Determinants of Acute Kidney Injury Following Mannitol Administration in Neurocritically Ill Patients : An Based on Pre-Therapy Data

Abstract

Mannitol is widely used for the treatment of brain edema or increased intracranial pressure following traumatic brain injury, ischemic stroke, and hemorrhagic stroke. However, high doses or prolonged use of mannitol can cause acute kidney injury (AKI). This study aimed to evaluate independent factors that increase the risk of severe AKI prior to mannitol administration. We conducted a retrospective analysis of 421 patients who received mannitol at Keimyung University Dongsan Hospital between August 2018 to June 2021. Among them, 367 had non-severe AKI and 54 had severe AKI. The variables that were significantly different between the non-severe and the severe group included age, ischemic stroke, chronic kidney disease (CKD), pulse rate, Glasgow Coma Scale (GCS), initial mannitol dose, use of CT contrast agents within 72 hours, beta-blocker, AST, albumin, estimated glomerular filtration rate CKD Epidemiology Collaboration, serum creatinine, glucose, serum chloride, and serum sodium levels. Multivariate analysis revealed that ischemic stroke, history of CKD, GCS of 3-8, use of CT contrast agents within 72 hours, and elevated AST level were independent predictors of severe AKI. These findings offer valuable insights into pre-administration risk factors for AKI and may contribute to developing more efficient treatment strategies.

만니톨은 외상뇌손상, 허혈뇌졸중 혹은 출혈뇌졸중 환자들에서 뇌부종 및 두개내압상승 치료로 널리 사용되지만, 고용량 및 장기간 사용 시 급성콩팥손상(Acute Kidney Injury, AKI) 등 부작용이 발생할 수 있다. 일부 연구에서 만니톨 투여 후 AKI 발생 관련 위험인자들을 조사하였으나, 대부분의 연구들은 만니톨 투여 이후 데이터를 포함하여 분석하였다. 이로 인해 만니톨 투여 전 어떠한 위험인자들이 만니톨 유발 AKI 발생에 영향을 주는 지 평가하는 데에는 한계가 있었다. 본 연구는 중증 신경 환자를 대상으로 만니톨 투여 전 어떤 요인들이 AKI 발생 위험을 증가시키는지를 조사하였다. 2018년 8월부터 2021년 6월까지 계명대학교 동산병원 신경과, 신경외과에 입원하여 뇌부종과 두개내압상승 조절을 위해 만니톨 사용한 환자들을 대상으로, 진단, 병력, 검사실 소견, 임상정보 및 치료를 후향적으로 분석하였다. 총 421명의 환자 중 367명은 비중증 AKI 그룹이었고, 54명은 중증 AKI 그룹이었다. 단일변량분석을 시행하였을 때, 비중증 AKI 그룹과 중증 AKI 그룹 사이에 유의미한 차이를 보인 변수로는 나이, 허혈뇌졸중 진단, 만성콩팥질환 과거력, 글래스고혼수척도, 첫 만니톨 투여 시 1회 투여량(g/kg), 맥박, 첫 만니톨 투여 72시간 내 CT 조영제 사용 여부, 아스파트산아미노기전달효소, 베타차단제 사용 여부, 알부민, 혈청 크레아티닌, 추정사구체여과율, 혈당, 혈중 나트륨과 혈중 염소 수치가 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 두 그룹 간 유의미한 차이를 보이는 변수들을 이용하여 다변량회귀분석을 시행하였을 때는 허혈뇌졸중 주진단이 있을수록, 만성콩팥질환 과거력이 있을수록, 글래스고혼수척도 점수가 3-8점일수록, 첫 만니톨 투여 72시간 내 CT 조영제를 사용했을 경우, 아스파트산아미노기전달효소 값이 높을수록 중증 AKI의 독립적인 위험인자임이 확인되었다. 이러한 결과는 만니톨 투여 전 AKI 발생 위험을 고려할 때 유용한 정보를 제공하고, 보다 효율적인 치료를 하는데 도움이 될 수 있다.