Clinical outcomes and systemic complications related to the severity and etiology of status epilepticus using the common data model

Abstract

Introduction: Status epilepticus (SE) is a neurological emergency with a high mortality rate (approximately 20%) and frequently leads to poor neurologic outcomes, even in survivors. This study aimed to investigate the clinical outcomes, systemic dysfunction related to SE, and prognosis according to the type, severity, and etiology using data from a common data model (CDM) data. Methods: This study was performed using the CDM database on patients who had been hospitalized due to SE at a single tertiary center between January 2001 and January 2018. The type and etiology of SE were determined according to the International Classification of Diseases 10. SE type was classified as convulsive SE (including generalized or focal SE) and non-convulsive SE (NCSE). Severity classification was done according to the International League Against Epilepsy guidelines. The in-hospital outcome was determined by in-hospital mortality and the number of days spent in the hospital, intensive care unit, and ventilator. Out-hospital outcomes were indicated as the number of antiepileptic drugs (AEDs) and the duration of AED usage after discharge. Systemic complications were defined based on sequential organ failure assessment criteria. Risk factors for in-hospital mortality were assessed using a logistic regression model, and the results were presented as odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs). Results: In total, 410 patients were enrolled. SE classification according to type was as follows: convulsive SE, 87.1% (n=357); and NCSE, 12.9% (n=53). For the severity classification, 65.4% (268 patients) were controlled on the 1st AED, while 28.5% (n=117) were classified as refractory SE (RSE), and 6.1% (n=25) as super RSE (SRSE). Cerebral infarction, central nervous system infection, and unknown causes were the main etiologies for SE. The in-hospital mortality was 6.8% during the mean hospital stay duration of 26.4 ± 49.0 days, and the overall mortality was 11.7% at 365 days after discharge. Patients with SRSE had the highest in-hospital mortality (20.0%) and respiratory-related complications. NCSE and SRSE exhibited the lowest 6- and 12-month follow-ups. RSE had the highest number and longest duration of AED prescription. Among the systemic complications, renal dysfunction and thrombocytopenia were significantly different in the in-hospital death group (P= 0.002 and 0.003, respectively). In multivariate analysis, acute physiology, and chronic health evaluation II score and thrombocytopenia were significantly different in the in-hospital death group (OR 1.169 [95% CI 1.050-1.302]; P=0.004) and OR 0.989 [95% CI 0.978-1.000]; P=0.043). Significance: This study characterized the types, severity, and etiologies of SE using CDM data. Due to the characteristics of SE as a severe rare disease with changed diagnostic criteria, proper big data models are needed for SE research. CDM data that can utilize multiple clinical data that are not included in the National Health Insurance cohort data are advantageous for studying patients with SE.;뇌전증 지속상태(status epilepticus, SE)는 약 20%의 높은 사망률뿐만 아니라 생존자에서도 불량한 신경학적 예후를 보일 수 있는 신경학적 응급상황이다. 그러나 드물게 발생하고 다양한 중증 질환과 동반되어 연구가 쉽지 않다. 의료 빅데이터를 분석하는 새로운 방법인 common data model (CDM)을 이용하여 SE 의 뇌전증 유형, 중증도 및 원인질환에 따라 사망률을 포함한 예후와 뇌 이외 전신 합병증과 연관성을 확인하고자 한다. 2001 년 1 월부터 2018 년 1 월까지 대학병원 단일기관에서 SE 로 입원한 환자의 의무기록을 검색하였고, 모든 의무기록 개인정보 식별이 되지 않도록 CDM 으로 전환된 상태로 저장된 데이터베이스를 대상으로 분석했다. SE 의 정의, 유형 및 원인질환은 모두 International Classification of Diseases 10(ICD-10) 기준으로 분류하였고, SE 의 중증도는 International League Against Epilepsy 기준에 따라 시간과 사용한 항뇌전증약물 개수로 분류했다. 원내 예후평가를 위해 병원내사망률, 중환자실 입원기간, 기계환기 일수와 항뇌전증약물 처방기간, 약물 개수를 통해 원외 예후를 평가하였다. 전신 합병증은 sequential organ failure (SOFA) 기준으로 정의했다. 17 년의 기간동안 SE 로 진단받은 410 명의 기록을 연구분석에 이용하였다. 뇌전증 유형별로 convulsive SE 87.1% (357 명)와 nonconvulsive SE 12.9% (53 명), 중증도 분류에서 non-refractory SE 65.4% (268 명), refractory SE (RSE) 28.5% (117 명), super RSE (SRSE) 6.1% (25 명)으로 확인했다. 원인미상을 제외하면, 뇌경색, 중추신경계 감염, 뇌전증 관련이 3 대 원인이었다. 입원 사망률은 6.8%, 전체 사망률은 11.7%였으며 SRSE 군이 원내사망률과 호흡기 관련 합병증이 가장 많았다. RSE 는 원외 항뇌전증약물 처방기간이 가장 길고, 가장 많은 종류를 처방받았다. 전신 합병증 중 신기능부전과 혈소판감소증은 원내사망군에서 유의하게 많이 동반되었다(각 P=0.002, 0.003). 다변량분석에서 Acute menstrual and chronic health assessment-II 점수와 혈소판감소증은 원내사망과 유의하게 관련이 있었다 (Odds ratio 1.169 [95% confidence interval 1.050-1.302], P=0.004; 0.989 [0.978-1.000], P=0.043). 이 연구는 CDM 을 이용하여 SE 의 유형, 중증도 및 원인질환을 분류하여 분석할 수 있는 유용성을 보여줬다. 각 분류에 따라 다른 임상적 특성과 예후와의 관련성을 보여줬으며, 전신 합병증 관련 지표와 SE 환자의 원내사망과 연관성을 확인했다. 향후 SE 의 연구에 있어 CDM 을 통해 데이터표준화를 거친 다기관, 국제 연구로 확장할 수 있을 것으로 기대한다.