PLoS ONE: Forudsigelse 7-Day Survival Brug Heart Rate Variation i Hospice Patienter med ikke-Lunge Cancers

Abstrakt

Baggrund

En enkel og præcis overlevelse forudsigelse værktøj kan lette beslutningsprocesser for hospice patienter med fremskredne kræftformer. Formålet med denne undersøgelse var at udforske foreningen af ​​hjerte autonome funktioner og overlevelse hos patienter med fremskreden kræft og vurdere den prognostiske værdi af hjertefrekvens variabilitet (HRV) i 7-dages overlevelse forudsigelse.

Metoder

en prospektiv undersøgelse blev udført på 138 patienter med fremskreden kræft rekrutteret fra hospice ward af et regionalt hospital i det sydlige Taiwan. Oplysninger om funktionelle status og symptom byrde af patienterne blev registreret. Frekvens-domæne HRV opnåedes til vurdering af hjerte- autonome funktioner ved indlæggelsen. Slutpunktet af undersøgelsen blev defineret som overlevelse status på dag 7 efter optagelse til hospicet ward. Multivariat logistisk regressions analyser blev udført for at evaluere de uafhængige sammenhænge mellem HRV indekser og overlevelse 7 dage eller mindre.

Resultater

Den mediane overlevelse af patienterne var 20 dage (95% CI, 17-28 dage). Resultater fra multivariat logistisk regressionsanalyse viste, at den naturlige logaritme-transformerede højfrekvente effekt (lnHFP) af en værdi på mindre end 2 (OR = 3,8, p = 0,008) og ECOG performance status på 3 eller 4 (OR = 3,4, p = 0,023) var signifikant forbundet med en højere risiko for at overleve på 7 dage eller mindre. Modtager opererer karakteristik (ROC) kurve analyse viste, at arealet under kurven var 0,71 (95% CI, 0,61-0,81).

Konklusioner

I hospice patienter med ikke-lungekræft, en lnHPF ​​værdi under 2 på hospice indlæggelse var signifikant associeret med overlevelse på 7 dage eller mindre. HRV kan anvendes som en ikke-invasiv og objektiv værktøj til at lette medicinsk beslutningstagning ved at forbedre nøjagtigheden i overlevelse forudsigelse

Henvisning:. Chiang JK, Kuo TBJ, Fu CH, Koo M (2013) Forudsigelse 7- Day Survival Brug Heart Rate Variation i Hospice Patienter med ikke-lungekræft. PLoS ONE 8 (7): e69482. doi: 10,1371 /journal.pone.0069482

Redaktør: Henrik Einwaechter, Klinikum Rechts der Isar der TU München, Tyskland

Modtaget: Februar 4, 2013; Accepteret: 10 Juni 2013; Udgivet: 23 Jul 2013

Copyright: © 2013 Chiang et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Denne undersøgelse blev støttet af tilskud fra den buddhistiske Dalin Tzu Chi General Hospital (projekt nr DTCRD96-18, DTCRD99 (2) -I-04), og ingen yderligere ekstern finansiering blev modtaget til denne undersøgelse. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Det er veldokumenteret, at klinikere er alt for optimistisk i estimering overlevelse prognose [1], [2]. En systematisk gennemgang konkluderet, at en præcis overlevelse forudsigelse inden for en uge forekom i kun 25% af tilfældene [3]. Overlevelse forudsigelse skalaer til avancerede kræftpatienter er typisk sammensat af en kombination af kliniske symptomer og tegn, laboratoriedata, og læger ‘vurdering. niveauerne af erfaring læger og længden af ​​patient-læge forholdet, kan dog påvirke nøjagtigheden af ​​lægen estimering [4], [5]. En sådan potentiel skævhed kan minimeres, hvis overlevelse forudsigelser kan foretages på grundlag af mere objektive målinger.

Puls, målt som slag-til-beat intervaller, varierer i tid, og dette fænomen er kendt som hjertefrekvens variabilitet (HRV ) [6]. HRV afspejler status for det autonome nervesystem og kan tjene som signal markører for forskellige fysiologiske eller patologiske begivenheder som patient resultat i intensiv afdeling [7], ikke-planlagt tilbagetagelse for geriatriske patienter [8], infektioner i kritisk syge patienter [9] , risiko for myokardieinfarkt [10], og udviklingen af ​​hypertension hos normotensive mænd [11].

for nylig den kliniske anvendelighed af HRV for overlevelse forudsigelse i patienter med fremskreden cancer er blevet evalueret. En undersøgelse foretaget i 71 hospice patienter i Korea rapporterede, at faldet HRV, defineret som standardafvigelsen af ​​normal til normal rytme interval (SDNN) af 21,3 millisekunder eller mindre var signifikant associeret med en kortere længde for at overleve. Andre dikotomiseret frekvens domæne indekser for HRV herunder samlet effekt (TP), lavfrekvent effekt (LFP), og højfrekvente effekt (HFP) var ikke forbundet med længden af ​​overlevelse [12]. I en anden undersøgelse af 47 mandlige patienter med fremskreden kræft, blev stærk sammenhæng mellem tidsdomænet foranstaltning SDNN og overlevelse observeres. Igen blev ingen signifikante associationer fundet mellem overlevelse og frekvens domæne foranstaltninger, herunder LFP, HFP, og meget-lavfrekvent effekt (VLFP) [13].

I vores tidligere undersøgelse, rapporterede vi, at overlevelse var signifikant associeret med naturlige logaritme-transformerede TP (lnTP) og naturlige logaritme-transformerede HFP (lnHFP) hos patienter med hepatocellulær cancer [14]. I den foreliggende undersøgelse, udvidet vi brug af HRV måling til patienter med ikke-lungekræft og evaluere de prognostiske værdier HRV opnået på tidspunktet for hospice adgang for 7-dages overlevelse forudsigelser hos patienter med fremskreden kræft.

Metoder

Etik Statement

Denne undersøgelse blev godkendt af human Research Ethics Committee of buddhistiske Dalin Tzu Chi General Hospital (nr B09502017) og skriftligt informeret samtykke blev opnået fra patienter eller deres familiemedlemmer, . Alle procedurer blev foretaget i overensstemmelse med Helsinki-deklarationen.

Undersøgelse Emner

En prospektiv design blev brugt til at rekruttere patienter indlagt på hospice ward af den buddhistiske Dalin Tzu Chi General Hospital i det sydlige Taiwan, fra juli 2006 til juni 2007. i løbet af et år rekruttering periode blev 430 patienter indlagt på hospice og 350 patienter (82%) enige om at deltage i undersøgelsen. Eksklusionskriterier inkluderet patienter diagnosticeret med brystkræft, lungekræft eller lunge metastase og dem, der var på medicin, der potentielt kan påvirke HRV målinger. Af de 150 patienter, der deltog i undersøgelsen, 12 patienter (8%) havde mangler grundlæggende data. Derfor er den endelige antal sager indgår i analysen var 138, hvoraf 36 havde leverkræft, 19 havde tyktarmskræft, 14 havde mavekræft, 20 havde hoved- og halscancer, 8 havde kræft i bugspytkirtlen, 8 havde mandlige urogenital cancer, 9 havde kvindelige urogenital cancer, 4 havde kræft i spiserøret, 26 havde ukendte eller andre kræftformer, og 6 af disse patienter havde to kræftformer. Ingen af ​​de 138 patienter var rygere eller alkohol brugere.

Klinisk og HRV Målinger

Oplysninger om funktionelle status og symptom byrde af de patienter, herunder middelværdi muskelkraft, kognitiv svækkelse, ødem, gulsot, ascites og Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) performance status blev registreret. Status ECOG performance blev udbredt som en klinisk indikator for generel funktionel tilstand, og det er defineret som følger: 0 til normal funktion, en minimal funktionsnedsættelse, 2 for værdiforringelse beløb sig til at bruge mindre end 50% af tiden i sengen, 3 for nedskrivninger beløber sig til at bruge mere end 50% af tiden i sengen, og 4 for at blive helt sengeliggende bundet.

elektrokardiografi (EKG) blev taget i liggende stilling i fem minutter i alle patienter mellem 2 til 4:00 inden 24 timers optagelse. EKG-signaler blev taget af prækordiale kundeemner og blev optaget med en 12 bit analog-digital konverter (PCL-818, Advantech, Taiwan) med en sampling rate på 1024 Hz. Hver QRS-komplekset blev identificeret. R punkt i hvert gyldigt QRS kompleks blev defineret som den tid punkt i hvert hjerteslag, og intervallet mellem to R punkter (R-R-interval) blev estimeret som intervallet mellem den nuværende og sidstnævnte R punkter (PPI).

Frekvens-domæne analyse af PPI blev udført ved anvendelse af ikke-parametriske metode til hurtig Fourier transformation (FFT). For hver gang segment (288 sekunder, 2048 datapunkter), algoritmen anslået spektrale effekttæthed på grundlag af FFT. Den resulterende spektrum blev korrigeret for dæmpning som følge af prøveudtagning og Hamming vindue. Effektspektret blev efterfølgende kvantificeret ved integration i frekvensdomænet indekser som total spektrum effekt (TP), højfrekvent effekt (HFP, 0,15-0,4 Hz), og forholdet mellem lavere frekvens strøm til højfrekvent effekt (LFP /HFP-forhold) . Indholdet af den høje frekvens komponent effekt svarer til respiratorisk sinusarytmi og er udelukkende moduleres af det parasympatiske nervesystem, mens LFP /HFP-forholdet afspejler den sympatovagal balance.

Dataanalyse

Resumé data repræsenteret som middelværdi ± standardafvigelse (SD) for kontinuerte variable, og hyppigheden og procentdelen for kategoriske variable. Data transformation under anvendelse naturlige logaritme blev påført HRV indekser (TP, HFP, og LFP /HFP) for at normalisere data distribution. Overlevelse tid blev defineret som intervallet (i dage) mellem optagelse på hospice ward og dato for død eller afslutningen af ​​undersøgelsen (180 dage). Den mediane overlevelsestid blev estimeret ved anvendelse af Kaplan-Meier-kurve. Slutpunktet af undersøgelsen blev defineret som overlevelse status på dag 7 efter optagelse til hospicet ward. Således ville patienter med en overlevelse på 7 dage eller mindre betragtes som begivenheder, mens dem med en overlevelse ud over 7 dage ville blive betragtet som ikke-events.

Uafhængig prøve t-test og chi-square blev brugt til sammenligning af kontinuerte og kategoriske variabler, henholdsvis. Univariat logistisk regressionsanalyse blev udført for at analysere odds ratio af faktorer i forbindelse med patienter med overlevelse af 7 dage eller mindre. Separate multivariate Logistisk regression blev udført for at evaluere de uafhængige sammenslutninger mellem overlevelse 7 dage eller mindre med hver af de tre HRV indekser. For det første at forenkle modellen til klinisk brug, blev HRV indekser dikotomiseret. Parametrisk udjævning af generaliseret additiv model blev anvendt til at bestemme en optimal cut-off point for HRV indeks, efter justering for væsentlige kovariater. For det andet, var variable fra univariate analyse evalueret ved anvendelse trinvis variabel udvælgelse med signifikansniveauer for indrejse (SLE) og ophold (SLS) sat til 0,15. Den endelige regressionsmodel blev identificeret manuelt ved at droppe kovariater med

s Drømmeholdet værdi 0,05 én ad gangen, indtil alle regressionskoefficienter var signifikant forskellig fra 0. Global goodness-of-fit af den tilpassede logistisk regressionsmodel var vurderes af Hosmer-Lemeshow test. En ikke-signifikant resultat viser, at der ikke er tegn på mangel-of-fit af modellen.

Desuden blev forudsigelse udførelsen af ​​HRV indeks vurderes ved hjælp af en modtager opererer karakteristik (ROC) kurve. Den samlede diskriminerende evne af den endelige model til at forudsige overlevelse 7 dage blev vist ved arealet under kurven (AUC). Følsomhed, specificitet, positiv prædiktiv værdi (PPV), og negativ prædiktiv værdi (NPV) blev beregnet. Den optimale cut-off blev beregnet som den mindste værdi af kvadratroden af ​​[(1 – følsomhed)

2+ (1 – specificitet)

2], ved hjælp af PROC COORDS funktion i R med “nærmest. topleft “valgmulighed er valgt. En afbildning af følsomheden (sande positive) versus 1 – specificitet (falsk positiv) blev også konstrueret. Alle statistiske analyser blev udført ved hjælp af R-version 2.13.0 (R Foundation for Statistisk Computing, Wien, Østrig). To-sidet p-værdier ≤0.05 blev anset statistisk signifikant.

Resultater

De grundlæggende karakteristika for de patienter, er præsenteret i tabel 1. Af de 138 patienter, 29 (21%) havde en overlevelse varighed af 7 dage eller mindre. Den gennemsnitlige alder af de 138 patienter var 67,6 år med 55% mænd. Den mediane overlevelsestid af patienterne var 20 dage (95% CI, 17-28 dage). Kognitiv svækkelse, forekomst af ascites, og værre ECOG performance status var signifikant associeret med overlevelse på mindre end 7 dage. Af de tre HRV indekser blev en lavere lnTP signifikant associeret med overlevelse på mindre end 7 dage.

univariat logistisk regressionsanalyse indikerede, at kognitiv svækkelse (p = 0,013), forekomst af ascites (p = 0,028 ), og ECOG performance status (score = 3 eller 4 versus score = 1 eller 2) (p = 0,021) var signifikant associeret med overlevelse af 7 dage eller mindre. På den anden side, blev lnHFP omvendt forbundet med overlevelse på 7 dage eller mindre (p = 0,021) (Tabel 2).

For yderligere at forenkle vores forudsigelse model til brug i kliniske omgivelser, vi brugte parametrisk udjævning af generaliseret additiv model til at bestemme en optimal skæringspunkt på 2 for lnHFP, justering for ECOG performance status score. Resultater fra multivariat logistisk regressionsanalyse ved anvendelse af dikotomiseret lnHFP variable er præsenteret i tabel 3. lnHFP på mindre end 2 var forbundet med en signifikant højere risiko for overlevelse 7 dage eller mindre (OR = 3,8, p = 0,008). En værre ECOG performance status (3 eller 4 versus 1 eller 2) var også forbundet med en betydeligt højere risiko for samme størrelsesorden (OR = 3,4, p = 0,023).

Den endelige model, som er baseret på cut-off værdier på 2 til lnHFP og grad 3 eller 4 for ECOG, gav en følsomhed på 69% (95% CI, 49-85%), en specificitet på 72% (95% CI, 62-80%) , en PPV på 39% (95% CI, 26-54%), en NPV på 90% (95% CI, 81-95%). ROC kurve analyse viste en AUC 0,71 (95% CI, 0,61-0,81) til forudsigelse af 7-dages overlevelse (figur 1).

Diskussion

Så vidt vi ved, er dette er den første undersøgelse rapporterer en signifikant sammenhæng mellem HRV-indekset lnHFP og 7-dages overlevelse i hospice patienter med ikke-lungekræft. Foreningen var uafhængig af den ECOG performance status, som var i sig selv også en betydelig prognostisk faktor i vores model. Sammenhængen mellem ECOG performance status og overlevelse blev som forventet. Performance status har konsekvent blevet påvist som en vigtig klinisk faktor i estimering overlevelse varighed [15] – [18].

I øjeblikket skalaer overlevelse forudsigelse består typisk af kliniske symptomer og tegn vurdering, laboratoriedata og kliniker skøn. Indhentning laboratoriemålinger fra patienter med slutstadiet sygdom kan føje til deres lidelser, og derfor er ikke alment udføres i hospice-indstillinger. Desuden er HRV målingerne påvirkes ikke af variabilitet forbundet med de kliniske erfaringer niveauer af læger og læge og patient [15]. Derfor er der en klar fordel for brug HRV målingerne som en enkel, ikke-invasiv, og objektiv værktøj for overlevelse forudsigelse i hospice patienter med fremskreden kræft.

Med hensyn til nøjagtigheden af ​​forudsigelsen, Chuang s Cancer Prognostisk Score (CPS), baseret på otte kliniske faktorer [19] rapporterede en nøjagtighed på 72% og 66% i indledende (356 patienter) og testsæt (184 patienter) henholdsvis forudsige overlevelse på mindre end en uge. Nøjagtigheden af ​​overlevelse forudsigelse af en uge eller mindre i vores forudsigelsesmodel, baseret på kun to faktorer, var 71% og svarede til dem, der opnås ved CPS. Således er vores simple forudsigelse model var i stand til at levere sammenlignelige niveauer af nøjagtighed i 7-dages overlevelse, men uden behov for at opnå laboratoriemålinger.

Desuden har de fleste eksisterende forudsigelse skalaer bruger længere forudsigelse perioder end vores. For eksempel er Palliative Prognostic Index (PPI) designet til forudsigelse overlevelse i enten 3 eller 6 uger [20] og palliativ Prognostisk Score Scale (PAP) blev udviklet til 30-dages overlevelse forudsigelse [21]. Alligevel har omkring en femtedel af vores patienter ikke overleve uden en uge. En retrospektiv beskrivende undersøgelse af 127162 patienter i 21 hospice programmer på tværs syv stater i USA fandt, at hospice ophold på 7 dage eller mindre var steget fra 26% i 1994 til 34% i 1999 med en median ophold faldt fra 26 dage til 15 dage [22]. Ligeledes en kohorte undersøgelse med dødelighed database og fordringer database i Taiwan fandt, at en tredjedel til en fjerdedel af kræft decedents døde inden for 7 dage hospice indskrivning [23]. Derfor skal patienter med overlevelse 7 dage eller mindre udgør en betydelig del af hospicepatienter. Når der forventes en kort overlevelse, skal justeres i overensstemmelse hermed de mål og planer i forvaltningen. En systematisk gennemgang af de præferencer for stedet for pleje og dødsfald blandt patienter med fremskreden kræft viste, at over halvdelen af ​​dem foretrak hjemmeplejen i slutningen af ​​livet [24]. Arrangement af hjemmet død i tide er særligt udfordrende for hospice teams, hvis overlevelse er kort. Derfor er der et behov for værktøjer udviklet specielt til at forudsige korte hospice ophold for at give den bedste end-of-life pleje til de mere alvorligt syge patienter.

Denne undersøgelse har begrænsninger, der er vigtigt at bemærke. For det første kan vores forudsigelse model ikke være gældende for patienter med ondartet lungekræft eller kræft med lunge metastase. HRV er stærkt præget af vejrtrækning mønstre og vil sandsynligvis blive ændret hos patienter med bryst-involveret kræftformer, herunder brystkræft, lungekræft og kræft med lunge metastase. Derfor har vi udelukkede patienter med disse betingelser i denne undersøgelse. Hertil kommer, at fortolkningen af ​​HRV data for patienter med hjertearytmi eller efter større hjertekirurgi er ofte vanskeligt, som begrænsede anvendelsen af ​​HRV i overlevelse forudsigelse i disse individer.

Konklusioner

Den nuværende undersøgelse viste sammenhængen mellem lnHPF ​​på hospice optagelse og 7-dages overlevelse hos patienter med ikke-lungekræft. HRV kan anvendes som en ikke-invasiv og objektiv værktøj af klinikere at forbedre 7-dages overlevelse forudsigelse for hospice patienter med ikke-lungecancere.