Prevalência da falência de múltiplos órgãos na unidade de terapia intensiva pediátrica: comparação dos escores Pediatric Risk of Mortality III e Pediatric Logistic Organ Dysfunction para predição de mortalidade

RESUMO

Objetivo:

Avaliar a frequência de falência de múltiplos órgãos primária e o papel da sepse como agente causal em pacientes pediátricos críticos; e calcular e avaliar a precisão dos escores Pediatric Risk of Mortality III (PRISM III) e Pediatric Logistic Organ Dysfunction (PELOD) para predizer os desfechos de crianças em estado crítico.

Métodos:

Estudo retrospectivo, que avaliou dados de pacientes admitidos entre janeiro a dezembro de 2011 na unidade de terapia intensiva pediátrica do Children's Hospital da Cairo University.

Resultados:

Dentre os 237 pacientes estudo, 72% tiveram falência de múltiplos órgãos e 45% sepse com falência de múltiplos órgãos. A taxa de mortalidade em pacientes com falência de múltiplos órgãos foi de 73%. Os fatores independentes de risco para óbito foram ventilação mecânica e falência neurológica (OR: 36 e 3,3, respectivamente). O PRISM III foi mais preciso para prever óbito, com qui quadrado no teste de Hosmer-Lemeshow de 7,3 (df = 8; p = 0,5). A área sob a curva foi de 0,723 para o PRISM III e de 0,78 para o PELOD.

Conclusão:

A falência de múltiplos órgãos esteve associada à elevada mortalidade. A sepse foi sua principal causa. Pneumonia, diarreia e infecções do sistema nervoso central foram as principais causas de sepse. O PRISM III teve melhor calibração do que o PELOD para prognóstico dos pacientes, apesar da elevada frequência da síndrome de falência de múltiplos órgãos.

Descritores:
Insuficiência de múltiplos órgãos; Unidades de terapia intensiva pediátrica/estatística & dados numéricos; Criança

ABSTRACT

Objectives:

To assess the frequency of primary multiple organ failure and the role of sepsis as a causative agent in critically ill pediatric patients; and calculate and evaluate the accuracy of the Pediatric Risk of Mortality III (PRISM III) and Pediatric Logistic Organ Dysfunction (PELOD) scores to predict the outcomes of critically ill children.

Methods:

Retrospective study, which evaluated data from patients admitted from January to December 2011 in the pediatric intensive care unit of the Children's Hospital of the University of Cairo.

Results:

Out of 237 patients in the study, 72% had multiple organ dysfunctions, and 45% had sepsis with multiple organ dysfunctions. The mortality rate in patients with multiple organ dysfunction was 73%. Independent risk factors for death were mechanical ventilation and neurological failure [OR: 36 and 3.3, respectively]. The PRISM III score was more accurate than the PELOD score in predicting death, with a Hosmer-Lemeshow X² (Chi-square value) of 7.3 (df = 8, p = 0.5). The area under the curve was 0.723 for PRISM III and 0.78 for PELOD.

Conclusion:

A multiple organ dysfunctions was associated with high mortality. Sepsis was the major cause. Pneumonia, diarrhea and central nervous system infections were the major causes of sepsis. PRISM III had a better calibration than the PELOD for prognosis of the patients, despite the high frequency of the multiple organ dysfunction syndrome.

Keywords:
Multiple organ failure; Intensive care units, pediatric/statistics & numerical data; Child

INTRODUÇÃO

A Organização Mundial da Saúde (OMS) estima que, anualmente, 10 milhões de crianças morrem em todo o mundo, e que 99% destes óbitos ocorrem nos países em desenvolvimento. Doença respiratória aguda e malária são as causas mais comuns de óbito em crianças abaixo dos 5 anos de idade nos países em desenvolvimento.⁽¹⁾ Muitas destas crianças têm risco de ter uma síndrome de falência de múltiplos órgãos (SFMO), que é uma causa importante de óbito na unidade de terapia intensiva (UTI).⁽²⁾ Considera-se que uma resposta imune desregulada ou uma paralisia imunológica, na qual se perde a homeostasia, entre as reações pró-inflamatória e anti-inflamatória, sejam as chave para o desenvolvimento da SFMO.⁽³⁾ Por exemplo, os níveis de interleucina (IL) 8 estão claramente associados com piora da disfunção de órgãos dentro de 24 horas.⁽⁴⁾

Nos últimos 30 anos, desenvolveram-se diversos sistemas de pontuação para predizer a morbidade e a mortalidade na UTI. Segundo Gregoire e Russel, tais sistemas de pontuação servem a quatro propósitos principais: ajudam a identificar candidatos adequados para estudos clínicos, quantificam a severidade da doença para tomada de decisões administrativas (como alocação de recursos), servem como uma ferramenta de auditoria para avaliar o desempenho da UTI e a qualidade dos cuidados, e ajudam a prever os desfechos do paciente.⁽⁵⁾ Um escore que possa predizer a gravidade da SFMO em crianças em condição crítica pode ser uma importante medida de resultados.

Dois sistemas de pontuação, o Pediatric Logistic Organ Dysfunction (PELOD) e o Pediatric Risk of Mortality (PRISM), são utilizados para quantificar a condição fisiológica em crianças e podem ser utilizados para computar o risco previsto de mortalidade. O PELOD é derivado dos critérios para SFMO. Como a SFMO é intimamente associada com a mortalidade na UTI pediátrica, o PELOD pode ser considerado um substituto para a probabilidade de óbito.⁽⁶⁾ O PRISM III é um sistema de pontuação atualizado, de segunda geração, que inclui mais de 11 mil admissões consecutivas a 32 UTI pediátricas e que foi validado para utilização nos Estados Unidos.⁽⁷⁾ Trata-se de um padrão amplamente aceito, em relação ao qual são comparado outros sistemas de pontuação. Segundo a literatura médica, o Pediatric Index of Mortality (PIM) e sua versão atualizada (PIM2) são escores prognósticos adicionais.⁽⁸⁾ As avaliações do desempenho do PIM e do PIM2 nas UTI pediátricas de países com níveis baixo e médio de renda relataram excelente discriminação, porém uma baixa calibração dos escores.⁽⁹⁾ Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a frequência de falência de múltiplos órgãos primária e o papel da sepse como agente causal em pacientes pediátricos críticos; e calcular e avaliar a precisão do PRISM III e do PELOD para predizer os desfechos de crianças em estado crítico.

MÉTODOS

Este estudo retrospectivo avaliou os dados de 237 pacientes admitidos entre janeiro de 2011 e dezembro de 2011 na UTI pediátrica do Children's Hospital da Cairo University. Para estimar a frequência de falência de múltiplos órgãos no dia 1 e determinar se os escores PELOD ou PRISM III calculados no primeiro dia eram superiores para predição do prognóstico, a falência de órgãos recebeu um valor numérico com utilização do PELOD, que foi calculado dentro das primeiras 24 horas da apresentação da SFMO,⁽¹⁰⁾ e as 16 variáveis da escala de pontuação PRISM III também foram aplicadas nas primeiras 24 horas após a admissão à UTI pediátrica.

Definiu-se e classificou-se sepse segundo a International Consensus Conference on Pediatric Sepsis de 2005.⁽¹¹⁾ Também utilizamos os critérios de falência de órgãos adaptados por Proulx.⁽¹²⁾ O estudo excluiu casos de trauma, queimaduras e pós-operatório de cirurgia cardíaca, que foram admitidos em outras unidades especializadas. O estudo recebeu aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa.

A curva característica de operação do receptor (ROC) ajuda a avaliar a capacidade diagnóstica dos testes para discriminar a real condição dos pacientes, identificar os melhores valores de corte e comparar duas tarefas diagnósticas alternativas quando ambas as tarefas são utilizadas em um mesmo paciente.⁽¹³⁾ Inserimos os dados de sensibilidade em comparação à especificidade por meio da curva ROC e da área sob a curva (AUC). A calibração se refere à concordância com os desfechos observados e os previstos (preditos). Os modelos são considerados bem calibrados quando as taxas de eventos previstos e observados são similares entre diferentes subgrupos (decis) de valores de risco estabelecidos. Utilizamos a análise de goodness-of-fit de Hosmer-Lemeshow para calibrar ambos os escores. Um valor de p superior a 0,05 foi indicativo de calibração aceitável.⁽¹⁴⁾ Aplicamos análises de Cox, log-rank e regressão. Também coletamos dados referentes a idade, sexo, razão para admissão, tempo de permanência no hospital, necessidade de ventilação, duração da ventilação, condição pós-operatória, condição pós ressuscitação cardiopulmonar, sepse, número de sistemas de órgãos com falência, escala de coma de Glasgow e necessidade de utilizar inotrópicos.

RESULTADOS

O estudo incluiu 237 pacientes (134 meninos e 103 meninas) com mediana de idade de 12 meses. Dentre os 237 pacientes, 72% tiveram SFMO, sendo que 45% tiveram sepse com SFMO. Falência pulmonar secundária à infecção do trato respiratório foi o diagnóstico primário (32%) mais frequente, seguido por pós-operatório de cirurgia de grande porte (16,5%). O estudo incluiu outras etiologias de SFMO, inclusive exposição a substâncias tóxicas, hemorragia intracraniana, erros inatos do metabolismo em crise aguda e rejeição de enxerto em cirurgias de interposição do cólon. O tempo mediano de permanência na UTI pediátrica foi de 7 dias (Tabela 1). Comparamos os pacientes admitidos com falência de um único órgão e os com SFMO (Tabela 2). A falência mais prevalente de órgão foi lesão renal aguda. Dentre os 94 pacientes (40%) que morreram, as taxas de mortalidade por falência de órgão único e por SFMO foram, respectivamente, de 27% e 73%. As tabelas 3 e 4 mostram os preditores independentes para longa permanência no hospital e mortalidade em pacientes com SFMO.

Tabela 1
Análise descritiva da população do estudo

Variáveis N = 237	N (%)
Idade	134 (56,5)
1 ano ou menos	103 (43,5)
> 1 ano	12 (1 - 144)
Mediana, variação (meses)
Sexo
Masculino	134 (56,5)
Diagnóstico na admissão
Infecção do trato respiratório	75 (31,6)
Pós-operatório	39 (16,5)
Gastroenterite	13 (5,5)
Infecção do SNC	10 (4,2)
Síndrome de Guillain-Baré	11 (4,6)
Hemorragia intracraniana	8 (3,4)
Estado epiléptico	8 (3,4)
Erro inato do metabolismo	5 (2,1)
Intoxicação exógena	5(2,1)
Anemia aplástica	2 (0,8)
PELOD, mediana (variação)	12 (1 - 52)
PRISM III, mediana (variação)	19 (9 - 42)
Disfunção de único órgão	66 (27,8)
Falência de múltiplos órgãos	171 (72,2)
Local da sepse na SFMO
Sepse com FMO	77/171 (45)
Respiratório	44/77 (57)
Infecção da corrente sanguínea	10/77 (13)
TGI	13/77 (17)
SNC	10/77 (13)
Contagem de leucócitos (x103/L)	12,38 (1,1 - 48)
Leucopenia	19 (8)
Leucocitose	121(51)
Ventilação mecânica	156 (65,8)
Duração da ventilação mecânica, mediana (variação)	2 (1 - 120) dias
Mediana (variação)	7 (1 - 144) dias
> 7 dias	115 (48,5)
7 dias ou menos	122 (51,5)
Alta	143 (60,3)
Óbitos em geral	94 (39,7)

• SNC - sistema nervoso central; PELOD - Pediatric Logistic Organ Dysfunction; PRISM - Pediatric Risk of Mortality; SFMO - síndrome de disfunção múltipla de órgãos; TGI - trato gastrintestinal.

Tabela 2
Análise comparativa da população do estudo segundo falência única ou múltipla de órgãos

Variáveis	FUO (28%) N (%)	FMO (72%) N (%)	Valor de p
Idade
Mediana (variação)	12 m (1 - 144)	12 m (1 - 144)	0,801
Sexo
Masculino	40/134 (29,9)	94/134 (70,1)	0,433
Necessidade de ventilação	46/156 (29,5)	110/156 (70,5)	0,0211
Duração da VM, mediana (variação)	3 dias (1 - 29)	2 dias (1 - 120)	0,607
Permanência no hospital em dias
7 dias	33/115 (28,7)	82/115 (71,3)	0,777
Mediana (min-max)	7,5 (1 - 45)	7 (21-120)	0,636
Mortalidade	25 (26,6)	69 (73,4)	0,727
Falência metabólica	20/97 (20,6)	77/97 (79,4)	0,039*
Lesão renal aguda	3/31 (9,7)	28/31 (90,3)	0,015*
Falência neurológica	25/103 (24,3)	78/103 (75,7)	0,282
Falência cardiovascular	34/139 (24,5)	105/139 (75,5)	0,166
Falência respiratória	54/198 (27,3)	144/198 (72,7)	0,656
Falência hematológica	17/69 (24,6)	52/69 (75,4)	0,480
Lesão hepática	3/23 (13)	20/23 (87)	0,096
Contagem de plaquetas (x103/L), mediana (variação)	321 (35 - 994)	330 (13 - 1368)	0,548
Contagem de leucócitos (x103/L), mediana (variação)	(2 - 48)	(0 - 40)	0,206

• m - meses; FUO - falência de único órgão; FMO - falência de múltiplos órgãos; VM - ventilação mecânica.
• ^*
  Valor de p abaixo de 0,05 é considerado significativo.

Tabela 3
Análise de regressão logística multivariada identificando os fatores independentes de permanência prolongada no hospital em pacientes com falência de múltiplos órgãos

Variáveis	β	OR	IC95%	Valor de p
Ventilação mecânica	1,568	4,797	1,744 - 13,194	0,002
Lesão renal aguda	1,196	3,306	1,086 - 10,065	0,035
Uso de inotrópicos	0,989	2,688	1,062 - 6,804	0,037
Falência cardiovascular	0,883	2,419	1,015 - 5,766	0,046
Idade ≤ 1 ano	0,807	2,242	1,044 - 4,815	0,038

• OR - odds ratio; IC95% - intervalo de confiança de 95%.

Tabela 4
Análise de regressão para fatores de risco de morte em pacientes com falência de múltiplos órgãos

Variáveis	β	OR	IC95%	Valor de p
Ventilação	3,473	35,616	3,743 - 42,6	0,002
Falência neurológica	1,205	3,338	1,285 - 8,860	0,015

• OR - odds ratio; IC95% - intervalo de confiança de 95%.

O PRISM III teve uma boa calibração, conforme predito pela estimativa das diferenças entre as mortalidades observada e prevista entre todos os decis do risco de mortalidade para os escores PRISM III que foram estatisticamente insignificantes. Conforme demonstra a tabela 5, o qui quadrado de Hosmer-Lemeshow foi de 7,3 (degree freedom - df = 8; p = 0,5). O PELOD teve calibração ruim, segundo o teste de Hosmer-Lemeshow. Identificou-se uma diferença significante entre as taxas observada e a prevista de mortalidade entre os decis de risco. Como demonstra a tabela 6, o valor do qui quadrado de Hosmer-Lemoshow foi de 29,9 (df = 7; p < 0,001). A figura 1 mostra os resultados da análise da curva ROC, segundo a qual o PRISM III revelou discriminação aceitável (AUC = 0,726) para os pacientes que sobreviveram em comparação aos que morreram, e o PELOD demonstrou boa discriminação (AUC = 0,788) entre óbito e sobrevivência. As figuras 1, 2 e a tabela 7 mostram que a probabilidade de sobrevivência diminuiu para os escores PRISM III superiores a 20 e para escores PELOD acima de 13 (p ≤ 0,001).

Tabela 5
Análise de goodness-of-fit de Hosmer-Lemeshow do Pediatric Logistic Organ Dysfunction e proporção padronizada de mortalidade em todos os decis de risco

PELOD	Sobreviventes (n = 143)		Não sobreviventes (n = 94)		PPM	IC95%	Valor de p
Decis de risco	Observado	Previsto	Observado	Previsto
1	17	15.002	0	1.998	NA	NA	NA
2	23	25.993	7	4.007	1.747	0,764 - 3,456	0,135
3	34	26.674	2	9.326	0.214	0,036 - 0,709	0,016
4	18	20.630	11	8.370	1.314	0,691 - 2,284	0,363
5	11	17.745	15	8.255	1.817	1,056 - 2,930	0,019
6	23	16.240	10	16.760	0.597	0,303 - 1,064	0,099
7	9	12.970	20	16.030	1.248	0,783 - 1,893	0,321
8	7	6.232	17	17.768	0.957	0,576 - 1,501	0,855
9	1	1.513	12	11.487	1.045	0,566 - 1,776	0,880

• PELOD - Pediatric Logistic Organ Dysfunction; PPM - proporção padronizada de mortalidade; IC95%: intervalo de confiança de 95%; NA - não se aplica. Hosmer-Lemeshow X² (valor do qui quadrado) = 29,9, degree of freedom = 7; p < 0,001 → calibração ruim.

Tabela 6
Análise de goodness-of-fit de Hosmer-Lemeshow para o Pediatric Risk of Mortality III e proporção padronizada de mortalidade entre todos os decis de risco

PRISM III	Sobreviventes (n = 143)		Não sobreviventes (n = 94)		PPM	IC95%	Valor de p
Decis de risco	Observado	Previsto	Observado	Previsto
1	25	22.984	2	4.016	0.498	0,083 - 1,645	0,314
2	16	16.135	4	3.865	1.035	0,329 - 2,496	0,945
3	21	20.420	6	6.580	0.912	0,370 - 1,897	0,821
4	14	16.807	10	7.193	1.390	0,706 - 2,478	0,295
5	20	21.223	13	11.777	1.104	0,614 - 1,840	0,722
6	9	10.055	8	6.945	1.152	0,535 - 2,187	0,689
7	14	13.215	11	11.785	0.933	0,491 - 1,622	0,819
8	14	11.807	13	15.193	0.856	0,476 - 1,426	0,574
9	6	8.310	19	16.690	1.138	0,706 - 1,745	0,572
10	4	2.044	8	9.956	0.804	0,373 - 1,526	0,535

• PRISM - Pediatric Risk of Mortality; PPM - proporção padronizada de mortalidade; IC95%: intervalo de confiança de 95%. Hosmer-Lemeshow X² (valor do qui quadrado) = 7,3; degree of freedom = 8; p = 0,5 → boa calibração.

Figura 1
Análise da curva de característica de operação do receptor do escore Pediatric Risk of Mortality III quanto à predição de mortalidade.

ROC - característica de operação do receptor.

Figura 2
Análise da curva característica de operação do receptor para o escore Pediatric Logistic Organ Dysfunction para predição da mortalidade.

ROC - Característica de Operação do Receptor.

Tabela 7
Análise da curva Característica de Operação do Receptor para as predições de mortalidade, segundo o Pediatric Risk of Mortality III e o Pediatric Logistic Organ Dysfunction

	AUC	IC95%	Corte	Sensibilidade (%)	Especificidade (%)	VPP (%)	VPN (%)	Precisão (%)
PELOD	0,788	0,729 - 0,846	≥ 13	70,2	69,9	60,6	78,1	70,0
Prism III	0,726	0,661 - 0,790	≥ 20	63,8	67,1	56,1	73,8	65,9

• AUC - área sob a curva; IC95% - intervalo de confiança de 95%; VPP - valor preditivo positivo; VPN - valor preditivo negativo; PELOD - Pediatric Logistic Organ Dysfunction; PRISM - Pediatric Risk of Mortality.

DISCUSSÃO

A FMO é a principal causa de morte nas UTI pediátricas. Durante o período de observação de 1 ano de nosso estudo, a FMO respondeu por 72% dos diagnósticos de admissão à UTI. Outras áreas geográficas relataram taxas que variaram de 11% - 81%.^(15-20) O acesso tardio aos cuidados terciários, a carência na implantação de um programa de suporte avançado à vida em pediatria e a baixa disponibilidade de leitos em UTI pediátricas limitam a admissão aos casos mais críticos. A elevada incidência de sepse também é um fator que colabora para as porcentagens de casos de SFMO, com taxa de 45% observada neste estudo. Esta taxa de SFMO com sepse é superior à mencionada por Typpo et al.⁽¹⁶⁾ Os fatores de risco para um tempo prolongado de permanência no hospital são coerentes com os mencionados em estudos prévios.^(21-23) Estudos de Nova Déli e dos Estados Unidos relatam taxas de mortalidade para SFMO no dia 1, respectivamente, de 50% e de 10%.^(15,16) Pacientes ventilados com SFMO são 35 vezes mais propensos a morrer, e níveis na escala de coma de Glasgow abaixo de oito triplicam o risco de mortalidade. Estes dados diferem dos relatos de Costa et al., que mencionaram a necessidade de uso de fármacos vasoativos em vez de disfunção neurológica como preditor de mortalidade.⁽²⁴⁾ Koury et al. mencionaram que pacientes sépticos admitidos à UTI com um número maior de falência de órgãos tiveram uma taxa maior de mortalidade.⁽²⁵⁾

Quando se compara com as 16 variáveis incluídas no PRISM III, o PELOD é mais fácil de calcular em uma UTI pediátrica atarefada. O PRISM III teve boas calibração e discriminação em nosso estudo, o que é compatível com a maioria dos relatos.^(26-30) A validação do PRISM III fora da América do Norte demonstrou resultados mistos. Estudo do Paquistão realizado por Qureshi et al. mostrou boas discriminação e calibração do PRISM III (AUC = 0,78 [0,67 - 0,89]; qui quadrado de 7,49; p = 0,49) em sua UTI pediátrica.⁽²⁸⁾ Choi et al. mostraram que o PRISM III predisse de forma precisa a mortalidade na UTI pediátrica (AUC = 0,79 [0,65 - 0,98]; p = 0,395).⁽²⁹⁾ Estudo da Índia mostrou bons desempenho discriminatório e calibração do PRISM III.⁽³⁰⁾ Outro estudo da Índia teve predição da mortalidade do PRISM III abaixo da observada em sua UTI pediátrica.⁽²⁷⁾ O novo algoritmo de predição do PRISM IV inclui as mesmas faixas de variáveis fisiológicas, com subcategorias para escores neurológicos e não neurológicos do PRISM, idade, origem da admissão, parada cardiopulmonar dentro das 24 horas antes da admissão, diagnóstico de câncer e sistemas com baixo risco com disfunção primária.⁽³¹⁾

Dois estudos validaram o PELOD.^(32,33) No estudo de desenvolvimento para o PELOD, que incluiu 594 pacientes consecutivos e 51 óbitos, a discriminação pelo PELOD foi de 0,98 ± 0,01 (AUC ROC ± erro padrão). A calibração foi boa (p = 0,44, três graus de liberdade). Em estudo de validação de 1.806 pacientes consecutivos, a discriminação do PELOD foi de 0,91 ± 0,01 (AUC ROC ± erro padrão). A calibração foi boa (valor de p = 0,54, cinco graus de liberdade). Ao mostrar boa discriminação, nosso resultado concorda com os dados publicados.^(32,33) Entretanto, o PELOD mostrou baixa calibração para diferenciar entre sobrevivência ou óbito. Em 2013, Leteurtre et al. publicaram o PELOD-2, que incluía a pressão arterial média e a lactatemia na disfunção cardiovascular, e excluía a disfunção hepática. O PELOD-2 mostrou boas discriminação e calibração para avaliar a gravidade da disfunção dos órgãos.⁽³⁴⁾ Informações precisas sobre a mortalidade predita melhoram a comunicação com os pais com relação ao possível prognóstico.

CONCLUSÃO

Este estudo investigou a validade de dois sistemas de pontuação para predição dos desfechos em crianças com falência de múltiplos órgãos no dia 1, quando da admissão à unidade de terapia intensiva pediátrica, e foram caracterizados como elevada mortalidade e prolongada permanência na unidade de terapia intensiva. O PELOD teve baixa calibração para distinguir sobrevivência de óbito, o que foi coerente com a maioria dos estudos de validação externa, apesar da elevada frequência de falência de múltiplos órgãos em nossa unidade. O PRISM III indicou calibração apropriada para diferenciar entre óbito e sobrevivência. No entanto, é necessária melhor validação do PRISM IV e do PELOD-2 nas condições de unidades de terapia intensiva pediátrica.

AGRADECIMENTOS

À toda equipe da unidade de terapia pediátrica de nosso hospital. Também estendemos nosso agradecimento especial ao chefe de nosso departamento, Dr. Ahmed El Beleidy.

• Editor responsável: Jefferson Pedro Piva

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Apr-Jun 2017

Histórico

• Recebido
  04 Dez 2015
• Aceito
  21 Maio 2016