결핵에 의한 급성호흡곤란증후군의 사망률 및 예후 예측인자

Mortality and Prognostic Factors in Acute Respiratory Distress Syndrome due to Tuberculosis

Article information

Korean J Med. 2011;81(4):458-463
Publication date (electronic) : 2011 October 1
Department of Internal Medicine, Chonnam National University Medical School, Gwangju, Korea
김태옥, 강현욱, 지수영, 반희정, 오인재, 김규식, 김유일, 임성철, 김영철, 권용수
전남대학교 의과대학 내과학교실
Correspondence to Yong Soo Kwon, M.D.   Respiratory and Critical Care Medicine, Chonnam National University Hospital, 671 Jebong-ro, Dong-gu, Gwangju 501-757, Korea   Tel: +82-62-220-6296, Fax: +82-62-225-8578, E-mail: yskwon@chonnam.ac.kr
*

This study was financially supported by Chonnam National University, 2010.

Received 2011 June 28; Revised 2011 July 11; Accepted 2011 July 28.

Abstract

목적:

본 연구는 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군의 사망률 및 사망 예측인자를 알아보기 위해 시행하였다.

방법:

전남대학교병원에서 2005년 1월부터 2010년 12월까지 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군으로 치료받은 19명의 환자들을 대상으로 인구학적, 임상적, 영상의학적, 검사실 정보를 후향적으로 조사하였다.

결과:

모든 환자들의 연령의 중앙값은 71세이고 호흡곤란(90%)이 가장 흔한 증상이었다. 사망률은 73%였다. APACHE III 점수와 psi 점수의 중앙값은 각각 81.9 (IQR 59.0-92.0)와 111.0 (IQR 77.0-131.0)이었다. PSI 점수는 사망 군에서 높았다(55.0 vs. 122.0, p = 0.016). 사망 군에서 입원 전 결핵치료를 시작한 경우가 적었고(13% vs. 75%, p = 0.037) 입원부터 결핵치료 시작까지 시간이 짧았다(3 vs. 0 days, p = 0.049). 가장 흔한 사망원인은 교정되지 않는 쇼크(53%)였다.

결론:

결핵에 의한 급성호흡곤란증후군의 사망률은 높았고 결핵치료의 지연이 사망과 연관이 있을 것으로 추정한다.

Trans Abstract

Background/Aims:

Acute respiratory distress syndrome (ARDS) due to tuberculosis (TB) is a rare disease, but its mortality is believed to be high. The aim of this study was to evaluate the mortality rate and prognostic factors of ARDS.

Methods:

We retrospectively reviewed the demographic, clinical, radiologic, and laboratory data of 19 patients with ARDS due to active pulmonary TB at Chonnam National University Hospital between January 2000 and December 2010.

Results:

The median age of patients was 71.1 (interquartile range [IQR] 51-74) years. None had a history of TB treatment. The most common symptoms were dyspnea (90%), fever (68%), and cough (53%). The overall in-hospital mortality was 73%. The median acute physiologic assessment and chronic health evaluation (APACHE) III score and pneumonia severity index (PSI) were 81.9 (IQR 59.0-92.0) and 111.0 (IQR 77.0-131.0), respectively. The PSI was significantly higher in non-survivors than in survivors (55.0 vs. 122.0; p = 0.016). The rate of TB treatment before admission was significantly higher in survivors than in non-survivors (75% vs. 13%; p = 0.037). The time from admission to treatment initiation was significantly longer in non-survivors than in survivors (3 vs. 0 days; p = 0.049). The median duration of mechanical ventilation was 11 days (IQR 5-16 days). The most common cause of death was a refractory shock (53%).

Conclusions:

The overall mortality rate of ARDS due to pulmonary TB was high. A high PSI score and delay of TB treatment may be risk factors for a poor outcome of ARDS due to pulmonary TB. (Korean J Med 2011;81:458-463)

서 론

결핵에 의한 급성호흡곤란증후군은 드물게 발생하지만 예후는 좋지 않은 것으로 알려져 사망률이 89%까지 보고되었다[1-5]. 그러나 대부분의 연구들이 대상 환자 수가 많지 않은 후향적 연구들이다.

결핵에 의한 급성호흡곤란증후군의 예후에 대한 인자를 조사한 연구는 많지 않지만 급성호흡곤란증후군을 포함한 급성호흡부전에서 진단과 치료의 지연이 중요한 사망 원인으로 보고되었다[6]. 진단 지연의 원인으로 적절한 진단 방법을 사용하지 못하였거나 임상적, 영상의학적 소견을 결핵 외의 다른 세균성 폐렴 또는 폐암 등과 같은 다른 질병으로 판단한 것이었다[6].

본 연구는 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군 환자들의 사망률과 사망과 관련된 예후인자를 알아보기 위해 시행하였다.

대상 및 방법

대상 환자

2000년 1월부터 2010년 12월까지 전남대학교병원 내과중환자실에 입원하여 활동성폐결핵으로 항결핵제치료를 받았던 34명의 환자를 대상으로 하였다. 이들 중 급성호흡곤란증후군의 진단기준에 부합하지 않는 6명(PaO2/FiO2 ratio > 200)과 결핵에 의한 파괴된 폐를 가진 9명을 제외한 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군으로 인공호흡기치료를 받은 환자 19명을 대상으로 임상적 특징, 검사 소견, 흉부 방사선 사진과 고해상도전산화단층촬영 소견 및 치료 등에 대해 후향적으로 살펴보았다. 나이, 성별, 입원 당시의 동반 질병 및 증상, 중환자실 입실 당시의 acute physiology and chronic health evaluation (APACHE) III 점수, 병원 입원 당시의 폐렴 중증도 지표(Pneumonia severity index, PSI) 점수, 동맥혈가스분석, 혈액 화학검사, 객담 항산균 도말검사 및 배양검사, 폐외 결핵의 동반 여부, 영상소견, 입원 전 결핵 치료 여부, 입원부터 결핵 치료까지의 시간, 인공호흡기 사용기간, 중환자실 입실기간, 사망률, 사망원인에 대해 의무기록 및 영상소견을 조사하였다.

결핵의 진단 및 치료

활동성 폐결핵의 진단은 객담이나 기관지 내시경하 기관지 세척액 또는 기관지 폐포 세척 액을 BACTEC MGIT 960 system (Becton Dickinson, USA)을 이용하여 배양하고 배양된 항산균은 동시다중 유전자 검사(multiplex PCR)를 이용하여 결핵 균과 비결핵 항산균을 구별하였다[7].

결핵에 의한 급성호흡곤란증후군의 진단은 객담 검사상 결핵이 동정되고 흉부 방사선 사진에서 광범위한 결핵에 의한 폐병변이 의심되며 진단 당시 박테리아나 바이러스 등 다른 원인이 없는 경우로 정의하였다. 급성호흡곤란증후군은 1994년 American-European Consensus Conference의 정의를 이용하여 진단하였다[8].

영상소견에 따른 구별은 흉부 방사선 검사와 흉부 전산화 단층 촬영의 결과를 바탕으로 속립성 결핵과 결핵성 폐렴으로 구별하였으며 영상소견은 흉부 방사선 전문의가 판독하였다.

결핵의 치료는 결핵 치료의 지침서에 따른 표준 항결핵제 병합요법을 사용하였다[9]. 스테로이드는 환자의 상태에 따라 담당의사가 사용 여부를 결정하였다.

통계

연속변수에 대해서는 중간값과 사분위수(interquartile range, IQR)로 표시하였고, 나머지에 대해서는 빈도수 및 백분위수로 나타내었다. 성별, 동반질환, 결핵의 형태, 객담 도말 검사, 방사사선학적 소견, 투베르쿨린 검사 등에 대해서는 Pearson’s Chi-square test 또는 Fisher’s exact test를 시행하였고 나이, 증상발생기간, 혈액검사, APACHE III score, PSI 등 연속변수에 대해서는 Mann-Whitney U test를 시행하였다. p < 0.05일 때 통계적 의의가 있는 경우로 하였다.

결 과

대상 환자의 특성

총 19명의 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군 환자 중 10명은 남자였고 연령의 중앙값은 71세(IQR 51-74세)였다. 입원 시 동반질환으로 당뇨가 5명(26%)으로 가장 많았다. 모든 환자들에서 과거 결핵력이 없었다. 결핵의 형태는 속립성 결핵(53%)과 폐렴(47%)이 비슷한 빈도로 나타났다. 호흡곤란(90%)이 가장 흔한 증상이었고 대부분의 환자들(95%)에서 결핵이 폐의 양측을 침범하는 질병을 가지고 있었다. 입원 당시의 PSI 점수 중앙값은 111 (IQR 77-131)이고 중환자실 입실 시의 APACHE III 점수 중앙값은 81.9 (IQR 57.0-92.0)였다. 특히 PSI 점수는 사망 군에서 통계적으로 유의하게 높게 나타났다(122 vs. 55, p = 0.016, Table 1). 병원 입원에서 인공호흡시작까지의 시간은 중앙값 1일(IQR 0-2일)이었고 생존 군과 사망 군에서 차이는 없었다(1일 vs. 1일, p = 1.000).

Baseline characteristics of patients with acute respiratory distress syndrome due to pulmonary tuberculosis

대상 환자의 검사실 검사 결과 및 영상의학적 검사 결과

입원 당시 일반 혈액 검사상 백혈구 수치의 중앙값은 10,200/mm3로 정상 수치보다 상승되었다. 일반 화학 검사에서 AST, ALT의 중앙값은 41 IU/L과 37 IU/L로 정상의 상한선에 해당하였다. 혈중 알부민은 중앙값 2.4 g/dL로 1명을 제외한 모든 환자에서 정상보다 낮았다. PaO2/FiO2의 중앙값은 127로 심한 산소화부전 상태를 보이고 있었다. 영상의학적 소견으로 속립성 결절(58%)이 가장 흔하게 관찰되었고, 미만성 젖빛유리혼탁(47%)과 경화(47%)가 다음으로 흔하게 관찰되었다. 그러나 입원 당시의 혈액 검사와 영상의학 소견에 따른 생존 군과 사망 군의 차이는 없었다(Table 2).

Initial laboratory and radiologic findings of patients with acute respiratory distress syndrome due to pulmonary tuberculosis

치료 및 입원 중 경과

19명 모두에서 표준 항결핵제 병합치료제 치료가 시행되었다. 전체 환자 중 15명이 사망하여 79%의 사망률을 보였다. 내원 당시 결핵을 진단받고 치료 중인 환자는 생존 군에서 3명(75%) 사망 군에서 2명(13%)으로 두 군 간에 통계적으로 의미 있는 차이를 보였다(p = 0.037). 입원 후 치료시작까지의 시간 또한 생존 군과 사망 군에서 차이를 보여 사망 군에서 더 늦게 결핵약이 시작되었다(0 vs. 3 days, p = 0.049). 스테로이드 투여를 받은 환자가 5명 있었으나 생존 군과 사망 군에 차이는 없었다. 인공호흡기 사용기간과 중환자실 재원 기간은 각각 중앙값 11일, 22일이었으나 생존 군과 사망 군에서 차이는 없었다. 폐혈증과 결핵 이외의 세균성 폐렴과 다발성 장기부전의 발생은 각각 26%, 53%, 42%에서 발생하였고, 사망 군에서 더 많이 발생하였으나 대상 환자 수가 적어 통계적 차이는 없었다(Table 3). 사망원인으로는 쇼크(53%)가 가장 많았고 저산소화혈증(26%)이 다음으로 많았다.

Treatment and outcome of patients with acute respiratory distress syndrome due to pulmonary tuberculosis

고 찰

본 연구에서 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군의 사망률은 79%로 높았고 사망 군에서 생존 군에 비해 입원 시 PSI 점수가 높고 결핵 치료 시작이 늦었다.

급성호흡곤란증후군은 감염 등의 원인으로 저산소증을 유발하는 치명적인 질환으로 과거에 비해 사망률이 감소하였으나 여전히 사망률이 높아 최근의 사망률은 관찰연구에서 44%, 무작위 배정에 의한 연구에서는 36.2%로 보고되었다[10]. 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군의 사망률은 41%에서 89%까지 다양하게 보고되었다[5]. 그러나 연구들의 대상 환자수가 8-29명으로 적고 대상 환자들의 중증도와 연령이 다양해서 사망률의 직접적인 비교는 힘들다. 최근의 한 보고에서는 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군에서 사망률이 22.2%로 낮게 보고되었다. 그러나 이 연구는 대상 환자 수가 9명으로 작고, 대상 환자들의 평균연령이 44.9 ± 12.6으로 본 연구의 평균 연령 60.8 ± 20.4보다 젊고, 저산소증 정도를 나타내는 PaO2/FiO2가 148 ± 43.1로 본 연구의 123.5 ± 31.9보다 높아 본 연구의 환자들보다 저산소증 정도가 덜 심했을 것으로 추정된다[4].

활동성 결핵의 빠른 진단과 치료는 결핵의 예후를 결정하는 데 중요해서 결핵치료 지연은 활동성 결핵 환자의 생존율 감소를 초래할 수 있다[11]. 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군에서도 결핵치료가 늦어질수록 사망률이 증가할 것으로 추측되지만 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군만을 대상으로 한 연구는 없고 99명의 결핵에 의한 급성호흡부전 환자를 대상으로 한 연구에서 증상발생부터 치료까지 1달 이상 지난 경우가 사망의 독립적인 예측인자로 보고되었다[6]. 본 연구에서는 생존 환자에서 병원 입원 전 결핵치료를 한 경우가 많았고 입원부터 결핵치료까지의 시간이 짧았다. 따라서 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군에서도 항결핵제의 빠른 투여가 환자의 예후에 중요할 것으로 추정된다. 그러나 본 연구는 후향적 연구로 증상 발생의 정확한 시간을 알 수 없어 병원 입원 시부터 치료까지의 시간을 측정하여 정확한 치료 지연을 측정하지 못하였고, 생존 군과 사망 군의 입원부터 결핵치료까지의 중앙값 차이가 3일 정도밖에 나지 않아 이 차이가 사망과 직접적 관계가 있는지 명확하지 않은 단점이 있다.

PSI 점수는 병원 내원 시의 연령, 동반질환, 맥박, 혈악, 체온과 같은 신체검사와 혈액 및 방사선 검사를 토대로 점수를 산출하여 지역사회 폐렴에서 환자의 사망률과 이환율을 예측한다[12]. 본 연구에서는 입원 시의 PSI 점수가 사망 군에서 통계적으로 유의하게 높아 사망의 예측인자로의 가능성을 제시하였다. 그러나 저자들이 찾아본 바에 의하면 결핵 환자만을 대상으로 PSI 점수가 환자들의 사망률과 이환율을 예측할 수 있는지에 대한 연구는 없었다. 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군의 임상양상은 급격히 악화되는 중증의 지역사회 폐렴의 임상양상과 비슷하다. 한 보고에 의하면 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군은 호흡곤란의 발생부터 입원까지의 중앙값이 5일 이내로 짧았다[4]. 본 연구에서도 입원부터 인공호흡치료 시작까지 시간의 중앙값이 1일(IQR 0-2일)로 짧아 증상의 급격한 악화를 보였다. 따라서 PSI 점수는 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군의 예후를 예측하는 데에 유용할 수 있을 것으로 추정한다.

이전 연구들에서 결핵에 의한 급성호흡곤란증후군의 예후와 관련된 인자로 제시한 APACHE II 점수[5,13], 저나트륨혈증[5], 저알부민혈증[6], 흉부사진에서 결핵이 침범한 폐엽 수[6], 패혈증[13]은 본 연구에서는 생존 군과 사망 군에 차이가 없었다.

본 연구는 대상 수가 많지 않은 후향적 연구로서 제한 점을 가지고 있다. 먼저 의무기록을 후향적으로 분석하여 증상발생의 정확한 시간을 찾지 못하여 결핵치료 지연의 정확한 시간을 측정하지 못하였다. 두 번째는 대상 환자 수가 적은 단점이 있다. 특히 높은 사망률 때문에 생존 군이 4명밖에 없어 비록 통계적으로 유의한 차이를 보인 인자들이라고 하더라도 결과 해석에 주의가 필요하다.

결핵에 의한 급성호흡곤란증후군은 흔한 질병은 아니지만 사망률이 높은 질병이다. 결핵은 우리나라에서 여전히 사회적 문제가 되는 질병으로 급성호흡곤란증후군의 원인으로 결핵 또한 고려하여 결핵이 의심되는 경우는 다양한 검사를 통해 빠른 진단 및 치료가 필요할 것으로 생각한다.

References

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2. Penner C, Roberts D, Kunimoto D, Manfreda J, Long R. Tuberculosis as a primary cause of respiratory failure requiring mechanical ventilation. Am J Respir Crit Care Med 1995;151(3 Pt 1):867–872.
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8. Bernard GR, Artigas A, Brigham KL, et al. The American-European Consensus Conference on ARDS: definitions, mechanisms, relevant outcomes, and clinical trial coordination. Am J Respir Crit Care Med 1994;149(3 Pt 1):818–824.
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11. Pablos-Méndez A, Sterling TR, Frieden TR. The relationship between delayed or incomplete treatment and all-cause mortality in patients with tuberculosis. JAMA 1996;276:1223–1228.
12. Fine MJ, Auble TE, Yealy DM, et al. A prediction rule to identify low-risk patients with community-acquired pneumonia. N Engl J Med 1997;336:243–250.
13. Ryu YJ, Koh WJ, Kang EH, et al. Prognostic factors in pulmonary tuberculosis requiring mechanical ventilation for acute respiratory failure. Respirology 2007;12:406–411.

Article information Continued

Table 1.

Baseline characteristics of patients with acute respiratory distress syndrome due to pulmonary tuberculosis

Variables All (n = 19) Survivors (n = 4) Non-survivors (n = 15) p value
Age, yr 71.1 (51.0-74.0) 48.0 (17.5-79.3) 71.0 (61.0-73.0) 0.764
Sex, male 10 (52.6%) 2 (50%) 8 (53.3%) 1.000
Co-morbid conditions
 Diabetes mellitus 5 (26.3%) 0 5 (33.3%) 0.53
 COPD 1 (5.2%) 0 1 (6.7%) 0.211
 Alcoholism 2 (10.5%) 0 2 (13.3%) 0.388
 Malignancy 1 (5.2%) 0 1 (6.7%) 0.211
 LC 1 (5.2%) 0 1 (6.7%) 0.211
 ESRD 0 0 0
 Immunosuppressive treatment 1 (5.2%) 0 1 (6.7%) 0.211
Type of TB 0.603
 Miliary TB 10 (52.6%) 2 (50%) 8 (53.3%)
 Pneumonia 9 (47.4%) 2 (50%) 7 (46.7%)
Symptoms
 Cough 10 (52.6%) 3 (75.0%) 7 (46.7%) 0.582
 Fever 13 (68.4%) 4 (100%) 9 (60.0%) 0.255
 Dyspnea 17 (89.5%) 4 (100%) 13 (86.7%) 1.000
Extrapulmonary TB 2 (10.5%) 0 (0%) 2 (13.3%) 1.000
Bilateral disease 18 (94.7%) 4 (100%) 14 (93.3%) 1.000
Cavity 6 (31.6%) 1 (25.0%) 5 (33.3%) 0.81
APACHE III score 81.9 (57.0-92.0) 77.5 (53.8-86.3) 83.0 (57.0-93.0) 0.368
Pneumonia severity index at admission 111.0 (77.0-131.0) 55.0 (25.5-101.8) 122.0 (81.0-136.0) 0.016

Values are expressed as median (interquartile range) or number (percentage).

APACHE, acute physiologic assessment and chronic health evaluation; COPD, chronic obstructive pulmonary disease; ESRD, end stage renal disease; LC, liver cirrhosis; TB, tuberculosis.

Table 2.

Initial laboratory and radiologic findings of patients with acute respiratory distress syndrome due to pulmonary tuberculosis

Variables All (n = 19) Survivors (n = 4) Non-survivors (n = 15) p value
Laboratory data
 Hemoglobin, g/dL 11.1 (8.9-12.0) 11.8 (9.2-13.3) 10.9 (8.9-12.0) 0.469
 White blood cell count, 103/mm3 10.2 (7.8-15.2) 8.1 (5.4-9.6) 13.2 (8.0-15.9) 0.080
 Neutrophil, % 90.2 (84.9-93.1) 87.9 (81.7-92.8) 90.2 (86.3-93.2) 0.665
 AST, IU/L 41 (30-64) 30 (30-43) 42 (30-104) 0.307
 ALT, IU/L 37 (22-52) 38 (18-49) 26 (22-58) 0.885
 Total bilirubin, mg/dL 0.82 (0.47-1.20) 0.99 (0.78-1.40) 0.50 (0.44-1.29) 0.327
 Creatinine, mg/dL 0.7 (0.6-1.0) 0.6 (0.5-0.7) 0.8 (0.6-1.3) 0.062
 Albumin, g/dL 2.4 (2.1-2.6) 2.4 (2.0-2.8) 2.4 (2.1-2.6) 0.736
 CRP, mg/dL 17.30 (14.90-21.59) 16.10 (4.75-20.70) 18.10 (14.90-21.59) 0.469
 PaO2/FiO2 ratio 127.0 (106.4-150.8) 132.8 (91.5-147.4) 114.0 (106.4-152.1) 0.961
Sputum AFB smear
 Negative 4 (21.1%) 2 (50.0%) 2 (13.3%)
 1+ (1-9/100 Field) 3 (15.8%) 0 3 (20.0%)
 2+ (1-9/10 Field) 9 (47.4%) 1 (25.0%) 8 (53.3%) 0.161
 3+ (1-9/1 Field) 2 (10.5%) 1 (25.0%) 1 (6.7%)
 4+ 1 (5.3%) 0 1 (6.7%)
Radiographic findings
 Miliary nodules 11 (57.9%) 3 (75.0%) 8 (53.3%) 0.603
 Diffuse GGO 9 (47.4%) 2 (50%) 7 (46.7%) 0.667
 Cavities 6 (31.6%) 1 (25.0%) 5 (33.3%) 1.000
 Consolidation 9 (47.4%) 2 (50.0%) 7 (46.7%) 0.667
 Pneumothorax 3 (15.8%) 1 (25.0%) 2 (13.3%) 0.530
 Pleural effusion 6 (31.6%) 1 (25.0%) 5 (33.3%) 1.000

Values are expressed as median (interquartile range) or number (percentage).

AFB, acid-fast bacilli; GGO, ground glass opacity.

Table 3.

Treatment and outcome of patients with acute respiratory distress syndrome due to pulmonary tuberculosis

Variables All (n = 19) Survivors (n = 4) Non-survivors (n = 15) p value
TB treatment before admission 5 (26.3%) 3 (75.0%) 2 (13.3%) 0.037
Time from admission to treatment, day 3 (0-7) 0 (0-1.5) 3 (0-7) 0.049
Steroid treatment 5 (26.3%) 2 (50.0%) 3 (20.0%) 0.272
Duration of MV, day 11 (5-16) 8.5 (4.5-14.8) 13 (5-16) 0.596
Duration of ICU stays, day 12 (5-20) 15 (8-15) 12 (5-16) 0.411
Bacteremia 5 (26.3%) 0 5 (33.3%) 0.530
Pneumonia other than tuberculosis 10 (52.6%) 2 (50.0%) 8 (53.3%) 0.961
Multiple organ failure 8 (42.1%) 0 8 (53.3%) 0.603

Values are expressed as median (interquartile range) or number (percentage).

ICU, intensive care unit; MV, mechanical ventilation.