Abstract

Background. Wykazano, że kilka czynników ryzyka zwiększa śmiertelność w leczeniu kardiochirurgicznym. Jednak znaczenie ciśnienia końcoworozkurczowego lewej komory (LVEDP) jako niezależnego czynnika ryzyka przed zabiegiem kardiochirurgicznym jest niejasne.

Metoda. W tym badaniu obserwacyjnym analizowano 3024 kolejnych dorosłych pacjentów, którzy przeszli zabiegi kardiochirurgiczne w Montreal Heart Institute w latach 1996-2000. Pierwszorzędowym wynikiem była śmiertelność wewnątrzszpitalna z 99 zgonami (3,3%) wśród tych pacjentów.

Wyniki. Spośród 35 zmiennych poddanych analizie jednoczynnikowej, 23 wykazały istotny związek ze śmiertelnością. Wielowariantowa regresja logistyczna krok po kroku wyłoniła LVEDP jako niezależny predyktor śmiertelności po zabiegach kardiochirurgicznych. Obszar pod krzywą charakterystyki odbiornika dla modelu przewidującego śmiertelność wynosił 0,85.

Wnioski. Podwyższone LVEDP jest niezależnym predyktorem śmiertelności w leczeniu kardiochirurgicznym. Zmienna ta jest niezależna od frakcji wyrzutowej lewej komory.

Several risk factors contribute to increased mortality and morbidity in cardiac surgery. Należą do nich płeć żeńska, wiek powyżej 70 lat, obniżona frakcja wyrzutowa lewej komory (LVEF), chorobliwa otyłość, powtórny zabieg operacyjny, rodzaj i pilność zabiegu oraz obecność chorób towarzyszących.1-5 Niejasne jest jednak znaczenie ciśnienia końcoworozkurczowego lewej komory (LVEDP) jako niezależnego czynnika prognostycznego przed zabiegiem kardiochirurgicznym. Wykazano, że podwyższone LVEDP koreluje z pogorszeniem wyników leczenia kardiochirurgicznego, ale w większości tych badań nie uznano go za niezależny czynnik ryzyka w porównaniu z LVEF,1,6 a ponadto badano je tylko u pacjentów poddawanych zabiegom rewaskularyzacji serca.4 Ponadto podwyższone LVEDP może, ale nie musi, wiązać się z dysfunkcją skurczową, sugerując dysfunkcję rozkurczową przy braku zmniejszonej LVEF zgodnie z definicją European Study Group on Diastolic Heart Failure.7 Ostatnio przedoperacyjna dysfunkcja rozkurczowa rozpoznana za pomocą echokardiografii została powiązana z powikłaniami pooperacyjnymi po zabiegach kardiochirurgicznych.8-10 Stwierdzono, że przedoperacyjna dysfunkcja rozkurczowa lewej komory jest równie ważnym czynnikiem prognostycznym jak dysfunkcja skurczowa.8 Jednak znaczenie tego odkrycia w większej populacji jest nieznane. Dlatego przeprowadziliśmy badanie obserwacyjne, aby wyjaśnić związek między podwyższonym przedoperacyjnym LVEDP a śmiertelnością po operacji kardiochirurgicznej. Naszą hipotezą jest to, że podwyższone przedoperacyjne LVEDP jest niezależnym czynnikiem ryzyka równie ważnym jak LVEF w przewidywaniu śmiertelności w operacjach kardiochirurgicznych.

Metodologia

Pacjenci

Dla celów zapewnienia jakości, Departament Anestezjologii prowadzi bazę danych o wszystkich pacjentach poddawanych operacjom kardiochirurgicznym. To badanie obserwacyjne obejmowało 3024 dorosłych pacjentów, którzy przeszli operacje kardiochirurgiczne w Montreal Heart Institute w latach 1996-2000 (61% populacji operowanej w tym okresie) i u których zarówno LVEDP, jak i LVEF były mierzone przed ich operacją kardiochirurgiczną. Uzyskano zgodę od naszych instytucjonalnych komitetów badawczych i etycznych. W naszym ośrodku przedoperacyjna echokardiograficzna ocena dysfunkcji rozkurczowej stała się dostępna dopiero w 1999 roku. Dane przedoperacyjne, śródoperacyjne i pooperacyjne uzyskano z bazy danych szpitala. Do badania włączono pacjentów, u których wykonano pomostowanie aortalno-wieńcowe (CABG), operacje zastawek i inne złożone zabiegi kardiochirurgiczne.

Definicja danych przedoperacyjnych

Dane przedoperacyjne zostały zebrane dla następujących zmiennych: wiek i płeć pacjenta, wskaźnik masy ciała, historia palenia tytoniu, leczenie medyczne przed operacją, niedawny zawał serca, historia nadciśnienia tętniczego, cukrzyca, miażdżyca, przewlekła choroba płuc, deficyt neurologiczny, stosowanie rozrusznika serca, LVEDP i LVEF, stężenie hemoglobiny, stężenie kreatyniny w osoczu i leki kardiologiczne.

Niestabilna dławica piersiowa została zdefiniowana jako występowanie udokumentowanych epizodów w ciągu 6 tygodni poprzedzających operację. Pacjenci z dławicą piersiową crescendo lub zwężeniem głównej lewej tętnicy, którzy przebywali w szpitalu oczekując na operację, zostali włączeni do tej kategorii. Zastoinową niewydolność serca zgłaszano w przypadku obecnego lub wcześniej udokumentowanego epizodu(ów) zatoru płucnego z lub bez objawów klinicznych lub radiologicznych. Miażdżycę tętnic szyjnych rozpoznawano na podstawie zwężenia tętnicy szyjnej wspólnej, wewnętrznej lub zewnętrznej, zwężenia tętnicy kręgowej lub udokumentowanego w badaniu fizykalnym krwawienia z tętnicy szyjnej. Chorobę naczyń obwodowych określono na podstawie historii przerywanego klaudykacji lub wcześniejszej operacji naczyń obwodowych lub jakiejkolwiek choroby miażdżycowej we wszystkich tętnicach z wyjątkiem tętnic szyjnych.

LVEF była ostatnią zmierzoną wartością zgłoszoną przed operacją za pomocą lewej komory, 11 echografii12 lub medycyny nuklearnej.13 Wybrano najniższą wartość. LVEDP oznaczano w laboratorium cewnikowania za pomocą kalibrowanego systemu wypełnionego płynem przed wykonaniem lewej komory serca. LVEDP mierzono w punkcie Z, który jest identyfikowany na śladzie ciśnienia w lewej komorze jako punkt, w którym zmienia się nachylenie narastania ciśnienia w komorze, około 50 ms po fali Q w EKG i zasadniczo zbiega się z falą R w EKG.14

Procedury chirurgiczne zostały skategoryzowane jako CABG, zastawkowe, złożone zastawki, reoperacje i różne. Złożone operacje były albo wielozastawkowe albo zastawkowe z CABG. Obejmuje to operację aorty piersiowej wstępującej i operację dla powikłań zawału serca. Wykluczono operacje kardiochirurgiczne poza pomostem oraz operacje aorty zstępującej lub drożnego przewodu tętniczego.

Zbierane dane śródoperacyjne obejmowały czas trwania krążenia pozaustrojowego, czas trwania zaciskania aorty lub czas niedokrwienia, łatwość odzwyczajania od krążenia pozaustrojowego definiowaną jako oddzielenie od krążenia pozaustrojowego bez stosowania leków wazoaktywnych lub wewnątrzaortalnej pompy balonowej oraz utratę krwi.

Wyniki

Głównym wynikiem badania była śmiertelność wewnątrzszpitalna. Pacjenci poddawani CABG byli dalej stratyfikowani w zależności od nieprawidłowej funkcji lewej komory, określanej przez LVEF poniżej 30% lub LVEDP powyżej 19 mm Hg. Te wartości LVEF i LVEDP były oparte na wcześniejszych badaniach, które zidentyfikowały je jako punkty odcięcia związane ze zwiększoną śmiertelnością i chorobowością.5,6,15

Analiza statystyczna

Wyniki wyrażono jako średnie (sd) dla zmiennych ciągłych lub jako procenty dla zmiennych kategorycznych. W celu ustalenia, które zmienne okołooperacyjne były związane ze zgonem, zastosowano analizę jednoczynnikową (test t dla zmiennych ciągłych i test χ2 Pearsona dla zmiennych kategorycznych). Tylko zmienne z wartościami P <0,25 w analizie jednoczynnikowej zostały uznane za potencjalne predyktory pierwotnego wyniku w analizie wieloczynnikowej. Klasteryzacja zmiennych została zastosowana w celu dalszej redukcji liczby zbędnych zmiennych przed zbudowaniem modelu wielowariantowego. Następnie przeprowadzono wielokrotną analizę regresji logistycznej w celu określenia niezależnych predyktorów zgonu. Wartości P <0,05 uznano za istotne statystycznie.

Aby odpowiedzieć na pytanie o stabilność modelu, a dokładniej, aby ocenić znaczenie włączenia LVEDP do modelu przewidującego śmiertelność, przeprowadzono procedurę ponownego próbkowania bootstrap ze stopniowym wyborem zmiennych w każdej replikacji.16

Pięć tysięcy (5000) próbek bootstrapowych o wielkości 3419 wylosowano z zastąpieniem. W oryginalnej próbie przeprowadzono stopniową regresję logistyczną wszystkich istotnych klinicznie zmiennych opisanych wcześniej. To samo podejście statystyczne zastosowano w każdej replikacji w celu ustalenia, czy LVEDP zostanie wybrane, czy nie w próbkach bootstrapowych. Wyniki przedstawiono jako procenty wyboru LVEDP, czyli liczbę przypadków, w których LVEDP zostało wybrane w modelu spośród 5000 próbek bootstrapowych.

Wyniki

Przebadano łącznie 3024 pacjentów. Odnotowano 99 zgonów (3,3%). Charakterystykę pacjentów pod kątem śmiertelności przedstawiono w tabeli 1. Spośród 99 zgonów 57% przypisano niestabilności hemodynamicznej lub powikłaniom chirurgicznym, 23% sepsie, 8,5% problemom oddechowym, 3% przyczynom neurologicznym, a 8,5% różnym przyczynom. Średni czas pobytu na oddziale intensywnej terapii wraz z oddziałem step down oraz w szpitalu wynosił odpowiednio 4 i 8 dni dla pacjentów, którzy przeżyli. Łącznie 287 (9%) pacjentów doświadczyło długości pobytu 2 tygodnie lub więcej.

Spośród 35 zmiennych poddanych analizie jednoczynnikowej, 23 wykazały istotny związek z wystąpieniem zgonu. Wielokrotna regresja logistyczna krokowa pozwoliła na zidentyfikowanie ośmiu zmiennych jako niezależnych predyktorów zgonu po operacji kardiochirurgicznej (tab. 2). Były to: wiek, masa ciała, nadciśnienie tętnicze, leczona cukrzyca, reoperacja, LVEDP, LVEF i czas stosowania krążenia pozaustrojowego. Pole powierzchni pod krzywą ROC (receiver operating characteristic) dla przewidywania śmiertelności wynosiło 0,85. LVEDP niezależnie przewidywał śmiertelność .

Wśród pacjentów poddawanych tylko rewaskularyzacji wieńcowej (n=2445) i stratyfikowanych przez LVEDP ≤ lub >19 mm Hg i LVEF < lub ≥30%, nie zaobserwowano zgonu w grupie z niską LVEF i niskim LVEDP w przeciwieństwie do 10 zgonów (12%) w grupie z niską LVEF i podwyższonym LVEDP (P<0,0001) (Tabela 3). Wśród pacjentów poddawanych wyłącznie rewaskularyzacji pozawieńcowej (n=895) i stratyfikowanych według LVEDP ≤ lub >19 mm Hg i LVEF < lub ≥30%, dwa zgony (7%) zaobserwowano w grupie z niską LVEF i niskim LVEDP (n=28) w porównaniu z pięcioma (11%) zgonami w grupie z niską LVEF i podwyższonym LVEDP (n=46) (P=0.1475) (Tabela 4).

W analizie śmiertelności regresję logistyczną przeprowadzono w 5000 prób bootstrapowych, a LVEDP zostało włączone do modelu na poziomie istotności 0,05 w 3662 (73,23%) replikacjach. Sugeruje to, że LVEDP powinno być wybrane jako predyktor śmiertelności oprócz LVEF i typu operacji kardiochirurgicznej.

Dyskusja

W badaniu tym wykazano, że podwyższone LVEDP jest niezależnym predyktorem zgonu po operacji kardiochirurgicznej niezależnie od LVEF. Jest to zgodne z hipotezą, że podwyższone LVEDP może być związane z dysfunkcją skurczową, ale także rozkurczową, która jest znanym czynnikiem prognostycznym.17-21 Ponadto potwierdza to niedawną obserwację echokardiograficzną, że przedoperacyjna dysfunkcja rozkurczowa predysponuje do powikłań pooperacyjnych.8-10

W ciągu ostatniej dekady w wielu światowych badaniach zidentyfikowano czynniki predykcyjne śmiertelności i chorobowości po zabiegach kardiochirurgicznych,2,4,5,15,22-25 ale tylko w kilku z nich podkreślono znaczenie LVEDP.

O’Connor i współpracownicy4 w prospektywnym badaniu regionalnym z 1992 roku włączyli 3055 pacjentów poddanych izolowanemu CABG. Ich śmiertelność wewnątrzszpitalna wynosiła 4,3% i stwierdzili, że pacjenci z LVEDP >22 mm Hg mieli około 2-krotny wzrost ryzyka śmiertelności (OR 2,1; P=0,005) w porównaniu z tymi z LVEDP ≤14 mm Hg. Wskaźnik ROC ich modelu wynosił 0,76 przy uwzględnieniu płci, wieku, LVEDP, frakcji wyrzutowej, chorób współistniejących, reoperacji i powierzchni ciała. Charakterystyka populacji badanej przez O’Connora nie mogła być porównana z naszą, ponieważ nie podano jej szczegółów. Jednak LVEDP było mierzone tylko u 77,8% ich kohorty; wykluczyli oni pacjentów innych niż CABG, a powikłania pooperacyjne w odniesieniu do LVEDP nie zostały uwzględnione. W naszym modelu, 30% naszej populacji przeszło operację bez rewaskularyzacji.

Podwyższone LVEDP może predysponować do śmiertelności po operacji kardiochirurgicznej z kilku powodów. Po pierwsze, jest ono powszechnie związane ze zmniejszoną funkcją lewej komory, która jest dobrze znanym czynnikiem ryzyka śmiertelności.2,4,5,15,22-26 Po drugie, jedną z częstych przyczyn podwyższonego LVEDP jest przerost lewej komory, czynnik ryzyka dysfunkcji rozkurczowej27 i znany czynnik ryzyka chirurgicznego w chirurgii wrodzonej28 wtórnie do nieodpowiedniej ochrony mięśnia sercowego. Obecność przerostu lewej komory będzie związana ze zwiększoną zależnością od glikolizy do produkcji energii i zmienionej regulacji wapnia dla sprzężenia pobudzenie-skurcz.29 W tym badaniu pomiary przerostu lewej komory lub masy nie zostały zgłoszone. Jednak nadciśnienie tętnicze, które jest powszechnie związane z przerostem lewej komory, okazało się niezależnym predyktorem śmiertelności.

Po trzecie, możliwe jest, że pacjenci z prawidłową funkcją skurczową i podwyższonym LVEDP są narażeni na większe ryzyko śmiertelności po operacji kardiochirurgicznej z powodu szkodliwego wpływu podwyższonego LVEDP z towarzyszącymi nieprawidłowościami napełniania. Te nieprawidłowe warunki obciążeniowe mogą powodować, że chory jest bardzo wrażliwy na okołooperacyjne, często gwałtowne zmiany warunków obciążeniowych z hipowolemią z jednej strony i przeciążeniem objętościowym z drugiej. Sytuacja ta jest typowa dla dysfunkcji rozkurczowej. Redfield i współpracownicy21 w badaniu obejmującym 2042 losowo wybranych pacjentów wykazali, że obecność nawet łagodnej dysfunkcji rozkurczowej zmniejsza długoterminowe przeżycie.

Wreszcie, u pacjentów z podwyższonym LVEDP może występować wtórne nadciśnienie płucne,30 zmienna związana ze zwiększoną zachorowalnością i śmiertelnością w leczeniu kardiochirurgicznym. 5,15,22,30,31 W badaniu 41 pacjentów z ciężkim zmniejszeniem LVEF Maslow i współpracownicy32 zaobserwowali, że wszyscy pacjenci z towarzyszącą zmniejszoną dysfunkcją prawej komory zmarli w ciągu 2 lat od operacji kardiochirurgicznej. W tej grupie średnie ciśnienie w tętnicy płucnej było wyższe, a restrykcyjna dysfunkcja rozkurczowa lewej komory (cięższy typ) występowała częściej u pacjentów z dysfunkcją prawej komory. Chociaż LVEDP nie był mierzony, ciężka dysfunkcja rozkurczowa lewej komory jest związana z podwyższonym LVEDP.

Limitations

To badanie ma kilka ograniczeń. Po pierwsze, nasza kohorta została wybrana z grupy pacjentów, u których pomiary LVEF i LVEDP były dostępne, a decyzja o pomiarze LVEDP była pozostawiona kardiologowi. W związku z tym podczas diagnostycznego cewnikowania serca mogło dojść do błędu selekcji, ponieważ LVEDP było mierzone w określonej populacji. Tymczasem było ono dostępne u 61% operowanej w tym okresie populacji. Mimo że pacjenci z wysokim LVEDP i prawidłową LVEF mogą mieć dysfunkcję rozkurczową,7 są to pomiary przybliżone i nie mogą być tak dokładne jak kryteria echokardiograficzne w ocenie funkcji rozkurczowej. Przedoperacyjna echokardiograficzna ocena dysfunkcji rozkurczowej nie była jednak dostępna w tej populacji. Nie wykluczono również chorych poddawanych zabiegom chirurgicznym bez rewaskularyzacji. Pomiary echokardiograficzne stosowane w ocenie dysfunkcji rozkurczowej często nie są wykonywane u pacjentów z wadami zastawkowymi serca, a dane te nie były dostępne u naszych pacjentów. Stwierdziliśmy jednak, że podwyższone LVEDP pozostawało istotne statystycznie niezależnie od rodzaju zabiegu chirurgicznego. W kilku badaniach wykazano również, że nieprawidłowe wzorce rozkurczowe w dysfunkcji zastawek, takie jak w niedomykalności mitralnej i aortalnej, są wykorzystywane w stratyfikacji ciężkości.33 Pomiar LVEF zależy od kurczliwości i obciążenia następczego, ale jego wartość jest względnie stała w warunkach obciążenia wstępnego w stanie ustalonym.34 W naszym badaniu uzyskano go za pomocą angiografii u 75% naszych pacjentów, ponieważ LVEDP mierzono jednocześnie. Dlatego też czas był inny u tych, u których LVEF uzyskano inną metodą. Jednak w kilku badaniach wykazano dobrą korelację między różnymi technikami pomiaru LVEF.13,35 Wreszcie procedury chirurgiczne były również wykonywane przez ośmiu chirurgów i dziewięciu anestezjologów z jednej instytucji. Wszystkie te czynniki, które nie były kontrolowane w poprzednich badaniach, wymagałyby jednak uwzględnienia w przyszłych wieloośrodkowych badaniach dotyczących znaczenia przedoperacyjnej dysfunkcji rozkurczowej w kardiochirurgii.

Wnioski

Podsumowując, podwyższone LVEDP jest niezależnym czynnikiem ryzyka śmiertelności w kardiochirurgii. Przyszłe badania powinny zbadać znaczenie przedoperacyjnej dysfunkcji rozkurczowej i implikacje kliniczne dla anestezjologa.

A.Y.D. jest wspierany przez “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”.