Prognostic Analysis of Cancer Patients with Septic Shock In Emergency Department from 2009 to 2017 : A Retrospective Cohort Study

Abstract

The increasing incidence of cancer significantly strains global healthcare finances, particularly among individuals aged 75 and older, leading to more frequent emergency department (ED) visits and treatments for cancer patients. Despite advancements in cancer diagnosis and treatment, prolonged treatment and associated complications contribute to various organ dysfunctions, with septic shock being as a common life- threatening complication among cancer patients. Although recent studies show improved survival outcomes for cancer patients with septic shock, managing their ED care remains challenging due to extensive resource demands and costs. Neutropenia is prevalent among cancer patients with septic shock; however, its prognostic impact remains unclear. Furthermore, septic shock often leads to acute kidney injury (AKI), a complication associated with increased mortality rates and medical expenses in cancer patients. Our population-based study aims to assess trends in mortality rates among cancer patients experiencing septic shock, evaluate the impact of neutropenia, and explore factors associated with sepsis-related AKI to provide insights for improved treatment strategies. Method This population-based cohort study utilized data from the Korean National Health Information Database (NHID) spanning from 2009 to 2017. Patients presenting with septic shock through the emergency department were identified using clinical surveillance criteria. Cancer patients within this cohort were identified by diagnosis codes within 90 days before admission. Descriptive analyses assessed characteristics and mortality rates among survivors and non-survivors at 30 days and 1 year. Adjusted hazard ratios (HR) for 30-day mortality were calculated, controlling for age, sex, Charlson Comorbidity Index (CCI) and hospitalization year. Additional analyses explored neutropenia presence among cancer patients and its association with mortality rates. In another AKI cohort, baseline characteristics were compared between groups based on dialysis need for septic AKI and 2-year survival status. Independent predictors for septic AKI were identified through multivariate logistic regression analyses, and Cox-proportional hazards models compared survivors and non-survivors at 30 days and 2 years. All analyses used two-sided P values < 0.05 and were conducted using SAS Enterprise Guide version 7.1. Results From 2009 to 2017, 322,526 patients were admitted to South Korean EDs with septic shock, 43,850 (13.6%) had a cancer diagnosis within the preceding 90 days. After excluding patients under 18 years old or with incomplete data, 43,466 patients were analyzed, among whom 22,639 (52.1%) died within 30 days and 35,325 (81.3%) died within 1 year. From 2010 to 2015, there was a slight decrease in cancer patients with septic shock, followed by an increase in 2016. Mortality rates at 30 days and 1 year showed a decline since 2011. Adjusted HRs for 30-day mortality indicated higher risk with increasing age, presence of comorbidities, and specific cancer types. Notably, admissions in 2016 and 2017 showed improved 30-day mortality rates compared to 2009. Among cancer patients with septic shock, 14.7% had neutropenia, which was associated with a 30-day mortality rate of 44.5%. Patients without neutropenia were older and had higher comorbidity burdens. Neutropenic patients had better survival rates at both 30 days and 1 year. Among cancer patients with septic shock, 12.8% experienced AKI requiring dialysis, with 77.9% of these patients recovering within 30 days. Those needing dialysis were younger and had lower comorbidity scores. Female sex, younger age, and absence of hypertension, diabetes, heart failure, or liver cirrhosis reduced the likelihood of developing septic AKI. The occurrence of AKI requiring dialysis was associated with higher 1-month mortality rates. The overall 2- year mortality rate was 85.1%. More non-survivors required dialysis during hospitalization. Higher age, male gender, liver cirrhosis, and higher comorbidity scores were associated with higher 2-year mortality rates. Conclusions Recently, mortality rates of septic shock among cancer patients have decreased across all cancer types. Even with neutropenia, mortality rates did not worsen, suggesting that intensive care should not be withheld solely on neutropenia status. In septic AKI patients requiring dialysis, mortality rates were notably high, especially among males, hematologic cancer patients, and those with multiple comorbidities. Key words ; Cancer patients with septic shock, Mortality, Neutropenia, Acute Kidney Injury|배경 발달하고 있는 암 진단과 치료 기술에 암 발생률과 치료기간이 증가되고 있으며 이에 따른 응급실 방문 및 처치 또한 늘어나고 있다. 장기간의 항암치료와 그에 따른 합병증은 다양한 장기 손상으로 발현될 수 있다. 그 중 패혈증 쇼크는 암 환자 사이에서 생명을 위협하는 가장 흔한 합병증이다. 최근 연구에 따르면, 패혈증을 겪는 암 환자의 생존 결과가 개선되고 있지만, 이들 환자의 응급실 치료는 방대한 자원 소모와 관련 비용으로 인해 어려움을 겪고 있다. 또한 패혈증 쇼크를 겪는 암 환자 중 적지 않는 수에서 호중구 감소증이 발생하지만, 이에 따른 패혈성 쇼크 암환자의 예후에 미치는 영향은 아직까지 명확하게 규명되지 않았다. 또한, 패혈성 쇼크는 흔하게 신부전 장애를 동반할 수 있고, 이는 환자의 의료비 상승 및 사망률과 관련이 있다고 알려져 있다. 이에 저자들은 암 환자들 중 치료과정 중 패혈성 쇼크로 응급실로 내원한 국내 환자들 자료를 분석하여, 패혈성 쇼크를 겪는 암 환자의 사망 추이를 평가하고, 이들에서 호중구 감소증 동반 시 예후에 미치는 영향을 평가하며, 급성신부전의의 동반 요인을 탐구하여 치료 전략을 개선하기 위해 국가보건정보 데이터베이스를 기반으로 한 인구 기반 코호트 연구를 진행하였다. 방법 본 연구는 2009년부터 2017년까지의 데이터를 활용한 대한민국 국가보건정보 데이터베이스를 기반으로 한 인구 기반 코호트 연구로 응급실을 통해 패혈성 쇼크로 내원한 환자들을 임상 감시 기준을 사용하여 식별하였고, 이 중 암 환자는 입원 90일 전에 암 진단 코드가 등록된 것으로 정의하였다. 생존자와 비생존자 사이의 특성을 30일과 1년 사망률을 통해 평가하였고, 단 변량 분석에서 유의하였던 변수들, 나이, 성별, 찰슨 동반 질병 지수(Charlson Comorbidity Index)들을 보정하여 다변량 분석을 진행하였다. 또한 호중구 감소증의 존재와 사망률 간의 관련성을 확인하였다. 패혈성 쇼크로 인한 신장 손상에 대한 투석 필요성을 확인하였고 투석 필요성 및 2년 생존률과 관련된 변수를 확인하기 위해 다변량 회귀 분석과 Cox 비례 위험 모형을 사용하였다. 모든 분석은 양측 P 값 < 0.05를 사용하였으며, SAS Enterprise Guide 버전 7.1을 사용하였다. 결과 2009년부터 2017년까지 대한민국 응급실을 내원한 322,526명의 패혈성 쇼크 환자 중, 90일 이내 암 진단 코드가 확인된 환자는 43,850명 (13.6%) 이었다. 이중 18세 미만이거나 데이터 누락이 있는 환자를 제외한, 43,466명의 환자가 연구에 등록되었다. 패혈증 쇼크 암환자들의 30일 사망률은 22,639명 (52.1%), 1년 사망률은 35,325명 (81.3%)였다. 패혈증 쇼크 암환자들은 2016년부터 증가하는 추세이나, 이들의 30일 및 1년 사망률은 2011년 이후 꾸준히 감소 추세였다. 가장 높은 유병율을 보인 암은 순서대로 폐암 (15.5%), 간암 (14.4%), 대장암 (10.3%), 위암 (8.5%), 담낭암 (4.6%), 췌장암 (4.5%), 백혈병 (4.4%), 비호지킨 림프종(3.4%)이었으며, 30일 사망율이 가장 높은 순으로는 폐암 (62.9%), 간암 (59.8%), 백혈병 (54.9%), 췌장암 (53.0%), 위암 (50.6%), 비호지킨 림프종 (49.7%), 담낭암 (43.6%), 대장암 (41.9%)이었다. 패혈증 쇼크 암 환자 중 14.7%가 호중구 감소증이 동반되었으며, 이들의 30일 사망률은 44.5%였다. 호중구 감소증이 없는 환자들은 더 나이가 많으며, 동반 질환 부담이 더 컸다. 패혈증 쇼크 암 환자 중 호중구 감소증이 있는 환자들은 30일과 1년 생존률 모두 호중구 감소증이 동반되지 않는 패혈증 쇼크 암 환자들보다 높았다. 패혈증 쇼크 암 환자 중 12.8%는 투석을 필요로하는 급성 신장 손상을 겪었으며, 이 중 77.9%는 30일 이내에 회복되었다. 투석이 필요한 환자들은 더 어렸으며, 동반 질환 점수가 낮았다. 여성 성별, 젊은 나이, 고혈압, 당뇨병, 심부전 또는 간경변증의 부재는 감염성 신장 손상 발생 가능성을 낮추었다. 투석을 필요로 하는 감염성 신장 손상의 발생은 1개월 사망률을 높였고 이들의 2년 사망률은 85.1%였다. 입원 중 투석이 필요한 환자들은 비생존자들 사이에서 더 많았습니다. 높은 나이, 남성, 간경변증 및 높은 동반 질환 점수는 2년 사망률과 관련이 있는 변수들이었다. 결론 최근 몇 년 동안 암 환자들에서 패혈성 쇼크로 인한 사망률은 암의 종류에 관계없이 점차 감소하였다. 호중구 감소증이 있더라도 패혈성 쇼크의 사망률이 유의하게 악화되지 않았다. 이는 호중구 감소증 동반 여부만으로 패혈증 쇼크 암환자들의 추가적인 집중 치료등을 보류하는 것은 적절하지 않음을 시사한다. 패혈증 쇼크 암환자들에서 투석이 필요한 급성 신장 손상의 동반은 장기적인 사망률을 증가시켰다. 중심 단어 암 환자들과 감염성 쇼크; 사망률; 중성구 감소증; 급성 신장 손상