PRESET-score for overlevelse ved ECMO

Klinisk bakgrunn

Beslutningen om å starte venovenøs ECMO ved alvorlig ARDS er ressurskrevende og innebærer betydelig komplikasjonsrisiko. Utvelgelsen av pasienter er avgjørende for utfallet, men det mangler konsensus. Flere prediksjonsskårer er publisert, deriblant RESP, PRESERVE, ECMOnet og Roch, men de varierer i hvilke variabler som inngår, og har ofte mangelfull ekstern validering. PRESET-skåren ble utviklet for å tilby et enkelt, kategorisk instrument basert på ekstrapulmonale prediktorer som er tilgjengelige umiddelbart før kanylering, og som et supplement til lungefokuserte skårer som RESP [1].

Beregning av PRESET

PRESET-skåren er summen av fem variabler som måles umiddelbart før oppstart av ECMO:

$$\text{PRESET} = P_{\text{MAP}} + P_{\text{laktat}} + P_{\text{pH}} + P_{\text{trombocytter}} + P_{\text{sykehusdøgn}}$$

der hver komponent gir poeng etter følgende maksimalintervaller:

Totalskåren spenner fra 0 til 15. Variablene kategoriseres med terskelverdier hentet fra Wald-statistikk i den multivariable logistiske regresjonen, der hver variabels relative bidrag til modellen avgjør poengvekten [1].

Utledningskohorten besto av 108 fortløpende ARDS-pasienter som fikk venovenøs ECMO ved University Hospital Essen i Tyskland mellom desember 2009 og februar 2015. Median SOFA var 14 (kvartilbredde 12–16), median SAPS II 62,5 (57–72,8), median intensivopphold 17 døgn (1–124), og dødeligheten på intensivavdelingen var 62 %. De ledende årsakene til ARDS var bakteriell pneumoni (45 %) og H1N1-influensa (19 %). Av pasientene ble 86 % kanylert ved det henvisende sykehuset og transportert med ECMO i gang [1].

De fem variablene ble identifisert ved at 11 variabler med univariat p ≤ 0,1 ble ført inn i en trinnvis logistisk regresjon med bakoverseleksjon. Laktat, antall sykehusdøgn før ECMO, middelarterietrykk, trombocytter og arteriell pH var uavhengig assosiert med død på intensivavdelingen og utgjorde grunnlaget for skåren [1].

Tolkning i praksis

PRESET deler pasientene inn i tre risikoklasser med tydelig ulik dødelighet. I utledningskohorten så fordelingen slik ut:

Klasse I identifiserer pasienter med lav dødelighet der ECMO er berettiget, og der det forventede utfallet er gunstig. Klasse III markerer svært høy dødelighet (93 % i utledningen) og bør føre til en kritisk diskusjon om hvorvidt ECMO er meningsfullt, særlig dersom det foreligger andre begrensende forhold, som terminal lungesykdom uten mulighet for transplantasjon. Klasse II er den brede mellomgruppen der skåren ikke alene kan avgjøre beslutningen, og der en klinisk helhetsvurdering må veie tungt [1].

Median overlevelsestid i utledningskohorten skilte seg markant mellom klassene: klasse I 58 døgn (31–udefinert), klasse II 23 døgn (13–40), klasse III 12 døgn (1–16) [1].

Validering og ytelse

I utledningskohorten viste PRESET en AUC på 0,823 (95 % KI 0,74–0,90, p < 0,001) og overgikk samtlige sammenlignede skårer (ECMOnet AUC 0,69, RESP AUC 0,64, PRESERVE og Roch lavere) i parvis ROC-sammenligning [1].

Intern validering ble utført prospektivt på 82 fortløpende pasienter ved det samme senteret (februar 2015 til januar 2017, dødelighet 55 %). Diskriminasjonen var utmerket med AUC 0,845 (95 % KI 0,76–0,93, p < 0,001). Dødeligheten per klasse var henholdsvis 14 %, 67 % og 91 %, noe som bekreftet mønsteret fra utledningskohorten [1].

Ekstern validering ble gjort på 59 pasienter ved Marienhospital Osnabrück, et annet tysk senter (februar 2013 til desember 2015, dødelighet 47 %). AUC falt til 0,70 (95 % KI 0,56–0,84, p = 0,008). Kalibreringen forble god (Hosmer–Lemeshow χ² = 4,2, p = 0,655). Dødeligheten per klasse var henholdsvis 27 %, 50 % og 70 %, noe som viser at klasse III fortsatt identifiserer høy risiko, men med lavere absolutt dødelighet enn i utledningen [1].

Senere eksterne valideringer har vist blandede resultater. I en covid-19-kohort (n = 105, University of Maryland) var gjennomsnittlig PRESET signifikant lavere hos dem som overlevde (6,03 mot 8,11, p < 0,001), og pasienter med PRESET ≤6 hadde 97,7 % overlevelse mot 32,5 % for dem med PRESET ≥8. Multivariabel logistisk regresjon viste OR 2,84 (95 % KI 1,75–4,63) for overlevelse per lavere poengtrinn [2]. I en annen stor tysk kohort (n = 283, 2012–2022) var diskriminasjonen svak for samtlige testede skårer, og forfatterne fraråder å bruke dem alene til pasientutvelgelse [3]. En tsjekkisk multisenterstudie på ARDS ved influensa A fant AUC 0,57 for PRESET, betydelig dårligere enn APACHE II i samme kohort [4]. I en stor internasjonal covid-19-kohort (n = 1147) lå PRESETs AUROC i intervallet 0,58–0,62, på samme nivå som de øvrige ECMO-skårene, med mangelfull kalibrering [5].

Oppsummert presterer PRESET best i den populasjonen skåren er utledet fra: bakteriell og viral pneumoni med uttalt organsvikt ved tyske ECMO-sentre. I covid-19-kohorter og ved andre etiologier synker diskriminasjonen betydelig.

Begrensninger

PRESET er utledet utelukkende for venovenøs ECMO og gjelder ikke for venoarteriell ECMO eller kardiogent sjokk. Kontraindikasjoner som terminal lungesykdom uten mulighet for transplantasjon ble ekskludert allerede i utledningen og inngår ikke i skåren [1].

Alle de fem variablene er ekstrapulmonale. Skåren fanger organsvikt og sirkulatorisk påvirkning, men mangler helt lungespesifikke parametre som oksygeneringsindeks, PaCO₂ eller respiratorinnstillinger. Dette er en bevisst utforming som gjør PRESET til et supplement, ikke en erstatning, for lungefokuserte skårer som RESP. En pasient med ekstrem hypoksemi, men normalt laktat, MAP og pH kan få lav PRESET til tross for livstruende respirasjonssvikt [1].

Utledningskohorten er liten (n = 108) og fra ett enkelt senter, med en høy andel interhospitale ECMO-transporter (86 %), noe som begrenser overførbarheten. Den eksterne valideringen var likeledes liten (n = 59) og begrenset til tyske sentre. Senere valideringer ved covid-19 og influensa A har vist dårligere ytelse, særlig når det gjelder diskriminasjon [3, 4, 5].

Skåren er statisk og måles på ett tidspunkt. Variablene kan endre seg raskt på intensivavdelingen, og en pasient som innledningsvis ligger i klasse II, kan forskyves til klasse III i løpet av timer ved stigende laktat eller fallende pH. Skåren bør derfor ses som et øyeblikksbilde på beslutningstidspunktet, ikke som en prognostisk markør under pågående ECMO-behandling.

Kilder

1. Hilder M, Herbstreit F, Adamzik M m.fl. Comparison of mortality prediction models in acute respiratory distress syndrome undergoing extracorporeal membrane oxygenation and development of a novel prediction score: the PRESET-Score. Critical Care 2017. PMID: 29233160
2. Powell EK, Lankford AS, Ghneim M m.fl. Decreased PRESET-Score corresponds with improved survival in COVID-19 veno-venous extracorporeal membrane oxygenation. Perfusion 2023. PMID: 36114156
3. Mazuru V, Mang S, Ajouri J m.fl. External Validation of the PREdiction of Survival on Extracorporeal Membrane Oxygenation Therapy (PRESET) Score: A Single-Center Cohort Experience. ASAIO Journal 2024. PMID: 38728743
4. Maca J, Matousek V, Bursa F m.fl. Extracorporeal membrane oxygenation survival: External validation of current predictive scoring systems focusing on influenza A etiology. Artificial Organs 2021. PMID: 33534922
5. Shah N, Xue B, Xu Z m.fl. Validation of extracorporeal membrane oxygenation mortality prediction and severity of illness scores in an international COVID-19 cohort. Artificial Organs 2023. PMID: 37032544