Variation inter-hospitalière de l'intensité des soins
chirurgicaux pour les admissions en traumatologie :
Étude de cohorte multicentrique
Mémoire
Marie-Pier Patton
Maîtrise en épidémiologie - avec mémoire
Maître ès sciences (M. Sc.)
Variation inter-hospitalière de l’intensité des soins
chirurgicaux pour les admissions en traumatologie
Étude de cohorte multicentrique
Mémoire
Marie-Pier Patton
Sous la direction de :
Dr Lynne Moore, directrice de recherche
Dr Julien Clément, codirecteur de recherche
Résumé
En traumatologie, les guides de pratiques cliniques s’éloignent de la prise en charge chirurgicale des blessures pour aller vers des approches moins invasives. Le manque de connaissances quant à l’influence de ces recommandations sur la pratique ainsi que le potentiel d’amélioration des soins justifient l’étude de la variation des soins chirurgicaux. Ce projet visait 1) l’évaluation de la variation inter-hospitalière de l’intensité chirurgicale chez les adultes admis pour une blessure sévère dans l’un des 57 centres de traumatologie du Québec de 2007 à 2016, 2) l’identification des déterminants de l’intensité chirurgicale et 3) l’évaluation de la corrélation entre l’intensité chirurgicale des hôpitaux et les résultats cliniques (mortalité et complications). L’intensité chirurgicale fut quantifiée avec le nombre d’interventions chirurgicales prodiguées au patient. Notre population fut analysée par type de blessure ; orthopédique (n=17 001), neurologique (n=12 888) et thoraco-abdominale (n=9 816). Des modèles de Poisson multiniveaux ont été utilisés. Nous avons observé une variation inter-hospitalière modérée pour la population orthopédique avec un coefficient de corrélation intra-classe (ICC) de 14,4% (12,1-20,4) et faible pour les populations thoraco-abdominale (ICC=2,7% [1,7-3,1]) et neurologique (ICC=0,8% [0,8-1,2]). L’intensité chirurgicale diminuait avec l’âge pour tous les groupes (p<0,01) et, pour la population orthopédique, avec le niveau de désignation (IV vs I : RR=0,31 [0,17-0,57]). Durant la période de l’étude, l’intensité chirurgicale a diminué pour la population neurologique (RR=0,76 [0,68-0,84]) et thoraco-abdominale (RR=0,74 [0,63-0,87]). Des corrélations négatives furent observées avec la mortalité pour les populations thoraco-abdominale (coefficient de corrélation de Pearson [r]=-0,32, p=0,02) et neurologique (r=-0,63, p=0,09) et avec les complications pour la population neurologique (r=-0,71, p=0,05), alors que les complications furent corrélées positivement pour la population orthopédique (r=0,35, p=0,008). Les variations observées suggèrent un manque de standardisation des soins chirurgicaux en traumatologie. Une meilleure compréhension des causes sous-jacentes de ces associations est nécessaire pour améliorer la qualité des soins en traumatologie.
Abstract
In trauma, guidelines are moving away from surgical management. However, there is a knowledge gap on the influence of these recommendations on clinical practice. We aimed to evaluate the inter-hospital variation in surgical intensity in adults admitted for severe injury to any of the 57 trauma centres in the province of Quebec from 2007 to 2016, identify the determinants of surgical intensity and evaluate the correlation between hospital surgical intensity and clinical outcomes (mortality and complications). Surgical intensity was quantified with the number of surgical procedures. We stratified all analyses by the type of injury; orthopaedic (n = 17,001), neurological (n = 12,888) and thoracoabdominal (n = 9,816). Poisson multilevel models were used. We observed moderate inter-hospital variation in the orthopaedic population with an intra-class correlation coefficient (ICC) of 14.4% (12.1-20.4) and low for thoracoabdominal (ICC: 2.7% [1.7-3.1]) and neurological (ICC: 0.8% [0.8-1.2]) populations. Surgical intensity decreased with age for all groups (p < 0.01) and, for the orthopaedic population, with trauma centre designation level (IV vs I RR = 0.31[0.17-0.57]). During the study period, surgical intensity decreased for neurological (RR = 0.76 [0.68-0.84]) and thoracoabdominal (RR = 0.74 [0.63-0.87]) populations. Negative correlations were observed between hospital surgical intensity and mortality for thoracoabdominal populations (Pearson correlation coefficient [r] = -0.32, p = 0.02) and neurological populations (r = -0.63, p = 0.09) and with complications for the neurological population (r = -0.71, p = 0.05), while complications were positively correlated with surgical intensity for the orthopaedic population (r = 0.35, p =0.008). The variations that we observed suggest a lack of standardization of surgical trauma care. A better understanding of the underlying causes of these associations is needed to improve the quality of trauma care.
Table des matières
Résumé ... ii
Abstract ... iii
Table des matières ... iv
Liste des tableaux ... vii
Liste des figures ... viii
Liste des abréviations ... ix
Remerciements ... x
Avant-propos ... xi
Introduction ... 1
Chapitre 1 : Revue de la littérature ... 2
1.1 Les systèmes de traumatologie ... 2
1.2 Le fardeau des blessures ... 3
1.3 La surutilisation des soins de santé ... 4
1.4 L’intensité des soins ... 5
1.5 Outils de classifications utilisées en traumatologie ... 6
Chapitre 2 : Objectifs et hypothèses ... 7
2.1 Objectifs ... 7 2.2 Hypothèses... 7 Chapitre 3 : Méthodologie ... 8 3.1 Modèle conceptuel ... 8 3.2 Devis ... 8 3.3 Population étudiée ... 8 3.4 Source de données ... 9
3.4.1. Registre des traumatismes du Québec (RTQ) ... 9
3.4.2 MED-ECHO ... 10 3.5 Variables à l’étude ... 11 3.5.1 Intensité chirurgicale ... 11 3.5.2 Résultats cliniques ... 12 3.5.3 Déterminants ... 12 3.6 Analyses statistiques ... 13 3.6.1 Objectif spécifique 1 ... 13
3.6.3 Objectif spécifique 3 ... 14
3.6.4 Analyses de sensibilité ... 14
3.7 Taille d’échantillon ... 15
3.8 Considérations éthiques ... 15
Chapitre 4 : Inter-hospital variation in Surgical Intensity for Trauma Admissions : A Multicenter Cohort Study 16 Résumé ... 17 Abstract ... 18 Introduction ... 20 Methods ... 20 Study Design ... 20 Setting ... 20 Study Population ... 21 Data Sources ... 21 Surgical Intensity ... 21 Statistical Analysis ... 22 Sensitivity Analyses ... 23 Results ... 23 Study Population ... 23
Inter-Hospital Variation in Surgical Intensity ... 24
Determinants of Surgical Intensity... 24
Association between Surgical Intensity and Clinical Outcomes ... 24
Sensitivity Analyses ... 25
Discussion ... 25
Strengths and Limitations ... 26
Conclusion ... 27 References ... 28 Chapitre 5 : Discussion ... 37 5.1 Validité interne ... 38 5.1.1 Biais de sélection ... 38 5.1.2 Biais d’information ... 39 5.1.3 Confusion résiduelle ... 40 5.1.4 Inférence causale ... 41
5.3 Retombées et impact ... 42
Conclusion ... 43
Annexe A : Modèle conceptuel (diagramme orienté acyclique) ... 45
Annexe B : Sommaire des critères d’inclusion et d’exclusion ... 46
Annexe C : Diagramme de flux ... 47
Annexe D : Liste de comorbidités selon Elixhauser ... 48
Liste des tableaux
Supplemental digital content 1. Description of the Study Population According to the Type of Injury ... 31 Table 1. Adjusted Relative Risk (RR) of Surgical Intensity for Trauma Patients ... 33 Supplemental digital content 2. Sensitivity Analyses ... 36
Liste des figures
Figure 1. Inter-hospital Variation in Surgical Intensity for Trauma Patients ... 32 Figure 2. Association between Risk-Adjusted Surgical Intensity and Risk-Adjusted Mortality for Trauma Patients ... 34 Figure 3. Association between Risk-Adjusted Surgical Intensity and Risk-Adjusted Complications for Trauma Patients ... 35
Liste des abréviations
AAAM : Association for the advancement of Automotive Medicine ACS-COT : American College of Surgeons Committee on Trauma AIS : Abbreviated Injury Scale
CCI : Classification Canadienne des interventions en santé / Canadian classification of Health Interventions
CÉRUL : Comité d’équipe de la recherché avec des êtres humains de l’Université Laval CHU de Québec : Centres hospitaliers universitaires de Québec
CI : Confidence interval
CIM-CA : Classification Internationale des Maladies
CIM-10-CA : Classification Internationale des Maladies, 10e édition
CTRC : Consortium Canadien de recherche en traumatisme carniocérébral
e.g. : Exempli gratia
ex. : Par exemple
GCS : Score de l’Échelle de Coma de Glasgow / Glasgow Coma Scale score
IC : Intervalle de confiance
ICC : Coefficient de corrélation intra-classe / Intra-class correlation coefficient INESSS : Institut National d’Excellence en Santé et Services sociaux
ISS : Injury Severity Score
MED-ECHO : Maintenant et exploitation des données pour l’étude de la clientèle hospitalière
MPR : The median P rule
MSSS : Ministère de la Santé et des Services sociaux
p : Valeur p / p-value
r : Coefficient de corrélation de Pearson / Pearson correlation coefficient RR : Risques relatifs / Relative risk
RAMQ : Régie de l’assurance maladie du Québec RTQ : Registre des traumatismes du Québec SAS : Statistical Analysis System software
SP-POS : Santé des populations et pratiques optimales en santé
SBP : Systolic blood pressure
TAS : Tension artérielle systolique TCC : Traumatisme craniocérébral
Remerciements
La réalisation de ce mémoire marque la fin de ma maitrise en épidémiologie, mais aussi l’aboutissement d’un projet qui m’a touché à la fois d’un point de vue académique et humain. Je souhaite donc exprimer ma gratitude aux personnes qui m’ont entouré durant cette période.
Je tiens d’abord à remercier ma directrice de recherche, Dr Lynne Moore, pour sa grande disponibilité et son accompagnement. Merci d’avoir cru en mes capacités et d’avoir semé, sur mon chemin, des opportunités d’apprentissages exceptionnelles. Je suis très reconnaissante de l’opportunité que vous m’avez offerte pour réaliser ce projet de recherche. J’en retire une expérience très positive au cours de laquelle vous m’avez poussée à me surpasser. Merci de m’avoir partagé votre passion pour la recherche. Vous êtes un exemple d’excellence autant sur le plan académique que scientifique. Je tiens également à remercier mon codirecteur, Dr Julien Clément, pour le support qu’il m’a apporté dans la réalisation de ce projet.
Je souhaite, en outre, adresser mes remerciements à tout le personnel de l’équipe de recherche (Axe Santé des populations et pratiques optimales en santé / Traumatologie – Urgence – Soins intensifs), et plus particulièrement à Xavier Neveu pour sa grande expertise en biostatistique, Pier-Alexandre Tardif pour avoir contribué à développer mon esprit critique et Amina Belcaïd pour son support et ses encouragements quotidiens. Merci aux étudiants qui m’ont accompagnée et soutenue durant mon parcours pour leurs amitiés et leurs commentaires constructifs. Merci plus particulièrement à Imen Farhat pour son appui inestimable. J’ai grandement apprécié te côtoyer durant ces années. Je tiens également à remercier également les co-auteurs de mon article pour leur temps et leur expertise (Catherine Gonthier, Dr François Lauzier et Dr Alexis Turgeon).
Je suis reconnaissante de mon conjoint, Pier-Marc Picard, pour son amour, son soutien et ses sacrifices qui ont rendu possible ce projet. Je désire également remercier mes admirables parents, Ginette Boudreau et Peter Patton, ainsi que toute ma famille pour leur remarquable soutien dans mes choix scolaires et professionnels. Vous avez tous contribué, à votre de manière, à l’accomplissement de ma maîtrise.
Enfin, je remercie l’Axe Santé des populations et pratiques optimales en santé ainsi que le Consortium Canadien de recherche en traumatisme carniocérébral (CTRC) pour leur support financier qui m’a permis de participer respectivement au Trauma Association of Canada Annual Scientific Meeting and Conference ainsi qu’au CTRC scientific meeting.
Avant-propos
Ce mémoire représente l’achèvement de ma maîtrise en épidémiologie qui a été réalisée sous la supervision de Dr Lynne Moore. Au cours de ce programme d’étude, j’ai su mener à terme un projet de recherche visant l’évaluation de la variation dans l’intensité chirurgicale couvrant le système de traumatologie de la province de Québec. J’ai révisé la littérature, réalisé l’analyse des données et rédigé l’article qui en a résulté en tant que premier auteur : « Inter-hospital Variation in Surgical Intensity for Trauma Admissions : A Multicenter Cohort
Study » (qui vous est présenté au chapitre 4). Le manuscrit sera soumis pour publication au journal JAMA Surgery. Cet article a été réalisé en collaboration avec Lynne Moore, Imen Farhat, Amina Belcaid,
Pier-Alexandre Tardif, Catherine Gonthier, François Lauzier, Alexis F. Turgeon et Julien Clément.
Les résultats de ce projet ont été présentés à de nombreux congrès régionaux, provinciaux et nationaux ; • 4e Journée de la recherche des étudiants de l’axe Santé des populations et pratiques optimales en
santé (SP-POS), Québec, 1er juin 2017
• Journées de la recherche du CHU de Québec, Québec, 24 mai 2017
• Journée Phare 2017, Congrès québécois en sciences de la santé, Bromont, 3 novembre 2017 • Consortium Canadien de recherche en traumatisme carniocérébral (CTRC), 4e édition, Lac Louise,
24-26 janvier 2018
• Colloque annuel de traumatologie, CHU de Québec-Université Laval, Québec, 15 février 2018 • Trauma Association of Canada Annual Scientific Meeting and Conference, Toronto, 22 février 2018 • 86e Congrès de l’ACFAS, Chicoutimi, 11 mai 2018
• Institut National d’excellence en santé et en services sociaux (INESSS), Québec, 18 mai 2018 • Journées de la recherche en santé 2018 – Université Laval, Québec, 24 mai 2018
• 5e Journée de la recherche des étudiants de l’axe Santé des populations et pratiques optimales en santé (SP-POS), Québec, 8 juin 2018
Lors de ces congrès, j’ai remporté plusieurs prix tels que ;
• Résumé classé comme l’un des 10 meilleurs résumés pour les 4e et 5e Journées de la recherche des étudiants de l’axe Santé des populations et pratiques optimales en santé (SP-POS)
• Meilleure communication scientifique également pour les 4e et 5e Journées de la recherche des étudiants de l’axe Santé des populations et pratiques optimales en santé (SP-POS)
Introduction
Toutes les six secondes, dans le monde entier, une vie est écourtée en raison d'une blessure.1 Les traumatismes physiques représentent plus de 5 millions de décès annuellement dans le monde et ils sont la première cause de mortalité chez les Canadiens âgés de 1 à 44 ans.1,2 Au Canada et ailleurs dans le monde, pour répondre aux besoins de santé particulier chez cette clientèle, les blessés sont pris en charge par un système de traumatologie. Il s’agit d’un réseau d’hôpitaux spécialisés en traumatologie qui sont désignés selon leur niveau de spécialisation (I-IV). Les systèmes de traumatologie assurent l’accessibilité des soins traumatologiques dans le continuum des soins dans un territoire donné.3-6 L'American College of Surgeons
Committee on Trauma (ACS-COT) suggère des directives quant aux ressources requises dans les centres de
traumatologie et ce, en fonction de leur niveau de désignation. Le développement de ces systèmes a permis d’améliorer les soins qui sont prodigués aux personnes blessées. En effet, depuis l’introduction des systèmes de traumatologie en Amérique du Nord, on estime que la mortalité due aux blessures a diminué de 15 %.7
Cependant, une variation importante de la mortalité entre les hôpitaux a été observée au Canada et aux États-Unis, et ce, même après ajustement pour l’état des patients à leur arrivée à l’hôpital.8 Sachant que ces hôpitaux ont des infrastructures et des patients qui sont semblables, il est légitime de penser que ces différences pourraient s’expliquer par les soins qui sont prodigués aux patients. Dépendamment de plusieurs facteurs, les soins n’ont pas toujours la même pertinence. Selon Choosing Wisely, 30 % des tests, des traitements et des interventions médicales sont potentiellement non bénéfiques pour le patient.9 Les soins de santé de faibles valeurs exposent les patients à des préjudices inutiles et consomment des ressources qui pourraient être mieux utilisées dans d’autres circonstances.10-12
En traumatologie, les chirurgies sont des interventions qui sont couramment pratiquées. Avec les avancées technologiques, d’autres options thérapeutiques moins invasives sont maintenant disponibles. L’angiographie thérapeutique en est un exemple. De plus en plus, les recommandations cliniques tendent à remplacer les pratiques chirurgicales par ces alternatives en raison de la réduction des effets indésirables sur les patients, tels que le risque d’infection au site chirurgical ainsi que les risques liés à l’anesthésie.13
Actuellement, il y a un manque de connaissances sur la façon dont ces recommandations influencent la pratique.14 Considérant que la prise en charge non chirurgicale des blessures peut représenter plusieurs avantages auprès des patients, il est tout à fait indiqué de s’intéresser à la variation de l’intensité chirurgicale entre les centres de traumatologie.
Chapitre 1 : Revue de la littérature
1.1 Les systèmes de traumatologie
Pour répondre aux besoins de santé des personnes qui subissent des traumatismes physiques, plusieurs juridictions, nationales et internationales, ont mis en place des systèmes de traumatologie.3 Ce fut le cas non seulement au Québec, mais également dans de nombreuses régions en Amérique du Nord ainsi qu’ailleurs dans le monde.
Les systèmes de traumatologie peuvent être exclusifs ou inclusifs. Un système exclusif organise les soins autour des centres de niveau I et/ou II (plus spécialisés) qui ont pour vocation de s’occuper principalement des traumatismes majeurs.15 Un système inclusif, quant à lui, est conçu sous la forme d’un réseau (corridor de services) visant à s'occuper de tous les cas de traumatismes physiques dans une zone géographique donnée. Au Québec, la majorité des établissements de soins aigus font partie de ce réseau. Les systèmes inclusifs représentent une réponse, à la fois organisée et multidisciplinaire, aux besoins particuliers des patients ayant subi des blessures. La phase aigüe des soins est basée sur un réseau d'hôpitaux désignés du niveau IV (petits hôpitaux communautaires ruraux) au niveau I (grands hôpitaux d'enseignement urbains).3,16,17 Ce type de
système de traumatologie est composé de différentes unités, telles qu’administrative, de surveillance, de prévention, de clinique, de formation et de recherche, qui collaborent ensemble afin d’assurer le déplacement rapide et sécuritaire des patients sur un continuum de soins.3
L'introduction de systèmes de traumatologie a permis d’améliorer la morbidité ainsi que de diminuer la mortalité des personnes victimes de blessures.17,18 Dès 1998, il a été possible de constater que la mortalité des
patients gravement blessés diminuait de 15 à 20% lorsque ces patients sont traités dans des centres de traumatologie comparativement à des centres non désignés aux États-Unis.17 Plus récemment, la « National
Study on the Costs and Outcomes of Trauma (NSCOT) » a montré que le risque de décès est 25% moins élevé
lorsque les patients sont traités dans un centre de traumatologie de niveau I comparativement à un hôpital non désigné aux États-Unis.5
Au Québec, notre système de traumatologie est inclusif. L’organisation des services de traumatologie est le Continuum de services en traumatologie. Il fut implanté au début des années 1990. Ce système collabore avec différents organismes gouvernementaux, paragouvernementaux, universitaires et communautaires sur les trois niveaux de prévention (primaire, secondaire et tertiaire). Depuis son implantation, ce modèle d’organisation des
traumatismes physiques sévères, passant de 52,0% en 1992 à 8,6% en 2002.3
La composante administrative du Continuum de services en traumatologie est l’Institut National d’Excellence en Santé et en Service sociaux (INESSS). La composante clinique est organisée autour des services pré-hospitaliers, hospitaliers et post-hospitaliers. Les services pré-hospitaliers débutent au moment du signalement de l’accident (appel au 911) jusqu’à l’arrivée du patient au premier centre hospitalier. Cette étape inclut également le triage. Les services hospitaliers concernent les soins dispensés dans les centres de traumatologie (de niveau I à IV). Ces niveaux de désignations sont attribués selon différents critères établis avec l’American
College of Surgeons.3 Les services post-hospitaliers incluent la réadaptation et l’intégration sociale du patient qui se définissent par des services de réadaptation spécialisée et le maintien dans le milieu de vie. Ils offrent du support au patient ainsi qu’à leurs proches.19
Au Québec, le système de traumatologie regroupe 59 centres, dont deux sont consacrés à la pédiatrie. Les centres de niveau IV (primaire) sont situés à plus de 30 minutes d’un niveau I ou II et offrent des services de chirurgie générale et d’anesthésie. Les centres de niveau III (secondaires), en plus d’offrir les services des centres de niveau IV, disposent de services d’orthopédie, de soins intensifs et de réadaptation. Les centres de niveau II (secondaires régionaux), en plus du service de neurochirurgie, offrent davantage de services d’orthopédie et de soins intensifs. Les centres de niveau I (tertiaires) sont spécialisés et ultraspécialisés en traumatologie, assurent la formation des traumatologues et réalisent des programmes de recherche. Le Continuum de services en traumatologie compte cinq centres de niveau I (dont deux pédiatriques), cinq centres de niveau II, 21 centres de niveau III et 28 centres de niveau IV. Des centres de stabilisation (niveau V) sont également disponibles en région éloignée.3 Toutefois, les soins prodigués aux blessés dans un centre de traumatologie nécessitent beaucoup plus de ressources que dans un centre non désigné.20
1.2 Le fardeau des blessures
Les blessures évitables sont en tête de liste des causes de décès, de handicaps et de frais médicaux.2 Représentant 43 décès de Canadiens chaque jour, le fardeau humain des blessures est important.2 Au Canada, nous sommes confrontés à une augmentation des décès causés par les blessures, passant de 13 000 décès en 2004 à 16 000 décès en 2010. Selon les projections, d’ici 2035, ces décès atteindront 26 000 Canadiens annuellement.2
D’un point de vue économique, le coût des blessures connait une forte augmentation. Ces frais étaient estimés à près de 27 milliards de dollars en 2010 (coûts directs et indirects).2 Ces coûts découlent des 16 000
décès, des 232 000 hospitalisations, des 3 000 000 visites à l’urgence et, des 60 000 handicaps permanents qui ont été provoqués par les blessures.2 De 2004 à 2015, les frais médicaux liés aux blessures ont augmenté de 35%.2 Suivant cette tendance, il est projeté que d’ici 2035, les coûts exploseront pour atteindre la barre des 180% d’augmentation par rapport à l’année 2015, soit 75 milliards de dollars par année.2
Ces constats sont particulièrement préoccupants dans un contexte où les besoins en soins de santé sont grandissants, alors que les ressources sont limitées. En effet, la combinaison à elles seules de la population vieillissante avec l’expansion rapide des innovations technologiques a de quoi faire craindre les gestionnaires d’établissement de santé.21 Avec des ressources humaines et financières limitées, l’optimisation des soins de santé est devenue très préoccupante. Le coût pour les soins prodigués en centre de traumatologie étant élevé, il y a de plus en plus de préoccupations quant à la rentabilité et à la pertinence des soins.22
1.3 La surutilisation des soins de santé
Au Canada, la surutilisation des ressources en santé est un phénomène qui est bien présent. Les principaux domaines d’excès sont les procédures et tests redondants, inappropriés ou inutiles, les jours d’hospitalisation inutiles et les séjours prolongés aux soins intensifs.23-25 Par exemple, on estime que 20% des jours d’hospitalisation sont inutiles26 et que 22% des séjours aux soins intensifs se prolongent en raison de retards de transfert.23 L’utilisation imprudente des ressources peut avoir des conséquences néfastes pour les patients. En effet, les interventions inutiles augmentent le risque de survenue d’évènements indésirables.23,27,28 Une récente étude a montré qu’entre 1 et 20 % des patients qui ont reçu des interventions médicales de faibles valeurs ont présenté des complications acquises à l'hôpital.29
On estime qu’environ 30% des coûts en santé sont « gaspillés » avec des pratiques de moindres valeurs ajoutées.30 Selon l'Association médicale du Québec, l'utilisation inefficace des ressources coûte plus de 5 milliards de dollars par année et porte gravement atteinte au système de santé du Québec.31 La surutilisation des ressources peut provenir de différentes sources. Ce phénomène peut se produire par la peur d’actions légales imposées aux médecins, mais aussi par le manque de recommandations cliniques sur les pratiques médicales de faibles valeurs.32,33
En constatant l’augmentation des coûts et le potentiel de réduction des dépenses, les fournisseurs de soins de santé, les gestionnaires et les décideurs ont exprimé le besoin urgent d'obtenir de l’information sur l'utilisation des ressources médicales, non seulement au Québec, mais également partout au Canada.34
1.4 L’intensité des soins
L’intensité des soins est définie de multiples façons dans la littérature, mais toutes les études sur le sujet tendent à mesurer l’intensité des soins comme étant selon la quantité de soins qui est prodigué aux patients. 35-41 Cet outil de mesure est lié à l’utilisation des ressources.
Des études menées aux États-Unis chez les patients atteints de maladies chroniques ont montré des variations inter-régionales42 et inter-hospitalières24,43 significatives des dépenses en santé. Elles s'expliquent en grande partie par les différences en ce qui a trait à la disponibilité des soins. Toutefois, les relations qui ont été observées entre l'intensité de l'utilisation des ressources et les résultats cliniques demeurent hétérogènes. Certains émettent l'hypothèse que les investissements dans les ressources conduisent à une meilleure qualité. Dans ce sens, les hôpitaux offrant des soins à plus forte intensité obtiendraient de meilleurs résultats cliniques chez leurs patients.24,44 Cela relève du principe que la qualité élevée des structures et des processus de soins réduit l’utilisation des ressources en limitant les retards et en diminuant la survenue d’évènements indésirables.45 D’un autre côté, on a observé que la qualité des soins dans les hôpitaux à faible budget était équivalente ou supérieure à celle des hôpitaux à dépenses élevées.24,38,43
Plusieurs facteurs peuvent influencer l’intensité des soins ont déjà été identifié dans la littérature.41 Par exemple, une étude menée auprès de chirurgiens et d’infirmières en chirurgie a montré que l’âge, la poly-pharmacie, les diagnostics médicaux, les complications, la durée de séjour aux soins intensifs ont été identifiés comme des déterminants de l’intensité de soins chez les patients.37 Plus spécifiquement en traumatologie dans les cas de traumatismes craniocérébraux, l’âge, le GCS, la sévérité de la blessure, la durée de séjour et la qualité de vie du patient peut influencer l’intensité des soins qui est prodigué au patient.46 Actuellement, il y a un manque de connaissances quant aux déterminants de l’intensité des soins chirurgicaux en traumatologie.
À ce jour, très peu d’études se sont intéressées à la variation des pratiques chirurgicales entre les hôpitaux, et encore moins dans le contexte de la traumatologie. Une étude portant sur les traumatismes craniocérébraux (TCC) suggère que l'intensité des consultations n’améliorerait pas la survie à l'hôpital chez les patients âgés de moins de 65 ans.36 Aussi, la prise en charge non chirurgicale des lésions traumatiques abdominales est
d’actualité.47 Les complications et les pièges potentiels de leur prise en charge ont été abordés dans la
littérature.48 Cependant, la variation quant à l’utilisation de ces alternatives à la chirurgie (ex. angiographie
thérapeutique) demeure peu étudiée, et ce, encore moins dans un contexte multicentrique.49 Il est donc tout à
fait indiqué de s’intéresser à la variation inter-hospitalière de l’intensité chirurgicale chez les patients admis en traumatologie et d’étudier leur impact sur les résultats cliniques des patients.
1.5 Outils de classifications utilisées en traumatologie
Plusieurs outils de classification sont couramment utilisés en traumatologie. L’AIS est une classification internationale des blessures qui attribue une code selon la région anatomique des blessures et une cote de sévérité allant de 1 (blessure mineure) à 6 (blessure théoriquement incompatible avec la survie).50 Cette sévérité est établie par consensus d’experts. L’ISS, tant qu’à elle, considère la sévérité globale des blessures chez un patient. Il s’agit de la somme des carrées des maximum AIS des 3 régions les plus sévèrement atteintes.51 Le GCS est une échelle qui évalue l’état neurologique du patient (indicateur de l’état de conscience du patient). Il s’agit d’une échelle de 3 (aucune réaction verbale, oculaire ou motrice) à 15 (réaction normale).52 Les codes CIM consiste en un système de classification des maladies qui est international et qui couvre toutes les diagnostiques. 53 Les codes S00 et T14 sont réservés aux traumatismes.
Chapitre 2 : Objectifs et hypothèses
2.1 Objectifs
Les objectifs de ce projet ont été 1) d’évaluer la variation inter-hospitalière de l’intensité chirurgicale entre les centres de traumatologie chez les patients admis en traumatologie dans un système de traumatologie inclusif 2) d’identifier les déterminants de l’intensité chirurgicale ainsi que 3) d’évaluer la corrélation entre l’intensité chirurgicale des hôpitaux et les résultats cliniques des patients (mortalité et complications).
2.2 Hypothèses
Nos hypothèses (à priori) étaient les suivantes, et ce, indépendamment du type de blessure des patients (orthopédiques, neurologiques ou thoraco-abdominales) :
• L’intensité chirurgicale variera significativement entre les centres de traumatologie de même niveau, et ce, même après ajustement pour l’état du patient à son arrivée.
Sachant que la culture institutionnelle peut influencer l’intensité des soins qui sont prodigués aux patients et que les pratiques médicales peuvent varier entre les médecins, il est possible que, entre des hôpitaux de même niveau de désignation, l’intensité chirurgicale varie. • L’intensité chirurgicale dépendra de l’âge, des comorbidités, de la sévérité des blessures ainsi que du
niveau de désignation de l’hôpital.
Un âge avancé, un nombre de comorbidités élevé ainsi que la présence de blessures sévères sont des éléments qui sont propices à un pronostic défavorable chez le patient. Dans ce contexte, il est possible que le retrait des soins actifs soit plus fréquent, ce qui pourrait se traduire en une association négative avec l’intensité chirurgicale. Des blessures sévères peuvent également conduire à un plus grand nombre de blessures concomitantes et, par le fait même, montrer une association positive avec l’intensité chirurgicale. N’ayant pas accès aux mêmes infrastructures ainsi qu’au même niveau de spécialisation, l’intensité chirurgicale peut varier d’un niveau de désignation à un autre.
• Les hôpitaux à forte intensité de ressources auront une mortalité plus faible, mais la survenue de complications sera plus élevée.
Les hôpitaux qui utiliseront plus de ressources ont une probabilité plus élevée de maintenir le patient en vie. Cependant, plus le patient subit d’interventions chirurgicales, plus le risque de complications augmente.
Chapitre 3 : Méthodologie
3.1 Modèle conceptuel
Le modèle conceptuel de notre étude est basé sur une extension du modèle Donadedian de la qualité des soins. Ce modèle postule qu’une qualité élevée de la structure hospitalière entraine une qualité élevée des processus cliniques et, de ce fait même, améliore les résultats cliniques auprès des patients.54 Il s’agit d’associations qui ont été montrées dans de nombreuses études et dans divers contextes, incluant pour des patients ayant des blessures en contexte de soins aigus.54-59 Un graphique orienté acyclique est présenté en annexe (Annexe A).
3.2 Devis
Pour atteindre les objectifs décrits précédemment, nous avons réalisé une étude de cohorte multicentrique rétrospective basée sur les admissions dans le système de traumatologie de la province de Québec entre 2007 et 2016 soit, pour les adultes hospitalisés en raison de blessures sévères dans l’un des trois hôpitaux de niveau I, cinq hôpitaux de niveau II, 21 hôpitaux de niveau III ou 28 hôpitaux de niveau IV.
3.3 Population étudiée
La population étudiée regroupe tous les adultes (16 ans ou plus) qui ont été admis dans l’un des 57 centres de traumatologie du Québec (exclusion de deux centres de traumatologie pédiatriques), entre le 1er avril 2006
et le 31 mars 2016 (années fiscales 2006 à 2016). Les protocoles pré-hospitaliers standardisés et les accords permanents qui régissent les transferts inter-hospitaliers favorisent le transfert des cas de traumatismes sévères vers les centres de traumatologie. Pour cette raison, nous avons inclus les patients ayant un Injury Severity
Score (ISS) ≥ 12. La première raison d’hospitalisation de ces patients a dû être un traumatisme physique (codes CIM-10-CA compris entre S00 et T14). Ces patients ont été inclus selon les critères d’inclusion du Registre des traumatismes du Québec (RTQ). Pour être inscrits dans ce registre, les patients doivent être décédés durant leur hospitalisation, avoir été admis aux soins intensifs, avoir été hospitalisés pour au moins 3 jours ou avoir été transférés vers un autre hôpital.
Les patients avec des brulures isolées ainsi que ceux qui présentaient uniquement des fractures de fragilité (≥ 65 ans avec blessure orthopédique isolée provoquée par une chute de sa propre hauteur) ont été exclus de
chronique (ex. ostéoporose), plutôt qu’une conséquence de la blessure elle-même.61-66 Les décès à l’arrivée
(patients morts à leur arrivée ainsi que les patients déclarés sans signes vitaux à l’arrivée et déclarés décédés au cours des 30 premières minutes suivant leur arrivée à l’hôpital) ont aussi été exclus. Les décès survenus dans les 72 premières heures suivant l’hospitalisation ont également été exclus, mais uniquement pour les objectifs 1 et 2. À cela, nous avons exclu les patients qui ont quitté contre avis médical et ceux qui avaient des données manquantes (sexe et nombre de comorbidités).
Sur cet échantillon d’un peu plus de 25 000 patients, nous avons stratifié les patients selon leur type de blessures. Les patients ayant des blessures orthopédiques ont été définis comme ceux ayant au moins une blessure aux extrémités incluant les blessures à la colonne vertébrale sans atteinte neurologique. Les patients ayant des blessures neurologiques ont été définis comme ceux ayant au moins une blessure à la tête ou à la colonne vertébrale avec atteinte neurologique avec un Abbreviated Injury Score (AIS) ≥ 3. Les patients ayant des blessures thoraco-abdominales ont été définis comme ayant au moins une blessure au cou, au thorax ou à l’abdomen avec un AIS ≥ 3. Pour identifier les blessures à la colonne vertébrale avec atteinte neurologique, nous avons utilisé les codes AIS suivants ; 640200.3-640276.6, 640400.3-640468.5, 630600.3-630638.6, 640600.3-640668.5 et excluant 630612.2 et 630614.3. Nous avons uniquement inclus les centres de niveau I et II dans les analyses pour les blessures neurologiques parce que ce sont les seuls centres qui ont des capacités neurochirurgicales. Les trois groupes ainsi formés n’étaient pas mutuellement exclusifs. Un sommaire des critères d’inclusion et d’exclusion ainsi que le diagramme de flux sont présentés en annexe (Annexes B et C).
3.4 Source de données
La Régie de l’assurance maladie du Québec (RAMQ) a été mandatée pour jumeler deux banques de données: le Registre des traumatismes du Québec (RTQ)67 et la base de données sur la maintenance et
l’exploitation des données pour l’étude de la clientèle hospitalière (MED-ECHO)68.
3.4.1. Registre des traumatismes du Québec (RTQ)
Le Registre québécois des traumatismes (RTQ) se base sur une collecte obligatoire de données pour tous les patients traités dans l’un des centres de traumatologie de la province de Québec. Ce registre contient des renseignements, entre autres, sur le statut démographique des patients, les mécanismes de blessures, les blessures anatomiques, les mesures physiologiques, les imageries, les interventions et les destinations à la sortie de l’hôpital. Ces données sont extraites à partir des dossiers médicaux par des archivistes médicales certifiées. Les protocoles de codage sont standardisés selon les critères de
publiées par l’Association for the advancement of Automotive Medicine (AAAM).50 Le registre est centralisé
au Ministère de la Santé et des Services sociaux (MSSS) et est sujet à plusieurs validations pour identifier et corriger les données aberrantes. Pour s’assurer de la haute qualité des données, des réunions sont réalisées avec les principales parties prenantes, une supervision est effectuée par un coordinateur de données, la participation des archivistes à une formation continue annuelle ainsi qu’un forum électronique de requêtes de codage sont mis en place. Le RTQ présente plusieurs avantages par rapport à d'autres sources de données en ce qui a trait à la production de résultats ayant une excellente validité interne et externe :
• La couverture de la population est élevée (90% des traumatismes majeurs) en raison du système de traumatisme inclusif rendant la participation obligatoire de tous les centres au registre avec des critères d'inclusion uniformes70.
• La collecte de données standardisées (parfois même en temps réel) et les procédures de validations contribuent à l’exactitude des données.
• L’interprétation des résultats et les analyses de sensibilités sont facilitées par l’accès direct à l’information sur la collecte de données.
Le RTQ est similaire en termes de critères d'inclusion, de données recueillies et de conventions de codage à d'autres registres de traumatismes en Amérique du Nord, au Royaume-Uni et en Australie.
3.4.2 MED-ECHO
La base de données sur la maintenance et l’exploitation des données pour l’étude de la clientèle hospitalière, MED-ECHO, a seulement été utilisée pour obtenir des informations sur le nombre de comorbidités. Il s’agit d’une base de données clinico-administrative dont la fonction première est d’évaluer la consommation des services hospitaliers68. Toutes les hospitalisations du Québec y sont consignées.
Les données sont consignées à la fin du séjour, ce qui permet l’inscription de tous les évènements survenus lors de l’hospitalisation. Les données sont, elles aussi, colligées par les archivistes médicales certifiées. Ils utilisent la version canadienne de la Classification Internationale des Maladies (CIM-CA) pour documenter les diagnostics (principaux et secondaires). Le MSSS effectue des mesures de contrôle sur la qualité des données telles que la validation des formats et des valeurs permises pour chacune des variables, la validation du contexte pour certains diagnostics, la validation du diagnostic principal et la vérification de la temporalité avec les dates et les heures (admissions, sorties, accidents).
3.5 Variables à l’étude
3.5.1 Intensité chirurgicale
L’intensité chirurgicale a été définie ici comme étant le nombre total d’interventions effectuées sur le patient en salle d’opération au cours des 72 premières heures suivant son admission au centre de traumatologie. Comme il n’y a pas de consensus dans la littérature pour mesurer l’intensité des soins, la mesure de cette variable s’est basée à la fois sur la littérature ainsi qu’avec la consultation d’un groupe d’experts cliniques (chirurgien, neurochirurgien, urgentologue, orthopédiste et intensiviste).
L’intervalle de temps de 72 heures a été choisi pour deux raisons :
1) Il permet de limiter le biais de survie. En effet, les patients qui meurent ou qui ont des séjours plus courts auront nécessairement moins d'interventions.
2) Il permet de cibler les interventions en raison de blessures initiales plutôt que de complications en saisissant la phase aigüe des soins.
D'autres délais ont été testés dans le cadre d'analyses de sensibilité. Les patients qui sont décédés au cours de cette période ont été exclus parce qu’ils n’ont visiblement pas été exposés pour la durée complète de la mesure de l’intensité chirurgicale.
Les interventions médicales ont été codées à l'aide des codes de la Classification Canadienne des
Interventions en santé (CCI) à partir du Registre des traumatismes du Québec. Par exemple, un patient
qui a reçu une fixation du fémur, une fixation de l'épaule et une réparation de la coiffe des rotateurs a été considéré comme ayant reçu trois interventions chirurgicales, qu'elles aient été effectuées lors d'une seule ou de plusieurs chirurgies. Pour les patients ayant été admis dans plus d'un hôpital, uniquement les interventions qui ont été effectuées dans le centre de soins définitif (le dernier) ont été prises en compte. En effet, nous ne disposions pas des informations sur les interventions qui ont été effectuées précédemment. Il est à noter que même si les transferts d'un service d'urgence à l'autre sont courants, seulement environ 6 % des patients sont admis dans plus d'un hôpital pour la même blessure dans notre système de traumatologie.71
Nous avons catégorisé les interventions chirurgicales selon la région du corps dans laquelle elle a été réalisée, et ce, pour chacune de nos populations spécifiques. Les interventions qui ont été considérées pour la population orthopédique incluaient les procédures au niveau du système musculo-squelettique (codes CCI : 1.S-1.W). Les interventions pour la population neurologique incluaient les procédures au
abdominale incluaient les procédures au niveau du système respiratoire, lymphatique, digestif, hépatobiliaire ainsi qu’au niveau des autres sites de la cavité abdominale (codes CCI : 1.G, 1.M-1.O).
3.5.2 Résultats cliniques
Les résultats cliniques d’intérêt ont été la mortalité intra-hospitalière et les complications survenues lors de l’hospitalisation. La mortalité a été mesurée en tant que proportion d’incidence, et ce, pour plusieurs raisons ;
1) Avec les informations disponibles, il a été possible d’observer les patients dès leur admission au centre de traumatologie jusqu’à leur départ (séries complètes).
2) En traumatologie, il y a très peu de mortalité tout juste après la sortie de l’hôpital (comparativement à d’autres maladies chroniques). 72
3) Le moment exact du décès a peu d’importance considérant, par exemple, le maintien en vie artificiel pour le don d’organe.
La survenue de complications lors de l’hospitalisation a été mesurée selon la présence ou l’absence d’au moins une des complications dans la liste suivante : détresse respiratoire, insuffisance respiratoire aigüe, pneumonie, embolie pulmonaire, arrêt cardiaque, hémorragie postopératoire, choc hypovolémique, infarctus du myocarde, syndrome du compartiment abdominal, Clostridium Difficile (C. Difficile), éviscération / déhiscence, coagulopathie, infection du cathéter veineux central, sepsis, sepsis sévère, choc septique, infection des plaies, insuffisance rénale aigüe, plaie de pression, syndrome du compartiment au niveau des extrémités, fracture non consolidée (non-union), ostéomyélite, accident vasculaire cérébral (AVC), thrombose veineuse profonde, délirium et la mortalité intra-hospitalière. Cette liste a été préalablement développée et validée à l’aide d’une revue systématique et un consensus d’expert.7374
3.5.3 Déterminants
Il existe trois grands concepts concernant les facteurs de risque qui prédisent les résultats cliniques suite à un traumatisme ;
1) la réserve physiologique avant le traumatisme 2) la sévérité anatomique des blessures
3) la réaction physiologique suite au traumatisme
Les variables incluses dans ces catégories représentent l’état du patient à son arrivée au centre de traumatologie. La réserve physiologique a été mesurée avec l’âge, le sexe et le nombre de comorbidités. Nous avons utilisé la liste de comorbidités publiées par Elixhauser (Annexe D).75,76 La sévérité anatomique
spécifique à la population ainsi que celle des blessures concomitantes et le nombre de blessures spécifiques. La réaction physiologique a été mesurée avec le score de l’Échelle de Coma de Glasgow (GCS), la tension artérielle systolique (TAS) et la fréquence respiratoire. Ces dernières variables ont seulement été mesurées à l’arrivée du patient au centre de traumatologie.
D’autres caractéristiques relatives aux infrastructures ont été considérées soit ; le transfert inter-hospitalier, le niveau de désignation du centre de traumatologie ainsi que l’année d’admission. Le volume annuel de patients ainsi que le statut académique des centres étant fortement corrélé avec le niveau de désignation, ces variables n’ont pas été incluses dans les modèles d’analyses finaux.
3.6 Analyses statistiques
Les analyses statistiques ont été basées sur des modèles explicatifs informés par la littérature et par la consultation avec un groupe d’experts cliniques. Des modèles multiniveaux (patient, hôpital) ont donc été développés pour chacune de nos populations spécifiques (orthopédique, neurologique et thoraco-abdominale). Les données manquantes pour les variables relatives à la réponse physiologique du patient ont été simulées par imputations multiples (GCS, fréquence respiratoire et TAS) à l'aide de la méthode de Monte Carlo à chaine de Markov.12,77,78 Le nombre d'ensembles de données imputés a été basé sur la fraction des données manquantes pour chacune de nos trois populations. Les modèles d'imputation multiple comprenaient toutes les variables dépendantes et indépendantes des modèles d'analyse respectifs.
3.6.1 Objectif spécifique 1
Pour évaluer la variation inter-hospitalière de l’intensité des soins, des modèles de Poisson multiniveaux ont été utilisés. La variable indépendante était les centres de traumatologie (entrée en intercepte aléatoire) et la variable dépendante était l’intensité chirurgicale telle que définie précédemment. Ce modèle a été ajusté pour les variables relatives aux patients (présentées à la section 3.5.3) ainsi que pour le transfert inter-hospitalier (entrées en effets fixes). Les variations inter-hospitalières de l’intensité chirurgicale ont été évaluées à l’aide des coefficients de corrélation intra-classe (ICC) avec des intervalles de confiances à 95%.79,80 Les ICC mesurent la variation qui ne s’explique pas par les variables incluses dans le modèle d’analyse.81 Un ICC < 5 % a été considéré comme une variation inter-hospitalière faible, un ICC compris entre 5 et 20% a été considéré comme étant modéré et un ICC > 20% a été considéré comme élevé.82 Les intervalles de confiance (IC à 95 %) sur les ICC ont été générées à l'aide de la méthode de rééchantillonnage (bootstrap).83 Nous avons également estimé le nombre moyen d'interventions
3.6.2 Objectif spécifique 2
Afin d’identifier les déterminants de l’intensité des soins qui sont relatifs aux patients et aux centres de traumatologie, nous avons modélisé le nombre d’interventions chirurgicales (variable dépendante) selon les déterminants présentés à la section 3.5.3 (variables indépendantes). Les mêmes modèles multiniveaux de Poisson ont été utilisés en y ajoutant le niveau de désignation ainsi que l’année d’admission. Afin de tenir compte de la dépendance entre les observations dans un même centre, un intercepte aléatoire sur le centre de traumatologie a aussi été utilisé. Les risques relatifs (RR) ajustés pour les variables relatives aux patients et aux centres de traumatologie ont été produits avec des IC à 95%. Nous avons par la suite calculé les valeurs p (p) globales de chacune des variables d’ajustement des modèles d’analyse à l’aide de la méthode MPR (The median P rule).85
3.6.3 Objectif spécifique 3
Afin d’évaluer l’association entre l’intensité chirurgicale et les résultats cliniques, la proportion d’incidence de la mortalité intra-hospitalière ainsi que celle des complications (que nous avons générés pour chacun des centres) ont été modélisées à l’aide de modèles logistiques multiniveaux ajustés pour l’état des patients à leur arrivée à l’hôpital. Nous avons inclus les patients décédés durant les 72h suivant leur admission dans ces analyses. Pour évaluer la corrélation entre l’intensité chirurgicale et les résultats cliniques, nous avons calculé le coefficient de corrélation de Pearson (r) avec des IC à 95% sur les estimations des hôpitaux (pondérés par leur volume de patient annuel moyen).86
3.6.4 Analyses de sensibilité
Les analyses de sensibilité que nous avons effectuées ont été les suivantes : • Mesure de l’intensité chirurgicale alternative
- Nous avons mesuré l’intensité chirurgicale selon la présence ou l’absence de chirurgie (modèle dichotomique). Cette méthode alternative a mesuré la propension à subir une chirurgie.
• Intensité chirurgicale comptabilisée sur différents intervalles de temps
- Nous avons comptabilisé les interventions chirurgicales sur différentes périodes de temps, soit durant les 24 et les 48 premières heures suivant l’admission.
• Exclusions des ≥ 65 ans
Toutes les analyses seront effectuées avec le logiciel SAS (Statistical Analysis System software).
3.7 Taille d’échantillon
Pour l’estimation de la taille d’échantillon pour les modèles de régressions multiniveaux, nous avons utilisé la règle commune d’au moins 20 groupes avec 30 observations pour chacun de ces groupes.87 Les 57 centres de traumatologies qui ont été inclus dans notre étude ont formé 57 groupes. De ces 57 groupes, quelques hôpitaux (surtout les niveaux de désignation IV) n’ont pas respecté les 30 observations dans nos sous-groupes. Nous avons utilisé des estimations rétrécies (shrinkage estimates) pour tenir compte des faibles volumes dans ces hôpitaux. Cette méthode a pour but de rétrécir les estimés des hôpitaux vers la moyenne globale en les multipliant par un facteur qui est l’inverse de la variance.88
3.8 Considérations éthiques
Cette étude a obtenu une exemption par le Comité d’Éthique de la recherche avec des êtres humains de l’Université Laval (CÉRUL). La confirmation d’exemption est présentée en annexe (Annexe E). L’exemption fut accordée en raison que l’étude faisait partie d’un plus vaste projet de recherche (financé par les Canadian
Institutes of Health Research ainsi que par les Fonds de recherche du Québec en santé) qui était déjà approuvé
au Comité éthique de la recherche du CHU de Québec ainsi qu’à la Commission d’accès à l’information du Québec.
Chapitre 4 : Inter-hospital variation in Surgical Intensity for
Trauma Admissions : A Multicenter Cohort Study
Authors:
Marie-Pier Patton BSc,1,2 Lynne Moore PhD,1,2 Imen Farhat MSc,1,2 Pier-Alexandre Tardif MA MSc,1,2 Catherine Gonthier MSc,3 Amina Belcaid MSc, 3 François Lauzier MD MSc FRCPC,2,4-5 Alexis Turgeon MD MSc FRCPC,2,4 Julien Clément MD FRCSC6
1Department of Social and Preventive Medicine, Université Laval, Québec (QC), Canada; 2Axe Santé des Populations et Pratiques Optimales en Santé (Population Health and Optimal
Health Practices Research Unit), Traumatologie – Urgence - Soins intensifs (Trauma – Emergency – Critical Care Medicine), Centre de Recherche du CHU de Québec (Hôpital de l’Enfant-Jésus), Université Laval, Québec (QC), Canada;
3Institut national d’excellence en santé et en services sociaux (INESSS), Québec (QC), Canada; 4Department of Medicine, Université Laval, Québec (QC), Canada;
5Division of Critical Care, Department of Anesthesiology and Critical Care, Université Laval, Québec (QC), Canada;
6Department of Surgery, Université Laval, Québec (QC), Canada;
Corresponding author and address for reprints:
Marie-Pier Patton
CHU de Québec – Université Laval Research Center (Hôpital de l’Enfant-Jésus) Population Health and Optimal Health Practices Research Unit,
Trauma – Emergency – Critical Care Medicine
1401, 18ème rue, local Z-201, Quebec (Qc), G1J 1Z4, Canada Phone: 418-955-8067
Email: marie-pier.patton.1@ulaval.ca
Funding:
This study was funded by Fonds de recherche du Québec – Santé (grant #112775) and the Canadian Institutes of Health Research (grant #358052).
Running Head:
Résumé
Nos objectifs étaient d’évaluer la variation inter-hospitalière de l'intensité chirurgicale, d’identifier ses déterminants et d’évaluer la corrélation entre cette intensité et les résultats cliniques des patients admis dans le système de traumatologie québécois (2006 à 2016). Nous avons utilisé des modèles de Poisson multiniveaux et stratifié la population selon le type de blessures. Nous avons observé une variation inter-hospitalière modérée dans la population orthopédique et faible dans les populations thoraco-abdominale et neurologique. Dans les trois groupes, l’âge a été un déterminant de l’intensité chirurgicale. Les centres moins spécialisés avaient une intensité chirurgicale plus forte pour les blessures thoraco-abdominales et plus faible pour les orthopédiques. Nous avons observé, avec les années, une diminution de l'intensité pour les blessures neurologiques et thoraco-abdominales, et une augmentation pour les blessures orthopédiques. L'intensité chirurgicale a eu une corrélation négative avec la mortalité pour la population thoraco-abdominale et positive avec les complications pour les blessures orthopédiques.
Abstract
Importance: Guidelines for trauma patients are increasingly moving away from surgical management towards
less invasive procedures but there is a knowledge gap on how these recommendations are influencing practice. Evaluating practice variation in surgical care is an essential step towards identifying opportunities for improving quality of care for injured patients.
Objectives: Assess inter-hospital variation in surgical intensity for trauma patients. Secondary objectives were
to identify determinants of surgical intensity and evaluate the correlation between hospital surgical intensity and clinical outcomes (mortality and complications).
Design: Retrospective multicenter cohort study.
Setting: 57 trauma centers of an inclusive Canadian provincial trauma system.
Participants: Adults admitted for major trauma (Injury Severity Score [ISS] > 12) between 2006 and 2016
Analyses were conducted in sub-populations of patients susceptible to have orthopedic, neurological or thoracoabdominal surgery.
Exposure(s): Trauma centers.
Main Outcome(s) and Measure(s): Surgical intensity was quantified with the number of surgical procedures
during the first 72h following admission. Inter-hospital variation was assessed with the intra-class correlation coefficient (ICC) from multilevel Poisson regression models. Relative risks (RR) were generated to identify determinants of surgical intensity. We assessed the correlation between hospital estimates of risk-adjusted mean number of surgical procedures and risk-adjusted incidence of mortality and complications using Pearson correlation coefficients (r).
Results: Our study population comprised 17,001 patients with orthopedic injury, 12,888 patients with
neurotrauma and 9,816 patients with thoracoabdominal injury. Moderate inter-hospital variation was observed for orthopedic surgery (ICC = 14.4%, 95% confidence interval [CI]: 12.1-20.4) whereas low variations were observed for thoracoabdominal surgery (ICC = 2.7%, 95% CI: 1.7-3.1) and neurosurgery (ICC = 0.8%, 95% CI: 0.8-1.2). Surgical intensity decreased with age for all patients groups (p < 0.01). Level IV centers had similar
in intensity for neurosurgery (RR for 2015-16 versus 2006-09: 0.76, 95% CI: 0.68-0.84) and thoracoabdominal surgery (RR = 0.74, 95% CI: 0.63-0.87). Surgical intensity was negatively correlated with risk-adjusted in-hospital mortality for thoracoabdominal injury (r = -0.32, p = 0.02) and neurotrauma (r = - 0.65, p = 0.08). A strong positive correlation was observed between surgical intensity for orthopedic injuries and hospital complications (r = 0.35, p = 0.008) whereas the opposite was observed for neurotrauma (r = -0.71, p = 0.05).
Conclusions and Relevance: The observed inter-hospital variation in risk-adjusted surgical intensity suggests
there is a lack of standardization in surgical care for trauma patients. This finding suggests that there may be opportunities for quality improvement in surgical care for injury admissions. A better understanding of the underlying causes of associations observed between surgical intensity and outcome is needed to inform quality improvement activities.
Introduction
Every six seconds worldwide, one life is cut short due to injury, which results in more than 5 million deaths each year. Injuries are the leading cause of death for Canadians aged between 1 and 44 years.2 Trauma systems, which consist of a network of trauma centers designated by level of specialization (I-IV), provide trauma care management throughout the continuum of care over a given territory.3-6 Since the introduction of trauma systems in North America, mortality due to injuries has decreased by 15%.7 The American College of Surgeons Committee on Trauma (ACS-COT) offers recommendations on resources required in trauma centers according to their level of designation. Implementation of these guidelines has improved surgical care for the injured.69 However, significant inter-hospital variation in risk-adjusted mortality has been observed in Canada and the United States between trauma centers with similar designation levels.8 This raises the question of whether variation in patient outcomes between trauma centers with similar structures can be explained by differences in the process of care.
According to Choosing Wisely, 30% of tests, treatments and procedures are potentially unnecessary.9 Low-value healthcare exposes patients to unnecessary harm and uses up healthcare resources that may be better used elsewhere.10-12 Surgical guidelines are increasingly moving away from surgical management towards less invasive procedures. However, there is a knowledge gap on how these recommendations are influencing practice.14
This study aims to 1) evaluate inter-hospital variation in surgical intensity for neurotrauma, thoracoabdominal trauma and orthopedic injuries, 2) identify determinants of surgical intensity and 3) assess the association between surgical intensity and clinical outcomes (mortality and complications) for patients hospitalized for injury.
Methods
Study Design
We conducted a retrospective multicenter cohort study using data from the mature, inclusive trauma system of the province of Quebec, Canada.
Setting
(including 3 level I, 5 level II, 21 level III, and 28 level IV hospitals) which are distributed according to population density.89 Each of these hospitals has surgical capacities, but only level I and II (more specialized trauma centers) have neurosurgical capacity.
Study Population
We included adults (aged ≥16 years old) hospitalized following major injury (Injury Severity Score [ISS] >12) to any adult trauma center in the province of Quebec between April 1, 2006 and March 31, 2016 (fiscal years 2006 to 2016). We excluded patients admitted with fragility fractures (defined as patients aged ≥ 65 years old with isolated extremity fractures following a fall from the patient’s own height)60 and those who left against medical advice. Our study focused on patients susceptible to undergo surgery for three injury types: orthopedic injury (at least one injury to the extremities including spine injury without spinal cord impairment), neurotrauma (at least one head injury or spinal cord injury with an Abbreviated injury score [AIS] ≥3), and thoracoabdominal injury (at least one injury to the neck, chest or abdomen with AIS ≥3).90,91 To identify patients with a spinal cord injury we use the following AIS codes: 640200.3-640276.6, 640400.3-640468.5, 630600.3-630638.6, 640600.3-640668.5 not including 630612.2 and 630614.3. We only included level I and II trauma centers in analyses on neurotrauma as lower level centers do not have capacity to treat major neurotrauma.
Data Sources
We extracted information from the Quebec trauma registry linked to the provincial hospital discharge database. Medical coders enter information from medical files into the trauma registry using a standardized numeric platform in each trauma center. To ensure high data quality, the registry is centralized at the Ministry of Health and Social Services of Quebec and is subject to periodic audits. Population coverage is high because 90% of major trauma patients are admitted to a trauma center.70
Surgical Intensity
Our definition of surgical intensity was based on literature review and consultation with clinical experts.36,40 We used the total number of procedures performed on a patient in the operating room during the first 72 hours following admission. This time frame was chosen to capture the acute care phase to limit survival bias (patients who die or have shorter stays will necessarily have fewer procedures) and to target procedures due to initial injuries rather than complications. Alternative timeframes were tested in sensitivity analyses. Medical procedures are coded using Canadian Classification of Health Interventions (CCI) codes in the trauma registry. For example, a patient undergoing fixation of the femur, fixation of the shoulder and repair of the rotator cuff was considered
undergoing in surgeries more than one hospital, only those conducted in the definitive care center were considered. Note that while emergency department to emergency department transfers are common, only around 6% of patients are admitted to more than one hospital for the same injury in our system.71
We categorized surgical procedures according to the body region for each specific population; procedures to the musculoskeletal system for the orthopedic injury population (CCI codes: 1.S-1.W), procedures to the central nervous system for the neurotrauma population (CCI codes: 1.A-1.B), and procedures to the
respiratory, lymphatic, digestive and hepatobiliary system and as well as other sites in the abdominal cavity for the thoracoabdominal injury population (CCI codes: 1.G, 1.M-1.O). We excluded patients who died within 72 hours of admission when calculating intensity of surgical care.
Statistical Analysis
To evaluate inter-hospital variation in surgical intensity, we used multilevel Poisson models with trauma centers modelled using a random intercept. Trauma center estimates were adjusted for patient level of illness on arrival: age, sex, number of comorbidities, Glasgow Coma Scale score (GCS), systolic blood pressure (SBP), respiratory rate, maximum AIS of population-specific injuries, maximum AIS of concomitant injuries, number of population-specific injuries, mechanism of injury, and transfer status.92,93 GCS, SBP and respiratory rate were measured upon arrival to the emergency room. Inter-hospital variation was assessed with intra-class correlation coefficients (ICC).79,80 ICC measure the variation in surgical intensity that is not explained by patient case mix (covariables included in the model). ICC < 5% was considerate as low inter-hospital variation, ICC between 5% and 20% was considered as moderate and ICC > 20% was considerate as high.82 Confidence intervals (CIs; 95%) on ICC were generated using bootstrap resampling.83 We also estimated the risk-adjusted mean number of surgical procedures in each hospital with shrinkage estimates.84
To identify determinants of surgical intensity, we generated relative risks (RR) and 95% CIs using the multilevel Poisson models described above with the addition of the year of admission and trauma center designation level.
We used multilevel logistic regression models to generate shrinkage estimates of the risk-adjusted incidence of in-hospital mortality and complications (at least one) for each trauma center.94,95 Complications were based on a list developed and validated using a systematic review and an expert consensus study as follows: acute respiratory distress syndrome, acute respiratory failure, hospital-acquired pneumonia, pulmonary embolism,
sepsis / severe sepsis / shock, wound infection, acute renal failure, decubitus ulcers, extremity compartment syndrome, non-union fracture, osteomyelitis, stroke, deep vein thrombosis, delirium, or in-hospital mortality.73,74 To evaluate the correlation between surgical intensity and clinical outcomes, we calculated Pearson correlation coefficients (r) with 95% CIs on hospital estimates weighted by mean annual volume.86
We simulated missing data for GCS, respiratory rate and SBP with multiple imputation using the Markov Chain Monte Carlo method.12,77,78 The number of data sets imputed was based on the fraction of missing information in each sub-population. Multiple imputation models included all dependent and independent variables in respective analysis models.
Sensitivity Analyses
First, we performed analyses using an alternative definition of surgical intensity: presence/absence of surgery for each patient. Second, we changed the timeframe for evaluating surgical intensity from 72 hours from admission to 24 and 48 hours. Third, we restricted analyses to patients < 65 years old.
All analyses were performed using Statistical Analysis System software (SAS Institute, Cary, North Carolina, v. 9.4). The research ethics board of Laval University approved the study.
Results
Study Population
From 2006 to 2016, 30,137 adults were hospitalized for major trauma (ISS ≥ 12) in one of the 57 trauma centers in the province of Quebec, Canada. We excluded 33 patients admitted with isolated burns, 399 patients with isolated fractures following a low fall, 1,677 patients dead on arrival, 166 who left against medical advice and 487 who had missing data for sex or comorbidities. To calculate surgical intensity, we also excluded 1,487 patients who died within 72 hours of arrival. In the final study sample, 17,001 patients had an orthopedic injury, 12,88 patients had a neurotrauma and 9,816 patients had a thoracoabdominal injury. Sixty percent of orthopedic, 70% of neurological and 55% of thoracoabdominal procedures were conducted in the first 72 hours following admission.
In the orthopedic population, 59% of patients had a minor orthopedic injury (AIS 1-2) and 94% had concomitant injuries (Supplemental digital content 1). Most neurotrauma had concomitant injuries (70%) and falls were the leading cause of their injuries (52%). More neurotrauma were transferred in from another hospital (60%) than other populations and most were treated in level I trauma centers (75%). The thoracoabdominal
