

>6,11

0,556

0,892

0,447

0,256

0,968

SpO2/FiO2

0,762 (0,638–0,887)

<165,45

0,556

0,892

0,447

0,256

0,968

Шкала КШОНН

0,748 (0,618–0,877)

>6

0,611

0,858

0,469

0,224

0,970

Шкала NTISS

0,771 (0,679–0,862)

>17

0,944

0,511

0,456

0,115

0,992

Шкала TRIPS

0,768 (0,639–0,897)

>31

0,611

0,839

0,450

0,204

0,969

*IQR — межквартильный интервал. Примечание. PPV — доля истинно положительных тестов среди всех положительных тестов; NPV — доля истинно отрицательных тестов среди всех отрицательных тестов.

*IQR — interquartile interval. Note. PPV — positive predictive value; NPV — Negative predictive value.

 

При сравнении ROC респираторных параметров и угрозометрических шкал площадь под ROC-кривой прогнозирования 7-суточной летальности по шкале NTISS составила 0,771 [0, 679–0, 862], что достоверно выше AUC ROC среднего давления в дыхательных путях (AUC 0,573 [0, 399–0, 745], р = 0,001), однако различия с сатурационным индексом оксигенации (AUC 0,702 [0, 549–0, 854], р = 0,093) и SpO2/FiO2 (AUC 0,762 [0, 638–0, 887], р = 0,765) не достоверны. Среднее давление в дыхательных путях имеет наименьшее значение AUC ROC, достоверно отличаясь от всех остальных исследуемых переменных. Сатурационный индекс оксигенации имеет AUC ROC (0,702 [0, 549–0, 854]) достоверно ниже, чем AUC ROC для SpO2/FiO2 (0,762 [0, 638–0, 887], р = 0,001), шкалы КШОНН (0,748 [0, 618–0, 877], р = 0,049) и TRIPS (0,768 [0, 639–0, 897], р = 0,004) (рис. 2).

 

Рис. 2. Сравнение ROC кривых респираторных параметров и угрозометрических шкал при прогнозировании 7-суточной летальности. МАР — среднее давление в дыхательных путях; СИО — сатурационный индекс оксигенации; КШИОН — клиническая шкала оценки недоношенного новорожденного; NTISS cистема оценки неонатального терапевтического вмешательства; TRIPS — индекс физиологической стабильности транспортного риска для новорожденных; SpO2/FiO2 — отношение насыщения кислородом к доле вдыхаемого кислорода / Fig. 2. Comparison of ROC curves of respiratory parameters and scales in predicting 7-day mortality. MAP — mean airway pressure; СИО — saturation index of oxygenation; NTISS — NTISS — Neonatal Therapeutic Intervention Scoring System; TRIPS — Transport Risk Index of Physiologic Stability for Newborn Infants; SpO2/FiO2 — oxygen saturation to fraction of inspired oxygen ratio

 

Анализ предиктивной ценности исследуемых параметров и оценок по угрозометрическим шкалам в отношении общей летальности указал максимальное значение AUC ROC для шкалы TRIPS (0,775 [0, 692–0, 858]), среди респираторных параметров — отношение SpO2/FiO2 (0,759 [0, 677–0, 841]), различия между параметрами недостоверны, р = 0,127. Сатурационный индекс оксигенации имеет значение AUC ROC 0,693 [0, 595–0, 791], что достоверно меньше любой из трех шкал: КШОНН AUC 0,725 [0, 629–0, 819], р = 0,02; NTISS AUC 0,743 [0, 650–0, 835], р = 0,001; TRIPS AUC 0,775 [0, 692–0, 858], р = 0,001. Значение среднего давления в дыхательных путях не обладает предиктивной ценностью в отношении летального исхода на госпитальном этапе, AUC = 0,537 [0, 420–0, 653], что достоверно ниже всех прочих описываемых параметров (табл. 7).

 

Таблица 7. Предиктивная ценность показателей в отношении общей летальности / Table 7. Predictive value for mortality

Параметры

AUC (95 % ДИ)

Cut-off

Чувствительность

Специфичность

Индекс Юдена

PPV

NPV

Среднее давление в дыхательных путях

0,537 (0,420–0,653)

>10,32

0,333

0,810

0,144

0,186

0,903

Сатурационный индекс оксигенации

0,693 (0,595–0,791)

>4,26

0,515

0,798

0,316

0,250

0,927

SpO2/FiO2

0,759 (0,677–0,841)

<230

0,636

0,790

0,427

0,284

0,943

Шкала КШОНН

0,725 (0,629–0,819)

>6

0,485

0,869

0,354

0,327

0,928

Шкала NTISS

0,743 (0,650–0,835)

>17

0,848

0,526

0,374

0,189

0,964

Шкала TRIPS

0,775 (0,692–0,858)

>20

0,848

0,581

0,429

0,209

0,967

*IQR — межквартильный интервал. Примечание. PPV — доля истинно положительных тестов среди всех положительных тестов; NPV — доля истинно отрицательных тестов среди всех отрицательных тестов.

*IQR — interquartile interval. Note. PPV — positive predictive value; NPV — Negative predictive value.

 

Единственным параметром, достоверно прогнозирующим развитие синдрома утечки воздуха, оказалось отношение SpO2/FiO2, AUC ROC 0,665 [0, 523–0, 808], что достоверно выше других респираторных параметров и оценок по шкалам, р = 0,001 (табл. 8).

 

Таблица 8. Предиктивная ценность показателей в отношении синдрома утечки воздуха / Table 8. Predictive value for air leak syndrom

Параметры

AUC (95 % ДИ)

Cut-off

Чувствительность

Специфичность

Индекс Юдена

PPV

NPV

Среднее давление в дыхательных путях

0,469 (0,305–0,634)

>9,00

0,500

0,569

0,069

0,048

0,963

Сатурационный индекс оксигенации

0,626 (0,481–0,771)

>3,26

0,667

0,639

0,305

0,075

0,978

SpO2/FiO2

0,665 (0,523–0,808)

<237,5

0,667

0,697

0,364

0,088

0,979

Шкала КШОНН

0,498 (0,296–0,700)

>5

0,417

0,689

0,106

0,056

0,964

Шкала NTISS

0,543 (0,349–0,737)

>18

0,500

0,631

0,131

0,056

0,966

Шкала TRIPS

0,398 (0,267–0,529)

>14

1,000

0,001

0,001

0,041

0,944

*IQR — межквартильный интервал. Примечание. PPV — доля истинно положительных тестов среди всех положительных тестов; NPV — доля истинно отрицательных тестов среди всех отрицательных тестов.

*IQR — interquartile interval. Note. PPV — positive predictive value; NPV — Negative predictive value.

 

После получения путем выполнения ROC-анализа пороговых значений исследуемых параметров респираторной поддержки (МАР, сатурационный индекс оксигенации, SpO2/FiO2), бы произведен расчет относительного риска развития анализируемых исходов. Среднее давление в дыхательных путях более 11,71 см вод. ст. достоверно ассоциировано с досуточной летальностью с относительным риском 48,33, с 7-суточной летальностью с относительным риском 5,00, при этом относительный риск общей летальности и вероятности развития синдрома утечки воздуха не достоверен. Сатурационный индекс оксигенации при значении более 13 достоверно ассоциирован с увеличением досуточной летальности с относительным риском 105,77, при значении более 6,11 достоверно ассоциирован с 7-суточной летальностью с относительным риском 7,92, при значении более 4,26 достоверно ассоциирован с общей летальностью с относительным риском 3,41, однако достоверного роста относительного риска развития синдрома утечки воздуха параметр не демонстрирует. Отношение SpO2/FiO2 оказывается единственным исследуемым респираторным параметром, демонстрирующим достоверную ассоциацию с исходами (табл. 9).

 

Таблица 9. Относительный риск развития исходов / Table 9. Outcome relative risk

Исход

Среднее давление в дыхательных путях (МАР)

Сатурационный индекс оксигенации

SpO2/FiO2

Cut-off

RR

(95 % ДИ)

p

Cut-off

RR

(95 % ДИ)

p

Cut-off

RR

(95 % ДИ)

p

Досуточная летальность

>11,71

48,33 (2,38–980,95)

0,002

>13

105,77 (5,35–2092,73)

0,001

<90

139,00 (7,13–2709,67)

0,001

7-суточная летальность

>11,71

5,00 (2,05–12,21)

0,002

>6,11

7,92 (3,33–18,82)

0,001

<165,45

6,53

(2,77–15,40)

0,001

Общая летальность

>10,32

1,92 (0,99–3,74)

0,182

>4,26

3,41 (1,82–6,37)

0,001

<230

5,01 (2,59–9,68)

0,001

Синдром утечки воздуха

>9,00

1,31 (0,43–3,95)

0,281

>3,26

3,35 (1,03–10,85)

0,133

<237,5

4,29 (1,32–13,87)

0,039

Примечание. RR — относительный риск.

Note. RR — relative risk.

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Дыхательные нарушения остаются значимой причиной нетранспортабельности среди новорожденных пациентов [6]. В частности, потребность в проведении у новорожденного высокочастотной вентиляции рассматривается как косвенный индикатор тяжести дыхательных нарушений, поскольку чаще всего применяется у пациентов с критическими дыхательными нарушениями [9]. Необходимость в назначении катехоламинов для стабилизации гемодинамики нередко сочетается с тяжелыми дыхательными нарушениями, при этом наличие высоких показателей индекса оксигенации на фоне снижения сатурации ряд авторов расценивает как признак прогрессирования недостаточности кровообращения, которая не может быть устранена исключительно путем респираторной терапии [10], что объясняется снижением легочного кровотока.

Наиболее доступным для анализа и важным для принятия решений о дальнейшей респираторной тактике традиционно, хотя и эмпирически, считается МАР, многие исследователи применяют значение МАР более 10 см вод. ст. в качестве критерия тяжести дыхательной недостаточности и потребности в продолжении ИВЛ [11]. Ю.С. Александрович и соавт. [12] указывают на возможность использования среднего давления в дыхательных путях в качестве маркера адекватности предтранспортной подготовки новорожденных. В исследуемой нами выборке наблюдается высокая предиктивная ценность среднего давления в дыхательных путях в отношении досуточной летальности (AUC 0,943 [0, 884–1, 000], cut off >11,71, относительный риск досуточной летальности 48,33, р = 0,002), в отношении прочих исходов данный параметр обладает неприемлемо низкой предиктивной ценностью. При этом AUC ROC оказывается достоверно ниже не только прочих респираторных параметров, но и оценок по трем изучаемым шкалам.

Другой перспективный и информативный параметр, способный помочь объективизировать и выразить количественно степень тяжести дыхательных нарушений, — индекс оксигенации и его суррогатная версия, включающая в расчет SpO2, сатурационный индекс оксигенации. Ю.С. Александрович и соавт. [10] указывают на достоверно более высокие значения индекса оксигенации в подгруппе умерших новорожденных в сравнении с выжившими (7,1 ± 0,6 и 17,4 ± 4,0 соответственно). M. Rawat и соавт. [13] в своем исследовании показали высокую корреляционную связь сатурационного индекса оксигенации и традиционного индекса оксигенации, применяющемого для расчетов PaО2 у новорожденных детей (r = 0,952) и в эксперименте на ягнятах (r = 0,948) с моделированием дыхательных нарушений. В работе N. Khalesi и соавт. [14] показано, что сатурационный индекс оксигенации обладает точностью, близкой к индексу оксигенации, со значением AUC 0,99 сатурационный индекс оксигенации прогнозирует тяжелую дыхательную недостаточность при значении >8. В работе G. Maneenil и соавт. [15] продемонстрирована достоверная, сильная корреляционная связь между обоими вариантами индекса оксигенации, коэффициент корреляции составил от 0,88 до 0,93 в зависимости от нозологии и сохранил значение 0,88 при сатурации менее 85 %. Подобные результаты получены H.K. Muniraman и соавт. [16] в исследовании, включившем 220 недоношенных на ИВЛ, коэффициент корреляции составил 0,93. Однако работ, описывающих возможность применения сатурационного индекса оксигенации на этапах медицинской эвакуации новорожденных, в доступной литературе нет. В изучаемой нами выборке наблюдается достоверная предиктивная ценность сатурационного индекса оксигенации в отношении досуточной летальности (0,972 [0, 949–0, 995]), 7-суточной летальности (0,702 [0, 549–0, 854]) и общей летальности (0,693 [0, 595–0, 791]). Точность прогнозирования досуточной летальности достоверно не отличается от шкалы TRIPS, при прогнозировании 7-суточной и общей летальности сатурационный индекс оксигенации достоверно хуже всех трех угрозометрических шкал и отношения SpO2/FiO2.

Возможность анализа соотношения оксигенации и применяемой у пациента фракции кислорода во вдыхаемой смеси на этапе предтранспортной подготовки при определении тяжести состояния пациента упоминается в литературе [10]. Отношение парциального давления артериального кислорода к фракции кислорода во вдыхаемой смеси (PaO2/FiO2 или P/F), исследованное с помощью изучения газов крови, остается золотым стандартом для диагностики дыхательных нарушений, отношение насыщения артериальной крови кислородом к FiO2 (SpO2/FiO2 или S/F) может быть потенциальной альтернативой [17], в том числе у новорожденных [13]. В литературе имеются указания на возможность эффективного и информативного применения показателя SpO2/FiO2 у пациентов с острым легочным повреждением и при оценке синдрома полиорганной недостаточности по SOFA [18, 19]. В работе C. Lobete Prieto и соавт. [20] пороговое значение S/F, равное 221, продемонстрировало отличную дискриминантную способность для острого респираторного дистресс-синдрома, с 88 % чувствительностью и 78 % специфичностью, для P/F ниже 200. M. Rawat и соавт. [13] успешно заменили PaO2 на SpO2, отметив коэффициент корреляции 0,95. S. Ray и соавт. [21] указали на сохраняющуюся точность педиатрического индекса смертности — 3 (Pediatric Index of Mortality-3 Score) в прогнозировании летального исхода в выборке транспортированных педиатрических пациентов после замены PaO2 на SpO2. Анализ 49 работ, проведенный E.B. Carvalho и соавт. [22], свидетельствует, что критерий S/F может быть альтернативой P/F в различных клинических ситуациях, а широкая распространенность пульсоксиметрии позволяет применять этот подход как скрининговый или оценивать динамику. В нашем исследовании отношение SpO2/FIO2 оказалось наилучшим предиктором досуточной летальности с AUC ROC 0,984 [0, 966–1, 000] и cut-off <90, что достоверно точнее сатурационного индекса оксигенации, оценки по шкалам NTISS и TRIPS. Точность прогнозирования 7-суточной летальности сопоставима с оценкой по угрозометрическим шкалам, но достоверно выше среднего давления в дыхательных путях и сатурационного индекса оксигенации. Соотношение SpO2/FIO2 оказалось единственным из исследуемых предикторов, продемонстрировавших достоверность прогноза по всем исходам, включая синдром утечки воздуха.

Прогностическая ценность указанных угрозометрических шкал в отношении исходов у пациентов на ИВЛ отдельно не изучалась. Имеющиеся работы оценивали возможность прогнозирования летального исхода и 7-суточной летальности в общей выборке новорожденных или в подгруппе недоношенных. N. Oygur и соавт. [23] продемонстрировали высокое значение AUC для прогнозирования смерти (AUC 0,851) у пациентов с массой 500–1499 г. В недавнем исследовании был показан клинически приемлемый уровень точности (AUC > 0,8) при прогнозировании госпитальной летальности, 7-дневной летальности, развитии позднего неонатального сепсиса, бронхолегочной дисплазии, тяжелых внутрижелудочковых кровоизлияний и формирования окклюзионной гидроцефалии. Предиктивная ценность в отношении госпитальной и 7-дневной смерти оказались сопоставимы с точностью прогноза на основании массы при рождении и гестационного возраста [24]. Шкала TRIPS в исследовании B.M. Karlsson и соавт. [25] продемонстрировала высокую предиктивную ценность в отношении летального исхода в общей выборке при применении различных вариантов шкалы, ROC от 0,78 до 0,8. Недавняя работа B. Grass и соавт. [26] указывает на дополнительный риск смерти при значении TRIPS более 20 в выборке детей со сроком гестации 22–28 нед. В доступной литературе нет работ, оценивающих предиктивную ценность (AUC ROC) шкалы КШОНН в отношении исходов новорожденных.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, исследуемые параметры респираторной поддержки неоднородны и неидентичны по своей предиктивной ценности. Среднее давление в дыхательных путях, сатурационный индекс оксигенации и отношение SpO2/FiO2 обладают наряду со шкалами TRIPS и КШОНН исключительно высокой предиктивной ценностью в отношении досуточной летальности после осмотра реаниматологом транспортной бригады, наибольшей точностью при этом обладает отношение SpO2/FiO2 (cut-off <90). Среднее давление в дыхательных путях с течением времени утрачивает возможность достоверно прогнозировать 7-суточную и общую летальность. Сатурационный индекс оксигенации, будучи достоверным предиктором досуточной (cut-off >13), 7-суточной (cut-off >6,11) и общей летальности (cut-off >4,26), обладает более низкой в сравнении с TRIPS и КШОНН точностью в отношении 7-суточной летальности и уступает всем трем шкалам при прогнозировании общей летальности.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией. Вклад каждого автора: Р.Ф. Мухаметшин — концепция и дизайн исследования, набор материала, статистическая обработка, анализ результатов исследования, написание текста; О.П. Ковтун — концепция и дизайн исследования; Н.С. Давыдова — дизайн исследования, анализ полученных данных, написание текста.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contribution. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. Contribution of each author: R.F. Mukhametshin — study concept and design, collection and processing of materials, statistics, analysis of the received data, writing the text; O.P. Kovtun — study concept and design; N.S. Davydova — study design, analysis of the received data, writing the text.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

×

About the authors

Rustam F. Mukhametshin

Ural State Medical University; Regional Children’s Clinical Hospital

Author for correspondence.
Email: rustamFM@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4030-5338
SPIN-code: 4206-3303

Cand. Sci. (Med.), Assistant Professor, Head of the Department

Russian Federation, Yekaterinburg; 32, S. Deriabinoi st., Yekaterinburg, 620149

Olga P. Kovtun

Ural State Medical University

Email: kovtun@usma.ru
ORCID iD: 0000-0002-5250-7351
SPIN-code: 9919-9048

Dr. Sci. (Med.), Professor, Academician of Academy of Sciences

Russian Federation, Yekaterinburg

Nadezhda S. Davydova

Ural State Medical University

Email: davidovaeka@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7842-6296
SPIN-code: 3766-8337

Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Yekaterinburg

References

  1. Gonzalez RM, Gilleskie D. Infant Mortality Rate as a Measure of a Country’s Health: A Robust Method to Improve Reliability and Comparability. Demography. 2017;54(2):701–720. doi: 10.1007/s13524-017-0553-7
  2. Hentschel R, Guenther K, Vach W, Bruder I. Risk-adjusted mortality of VLBW infants in high-volume versus low-volume NICUs. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 2019;104(4):F390-F395. doi: 10.1136/archdischild-2018-314956
  3. Walther F, Kuester D, Bieber A, et al. Are birth outcomes in low risk birth cohorts related to hospital birth volumes? A systematic review. BMC Pregnancy Childbirth. 202121(1):531. doi: 10.1186/s12884-021-03988-y
  4. Hossain S, Shah PS, Ye XY, et al.; Canadian Neonatal Network; Australian and New Zealand Neonatal Network. Outborns or Inborns: Where Are the Differences? A Comparison Study of Very Preterm Neonatal Intensive Care Unit Infants Cared for in Australia and New Zealand and in Canada. Neonatology. 2016;109(1):76-84. doi: 10.1159/000441272
  5. Gould JB, Danielsen BH, Bollman L, et al. Estimating the quality of neonatal transport in California. Journal of Perinatology. 2013;33(12);964–970. doi: 10.1038/jp.2013.57
  6. Aleksandrovich YuS, Nurmagambetova BK, Pshenisnov KV, Parshin EV. specific features of the course of multiple organ dysfunction syndrome in the full-term and premature neonate. Clinical Practice in Pediatrics. 2009;4(1):19-21.
  7. Proulx F, Joyal JS, Mariscalco MM, et al. The pediatric multiple organ dysfunction syndrome. Pediatr Critical Care Medicine. 2009;10(1):12–22. doi: 10.1097/PCC.0b013e31819370a9
  8. Hooper SB, Te Pas AB, Lang J, et al. Cardiovascular transition at birth: a physiological sequence. Pediatr Res. 2015;77(5):608-614. doi: 10.1038/pr.2015.21
  9. van Kaam AH, Rimensberger PC, Borensztajn D, De Jaegere AP.; Neovent Study Group. Ventilation practices in the neonatal intensive care unit: a crosssectional study. J Pediatr. 2010;157(5):767-771.e1–3.
  10. Aleksandrovich YuS, Pshenisnov KV, Parshin EV, Nurmagambetova BK. Prediktors multisystem organ failure at the newborns requiring interhospital transportation. Emergency Medical Care. 2008;9(4):29-34.
  11. Mhanna MJ, Iyer NP, Piraino S, Jain M. Respiratory severity score and extubation readiness in very low birth weight infants. Pediatr Neonatol. 2017;58(6):523–528. doi: 10.1016/j.pedneo.2016.12.006
  12. Aleksandrovich YuS, Pshenisnov KV, Parshin EV, et al. hospital-to-hospital transportation of the newborns with multiple organ insufficiency. Emergency Medical Care. 2009;10(1):9–13.
  13. Rawat M, Chandrasekharan PK, Williams A, et al. Oxygen saturation index and severity of hypoxic respiratory failure. Neonatology. 2015;107(3):161–166. doi: 10.1159/000369774
  14. Khalesi N, Choobdar FA, Khorasani M, et al. Accuracy of oxygen saturation index in determining the severity of respiratory failure among preterm infants with respiratory distress syndrome. J Matern Fetal Neonatal Med. 2021;34(14):2334–2339. doi: 10.1080/14767058.2019.1666363
  15. Maneenil G, Premprat N, Janjindamai W, et al. Correlation and Prediction of Oxygen Index from Oxygen Saturation Index in Neonates with Acute Respiratory Failure. Am J Perinatol. 2021. doi: 10.1055/a-1673-5251
  16. Muniraman HK, Song AY, Ramanathan R, et al. Evaluation of Oxygen Saturation Index Compared with Oxygenation Index in Neonates with Hypoxemic Respiratory Failure. JAMA Netw Open. 2019;2(3):e191179. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2019.1179
  17. Khemani RG, Rubin S, Belani S, et al. Pulse oximetry vs. PaO2 metrics in mechanically ventilated children: Berlin definition of ARDS and mortality risk. Intensive Care Med. 2015;41(1):94–102. doi: 10.1007/s00134-014-3486-2
  18. Rice TW, Wheeler AP, Bernard GR, et al.; National Institutes of Health, National Heart, Lung, and Blood Institute ARDS Network. Comparison of the SpO2/FIO2 ratio and the PaO2/FIO2 ratio in patients with acute lung injury or ARDS. Chest. 2007;132(2):410–417. doi: 10.1378/chest.07-0617
  19. Pandharipande PP, Shintani AK, Hagerman HE, et al. Derivation and validation of Spo2/Fio2 ratio to impute for Pao2/Fio2 ratio in the respiratory component of the Sequential Organ Failure Assessment score. Crit Care Med. 2009;37(4):1317–1321. doi: 10.1097/CCM.0b013e31819cefa9
  20. Lobete Prieto C, Medina Villanueva A, Modesto I, et al. Prediction of PaO2/FiO2 ratio from SpO2/FiO2 ratio adjusted by transcutaneous CO₂ measurement in critically ill children. An Pediatr (Barc). 2011;74(2):91–96. doi: 10.1016/j.anpedi.2010.09.021
  21. Ray S, Rogers L, Pagel C, et al. PaO2/FIO2 Ratio Derived From the SpO2/FIO2 Ratio to Improve Mortality Prediction Using the Pediatric Index of Mortality-3 Score in Transported Intensive Care Admissions. Pediatr Crit Care Med. 2017;18(3):e131–e136. doi: 10.1097/PCC.0000000000001075
  22. Carvalho EB, Leite TRS, Sacramento RFM, et al. Rationale and limitations of the SpO2/FiO2 as a possible substitute for PaO2/FiO2 in different preclinical and clinical scenarios. Rev Bras Ter Intensiva. 2022;34(1):185–196. doi: 10.5935/0103-507X.20220013-pt
  23. Oygur N, Ongun H, Saka O. Risk prediction using a neonatal therapeutic intervention scoring system in VLBW and ELBW preterm infants. Pediatr Int. 2012;54(4):496–500. doi: 10.1111/j.1442-200X.2012.03576.x
  24. Kovtun OP, Mukhametshin RF, Davydova NS. Assessment of the predictive value of the NTISS scale for neonatal outcomes. Ural Medical Journal. 2021;20(5):11–20. doi: 10.52420/2071- 5943-2021-20-5-11-20
  25. Karlsson BM, Berg J. Transport risk index of physiologic stability: a validation for Swedish conditions. Journal of Pediatric and Neonatal Individualized Medicine. 2017;6(2):22–23.
  26. Grass B, Ye XY, Kelly E, et al. Association between Transport Risk Index of Physiologic Stability (Trips) in extremely premature infants and mortality or neurodevelopmental impairment at 18 to 24 months. J Pediatr. 2020;224:51–56.e5 doi: 10.1016/j.jpeds.2020.05.019

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Comparison of ROC curves of respiratory parameters and scales in predicting 24-hour mortality. MAP — mean airway pressure; СИО — saturation index of oxygenation; NTISS — NTISS — Neonatal Therapeutic Intervention Scoring System; TRIPS — Transport Risk Index of Physiologic Stability for Newborn Infants; SpO2/FiO2 — oxygen saturation to fraction of inspired oxygen ratio

Download (69KB)
3. Fig. 2. Comparison of ROC curves of respiratory parameters and scales in predicting 7-day mortality. MAP — mean airway pressure; СИО — saturation index of oxygenation; NTISS — NTISS — Neonatal Therapeutic Intervention Scoring System; TRIPS — Transport Risk Index of Physiologic Stability for Newborn Infants; SpO2/FiO2 — oxygen saturation to fraction of inspired oxygen ratio

Download (69KB)

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 81892 от 24.09.2021 г.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies