Abstract

Background. Diversi fattori di rischio hanno dimostrato di aumentare la mortalità in chirurgia cardiaca. Tuttavia, l’importanza della pressione end-diastolica ventricolare sinistra (LVEDP) come fattore di rischio indipendente prima della chirurgia cardiaca non è chiara.

Metodo. Questo studio osservazionale ha esaminato 3024 pazienti adulti consecutivi che sono stati sottoposti a procedure di chirurgia cardiaca presso il Montreal Heart Institute dal 1996 al 2000. L’esito primario era la mortalità in ospedale con 99 morti (3,3%) tra questi pazienti.

Risultati. Delle 35 variabili sottoposte ad analisi univariata, 23 hanno dimostrato un’associazione significativa con la mortalità. La regressione logistica multivariata stepwise ha identificato LVEDP come un predittore indipendente di mortalità dopo la chirurgia cardiaca. L’area sotto la curva caratteristica operativa del ricevitore del modello che predice la mortalità era 0,85.

Conclusioni. LVEDP elevato è un predittore indipendente di mortalità in chirurgia cardiaca. Questa variabile è indipendente dalla frazione di eiezione ventricolare sinistra.

Diversi fattori di rischio contribuiscono ad aumentare la mortalità e la morbilità in chirurgia cardiaca. Questi includono il sesso femminile, l’età superiore ai 70 anni, la ridotta frazione di eiezione ventricolare sinistra (LVEF), l’obesità patologica, la chirurgia ripetuta, il tipo e l’urgenza della chirurgia e la presenza di malattie associate.1-5 Tuttavia, l’importanza della pressione end-diastolica ventricolare sinistra (LVEDP) come predittore indipendente prima della chirurgia cardiaca non è chiara. È stato dimostrato che una LVEDP elevata è correlata a un peggioramento degli esiti in chirurgia cardiaca, ma nella maggior parte di questi studi non è risultata essere un fattore di rischio indipendente rispetto alla LVEF,1,6 ed è stata studiata solo nei pazienti sottoposti a chirurgia di rivascolarizzazione cardiaca.4 Inoltre, una LVEDP elevata può essere associata o meno a una disfunzione sistolica, suggerendo una disfunzione diastolica in assenza di LVEF ridotta, come definito dal gruppo di studio europeo sull’insufficienza cardiaca diastolica.7 Recentemente, la disfunzione diastolica preoperatoria diagnosticata mediante ecocardiografia è stata collegata alle complicazioni postoperatorie dopo la chirurgia cardiaca.8-10 La disfunzione diastolica ventricolare sinistra preoperatoria è risultata essere un fattore predittivo importante quanto la disfunzione sistolica.8 Tuttavia, il significato di questa scoperta in una popolazione più ampia è sconosciuto. Abbiamo quindi condotto uno studio osservazionale per chiarire il rapporto tra elevata LVEDP preoperatoria e la mortalità dopo la chirurgia cardiaca. La nostra ipotesi è che la LVEDP preoperatoria elevata sia un fattore di rischio indipendente importante quanto la LVEF nel predire la mortalità in chirurgia cardiaca.

Metodologia

Pazienti

A fini di garanzia della qualità, il Dipartimento di Anestesiologia mantiene un database su tutti i pazienti sottoposti a chirurgia cardiaca. Questo studio osservazionale ha incluso 3024 pazienti adulti che sono stati sottoposti a operazioni cardiache presso il Montreal Heart Institute dal 1996 al 2000 (61% della popolazione operata in quel periodo) e nei quali sono state misurate sia la LVEDP che la LVEF prima dell’intervento cardiaco. L’approvazione è stata ottenuta dai nostri comitati etici e di ricerca istituzionali. La valutazione ecocardiografica preoperatoria della disfunzione diastolica è diventata disponibile solo nel 1999 nella nostra istituzione. I dati preoperatori, intraoperatori e postoperatori sono stati estratti dal database dell’ospedale. Sono stati inclusi i pazienti sottoposti a innesto di bypass coronarico (CABG), valvolare e altri interventi cardiaci complessi.

Definizione dei dati preoperatori

I dati preoperatori sono stati raccolti per le seguenti variabili: età e sesso del paziente, indice di massa corporea, storia di fumo, trattamento medico prima dell’intervento, infarto miocardico recente, storia di ipertensione, diabete, aterosclerosi, malattia polmonare cronica, deficit neurologico, uso di pacemaker, LVEDP e LVEF, concentrazione di emoglobina, concentrazione di creatinina nel plasma e farmaci cardiaci.

L’angina instabile è stata definita come il verificarsi di episodi documentati nelle 6 settimane precedenti l’intervento. I pazienti con angina crescente o stenosi dell’arteria principale sinistra che erano in ospedale in attesa dell’intervento sono stati inclusi in questa categoria. L’insufficienza cardiaca congestizia è stata segnalata quando erano presenti o precedentemente documentati episodi di congestione polmonare con o senza segni clinici o radiologici. L’arteriosclerosi dei vasi del collo è stata diagnosticata dalla stenosi presente nell’arteria carotide comune, interna o esterna o dalla stenosi dell’arteria vertebrale o dal bruciore carotideo documentato all’esame fisico. La malattia vascolare periferica è stata determinata dall’anamnesi di claudicazione intermittente o precedente operazione vascolare periferica o qualsiasi malattia aterosclerotica in tutte le arterie tranne quelle del collo.

LVEF era l’ultimo valore misurato riportato prima dell’intervento tramite ventricolografia sinistra,11 ecografia12 o medicina nucleare.13 È stato selezionato il valore più basso. LVEDP è stato determinato nel laboratorio di cateterizzazione utilizzando un sistema calibrato riempito di fluido prima di ventriculografia sinistra. La LVEDP è stata misurata al punto Z, identificato sul tracciato della pressione ventricolare sinistra come il punto in cui cambia la pendenza della corsa ascendente della pressione ventricolare, circa 50 ms dopo l’onda Q dell’ECG e generalmente coincidente con l’onda R dell’ECG.14

Le procedure chirurgiche sono state classificate come CABG, valvolari, valvole complesse, rioperatorie e varie. Le operazioni complesse erano multivalvolari o valvolari con CABG. Questo include l’operazione dell’aorta toracica ascendente e la chirurgia per le complicazioni dell’infarto del miocardio. La chirurgia cardiaca off-pump e la chirurgia dell’aorta discendente o del dotto arterioso pervio erano escluse.

I dati intraoperatori raccolti comprendevano la durata del bypass cardiopolmonare, la durata del cross-clamping aortico o il tempo ischemico, la facilità di svezzamento dal bypass cardiopolmonare definita come separazione dal bypass senza farmaci vasoattivi o pompa a palloncino intra-aortica e la perdita di sangue.

Outcomes

L’esito primario in questo studio era la mortalità in ospedale. I pazienti sottoposti a CABG sono stati ulteriormente stratificati in base alla funzione ventricolare sinistra anormale, determinata da LVEF inferiore al 30% o LVEDP superiore a 19 mm Hg. Questi valori di LVEF e LVEDP erano basati su studi precedenti che li hanno identificati come cut-off associati a un aumento della mortalità e della morbilità.5,6,15

Analisi statistica

I risultati sono espressi come media (sd) per le variabili continue o come percentuali per le variabili categoriche. Le analisi univariate (t-test per le variabili continue e il test di Pearson χ2 per le variabili categoriche) sono state utilizzate per stabilire quali variabili perioperatorie erano correlate alla morte. Solo le variabili con valori di P <0,25 nell’analisi univariata sono state considerate come potenziali predittori dell’esito primario per l’analisi multivariata. Il clustering delle variabili è stato impiegato per ridurre ulteriormente il numero di variabili ridondanti prima di costruire un modello multivariato. Poi, l’analisi di regressione logistica multipla stepwise è stata intrapresa per determinare i predittori indipendenti di morte. I valori di P-value <0,05 sono stati considerati statisticamente significativi.

Per affrontare la questione della stabilità del modello e, più precisamente, per valutare l’importanza dell’inclusione di LVEDP in un modello che predice la mortalità, è stata eseguita una procedura di ricampionamento bootstrap con selezione graduale delle variabili in ogni replica.16

Sono stati estratti cinquemila (5000) campioni bootstrap di 3419 con sostituzione. La regressione logistica stepwise di tutte le variabili clinicamente rilevanti descritte in precedenza è stata eseguita nel campione originale. Lo stesso approccio statistico è stato applicato in ogni replica allo scopo di determinare se LVEDP sarebbe stato selezionato o meno nei campioni bootstrap. I risultati sono presentati come percentuali di selezione di LVEDP, cioè il numero di volte che LVEDP è stato selezionato nel modello sui 5000 campioni bootstrap.

Risultati

Sono stati studiati un totale di 3024 pazienti. Ci sono stati 99 decessi (3,3%). Le caratteristiche dei pazienti per la mortalità sono riportate nella tabella 1. Dei 99 decessi, il 57% è stato attribuito a instabilità emodinamica o a complicazioni chirurgiche, il 23% a sepsi, l’8,5% a problemi respiratori, il 3% a cause neurologiche e l’8,5% a cause varie. La durata media della permanenza nell’unità di terapia intensiva, compresa l’unità di step down, e nell’ospedale è stata, rispettivamente, di 4 e 8 giorni per i sopravvissuti. Un totale di 287 (9%) pazienti ha avuto una durata di soggiorno di 2 settimane o più.

Delle 35 variabili sottoposte ad analisi univariata, 23 hanno dimostrato un’associazione significativa con il verificarsi della morte. La regressione logistica multipla stepwise ha identificato otto variabili come predittori indipendenti di morte dopo un intervento cardiaco (tabella 2). Queste erano l’età, il peso, l’ipertensione, il diabete trattato, il re-intervento, la pressione bassa diastolica, la LVEF e la durata del bypass cardiopolmonare. L’area sotto la curva delle caratteristiche operative del ricevitore (ROC) era 0,85 per la previsione di mortalità. Tra i pazienti sottoposti solo a rivascolarizzazione coronarica (n=2445) e stratificati per LVEDP ≤ o >19 mm Hg e LVEF < o ≥30%, nessun decesso è stato osservato nel gruppo con LVEF e LVEDP bassa contro 10 decessi (12%) nel gruppo con LVEF bassa e LVEDP elevata (P<0,0001) (Tabella 3). Tra i pazienti sottoposti solo a rivascolarizzazione non coronarica (n=895) e stratificati per LVEDP ≤ o >19 mm Hg e LVEF < o ≥30%, due morti (7%) sono stati osservati nel gruppo con LVEF bassa e LVEDP bassa (n=28) rispetto a cinque (11%) morti nel gruppo con LVEF bassa e LVEDP elevata (n=46) (P=0.1475) (Tabella 4).

Nell’analisi della mortalità, la regressione logistica è stata eseguita nei 5000 campioni bootstrap, e la LVEDP è stata inclusa nel modello a un livello di significatività 0,05 in 3662 (73,23%) repliche. Questo suggerisce che LVEDP dovrebbe essere selezionato come predittore di mortalità oltre a LVEF e tipo di chirurgia cardiaca.

Discussione

Questo studio rivela che LVEDP elevata è un predittore indipendente di morte dopo chirurgia cardiaca indipendentemente da LVEF. Questo è coerente con l’ipotesi che la LVEDP elevata potrebbe essere associata alla disfunzione sistolica ma anche diastolica, che è un fattore prognostico noto.17-21 Inoltre, supporta la recente osservazione ecocardiografica che la disfunzione diastolica preoperatoria predispone alle complicazioni postoperatorie.8-10

Diversi studi in tutto il mondo hanno identificato i predittori di mortalità e morbilità dopo la chirurgia cardiaca negli ultimi dieci anni,2,4,5,15,22-25 ma pochi di essi hanno sottolineato l’importanza della LVEDP.

O’Connor e colleghi4 in uno studio regionale prospettico del 1992 hanno arruolato 3055 pazienti sottoposti a CABG isolato. Il loro tasso di mortalità in ospedale era del 4,3% e hanno scoperto che i pazienti con LVEDP >22 mm Hg avevano circa un aumento di 2 volte del rischio di mortalità (OR 2,1; P=0,005) rispetto a quelli con LVEDP ≤14 mm Hg. Il ROC del loro modello era di 0,76, utilizzando il sesso, l’età, la LVEDP, la frazione di eiezione, la co-morbilità, il re-intervento e la superficie corporea. Le caratteristiche della popolazione dello studio di O’Connor non potevano essere confrontate con le nostre perché i loro dettagli non erano riportati. Tuttavia, la LVEDP è stata misurata solo nel 77,8% della loro coorte; hanno escluso i pazienti non sottoposti a CABG e le complicazioni postoperatorie in relazione alla LVEDP non sono state incluse. Nel nostro modello, il 30% della nostra popolazione è stato sottoposto a chirurgia non rivascolare.

L’elevata LVEDP potrebbe predisporre alla mortalità dopo la chirurgia cardiaca per diversi motivi. In primo luogo, è comunemente associata a una ridotta funzione ventricolare sinistra, che è un noto fattore di rischio per la mortalità.2,4,5,15,22-26 In secondo luogo, una causa frequente di LVEDP elevata è l’ipertrofia ventricolare sinistra, un fattore di rischio per la disfunzione diastolica27 e un fattore di rischio chirurgico noto nella chirurgia congenita28 secondaria a una protezione miocardica inadeguata. La presenza di ipertrofia ventricolare sinistra sarà associata a una maggiore dipendenza dalla glicolisi per la produzione di energia e un’alterata regolazione del calcio per l’accoppiamento eccitazione-contrazione.29 In questo studio, le misurazioni dell’ipertrofia ventricolare sinistra o della massa non sono state riportate. Tuttavia, l’ipertensione che è comunemente associata all’ipertrofia ventricolare sinistra è risultata essere un predittore indipendente di mortalità.

In terzo luogo, è possibile che i pazienti con funzione sistolica normale e LVEDP elevata siano a più alto rischio di mortalità dopo la chirurgia cardiaca a causa dell’effetto deleterio di LVEDP elevata con anomalie di riempimento associate. Queste condizioni di carico anomalo possono rendere il paziente molto sensibile ai cambiamenti perioperatori, spesso bruschi, delle condizioni di carico con ipovolemia da un lato e sovraccarico di volume dall’altro. Questa situazione è tipica della disfunzione diastolica. Redfield e colleghi21 in uno studio su 2042 pazienti selezionati in modo casuale hanno dimostrato che la presenza di una disfunzione diastolica anche lieve riduce la sopravvivenza a lungo termine.

Infine, i pazienti con LVEDP elevata potrebbero avere un’ipertensione polmonare secondaria associata,30 una variabile legata a un aumento della morbilità e della mortalità in cardiochirurgia. 5,15,22,30,31 In uno studio di 41 pazienti con grave riduzione della LVEF, Maslow e colleghi32 hanno osservato che tutti i pazienti con disfunzione ventricolare destra ridotta associata sono morti entro 2 anni dalla chirurgia cardiaca. In questo gruppo, la pressione media dell’arteria polmonare era più alta e la disfunzione diastolica ventricolare sinistra restrittiva (il tipo più grave) più comune nei pazienti con disfunzione ventricolare destra. Anche se la LVEDP non è stata misurata, la disfunzione diastolica ventricolare sinistra grave è associata a LVEDP elevata.

Limitazioni

Questo studio ha diverse limitazioni. In primo luogo, la nostra coorte è stata selezionata da un gruppo di pazienti in cui erano disponibili misure di LVEF e LVEDP, e la decisione di misurare LVEDP è stata lasciata al cardiologo. Di conseguenza, durante il cateterismo cardiaco diagnostico potrebbe essere introdotto un bias di selezione poiché la LVEDP è stata misurata in una popolazione specifica. Tuttavia, era disponibile nel 61% della popolazione operata in quel periodo. Nonostante il fatto che i pazienti con LVEDP elevata e LVEF normale potrebbero avere una disfunzione diastolica,7 queste sono misurazioni grezze e non possono essere accurate quanto i criteri ecocardiografici nella valutazione della funzione diastolica. La valutazione ecocardiografica preoperatoria della disfunzione diastolica non era, tuttavia, disponibile in quella popolazione. Inoltre, non abbiamo escluso i pazienti sottoposti a chirurgia non rivascolare. Le misurazioni ecocardiografiche utilizzate nella valutazione della disfunzione diastolica spesso non vengono eseguite nei pazienti con cardiopatia valvolare, e questi dati non erano disponibili nei nostri pazienti. Tuttavia, abbiamo trovato che LVEDP elevato è rimasto statisticamente significativo indipendente dal tipo di procedura chirurgica. Diversi studi hanno anche dimostrato che i modelli diastolici anomali nella disfunzione valvolare, come nell’insufficienza mitralica e aortica, sono utilizzati nella stratificazione della gravità.33 La misurazione della LVEF dipende dalla contrattilità e dal postcarico, ma il suo valore è relativamente costante in condizioni di precarico stazionario.34 Nel nostro studio, è stata ottenuta tramite angiografia nel 75% dei nostri pazienti perché la LVEDP è stata misurata contemporaneamente. Pertanto, la tempistica è stata diversa in coloro in cui la LVEF è stata ottenuta con un altro metodo. Tuttavia, diversi studi hanno dimostrato una buona correlazione tra le diverse tecniche di misurazione della LVEF.13,35 Infine, anche le procedure chirurgiche sono state eseguite da otto chirurghi e nove anestesisti di un unico istituto. Tutti questi fattori che non sono stati controllati negli studi precedenti, tuttavia, richiederebbero di essere affrontati in futuri studi multicentrici sull’importanza della disfunzione diastolica preoperatoria in chirurgia cardiaca.

Conclusione

In sintesi, una LVEDP elevata è un fattore di rischio indipendente di mortalità in chirurgia cardiaca. Studi futuri dovrebbero esplorare l’importanza della disfunzione diastolica preoperatoria e le implicazioni cliniche per l’anestesista.

A.Y.D. è sostenuto dal ‘Fonds de la Recherche en Santé du Québec, la Fondation de l’Institut de Cardiologie de Montréal et les Instituts de Recherche en Santé du Canada’.