Acute kidney injury in severe sepsis and septic shock

Abstract

Severe sepsis is the main cause of acute kidney injury (AKI) among critically ill patients. Septic AKI has been shown to associate with lower mean arterial pressure (MAP) levels. The initiation of renal replacement therapy (RRT) is mainly based on clinical judgment. The objectives of this study were to assess the incidence and 90-day mortality of patients with severe sepsis associated AKI treated in the intensive care units (ICUs), to evaluate the impact of MAP on development of AKI, to assess the differences in proportion of use of RRT in patients with septic shock, and to develop predictive model for one-year mortality among ICU-treated patients with AKI.

All patients were from the prospective, observational FINNAKI study conducted in 17 Finnish ICUs over the five-month study period in 2011-2012. AKI was defined by Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) criteria.

Of the 918 patients with severe sepsis, 488 had AKI (53%). Patients with septic AKI were older, had more comorbidities, and were more severely ill than patients without AKI. The 90-day mortality rate of the septic patients with AKI was higher (38%) compared to patients with severe sepsis without AKI (25%). The time-adjusted MAP during the first 24 hours in the ICU was lower in septic patients with development of AKI (74 mmHg) than in those septic patients without development of AKI (79 mmHg). The proportion of RRT-treated patients in patients with septic shock ranged from 3% to 35 % across Finnish ICUs. The variation in proportion of RRT among patients with septic shock between high- and low-RRT ICUs was explained by differences in case-mix and in severity of organ dysfunction. Indications for RRT or 90-day mortality did not differ between ICU groups. The one-year mortality among patients with AKI was 40%. Advanced age, number of co-morbidities, higher modified SAPS II score, mechanical ventilation and the lowest base excess value on the third day (D3), and the highest bilirubin value by D3 were predictors of one-year mortality. The severity of AKI, or the presence of severe sepsis, did not remain as predictors for one-year mortality.

Conclusions: Over half of the patients with severe sepsis had AKI. Avoidance of time-adjusted MAP below 73mmHg may be beneficial for prevention of the progression of AKI in patients with severe sepsis. Despite 10-fold variation in proportion of RRT in patients with septic shock, the 90-day mortality of these patients was similar between high-RRT ICUs and low-RRT ICUs. The predictive model based on data by the third day in the ICU might be clinically useful in identifying patients with high risk for long-term mortality.

Yleisin akuutin munuaisvaurion aiheuttaja kriittisesti sairailla potilailla on vaikea sepsis. Matala verenpaine lisää akuutin munuaisvaurion riskiä septisillä potilailla. Munuaiskorvaushoidon aloittaminen perustuu yleensä kliiniseen arvioon. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää vaikeaan sepsikseen liittyvän akuutin munuaisvaurion esiintyvyys Suomen teho-osastoilla sekä näiden potilaiden 90-vuorkokauden kuolleisuus; arvioida keskiverenpaineen vaikutusta munuaisvaurion kehittymiseen ja selvittää munuaiskorvaushoidon esiintyvyys septisillä shokkipotilailla. Lisäksi kehitettiin ennustemalli yhden vuoden kuolleisuudelle tehohoidossa oleville akuuttia munuaisvauriota sairastaville potilaille.

Potilaat kuuluivat prospektiiviseen, havainnoivaan FINNAKI tutkimukseen, joka toteutettiin 17 suomalaisella teho-osastolla 5 kk aikana 2011-2012. Munuaisvaurio määriteltiin Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) kriteerien mukaisesti.

Akuutti munuaisvaurio esiintyi 53% (488/918) vaikeaa sepsistä sairastavilla potilailla. Munuaisvaurion kehittäneet olivat iäkkäämpiä ja kroonisesti sekä akuutisti sairaampia. Akuuttia munuaisvauriota sairastavien potilaiden 90-vrk:n kuolleisuus (38%) oli korkeampi verrattuna sepsispotilaisiin ilman munuaisvauriota (25%). Keskiverenpaine oli matalampi akuutin munuaisvaurion kehittäneillä sepsispotilailla (74mmHg) verrattuna potilaisiin, joille munuaisvauriota ei kehittynyt (79 mmHg). Munuaiskorvaushoidettujen osuus septisistä shokkipotilaista vaihteli 3% - 35% suomalaisilla teho-osastoilla. Tämä vaihtelu selittyi eroilla potilasaineistossa ja elinhäiriöiden vaikeusasteessa. Korvaushoidon aloitusindikaatioissa ja 90-vuorokauden kuolleisuudessa ei ollut eroa teho-osastoryhmien välillä. Munuaisvauriopotilaiden yhden vuoden kuolleisuus oli 40%. Korkea ikä, kroonisten sairauksien lukumäärä, korkeat SAPS II pisteet, hengityskonehoito ja matalin emäsvajearvo kolmantena tehohoitopäivänä sekä korkein bilirubiinipitoisuus kolmanteen tehohoitopäivään mennessä ja olivat kuolemaa ennustavia tekijöitä. Munuaisvaurion vaikeusaste tai vaikea sepsis eivät ennustaneet yhden vuoden kuolleisuutta.

Johtopäätökset: Yli puolet vaikeaa sepsistä sairastavista potilaista kehittivät akuutin munuaisvaurion. Matalan keskiverenpaineen (alle 73 mmHg) välttäminen voi ehkäistä munuaisvaurion kehittymistä. Munuaiskorvaushoidon esiintyvyyden erosta huolimatta septisten sokkipotilaiden kuolleisuudessa ei ollut eroa teho-osastoryhmien välillä. Kolmen ensimmäisen tehohoitopäivän tietoihin perustuva ennustemalli voi olla kliinisesti hyödyllinen ennustamaan yhden vuoden kuolleisuutta munuaisvauriopotilailla.