The predictive value of laboratory frailty index for the risk of sepsis and septic shock in elderly CAP inpatients

doi:10.11958/20230833

Abstract

Abstract:

Objective To investigate the value of laboratory frailty index (FI-LAB) in predicting the risk of sepsis and septic shock in elderly hospitalized patients with community-acquired pneumonia (CAP). Methods A total of 502 elderly CAP patients hospitalized in Chengdu Fifth People's Hospital were retrospectively included. Forty routine laboratory indexes and vital signs collected for the first time within 24 hours after admission were selected to construct FI-LAB. Patients with FI-LAB ≥ 0.35 were defined as the frail group, while patients with FI-LAB< 0.35 were defined as the non-frail group. The occurrence of sepsis and septic shock was observed. The predictive model was established by modified Poisson regression, and the predictive value was analyzed by the ROC curve of the subjects. Results Multivariate modified Poisson regression analysis showed that frailty was a risk factor for sepsis (P<0.001) and septic shock (P=0.001) in elderly patients with CAP (P<0.001). When FI-LAB was multiplied by 100 and included in the multivariate Poisson regression analysis, it was found that for every 0.01 increase in FI-LAB, the risk of sepsis and septic shock increased by 5.9% and 6.2% (both P<0.001). The area under ROC curve of FI-LAB for predicting sepsis and septic shock was 0.865 and 0.850 (both P<0.001), respectively, and the best cut-off values were 0.28 and 0.42, respectively. Conclusion Frailty increases the risk of CAP complications with sepsis and septic shock. FI-LAB can predict the risk of sepsis in CAP patients and detect high-risk groups early.

Key words: sepsis, shock, septic, pneumonia, aged, frailty index

CLC Number:

R592

Figures/Tables 6

References 25

[1]	宋凯, 湛立娜, 章静, 等. 脓毒症肺损伤相关信号转导通路研究进展[J]. 中国中西医结合外科杂志, 2023, 29(6):854-858.
	SONG K, ZHAN L N, ZHANG J, et al. Research progress on signal transduction pathways related to sepsis induced lung injury[J]. Chinese Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine Surgery, 2023, 29(6):854-858. doi:10.3969/j.issn.1007-6948.2023.06.026.
[2]	CILLÓNIZ C, DOMINEDÓ C, IELPO A, et al. Risk and prognostic factors in very old patients with sepsis secondary to community-acquired pneumonia[J]. J Clin Med, 2019, 8(7):961. doi:10.3390/jcm8070961.
[3]	CLEGG A, YOUNG J, ILIFFE S, et al. Frailty in elderly people[J]. Lancet, 2013, 381(9868):752-762. doi:10.1016/s0140-6736(12)62167-9.
[4]	WANG Y, ZHANG R, SHEN Y, et al. Prediction of chemotherapy adverse reactions and mortality in older patients with primary lung cancer through frailty index based on routine laboratory data[J]. Clin Interv Aging, 2019, 14:1187-1197. doi:10.2147/CIA.S201873.
[5]	HOWLETT S E, ROCKWOOD M R, MITNITSKI A, et al. Standard laboratory tests to identify older adults at increased risk of death[J]. BMC Med, 2014, 12:171. doi:10.1186/s12916-014-0171-9.
[6]	SAPP D G, CORMIER B M, ROCKWOOD K, et al. The frailty index based on laboratory test data as a tool to investigate the impact of frailty on health outcomes:a systematic review and meta-analysis[J]. Age Ageing, 2023, 52(1):afac309. doi:10.1093/ageing/afac309.
[7]	GU J J, LIU Q, ZHENG L J. A frailty assessment tool to predict in-hospital mortality in patients with acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease[J]. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis, 2021, 16:1093-1100. doi:10.2147/COPD.S300980.
[8]	HUANG S, WANG Y, CHEN L, et al. Use of a frailty index based upon routine laboratory data to predict complication and mortality in older community-acquired pneumonia patients[J]. Arch Gerontol Geriatr, 2022, 101:104692. doi:10.1016/j.archger.2022.104692.
[9]	中华医学会呼吸病学分会. 中国成人社区获得性肺炎诊断和治疗指南(2016年版)[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2016, 39(4):253-279.
	Chinese Medical Association Respiratory Society. Guidelines for the diagnosis and treatment of community-acquired pneumonia in Chinese adults(2016 edition)[J]. Chin J Tuberc Respir Dis, 2016, 39(4):253-279. doi:10.3760/cma.j.issn.1001-0939.2016.04.005.
[10]	ZAN Y M, ZHENG T P, WANG Y, et al. Combining a frailty index based on laboratory data and pneumonia severity assessments to predict in-hospital outcomes in older adults with community-acquired pneumonia[J]. J Nutr Health Aging, 2023, 27(4):270-276. doi:10.1007/s12603-023-1905-1.
[11]	IWAI-SAITO K, SHOBUGAWA Y, AIDA J, et al. Frailty is associated with susceptibility and severity of pneumonia in older adults (A JAGES multilevel cross-sectional study)[J]. Sci Rep, 2021, 11(1):7966. doi:10.1038/s41598-021-86854-3.
[12]	齐丽, 田永红. 维生素D与社区获得性肺炎病情程度的相关性研究[J]. 天津医药, 2018, 46(11):1189-1192.
	QI L, TIAN Y H. Association between vitamin D levels and the severity of community-acquired pneumonia[J]. Tianjin Med J, 2018, 46(11):1189-1192. doi:10.11958/20180961.
[13]	KUNDI H, WADHERA R K, STROM J B, et al. Association of frailty with 30-day outcomes for acute myocardial infarction,heart Failure,and pneumonia among elderly adults[J]. JAMA Cardiol, 2019, 4(11):1084-1091. doi:10.1001/jamacardio.2019.3511.
[14]	DARVALL J N, BELLOMO R, BAILEY M, et al. Frailty and outcomes from pneumonia in critical illness:a population-based cohort study[J]. Br J Anaesth, 2020, 125(5):730-738. doi:10.1016/j.bja.2020.07.049.
[15]	YAMADA K, IWATA K, TACHIKAWA R, et al. Impact of physical frailty on the clinical outcomes of older patients hospitalized for pneumonia[J]. Geriatr Gerontol Int, 2021, 21(10):926-931. doi:10.1111/ggi.14262.
[16]	CILLÓNIZ C, DOMINEDÒ C, PERICÀS J M, et al. Community-acquired pneumonia in critically ill very old patients: a growing problem[J]. Eur Respir Rev, 2020, 29(155):190126. doi:10.1183/16000617.0126-2019.
[17]	GULLIFORD M C, CHARLTON J, WINTER J R, et al. Probability of sepsis after infection consultations in primary care in the United Kingdom in 2002-2017:population-based cohort study and decision analytic model[J]. PLoS Med, 2020, 17(7):e1003202. doi:10.1371/journal.pmed.1003202.
[18]	FERNANDO S M, GUO K H, LUKASIK M, et al. Frailty and associated prognosis among older emergency department patients with suspected infection:a prospective,observational cohort study[J]. CJEM, 2020, 22(5):687-691. doi:10.1017/cem.2020.377.
[19]	QUINTON L J, WALKEY A J, MIZGERD J P. Integrative physiology of pneumonia[J]. Physiol Rev, 2018, 98(3):1417-1464. doi:10.1152/physrev.00032.2017.
[20]	VERONESE N, STUBBS B, NOALE M, et al. Adherence to a mediterranean diet is associated with lower incidence of frailty:a longitudinal cohort study[J]. Clin Nutr, 2018, 37(5):1492-1497. doi:10.1016/j.clnu.2017.08.028.
[21]	CRUZ-JENTOFT A J, BAHAT G, BAUER J, et al. Sarcopenia:revised European consensus on definition and diagnosis[J]. Age Ageing, 2019, 48(1):16-31. doi:10.1093/ageing/afy169.
[22]	VETRANO D L, TRIOLO F, MAGGI S, et al. Fostering healthy aging:the interdependency of infections,immunity and frailty[J]. Ageing Res Rev, 2021, 69:101351. doi:10.1016/j.arr.2021.101351.
[23]	PRINA E, RANZANI O T, TORRES A. Community-acquired pneumonia[J]. Lancet, 2015, 386(9998):1097-1108. doi:10.1016/S0140-6736(15)60733-4.
[24]	BLODGETT J M, THEOU O, HOWLETT S E, et al. A frailty index from common clinical and laboratory tests predicts increased risk of death across the life course[J]. Geroscience, 2017, 39(4):447-455. doi:10.1007/s11357-017-9993-7.
[25]	KANE A E, KELLER K M, HEINZE-MILNE S, et al. A murine frailty index based on clinical and laboratory measurements:links between frailty and pro-inflammatory cytokines differ in a sex-specific manner[J]. J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 2019, 74(3):275-282. doi:10.1093/gerona/gly117.

	变量	低限值	高限值
生命体征	腋温/℃	36	37
	脉搏/（次/min）	60	100
	呼吸频率/（次/min）	12	20
	收缩压/mmHg	90	140
	舒张压/mmHg	60	90
血常规	白细胞/（×10⁹/L）	3.7	9.6
	血红蛋白/（g/L）	110	172
	血小板/（×10⁹/L）	85	320
	单核细胞/（×10⁹/L）	0.10	0.97
	嗜酸性细胞/（×10⁹/L）	0.02	0.5
	嗜碱性细胞/（×10⁹/L）	0	0.1
血生化	钠/（mmol/L）	135	145
	钾/（mmol/L）	3.5	5.5
	镁/（mmol/L）	0.78	1.03
	钙/（mmol/L）	2.17	2.54
	磷/（mmol/L）	0.81	1.45
	氯/（mmol/L）	96	108
	总蛋白/（g/L）	60	85
	球蛋白/（g/L）	15	45
	白蛋白/（g/L）	35	55
	总胆红素/（μmol/L）	5.1	28
	直接胆红素/（μmol/L）	0	10
	间接胆红素/（μmol/L）	0	20
	乳酸脱氢酶/（U/L）	109	245
	丙氨酸转氨酶/（U/L）	0	45
	天冬氨酸转氨酶/（U/L）	8	38
	碱性磷酸酶/（U/L）	40	150
	谷氨酰转肽酶/（U/L）	8	50
	腺苷脱氢酶/（U/L）	4	22
	尿素氮/（mmol/L）	2.7	8.2
	尿酸/（mmol/L）	150（女）/ 210（男）	360（女）/ 430（男）
	肌酸激酶/（U/L）	50	130
	氨基末端脑钠尿肽/（ng/L）	0	120
	总胆固醇/（mmol/L）	3.90	6.46
	甘油三酯/（mmol/L）	0.34	2.30
	高密度脂蛋白胆固醇/（mmol/L）	0.91	2.28
	低密度脂蛋白胆固醇/（mmol/L）	0	3.82
凝血功能	凝血酶原时间/s	9	13
	凝血酶时间/s	14	21
	纤维蛋白原降解产物/（mg/L）	0	5

	变量	低限值	高限值
生命体征	腋温/℃	36	37
	脉搏/（次/min）	60	100
	呼吸频率/（次/min）	12	20
	收缩压/mmHg	90	140
	舒张压/mmHg	60	90
血常规	白细胞/（×10⁹/L）	3.7	9.6
	血红蛋白/（g/L）	110	172
	血小板/（×10⁹/L）	85	320
	单核细胞/（×10⁹/L）	0.10	0.97
	嗜酸性细胞/（×10⁹/L）	0.02	0.5
	嗜碱性细胞/（×10⁹/L）	0	0.1
血生化	钠/（mmol/L）	135	145
	钾/（mmol/L）	3.5	5.5
	镁/（mmol/L）	0.78	1.03
	钙/（mmol/L）	2.17	2.54
	磷/（mmol/L）	0.81	1.45
	氯/（mmol/L）	96	108
	总蛋白/（g/L）	60	85
	球蛋白/（g/L）	15	45
	白蛋白/（g/L）	35	55
	总胆红素/（μmol/L）	5.1	28
	直接胆红素/（μmol/L）	0	10
	间接胆红素/（μmol/L）	0	20
	乳酸脱氢酶/（U/L）	109	245
	丙氨酸转氨酶/（U/L）	0	45
	天冬氨酸转氨酶/（U/L）	8	38
	碱性磷酸酶/（U/L）	40	150
	谷氨酰转肽酶/（U/L）	8	50
	腺苷脱氢酶/（U/L）	4	22
	尿素氮/（mmol/L）	2.7	8.2
	尿酸/（mmol/L）	150（女）/ 210（男）	360（女）/ 430（男）
	肌酸激酶/（U/L）	50	130
	氨基末端脑钠尿肽/（ng/L）	0	120
	总胆固醇/（mmol/L）	3.90	6.46
	甘油三酯/（mmol/L）	0.34	2.30
	高密度脂蛋白胆固醇/（mmol/L）	0.91	2.28
	低密度脂蛋白胆固醇/（mmol/L）	0	3.82
凝血功能	凝血酶原时间/s	9	13
	凝血酶时间/s	14	21
	纤维蛋白原降解产物/（mg/L）	0	5

组别			n	年龄									男性
组别			n	65~74岁			75~84岁			≥85岁			男性
非衰弱组			386	191（49.5）			156（40.4）			39（10.1）			227（58.8）
衰弱组			116	60（51.7）			31（26.7）			25（21.6）			75（64.7）
χ²				13.747^＊＊									1.272
组别	在婚					吸烟			饮酒			肿瘤		慢性肝病
非衰弱组	372（96.4）					192（49.7）			123（31.9）			16（4.1）		39（10.1）
衰弱组	107（92.2）					60（51.7）			41（35.3）			22（19.0）		13（11.2）
χ²	3.483					0.140			0.419			28.001^＊＊		0.117
组别		CHF			脑卒中史			慢性肾病			COPD				糖尿病
非衰弱组		39（10.1）			27（8.0）			31（8.0）			279（72.3）				84（21.8）
衰弱组		24（38.1）			10（10.8）			14（31.1）			54（46.6）				35（30.2）
χ²		9.108^＊＊			0.345			1.782			26.438^＊＊				3.489
组别	高血压						发热			精神状态改变					胸水
非衰弱组	150（38.9）						28（7.3）			19（4.9）					85（22.0）
衰弱组	49（42.2）						27（23.3）			30（25.9）					69（59.5）
χ²	0.426						23.470^＊＊			44.402^＊＊					58.862^＊＊
组别	CURB-65评分/分						脓毒症			脓毒性休克					死亡
非衰弱组	2（1，2）						42（10.9）			15（3.9）					10（2.6）
衰弱组	2（2，3）						73（62.9）			36（31.0）					11（9.5）
χ²或Z	8.601^＊＊						136.831^＊＊			72.027^＊＊					10.570^＊＊

组别			n	年龄									男性
组别			n	65~74岁			75~84岁			≥85岁			男性
非衰弱组			386	191（49.5）			156（40.4）			39（10.1）			227（58.8）
衰弱组			116	60（51.7）			31（26.7）			25（21.6）			75（64.7）
χ²				13.747^＊＊									1.272
组别	在婚					吸烟			饮酒			肿瘤		慢性肝病
非衰弱组	372（96.4）					192（49.7）			123（31.9）			16（4.1）		39（10.1）
衰弱组	107（92.2）					60（51.7）			41（35.3）			22（19.0）		13（11.2）
χ²	3.483					0.140			0.419			28.001^＊＊		0.117
组别		CHF			脑卒中史			慢性肾病			COPD				糖尿病
非衰弱组		39（10.1）			27（8.0）			31（8.0）			279（72.3）				84（21.8）
衰弱组		24（38.1）			10（10.8）			14（31.1）			54（46.6）				35（30.2）
χ²		9.108^＊＊			0.345			1.782			26.438^＊＊				3.489
组别	高血压						发热			精神状态改变					胸水
非衰弱组	150（38.9）						28（7.3）			19（4.9）					85（22.0）
衰弱组	49（42.2）						27（23.3）			30（25.9）					69（59.5）
χ²	0.426						23.470^＊＊			44.402^＊＊					58.862^＊＊
组别	CURB-65评分/分						脓毒症			脓毒性休克					死亡
非衰弱组	2（1，2）						42（10.9）			15（3.9）					10（2.6）
衰弱组	2（2，3）						73（62.9）			36（31.0）					11（9.5）
χ²或Z	8.601^＊＊						136.831^＊＊			72.027^＊＊					10.570^＊＊

变量	脓毒症		脓毒性休克
变量	未调整RR（95%CI）	P	未调整RR（95%CI）	P
年龄	1.010（0.987~1.034）	0.388	0.988（0.950~1.029）	0.568
女性	0.805（0.573~1.131）	0.211	0.755（0.434~1.314）	0.320
吸烟史	1.202（0.870~1.660）	0.264	0.954（0.567~1.605）	0.859
饮酒史	1.058（0.754~1.483）	0.745	1.124（0.653~1.935）	0.673
肿瘤	2.417（1.679~3.479）	<0.001	3.757（2.154~6.552）	<0.001
CHF	2.243（1.606~3.132）	<0.001	1.916（1.038~3.537）	0.038
脑卒中史	2.180（1.474~3.224）	<0.001	3.065（1.674~5.612）	<0.001
慢性肾脏疾病	1.183（0.708~1.977）	0.521	1.616（0.774~3.374）	0.202
慢性肝脏疾病	0.915（0.527~1.588）	0.753	0.541（0.175~1.675）	0.287
糖尿病	1.527（1.095~2.130）	0.013	2.076（1.231~3.504）	0.006
高血压	1.599（1.162~2.199）	0.004	1.349（0.802~2.269）	0.259
COPD	0.419（0.305~0.575）	<0.001	0.254（0.146~0.441）	<0.001
衰弱	5.784（4.209~7.948）	<0.001	7.986（4.537~14.058）	<0.001
FI-LAB	1.073（1.063~1.083）	<0.001	1.088（1.071~1.105）	<0.001
发热	1.923（1.327~2.786）	0.018	2.780（1.582~4.887）	<0.001
精神状态改变	5.319（4.187~6.756）	<0.001	8.889（5.594~14.126）	<0.001
胸水	2.938（2.141~4.030）	<0.001	3.503（2.063~5.946）	<0.001