Abstract

Background. 心臓外科手術における死亡率を上昇させる危険因子はいくつか示されている。 しかし，心臓手術前の独立した危険因子としての左室拡張末期圧（LVEDP）の重要性は不明である

方法. この観察研究では，1996年から2000年にモントリオール心臓研究所で心臓外科手術を受けた連続した成人患者3024名を調査した。 主要アウトカムは院内死亡率で、これらの患者のうち99人（3.3％）が死亡した

結果。 単変量解析の対象となった35の変数のうち、23の変数が死亡率と有意な関連を示した。 ステップワイズ多変量ロジスティック回帰により，LVEDPは心臓手術後の死亡率の独立した予測因子として同定された。 死亡率を予測するモデルの受信者動作特性曲線下面積は0.85であった＜7469＞＜676＞結論。 LVEDPの上昇は心臓外科手術における死亡率の独立した予測因子である。 この変数は左室駆出率とは独立している。

いくつかの危険因子は心臓手術における死亡率と病的状態の上昇に寄与している。 これらは、女性の性別、70歳以上の年齢、左室駆出率（LVEF）の低下、病的肥満、反復手術、手術の種類と緊急性、関連疾患の存在などである。1-5 しかし、心臓手術前の独立した予測因子としての左室拡張末期圧（LVEDP）の重要性は不明確である。 LVEDPの上昇は心臓手術の予後悪化と相関することが示されていますが、これらの研究の多くでは、LVEFと比較して独立した危険因子であるとは認められておらず1,6、心臓再灌流手術を受ける患者さんでのみ検討されています4。さらに、LVEDPの上昇は収縮機能障害と関連している場合と関連していない場合があり、拡張期心不全に関する欧州研究グループにより定義されたLVEFが低下しない場合の拡張機能障害も示唆されています7。 近年、心エコーを用いて診断される術前の拡張機能障害が心臓手術後の術後合併症と関連していることが知られています8-10。術前の左室拡張機能障害は収縮機能障害と同様に重要な予測因子であることがわかりました8。 そこで我々は、術前のLVEDP上昇と心臓手術後の死亡率の関係を明らかにするために観察研究を実施した。 我々の仮説は、術前のLVEDP上昇は心臓手術における死亡率を予測する上でLVEFと同様に重要な独立した危険因子であるというものである。

方法

患者

品質保証の目的で、麻酔科は心臓手術を受けるすべての患者に関するデータベースを保持している。 この観察研究では，1996年から2000年にモントリオール心臓研究所で心臓手術を受け，心臓手術前にLVEDPとLVEFの両方が測定された成人患者3024人（その期間に手術を受けた患者の61%）を対象とした。 当院の研究・倫理委員会から承認を得た。 術前の心エコーによる拡張機能障害の評価が可能になったのは、当施設では1999年からである。 術前、術中、術後のデータは病院のデータベースから抽出した。 冠動脈バイパス術（CABG），弁膜症およびその他の複雑な心臓手術を受けた患者を対象とした．

Definition of preoperative data

術前データは以下の変数について収集した：患者の年齢と性別、肥満度、喫煙歴、術前の内科治療、最近の心筋梗塞、高血圧、糖尿、動脈硬化、慢性肺疾患、神経障害、ペースメーカー使用、LVEDPとLVEF、ヘモグロビン濃度、プラズマクレアチニン濃度と心臓用薬物。

不安定狭心症は，手術前6週間に記録されたエピソードの発生と定義された。 手術待ちの入院中のクレッシェンド狭心症または主左動脈狭窄症の患者もこのカテゴリーに含まれた。 うっ血性心不全は、臨床的または放射線学的徴候の有無にかかわらず、肺うっ血のエピソードが存在するか、過去に記録された場合に報告された。 頸部血管の動脈硬化は、総頸動脈、内頸動脈、外頸動脈のいずれかに狭窄があるか、椎骨動脈に狭窄があるか、身体検査で頸動脈の拍動が確認された場合に診断された。 末梢血管疾患は、間欠性跛行、末梢血管の手術歴、または頸部以外のすべての動脈に動脈硬化性疾患があることで判断した。

LVEFは、左心室撮影11、エコー12または核医学13によって手術前に報告された最後の測定値を採用し、最も低い値を選択した。 LVEDPは左心室造影の前にカテーテル検査室で較正済み液体充填システムを用いて測定した。 LVEDPは、心室圧力のアップストロークの傾きが変化する点として左心室圧トレース上で特定されるZ点で測定され、ECG Q波の約50ms後、一般にECG R波と一致した14

外科手術はCABG、弁膜、複合弁、再手術およびその他に分類された。 複雑な手術は、多弁またはCABGを伴う弁膜症であった。 上行胸部大動脈手術や心筋梗塞の合併症に対する手術も含まれる。 オフポンプ心臓手術と下行大動脈または動脈管開存の手術は除外した。

統計解析

結果は，連続変数については平均（sd）として，カテゴリー変数についてはパーセントとして表されている。 どの周術期変数が死亡に関連するかを確定するために、単変量解析（連続変数についてはt検定、カテゴリー変数についてはピアソンχ2検定）を用いた。 一変量解析でP値＜2185＞0.25の変数のみが、多変量解析の主要転帰の潜在的予測因子として考慮された。 多変量解析モデルを構築する前に，冗長な変数の数をさらに減らすために，変数のクラスタリングが採用された． その後、多段階ロジスティック回帰分析を行い、死亡の独立した予測因子を決定した。 P値＜2185＞0.05は統計的に有意であるとみなされた。

モデルの安定性の問題に取り組むため、より正確には死亡率を予測するモデルにLVEDPを含めることの重要性を評価するため、各複製における変数の段階的選択を伴うブートストラップ再サンプリング手順が実施された16

3419サイズの5000（5000）ブートストラップサンプルが置換で抽出された。 元の標本では、前述の臨床的に関連するすべての変数のステップワイズ・ロジスティック回帰が実施された。 ブートストラップ標本でLVEDPが選択されるか否かを決定する目的で，各複製で同じ統計的アプローチを適用した。 結果はLVEDPの選択率、つまり5000のブートストラップサンプルのうちLVEDPがモデルで選択された回数として示される

Results

合計3024人の患者が調査された。 死亡は99例（3.3％）であった。 死亡率に関する患者の特徴を表1に報告する。 99人の死亡のうち，57％は血行動態不安定または外科的合併症，23％は敗血症，8.5％は呼吸器疾患，3％は神経学的原因，8.5％は雑多な原因に起因するものであった。 ステップダウンユニットを含む集中治療室と病院での平均滞在日数は、生存者でそれぞれ4日と8日であった。 7469>

単変量解析の対象となった35の変数のうち、23の変数が死亡の発生と有意な関連を示した。 多重ステップワイズ・ロジスティック回帰により、心臓手術後の死亡の独立した予測因子として8つの変数が同定された（表2）。 これらは、年齢、体重、高血圧、糖尿病治療、再手術、LVEDP、LVEF、心肺バイパスの期間であった。 死亡率予測における受信者動作特性（ROC）曲線下面積は0.85であった。 LVEDPは独立して死亡率を予測した .

冠動脈再灌流術のみを受けた患者（n=2445）で，LVEDP≦9911>19 mm Hg，LVEF＜2185＞または≧30%で層別化すると，低LVEFでLVEDP上昇群では死亡10例（12%）に対して，低LVEDPでは全くなかった（P <0.0001) （表3）…． 非冠動脈血行再建術のみを受けた患者（n=895）で、LVEDP≦9911＞19mmHg、LVEF＜2185＞または≧30％で層別化すると、低LVEF・低LVEDP群（n=28）では2例（7%）の死亡が認められたのに対し、LVEF・高LVEDP群（n=46）では5例（11%）（P=0.001）であった。1475）（表4）。

死亡率の解析では、5000ブートストラップサンプルでロジスティック回帰を行い、3662（73.23％）の再現でLVEDPが有意水準0.05でモデルに含まれることが示された。 このことから、LVEFや心臓手術の種類に加えて、LVEDPを死亡の予測因子として選択すべきであると考えられる。

考察

本研究により、LVEDPの上昇はLVEFとは独立した心臓手術後の死亡予測因子であることが明らかとなった。 これは、LVEDPの上昇は、予後因子として知られている収縮期だけでなく拡張期機能障害とも関連しているという仮説と一致している17-21。さらに、術前の拡張期機能障害が術後合併症を引き起こしやすいという最近の心エコー検査の観察も支持している8。-10

過去10年間、心臓手術後の死亡率と病的状態の予測因子を特定した世界的な研究がいくつかあるが、LVEDPの重要性を強調したものはほとんどない。

O’Connorら4人は、1992年の前向き地域試験に、単独CABGを受ける患者3055人を登録した。 院内死亡率は4.3％であり，LVEDP＜9911＞22mmHgの患者はLVEDP≦14mmHgの患者に比べ，死亡リスクが約2倍上昇することがわかった（OR 2.1；P=0.005 ）。 性別、年齢、LVEDP、駆出率、併存疾患、再手術、体表面積を用いた彼らのモデルのROCは0.76であった。 O’Connorの研究集団の特徴は、その詳細が報告されていないため、我々の研究集団と比較することはできない。 しかし、LVEDPは彼らのコホートの77.8％しか測定されておらず、彼らは非CABG患者を除外し、LVEDPに関連した術後合併症は含まれていない。 我々のモデルでは，人口の30％が非血行再建術を受けていた。

LVEDPの上昇は，いくつかの理由から心臓手術後の死亡を助長する可能性がある。 第一に，死亡率のよく知られた危険因子である左心室機能の低下とよく関連している。2,4,5,15,22-26 第二に，LVEDP上昇のよくある原因の一つは，拡張機能障害の危険因子27で，不十分な心筋保護による先天的手術28における既知の手術危険因子である左心室肥大症である。 左室肥大の存在は、エネルギー産生における解糖への依存度の増加、および興奮-収縮カップリングにおけるカルシウム調節の変化と関連する29。 しかし、一般的に左室肥大と関連する高血圧は、死亡率の独立した予測因子であることがわかった。

第三に、収縮機能が正常でLVEDPが上昇した患者は、充填異常と関連するLVEDP上昇の有害作用により心臓手術後に死亡リスクが高くなるという可能性がある。 これらの異常な負荷条件により、患者は周術期の、一方では低血糖、他方では容量過多という負荷条件の急激な変化に対して非常に敏感になっている可能性がある。 このような状況は、拡張機能障害の典型である。 Redfieldら21は、無作為に選んだ2042人の患者の研究で、軽度の拡張機能障害の存在でさえ、長期生存率を低下させることを示した。 5,15,22,30,31 LVEFが著しく低下した41人の患者の研究において、Maslowら32は、関連する右心室機能低下のある患者はすべて心臓手術後2年以内に死亡していることを観察した。 このグループでは、平均肺動脈圧が高く、拘束性左室拡張機能障害（より重症なタイプ）が右室機能障害患者に多くみられた。 LVEDPは測定されなかったが，重度の左室拡張機能障害はLVEDPの上昇と関連している。

Limitations

本研究にはいくつかの限界がある。 第一に，我々のコホートはLVEFとLVEDPの測定が可能な患者群から選択され，LVEDPを測定するかどうかは心臓専門医に任されたものである。 その結果、診断用心臓カテーテル検査の際に、LVEDPが特定の集団で測定されているため、選択バイアスが生じる可能性がある。 しかし、その期間に手術された患者の61％で測定可能であった。 LVEDPが高く、LVEFが正常な患者には拡張機能障害がある可能性があるが7、これらは粗い測定値であり、拡張機能の評価において心エコー検査基準ほどの正確さはない。 しかし、この集団では術前の心エコーによる拡張機能障害の評価はできなかった。 また、非血行再建手術を受けている患者も除外していない。 拡張機能障害の評価に用いられる心エコー検査は心臓弁膜症患者では行われないことが多く、我々の患者でもこれらのデータは得られなかった。 しかし、LVEDPの上昇は手術の種類に関係なく統計的に有意であることがわかった。 LVEFの測定は収縮力と後負荷に依存するが、その値は定常的な前負荷の状態では比較的一定である34。 そのため、他の方法でLVEFを得た患者とはタイミングが異なっていた。 しかし、いくつかの研究では、LVEFの測定方法の違いによって良い相関があることが示されている13,35 最後に、外科手術も一つの施設の8人の外科医と9人の麻酔科医によって行われた。 7469＞＜9391＞結論＜5303＞＜676＞以上のことから、LVEDPの上昇は心臓手術における死亡率の独立した危険因子であることがわかった。 今後の研究では、術前の拡張機能障害の重要性と麻酔科医にとっての臨床的意味を探る必要がある」

A.Y.D. は、「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」によって支援を受けています。

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