Abstract

Bakgrund. Flera riskfaktorer har visat sig öka mortaliteten vid hjärtkirurgi. Betydelsen av vänster ventrikels enddiastoliska tryck (LVEDP) som en oberoende riskfaktor före hjärtkirurgi är dock oklar.

Metod. I denna observationsstudie undersöktes 3024 konsekutiva vuxna patienter som genomgick hjärtkirurgiska ingrepp vid Montreal Heart Institute mellan 1996 och 2000. Det primära resultatet var dödlighet på sjukhus med 99 dödsfall (3,3 %) bland dessa patienter.

Resultat. Av de 35 variabler som genomgick en univariat analys uppvisade 23 ett signifikant samband med mortalitet. Stegvis multivariat logistisk regression identifierade LVEDP som en oberoende prediktor för mortalitet efter hjärtkirurgi. Arean under den mottagaroperativa karakteristiska kurvan för modellen som förutsäger mortalitet var 0,85.

Slutsatser. Förhöjt LVEDP är en oberoende prediktor för mortalitet vid hjärtkirurgi. Denna variabel är oberoende av vänsterkammarens ejektionsfraktion.

Flera riskfaktorer bidrar till ökad dödlighet och sjuklighet vid hjärtkirurgi. Dessa inkluderar kvinnligt kön, ålder över 70 år, minskad vänster ventrikulär ejektionsfraktion (LVEF), morbid fetma, upprepade operationer, typ och brådskande kirurgi samt förekomst av associerade sjukdomar.1-5 Betydelsen av vänster ventrikulärt enddiastoliskt tryck (LVEDP) som en oberoende prediktor före hjärtkirurgi är dock oklar. Förhöjt LVEDP har visat sig korrelera med försämrade resultat vid hjärtkirurgi, men i de flesta av dessa studier har det inte visat sig vara en oberoende riskfaktor jämfört med LVEF,1,6 och det har endast undersökts hos patienter som genomgått hjärtrevaskulariseringskirurgi.4 Dessutom kan förhöjt LVEDP vara eller inte vara förknippat med systolisk dysfunktion, vilket tyder på diastolisk dysfunktion i avsaknad av minskad LVEF enligt den europeiska studiegruppen för diastolisk hjärtsvikt.7 Nyligen har preoperativ diastolisk dysfunktion som diagnostiserats med hjälp av ekokardiografi kopplats samman med postoperativa komplikationer efter hjärtkirurgi.8-10 Preoperativ diastolisk dysfunktion i vänster kammare visade sig vara en lika viktig prediktor som systolisk dysfunktion.8 Betydelsen av detta resultat i en större population är dock okänd. Vi genomförde därför en observationsstudie för att klargöra sambandet mellan förhöjt preoperativt LVEDP och mortalitet efter hjärtkirurgi. Vår hypotes är att förhöjt preoperativt LVEDP är en oberoende riskfaktor som är lika viktig som LVEF när det gäller att förutsäga dödlighet vid hjärtkirurgi.

Metodik

Patienter

För kvalitetssäkring upprätthåller anestesiavdelningen en databas över alla patienter som genomgår hjärtkirurgi. Denna observationsstudie omfattade 3024 vuxna patienter som genomgick hjärtoperationer vid Montreal Heart Institute mellan 1996 och 2000 (61 % av befolkningen som opererades under denna period) och hos vilka både LVEDP och LVEF mättes före hjärtoperationen. Godkännande erhölls från våra institutionella forsknings- och etikkommittéer. Preoperativ ekokardiografisk utvärdering av diastolisk dysfunktion blev tillgänglig först 1999 vid vår institution. Preoperativa, intraoperativa och postoperativa data hämtades från sjukhusets databas. Patienter som genomgått koronar bypassoperation (CABG), klaffoperationer och andra komplexa hjärtoperationer ingick.

Definition av preoperativa data

Preoperativa data samlades in för följande variabler: patientens ålder och kön, kroppsmasseindex, rökningshistorik, medicinsk behandling före operationen, nyligen inträffad hjärtinfarkt, historia av hypertoni, diabetes, ateroskleros, kronisk lungsjukdom, neurologiskt underskott, användning av pacemaker, LVEDP och LVEF, hemoglobinkoncentration, plasmakreatininkoncentration och hjärtmediciner.

Instabil angina definierades som förekomsten av dokumenterade episoder under de 6 veckorna före operationen. Patienter med crescendo angina eller stenos i vänster huvudartär som befann sig på sjukhuset i väntan på operation ingick i denna kategori. Hjärtsvikt rapporterades vid förekomst eller tidigare dokumenterad episod(er) av lungträngsel med eller utan kliniska eller radiologiska tecken. Arterioskleros i halsens kärl diagnostiserades genom stenos i antingen den gemensamma, inre eller yttre halspulsådern eller stenos i kotpelaren eller dokumenterat karotisbullret vid fysisk undersökning. Perifer kärlsjukdom fastställdes genom anamnes på intermittent claudication eller tidigare perifer kärloperation eller någon aterosklerotisk sjukdom i alla artärer utom halsartärerna.

LVEF var det senast uppmätta värdet som rapporterades före operationen genom vänster ventrikulografi,11 ekografi12 eller nuklearmedicin.13 Det lägsta värdet valdes. LVEDP bestämdes i kateteriseringslaboratoriet med hjälp av ett kalibrerat vätskefyllt system före vänster ventrikulografi. LVEDP mättes vid Z-punkten, som identifieras på vänster ventrikels tryckspår som den punkt där lutningen av det ventrikulära tryckets uppåtgående slag förändras, cirka 50 ms efter EKG:s Q-våg och som i allmänhet sammanfaller med EKG:s R-våg.14

Kirurgiska ingrepp kategoriserades som CABG, valvulära ingrepp, komplexa klaffar, reoperationer och olika. De komplexa operationerna var antingen multivalvulära eller valvulära med CABG. Detta inkluderar operation av ascending thoracic aorta och operation för komplikationer av hjärtinfarkt. Hjärtkirurgi utan pump och kirurgi av nedåtgående aorta eller patenterad ductus arteriosus var uteslutna.

De intraoperativa data som samlades in omfattade varaktighet för kardiopulmonell bypass, varaktighet för aortakorsning eller ischemisk tid, lätt avvänjning från kardiopulmonell bypass definierat som separation från bypass utan vasoaktiva läkemedel eller intra-aortisk ballongpump och blodförlust.

Resultat

Det primära resultatet i den här studien var dödlighet på sjukhus. Patienter som genomgick CABG stratifierades ytterligare enligt onormal vänsterkammarfunktion, bestämd av antingen LVEF under 30 % eller LVEDP över 19 mm Hg. Dessa LVEF- och LVEDP-värden baserades på tidigare studier som identifierade dem som gränsvärden förknippade med ökad mortalitet och morbiditet.5,6,15

Statistisk analys

Resultaten uttrycks som medelvärde (sd) för kontinuerliga variabler eller som procentandelar för kategoriska variabler. Univariatanalyser (t-test för kontinuerliga variabler och Pearson χ2-test för kategoriska variabler) användes för att fastställa vilka perioperativa variabler som var relaterade till dödsfall. Endast variabler med P-värden <0,25 i den univariata analysen betraktades som potentiella prediktorer för det primära utfallet i den multivariata analysen. Klusterindelning av variabler användes för att ytterligare minska antalet överflödiga variabler innan en multivariat modell byggdes upp. Därefter genomfördes en logistisk regressionsanalys i flera steg för att fastställa de oberoende prediktorerna för dödsfall. P-värden <0,05 ansågs vara statistiskt signifikanta.

För att ta itu med frågan om modellens stabilitet och närmare bestämt för att bedöma betydelsen av att inkludera LVEDP i en modell för att förutsäga dödlighet, genomfördes en bootstrap-representationsprocedur med stegvis urval av variabler i varje replikation.16

Fem tusen (5 000) bootstrap-urval med en storlek på 3 419 drogs med ersättning. Stegvis logistisk regression av alla kliniskt relevanta variabler som beskrivits tidigare utfördes i det ursprungliga urvalet. Samma statistiska tillvägagångssätt tillämpades i varje replikering i syfte att avgöra om LVEDP skulle väljas eller inte i bootstrap-urvalen. Resultaten presenteras som procentuella andelar av urvalet av LVEDP, det vill säga antalet gånger som LVEDP valdes i modellen av de 5000 bootstrapproven.

Resultat

Totalt 3024 patienter studerades. Det fanns 99 dödsfall (3,3 %). Patientkarakteristika för mortalitet redovisas i tabell 1. Av de 99 dödsfallen tillskrivs 57 % hemodynamisk instabilitet eller kirurgiska komplikationer, 23 % sepsis, 8,5 % respiratoriska problem, 3 % neurologiska orsaker och 8,5 % diverse orsaker. Den genomsnittliga vistelsetiden på intensivvårdsavdelningen inklusive step down unit och på sjukhuset var 4 respektive 8 dagar för de överlevande. Totalt 287 (9 %) patienter upplevde en vistelsetid på 2 veckor eller mer.

Av de 35 variabler som genomgick en univariat analys uppvisade 23 ett signifikant samband med förekomsten av dödsfall. Genom logistisk regression i flera steg identifierades åtta variabler som oberoende prediktorer för dödsfall efter hjärtkirurgi (tabell 2). Dessa var ålder, vikt, hypertoni, behandlad diabetes, återoperation, LVEDP, LVEF och varaktighet för kardiopulmonell bypass. Arean under ROC-kurvan (receiver operating characteristic) var 0,85 för förutsägelse av dödlighet. LVEDP förutsade självständigt mortalitet .

Bland patienter som endast genomgått koronar revaskularisering (n=2445) och stratifierade efter LVEDP ≤ eller >19 mm Hg och LVEF < eller ≥30 % observerades ingen död i gruppen med låg LVEF och lågt LVEDP till skillnad från 10 dödsfall (12 %) i gruppen med lågt LVEF och förhöjt LVEDP (P<0,0001) (Tabell 3). Bland patienter som endast genomgick icke koronar revaskularisering (n=895) och stratifierade efter LVEDP ≤ eller >19 mm Hg och LVEF < eller ≥30 % observerades två dödsfall (7 %) i gruppen med låg LVEF och låg LVEDP (n=28) jämfört med fem (11 %) dödsfall i gruppen med låg LVEF och förhöjd LVEDP (n=46) (P=0.1475) (tabell 4).

I analysen av dödlighet utfördes logistisk regression i 5000 bootstrap-prov, och LVEDP inkluderades i modellen vid en signifikansnivå på 0,05 i 3662 (73,23 %) replikationer. Detta tyder på att LVEDP bör väljas som en prediktor för mortalitet utöver LVEF och typ av hjärtkirurgi.

Diskussion

Denna studie visar att förhöjt LVEDP är en oberoende prediktor för död efter hjärtkirurgi oberoende av LVEF. Detta stämmer överens med hypotesen att förhöjt LVEDP kan vara förknippat med systolisk men även diastolisk dysfunktion som är en känd prognostisk faktor.17-21 Dessutom stödjer studien den nyligen gjorda ekokardiografiska observationen att preoperativ diastolisk dysfunktion predisponerar för postoperativa komplikationer.8-10

Flera globala studier har identifierat prediktorer för mortalitet och morbiditet efter hjärtkirurgi under det senaste decenniet,2,4,5,15,22-25 men få av dem har understrukit betydelsen av LVEDP.

O’Connor och medarbetare4 i en prospektiv regional studie från 1992 rekryterade 3055 patienter som genomgick isolerad CABG. Deras dödlighet på sjukhus var 4,3 %, och de fann att patienter med LVEDP >22 mm Hg hade ungefär en tvåfaldig ökning av risken för dödlighet (OR 2,1; P=0,005) jämfört med patienter med LVEDP ≤14 mm Hg. ROC för deras modell var 0,76, med användning av kön, ålder, LVEDP, ejektionsfraktion, samsjuklighet, återoperation och kroppsyta. Egenskaperna hos O’Connors studiepopulation kunde inte jämföras med vår eftersom deras detaljer inte rapporterades. LVEDP mättes dock endast hos 77,8 % av deras kohort, de uteslöt icke-CABG-patienter och postoperativa komplikationer i förhållande till LVEDP ingick inte. I vår modell genomgick 30 % av vår population icke-revaskulariseringskirurgi.

Elevat LVEDP kan predisponera för mortalitet efter hjärtkirurgi av flera skäl. För det första är den ofta förknippad med nedsatt vänsterkammarfunktion, vilket är en välkänd riskfaktor för dödlighet.2,4,5,15,22-26 För det andra är en vanlig orsak till förhöjt LVEDP vänsterkammarhypertrofi, en riskfaktor för diastolisk dysfunktion27 och en känd kirurgisk riskfaktor vid medfödd kirurgi28 sekundärt till otillräckligt myokardiellt skydd. Förekomsten av vänsterkammarhypertrofi kommer att förknippas med ökat beroende av glykolys för energiproduktion och förändrad kalciumreglering för excitation-kontraktionskoppling.29 I den här studien rapporterades inte mätningar av vänsterkammarhypertrofi eller massa. Hypertoni, som ofta är förknippad med vänsterkammarhypertrofi, visade sig dock vara en oberoende prediktor för mortalitet.

För det tredje är det möjligt att patienter med normal systolisk funktion och förhöjt LVEDP löper högre risk för mortalitet efter hjärtkirurgi på grund av den skadliga effekten av förhöjt LVEDP med tillhörande fyllnadsavvikelser. Dessa onormala belastningsförhållanden kan göra patienten mycket känslig för perioperativa, ofta abrupta förändringar i belastningsförhållanden med hypovolemi å ena sidan och volymöverbelastning å andra sidan. Denna situation är typisk för diastolisk dysfunktion. Redfield och medarbetare21 visade i en studie av 2042 slumpmässigt utvalda patienter att förekomsten av även mild diastolisk dysfunktion minskar den långsiktiga överlevnaden.

Finalt kan patienter med förhöjt LVEDP ha associerad sekundär pulmonell hypertension,30 en variabel som är kopplad till ökad morbiditet och mortalitet vid hjärtkirurgi. 5,15,22,30,31 I en studie av 41 patienter med allvarlig minskning av LVEF observerade Maslow och medarbetare32 att alla patienter med associerad minskad högerkammardysfunktion avled inom två år efter hjärtkirurgin. I denna grupp var det genomsnittliga lungartärtrycket högre och restriktiv vänsterkammardiastolisk dysfunktion (den allvarligare typen) vanligare hos patienter med högerkammardysfunktion. Även om LVEDP inte mättes är allvarlig vänsterkammardiastolisk dysfunktion förknippad med förhöjt LVEDP.

Begränsningar

Denna studie har flera begränsningar. För det första valdes vår kohort från en grupp patienter där LVEF- och LVEDP-mätningar var tillgängliga, och beslutet att mäta LVEDP lämnades till kardiologen. Följaktligen kan en selektionsbias införas vid diagnostisk hjärtkateterisering eftersom LVEDP har mätts i en specifik population. Den var dock tillgänglig hos 61 % av den opererade populationen under den perioden. Trots att patienter med högt LVEDP och normal LVEF kan ha diastolisk dysfunktion7 är detta grova mätningar och kan inte vara lika exakta som ekokardiografiska kriterier vid utvärdering av diastolisk funktion. Preoperativ ekokardiografisk utvärdering av diastolisk dysfunktion var dock inte tillgänglig i den populationen. Vi uteslöt inte heller patienter som genomgick icke-revaskulariseringskirurgi. Ekokardiografiska mätningar som används vid utvärdering av diastolisk dysfunktion utförs ofta inte hos patienter med klaffsjukdomar, och dessa uppgifter fanns inte tillgängliga hos våra patienter. Vi fann dock att förhöjt LVEDP förblev statistiskt signifikant oberoende av typen av kirurgiskt ingrepp. Flera studier har också visat att onormala diastoliska mönster vid valvulär dysfunktion, t.ex. vid mitral- och aortainsufficiens, används vid stratifiering av svårighetsgrad.33 Mätningen av LVEF är beroende av kontraktilitet och efterbelastning, men dess värde är relativt konstant vid stationära förhållanden med förbelastning.34 I vår studie erhölls det genom angiografi hos 75 % av våra patienter eftersom LVEDP mättes samtidigt. Därför var tidpunkten annorlunda i de fall där LVEF erhölls genom en annan metod. Flera studier har dock visat att det finns en god korrelation mellan de olika teknikerna för LVEF-mätning.13,35 Slutligen utfördes även de kirurgiska ingreppen av åtta kirurger och nio anestesiologer från en enda institution. Alla dessa faktorer som inte har kontrollerats i tidigare studier skulle dock behöva behandlas i framtida multicenterstudier om betydelsen av preoperativ diastolisk dysfunktion vid hjärtkirurgi.

Slutsats

Sammanfattningsvis är förhöjt LVEDP en oberoende riskfaktor för dödlighet vid hjärtkirurgi. Framtida studier bör utforska betydelsen av preoperativ diastolisk dysfunktion och de kliniska konsekvenserna för anestesiologen.

A.Y.D. stöds av “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”.