Arq Bras CardiolabcArquivos Brasileiros de CardiologiaArq. Bras. Cardiol.0066-782X1678-4170Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBCXrjzBCFFHmZqFBkTJq6ps3wS0066-782X201700090020710.5935/abc.20170119S0066-782X2017005016101Original ArticlePredictors of Mediastinitis Risk after Coronary Artery Bypass Surgery: Applicability of Score in 1.322 CasesOliveiraFabiana dos SantosFreitasLetícia Delfino Oliveira deRabelo-SilvaEneida RejaneCostaLaura Maggi daKalilRenato Abdala KaramMoraesMaria Antonieta Pereira deInstituto de Cardiologia / Fundação Universitária de CardiologiaPorto AlegreRSBrazilInstituto de Cardiologia / Fundação Universitária de Cardiologia (IC/FUC), Porto Alegre, RS - BrazilMailing Address: Maria Antonieta Pereira de Moraes, Av. Princesa Isabel, 370. Postal Code 90620-000, Santana, Porto Alegre, RS - Brazil. E-mail: antonieta_moraes@uol.com.br, editoracao-pc@cardiologia.org.br
Author contributions
Conception and design of the research, Analysis and interpretation of the data and Writing of the manuscript: Oliveira FS, Freitas LDO, Silva ERR, Costa LM, Kalil RAK, Moraes MAP; Acquisition of data: Oliveira FS, Freitas LDO, Costa LM; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Silva ERR, Kalil RAK, Moraes MAP.
Potential Conflict of Interest
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
170820170920171093207212161120162903201730052017This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.AbstractBackground:
Mediastinitis is a severe surgical complication of low incidence, but high lethality. Scores used in the preoperative period to stratify the risk of postoperative mediastinitis may contribute to improve the results.
Objective:
To test the applicability of the MagedanzSCORE in predicting the risk factors for mediastinitis in patients undergoing coronary artery bypass grafting at a cardiology reference hospital.
Methods:
Historical cohort study with adult patients who underwent coronary artery bypass grafting. The analyzed variables were contemplated in the MagedanzSCORE: reoperation, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), obesity, class IV unstable angina, polytransfusion therapy, mediastinitis and death as outcome variables.
Results:
Of the 1.322 patients examined, 56 (4.2%) developed mediastinitis. Of these, 26 (46.4%) were classified as high risk for mediastinitis and 15 (26.8%) at very high risk for mediastinitis. Three of the five variables of the Magendanz Score showed statistically significant differences: reoperation, COPD and obesity. Class IV unstable angina and postoperative polytransfusion were not associated with mediastinitis after coronary artery by-pass grafting. The area under the ROC curve was 0.80 (CI 95% 0.73 - 0.86), indicating the model's satisfactory ability to predict the occurrence of mediastinitis.
Conclusion:
The tool was useful in the preoperative assessment demonstrating the risk for mediastinitis in this population of intensive care patients. (Arq Bras Cardiol. 2017; [online].ahead print, PP.0-0)
Mediastinitis is characterized as a deep infection of the surgical wound of heart surgery, with involvement of the retrosternal space, associated or not with sternal instability/osteomyelitis. The literature data suggest an incidence of 0.6 to 5.6% of this complication, with mortality rates between 14 and 32%, resulting in high rates of morbidity and mortality, extended duration of hospitalization, delayed postoperative recovery and increased hospital costs.1-4 In addition, it may be associated with a number of factors, including smoking, prolonged cardiopulmonary bypass (CPB) and the use of two mammary artery bypass.5,6
Estimating mediastinitis risks may contribute to the identification of potential complications in the preoperative period (PP), predicting in an individualized way which patients will need more intensive care, in order to develop preventive strategies.6,7 Previous studies point to tissue hypoperfusion, polytransfusion, impaired asepsis, surgical reintervention, infections and the use of antibiotic therapy as risk factors associated with a higher prevalence of mediastinitis during cardiac surgery.8,9
The use in clinical practice of tools that help decision making in the face of possible complications will certainly bring benefits to this population at greater risk. National authors developed a scoring model to predict the risk of mediastinitis in patients undergoing myocardial revascularization (CABG) surgery. Among the 2,809 patients evaluated, five variables were identified as independent predictors for the occurrence of mediastinitis: stable angina class IV/unstable angina (UA), chronic obstructive pulmonary disease (COPD), obesity, surgical reintervention and polytransfusion at the PP. The risk score proved to be easy to apply and directed to clinical practice.10
Careful clinical examination, associated with such instruments, allows health professionals to improve the identification of infection predictors during clinical evaluation. In view of the increasing number of cardiac surgeries, the high mortality rate in the occurrence of mediastinitis and the absence of data in our professional environment, it was developed this study with the objective of testing the applicability of MagedanzSCORE to predict the risk of mediastinitis in patients submitted to CABG in a reference hospital in cardiology in RS.
MethodsDesign
Observational study of historical cohort.
Population and sample
Study conducted with patients of both sexes, aged 18 years or older, submitted to isolated CABG, with or without CPB. Exclusion criteria were patients who had not recorded all the variables requested by the score. The convenience sample was estimated for variables predictors of infection. Considering a previous incidence of 1.0% in the institution, with OR of 3.5 of the surgical reintervention variable of the MagedanzSCORE, for a power of 80% and a level of statistical significance of 0.05, 1.322 patients were required.
Study variables and outcomes
Data were collected through the review of medical records in the medical histories and entered in the database of the postoperative unit of cardiac surgery of the institution.
Demographic data, pre and trans-operative clinical data, antibiotic therapy and length of stay were analyzed. Score-related variables, such as surgical reoperation; COPD, clinically diagnosed and/or radiological study of the thorax and/or spirometry and/or drug treatment with corticosteroids and/or bronchodilator in the preoperative period; obesity (BMI ≥ 30 kg/m2); stable angina class IV or UA; polytransfusion (> 3 units of adult red cell concentrate at postoperative period). Outcomes analyzed included in-hospital mediastinitis (up to 30 days after surgery) and death from any cause, considered when it was after the date of diagnosis of Mediastinitis.
Mediastinitis was considered when it was diagnosed clinically or according to the criteria of the Centers for Disease Control and Prevention (CDC/NHSN),11 positive culture for pathogens of tissue or mediastinal fluid obtained during surgical intervention or needle aspiration; evidence of mediastinitis observed during surgical intervention or histopathological examination; patient with at least one of the following signs or symptoms with no other known cause: fever (body temperature> 38°C), chest pain or sternal instability and at least one of the following: purulent discharge in the mediastinal area; organisms cultivated from blood or mediastinal area secretion; widening of the mediastinum on the X-ray. Superficial infection of the operative wound was not considered mediastinitis.
Tested score
The instrument used was the MagedanzSCORE,10 prepared and validated previously.12 This is a predictive risk score for mediastinitis in patients undergoing CABG, composed of five variables predictors independent. The sum was classified into four groups: low risk (zero points), medium risk (1 to 2 points), high risk (3 to 4 points) and very high risk (≥ 5 points), according to chart 1.
MagedanzSCORE: prediction of risk for mediastinitis.
Clinical profile
Score
Surgical reoperation
3
COPD
2
Obesity
2
Class IV / unstable stable angina
1
Polytransfusion (post-operative)
1
Ethical considerations and statistical analysis
This study was approved by the Ethics Committee in Research of the Institute of Cardiology - University Foundation of Cardiology of RS, under the number 4705/12. The Term of Commitment for the Use of Medical History Data was used.Data were analyzed through the Statistical Package for the Social Sciences (SPSS), version 22.0.
Categorical variables were expressed as absolute (n) and relative (%) frequencies and compared by the chi-square test. Continuous variables were expressed as mean ± standard deviation for those with normal or median distribution and interquartile range.
The performance of the MagedanzSCORE was evaluated by comparing the rate of mediastinitis presumed by the score with the one observed. To measure the discriminant power of the score, the area under the ROC curve was estimated. We used the multivariate analysis of the categorical variables to obtain the odds ratio (OR) and confidence interval (CI) with a significance level p < 0.05.
Results
1.322 patients subjected to isolated CABG were included in this study, 84.5% performed a combined saphenous vein graft with two mammary artery grafts, and 97.4% used CPB. The mean age was 62.4 ± 9.8 years, and 72.6% of the patients were male.
The most prevalent independent predictors for mediastinitis were class IV/unstable angina (58.8%), followed by obesity (25.4%). The characteristics of the population are mentioned in Table 1.
Characteristics of the population (n = 1322). Porto Alegre-RS
Characteristics
n (%)
Male
960 (72,6)
Age (years) *
62,4 ± 9,8
Body mass index (kg / m2) *
27,6 ± 4,2
Use of CPB 1.288
1.288 (97,4)
Three bypass grafting
696 (52,6)
Use of saphenous and double mammary artery bypass
1.117 (84,5)
Use of antibiotic therapy in the postoperative period
506 (38,3)
Preoperative hospitalization time (days) §
7 (0 – 69)
Total length of stay (days)§
41 (7 – 184)
MagedanzSCORE (predictor variables)
Surgical reoperation
73 (5,5)
COPD
59 (4,5)
Obesity
336 (25,4)
Angina class IV / unstable
777 (58,8)
Polytransfusion (postoperative)
48 (3,6)
Mediastinitis
56 (4,2)
Death
7 (0,5)
Data presented in mean ± standard deviation;
Data presented in median and intermediate. CPB: extracorporeal circulation; COPD: chronic obstructive pulmonary disease.
Classification of risk and presence of mediastinitis according to MagedanzSCORE
The risk of mediastinitis according to the MagedanzSCORE and the classification of that risk identified that 384 (29.1%) patients presented low risk, 651 (49.3%) medium risk, 256 (19.4%) high risk and 30 (2.3%) patients were classified with very high risk of developing the outcome (Figure 1).
Presence of mediastinitis according to MagedanzSCORE. N = 56.
Fifty-six (4.2%) patients developed mediastinitis after CABG. Of these, 26 (46.4%) were classified as having high risk and 15 (26.8%) with very high risk. Table 2 shows the distribution of the patients who presented the outcome, according to the MagedanzSCORE.
Association between demographic variables and MagedanzSCORE in the occurrence of mediastinitis (multivariate analysis). Porto Alegre-RS
It was evidenced that three of the five variables predictive of infection presented statistically significant associations among them, namely, surgical reoperation, COPD and obesity. Demographic variables gender and age, as well as class IV / unstable angina and postoperative polytransfusion were not associated with mediastinitis after CABG.
The area under the ROC curve, used to measure the discriminant power of the score, was 0.80 (95% CI 0.73-0.87), demonstrating the model's satisfactory ability to predict the occurrence of mediastinitis at CABG isolated PP (Figure 2), compared to the validation study of the score10 that had accuracy measured by the area under the ROC curve of 0.73 (95% CI 0.68-0.80).
Area over the ROC curve in the measurement of the occurrence of mediastinitis. C: area under ROC curve; 95% CI: 95% confidence interval; 0.80 (95% CI 0.73-0.87).
Discussion
The results showed that the MagedanzSCORE is applicable and satisfactory to predict the risk of mediastinitis in this population of patients subjected to CABG. The applicability of risk scores in cardiac surgery is quite relevant, however it must be well evaluated, based on the real world population, so as not to underestimate or overestimate possible hospital events.13,14
The incidence of mediastinitis in this population was 4.2%, a value within the limits described in the literature, between 0.6 and 5.6%,1,2 although higher than the 3.3% published in the study that originated the score.10 An important result was that 73.2% of the patients who developed mediastinitis were classified in the high and very high risk groups. Similar results were found in the study that validated the instrument.12 These findings reinforce the effectiveness of the score to predict the outcome.
Patients with Class IV or unstable angina and obese constituted a large proportion of the sample studied, and each of these variables contributed with 1 and 2 points, respectively, to the risk score. A German study evaluating 1.700 similar patients found a strong association of obesity with infection, reinforcing that each increase of one kilogram of body mass per square meter produces a 3% increase in the risk of developing mediastinitis.7 The pathological mechanism involved in the association between obesity and mediastinitis is not yet well established. A previous study suggests that factors such as inadequate distribution of antibiotics due to increased body mass, difficult skin preparation, and large amounts of adipose tissue serving as a substrate for surgical wound infections may be involved in the mechanism of that association.15
Surgical reintervention is considered a predictor factor for the development of infections.3,8,9 In the present study, 5.5% of patients required reoperation and presented statistical significance when associated with the occurrence of mediastinitis. In a study that sought to identify similar risk factors in diabetics undergoing CABG, surgical reintervention was also relevant as a variable associated with increased risk.12
Another equally important predictor of risk among the results of this investigation was the presence of COPD, which had a strong association with the occurrence of mediastinitis, presenting statistical significance. Similar findings were described in previous investigations.2,6,9 Another study has cited COPD as a risk factor but not as an independent one. Patients with COPD would be more vulnerable to surgical wound infection due to tissues hypoxemia, and the use of corticosteroids at the pre and / or postoperative period would be a factor that could facilitate the installation of infectious processes.15
Class IV stable angina / unstable angina and postoperative polytransfusion, although independent predictors for the development of mediastinitis, were less important when they were associated with the outcome in this casuistic, although previous studies have linked these variables with increased risk of infection and morbidity at PP.16,17 In contrast to these findings, other authors found lower death rates in patients with UA undergoing isolated CA compared to those considered stable, attributing those results to possibly receiving better drug therapy, invasive monitoring and hemodynamic support with greater frequency.18
In this population studied, transfusion was not predictive of complication or worsening of results. However, data from the literature indicate that blood transfusions in the PP have been a constant concern, often reported as a contributing factor for infectious episodes, such as mediastinitis.2,9,19 Previous studies corroborate these data and reinforce that the number of units of concentrate of red blood cells in the PP is directly associated with an increased risk of complications.10,20
It is known that diabetes mellitus (DM) may difficult the recovery of patients undergoing cardiovascular surgeries; however, in this study this was not evaluated, because DM was not an independent predictor of risk for mediastinitis among the population that originated the score. We assume that these findings, considering the rigorous glycemic control and the continuous insulin use, could have collaborated for a satisfactory prognosis.
Many factors have been associated with the development of mediastinitis following cardiovascular surgery; however, there is no consensus in the literature about which are the most important and how much each represents as an independent predictor of high risk for mediastinitis.10 Other predictors cited in previous scores, such as age, sex and combined procedures, were evaluated and the five most important predictors for the development of MagedanzSCORE were defined.
Finally, the findings of this study allow us to infer that the instrument tested in the local population serves as a basis to aid in clinical practice. The limitations of the present study are those that are due to its retrospective nature and the search for medical records. Another factor worth highlighting is that the study has been developed in a single center specialized in cardiology, other studies are necessary to corroborate our observations, in order to disseminate the use of the score in clinical practice.
Conclusion
Results showed that the score tested was applicable and satisfactory to predict the risk of mediastinitis in patients undergoing CABG at this institution. It could be incorporated into clinical practice as a useful tool to help identify risk predictors for the development of nfection in this more intensive care population.
Sources of Funding
There were no external funding sources for this study.
Study Association
This article is part of the Postgraduate course Nursing in Cardiology By Maria Antonieta Pereira de Moares, from Instituto de Cardiologia / Fundação Universitária de Cardiologia.
ReferencesSá MP, Soares EF, Santos CA, Figueiredo OJ, Lima RO, Escobar RR, et al. Risk factors for mediastinitis after coronary artery bypass grafting surgery. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2011;26(1):27-35. PMID: 21881708.SáMPSoaresEFSantosCAFigueiredoOJLimaROEscobarRRRisk factors for mediastinitis after coronary artery bypass grafting surgeryRev Bras Cir Cardiovasc20112612735218817082 Risnes I, Abdelnoor M, Almdahl SM, Svennevig JL. Mediastinitis after coronary artery bypass grafting risk factors and long-term survival. Ann Thorac Surg. 2010;89(5):1502-9. doi: 10.1016/j.athoracsur.2010.02.038.RisnesIAbdelnoorMAlmdahlSMSvennevigJLMediastinitis after coronary artery bypass grafting risk factors and long-term survivalAnn Thorac Surg20108951502150910.1016/j.athoracsur.2010.02.0383 Souza VCd, Freire ANM, Tavares-Neto J. Mediastinite pós-esternotomia longitudinal para cirurgia cardíaca: 10 anos de análise. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2002;17(3):266-70.SouzaVCdFreireANMTavares-NetoJMediastinite pós-esternotomia longitudinal para cirurgia cardíaca: 10 anos de análiseRev Bras Cir Cardiovasc20021732662704 Trick WE, Scheckler WE, Tokars JI, Jones KC, Reppen ML, Smith EM, et al. Modifiable risk factors associated with deep sternal site infection after coronary artery bypass grafting. J Thorac Cardiovasc Surg. 2000;119(1):108-14. PMID: 10612768.TrickWESchecklerWETokarsJIJonesKCReppenMLSmithEMModifiable risk factors associated with deep sternal site infection after coronary artery bypass graftingJ Thorac Cardiovasc Surg20001191108114106127685 Magalhães MG, Alves LM, Alcantara LF, Bezerra SM. Post-operative mediastinitis in a Heart Hospital of Recife: contributions for nursing care. Rev Esc Enferm USP. 2012;46(4):865-71.MagalhãesMGAlvesLMAlcantaraLFBezerraSMPost-operative mediastinitis in a Heart Hospital of Recife: contributions for nursing careRev Esc Enferm USP20124648658716 Sá MP, Silva DO, Lima EN, Lima Rde C, Silva FP, Rueda FG, et al. Postoperative mediastinitis in cardiovascular surgery postoperation: analysis of 1038 consecutive surgeries. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2010;25(1):19-24. PMID: 20563463.SáMPSilvaDOLimaENLimaRde CSilvaFPRuedaFGPostoperative mediastinitis in cardiovascular surgery postoperation: analysis of 1038 consecutive surgeriesRev Bras Cir Cardiovasc20102511924205634637 Diez C, Koch D, Kuss O, Silber RE, Friedrich I, Boergermann J. Risk factors for mediastinitis after cardiac surgery - a retrospective analysis of 1700 patients. J Cardiothorac Surg. 2007;2:3. doi: 10.1186/1749-8090-2-23.DiezCKochDKussOSilberREFriedrichIBoergermannJRisk factors for mediastinitis after cardiac surgery - a retrospective analysis of 1700 patientsJ Cardiothorac Surg200723310.1186/1749-8090-2-238 Sá MP, Soares EF, Santos CA, Figueiredo OJ, Lima RO, Escobar RR, et al. Skeletonized left internal thoracic artery is associated with lower rates of mediastinitis in diabetic patients. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2011;26(2):183-9. PMID: 21894407.SáMPSoaresEFSantosCAFigueiredoOJLimaROEscobarRRSkeletonized left internal thoracic artery is associated with lower rates of mediastinitis in diabetic patientsRev Bras Cir Cardiovasc2011262183189218944079 El Oakley RM, Wright JE. Postoperative mediastinitis: classification and management. Ann Thorac Surg. 1996;61(3):1030-6. doi: 10.1016/0003-4975(95)01035-1El OakleyRMWrightJEPostoperative mediastinitis: classification and managementAnn Thorac Surg19966131030103610.1016/0003-4975(95)01035-110 Magedanz EH, Bodanese LC, Guaragna JC, Albuquerque LC, Martins V, Minossi SD, et al. Risk score elaboration for mediastinitis after coronary artery bypass grafting. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2010;25(2):154-9. PMID: 20802905.MagedanzEHBodaneseLCGuaragnaJCAlbuquerqueLCMartinsVMinossiSDRisk score elaboration for mediastinitis after coronary artery bypass graftingRev Bras Cir Cardiovasc20102521541592080290511 Horan TC, Andrus M, Dudeck MA. CDC/NHSN surveillance definition of health care-associated infection and criteria for specific types of infections in the acute care setting. Am J Infect Control. 2008;36(5):309-32. Erratum in: Am J Infect Control. 2008;36(9):655. doi: 10.1016/j.ajic.2008.03.002.HoranTCAndrusMDudeckMACDC/NHSN surveillance definition of health care-associated infection and criteria for specific types of infections in the acute care settingAm J Infect Control200836530932Erratum in: Am J Infect Control. 2008;36(9):655. doi: 10.1016/j.ajic.2008.03.00212 Sá MP, Figueira ES, Santos CA, Figueiredo OJ, Lima RO, Rueda FG, et al. Validation of MagedanzSCORE as a predictor of mediastinitis after coronary artery bypass graft surgery. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2011;26(3):386-92. PMID: 22086575.SáMPFigueiraESSantosCAFigueiredoOJLimaRORuedaFGValidation of MagedanzSCORE as a predictor of mediastinitis after coronary artery bypass graft surgeryRev Bras Cir Cardiovasc20112633863922208657513 Evora PR, Rodrigues AJ. Editorial considerations on the new clinical and surgical perspectives of Brazilian cardiology. Arq Bras Cardiol. 2015;105(2):103-4. doi: 10.5935/abc.20150094.EvoraPRRodriguesAJEditorial considerations on the new clinical and surgical perspectives of Brazilian cardiologyArq Bras Cardiol2015105210310410.5935/abc.2015009414 Garofallo SB, Machado DP, Rodrigues CG, Bordim O Jr, Kalil RA, Portal VL. Applicability of two international risk scores in cardiac surgery in a reference center in Brazil. Arq Bras Cardiol. 2014;102(6):539-48. PMID: 25004415. PMCID: PMC4079017.GarofalloSBMachadoDPRodriguesCGBordimOJrKalilRAPortalVLApplicability of two international risk scores in cardiac surgery in a reference center in BrazilArq Bras Cardiol2014102653954825004415PMC407901715 Guaragna JC, Facchi LM, Baião CG, Cruz IB, Bondanese LC, Albuquerque L, et al. Predictors of mediastinitis after cardiac surgery. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2004;19(2):165-70.GuaragnaJCFacchiLMBaiãoCGCruzIBBondaneseLCAlbuquerqueLPredictors of mediastinitis after cardiac surgeryRev Bras Cir Cardiovasc200419216517016 Abboud CS, Wey SB, Baltar VT. Risk factors for mediastinitis after cardiac surgery. Ann Thorac Surg. 2004;77(2):676-83. doi: 10.1016/S0003-4975(03)01523-6AbboudCSWeySBBaltarVTRisk factors for mediastinitis after cardiac surgeryAnn Thorac Surg200477267668310.1016/S0003-4975(03)01523-617 Hillis LD, Smith PK, Anderson JL, Bittl JA, Bridges CR, Byrne JG, et al. 2011 ACCF/AHA Guideline for Coronary Artery Bypass Graft Surgery: executive summary: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. Circulation. 2011;124(23):e652-735. doi: 10.1161/CIR.0b013e31823c074e. Erratum in: Circulation. 2011;124(25):e957.HillisLDSmithPKAndersonJLBittlJABridgesCRByrneJG2011 ACCF/AHA Guideline for Coronary Artery Bypass Graft Surgery: executive summary: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice GuidelinesCirculation201112423e65273510.1161/CIR.0b013e31823c074eErratum in: Circulation. 2011;124(25):e95718 Sussenbach CP, Guaragna JC, Castagnino RS, Piccoli J, Albuquerque LC, Goldani MA, et al. Unstable angina does not increase mortality in coronary artery bypass graft surgery. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2013;28(3):391-400.SussenbachCPGuaragnaJCCastagninoRSPiccoliJAlbuquerqueLCGoldaniMAUnstable angina does not increase mortality in coronary artery bypass graft surgeryRev Bras Cir Cardiovasc201328339140019 Dorneles CeC, Bodanese LC, Guaragna JC, Macagnan FE, Coelho JC, Borges AP, et al. The impact of blood transfusion on morbidity and mortality after cardiac surgery. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2011;26(2):222-9. doi: 10.5935/1678-9741.20130060.DornelesCeCBodaneseLCGuaragnaJCMacagnanFECoelhoJCBorgesAPThe impact of blood transfusion on morbidity and mortality after cardiac surgeryRev Bras Cir Cardiovasc201126222222910.5935/1678-9741.2013006020 Koch CG, Li L, Duncan AI, Mihaljevic T, Cosgrove DM, Loop FD, et al. Morbidity and mortality risk associated with red blood cell and blood-component transfusion in isolated coronary artery bypass grafting. Crit Care Med. 2006;34(6):1608-16. doi: 10.1097/01.CCM.0000217920.48559.D8KochCGLiLDuncanAIMihaljevicTCosgroveDMLoopFDMorbidity and mortality risk associated with red blood cell and blood-component transfusion in isolated coronary artery bypass graftingCrit Care Med20063461608161610.1097/01.CCM.0000217920.48559.D8Preditores de Risco de Mediastinite após Cirurgia de Revascularização do Miocárdio: Aplicabilidade de Score em 1.322 CasosOliveiraFabiana dos SantosFreitasLetícia Delfino Oliveira deRabelo-SilvaEneida RejaneCostaLaura Maggi daKalilRenato Abdala KaramMoraesMaria Antonieta Pereira deInstituto de Cardiologia / Fundação Universitária de Cardiologia (IC/FUC), Porto Alegre, RS - BrasilCorrespondência: Maria Antonieta Pereira de Moraes, Av. Princesa Isabel, 370. CEP 90620-000, Santana, Porto Alegre, RS - Brasil. E-mail: antonieta_moraes@uol.com.br, editoracao-pc@cardiologia.org.br
Contribuição dos autores
Concepção e desenho da pesquisa, Análise e interpretação dos dados e Redação do manuscrito: Oliveira FS, Freitas LDO, Silva ERR, Costa LM, Kalil RAK, Moraes MAP; Obtenção de dados: Oliveira FS, Freitas LDO, Costa LM; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Silva ERR, Kalil RAK, Moraes MAP.
Potencial conflito de interesses
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
ResumoFundamento:
A mediastinite é uma complicação cirúrgica grave de baixa incidência, porém com alto poder de letalidade. Escores utilizados no período pré-operatório para estratificar o risco de sua ocorrência podem contribuir para melhorar os resultados.
Objetivo:
Testar a aplicabilidade do MagedanzSCORE em prever risco de mediastinite em pacientes submetidos à cirurgia de revascularização do miocárdio (CRM) em um hospital de referência em cardiologia.
Métodos:
Estudo de coorte histórica conduzido com pacientes adultos submetidos à CRM. As variáveis analisadas foram as contempladas no MagedanzSCORE: reintervenção cirúrgica, doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), obesidade, angina estável classe IV/angina instável, politransfusão sanguínea, mediastinite e óbito como variáveis de desfecho.
Resultados:
Dentre os 1.322 pacientes analisados, 56 (4,2%) desenvolveram mediastinite. Destes, 26 (46,4%) foram classificados com risco elevado e 15 (26,8%) com risco muito elevado. Três das cinco variáveis do escore apresentaram diferenças estatisticamente significativas: reintervenção cirúrgica, DPOC e obesidade. Angina classe IV/instável e politransfusão (pós-operatória) não apresentaram associação com mediastinite após a CRM. A área sob a curva ROC foi de 0,80 (IC 95% 0,73 - 0,86), demonstrando capacidade satisfatória do modelo em prever a ocorrência de mediastinite.
Conclusão:
O instrumento mostrou-se útil para auxiliar na avaliação pré-operatória por apontar o risco de mediastinite nesta população de pacientes de cuidados intensivos. (Arq Bras Cardiol. 2017; [online].ahead print, PP.0-0)
Palavras-chave:MediastiniteRevascularização Miocárdica / complicaçõesGestão de RiscosEstudos de CoortesIntrodução
A mediastinite é caracterizada como uma infecção profunda da ferida operatória de cirurgia cardíaca, com comprometimento do espaço retroesternal, associada ou não a instabilidade esternal/osteomielite. Dados da literatura apontam uma incidência de 0,6 a 5,6% dessa complicação, com letalidade entre 14 e 32%, resultando em elevadas taxas de morbimortalidade, prorrogação do tempo de internação hospitalar, retardo na recuperação pós-operatória e elevação dos custos hospitalares.1-4 Pode estar ainda associada a inúmeros fatores, entre eles o tabagismo, o tempo prolongado de circulação extracorpórea (CEC) e a utilização de duas pontes mamárias.5,6
Estimar riscos de mediastinite pode contribuir para identificar potenciais complicações no período pré-operatório (PO), predizendo de forma individualizada quais pacientes necessitarão de cuidados mais intensivos, a fim de elaborar estratégias preventivas.6,7 Estudos prévios apontam a hipoperfusão tecidual, a politransfusão, a assepsia prejudicada, a reintervenção cirúrgica, as infecções e o uso de antibioticoterapia como fatores de risco associados a uma maior prevalência de mediastinite durante a cirurgia cardíaca.8,9
Fazer uso na prática clínica de ferramentas que auxiliem a tomada de decisão frente às possíveis complicações certamente trará benefícios a esta população de maior risco. Autores nacionais desenvolveram um modelo de escore para predizer risco de mediastinite em pacientes submetidos à cirurgia de revascularização do miocárdio (CRM). Dentre os 2.809 pacientes avaliados, cinco variáveis foram apontadas como preditoras independentes para a ocorrência de mediastinite: angina estável classe IV/angina instável (AI), doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), obesidade, reintervenção cirúrgica e politransfusão sanguínea no PO. O escore de risco mostrou-se de fácil aplicação e direcionado à prática clínica.10
O exame clínico cuidadoso, associado a tais instrumentos, permite aprimorar a identificação de preditores de infecção durante a avaliação clínica dos profissionais de saúde. Diante do crescente número de cirurgias cardíacas, da alta taxa de mortalidade na ocorrência de mediastinite e da ausência de dados em nosso meio, desenvolveu-se este estudo com o objetivo de testar a aplicabilidade do MagedanzSCORE em prever risco de mediastinite em pacientes submetidos à CRM em um hospital de referência em cardiologia no RS.
MétodosDelineamento
Estudo observacional de coorte histórica.
População e amostra
Estudo conduzido com pacientes de ambos os sexos, com idade igual ou superior a 18 anos, submetidos à CRM isolada, com ou sem CEC. Excluíram-se os pacientes que não tinham registradas todas as variáveis contempladas pelo escore.
A amostra de conveniência foi estimada para as variáveis preditoras da infecção. Considerando uma incidência prévia de 1,0% na instituição, com OR de 3,5 da variável de reintervenção cirúrgica do MagedanzSCORE, para um poder de 80% e um nível de significância estatística de 0,05, foram necessários 1.322 pacientes.
Variáveis e desfechos do estudo
Os dados foram coletados através da revisão dos registros médicos nos prontuários e inseridos no banco de dados da unidade pós-operatória em cirurgia cardíaca da instituição.
Foram analisados os dados demográficos, os dados clínicos pré e transoperatório, uso de antibioticoterapia e tempo de internação. Variáveis relacionadas ao escore, como reintervenção cirúrgica; DPOC, diagnosticada clinicamente e/ou estudo radiológico do tórax e/ou espirometria e/ou tratamento medicamentoso com corticosteroide e/ou broncodilatador no pré-operatório; obesidade (IMC ≥ 30 kg/m2); angina estável classe IV ou AI; politransfusão sanguínea (> 3 unidades de concentrado de hemácias adulto no pós-operatório).
Os desfechos analisados incluíram a mediastinite intra-hospitalar (até 30 dias após a cirurgia) e óbito por qualquer causa, considerado quando posterior à data do diagnóstico de mediastinite.
A mediastinite foi considerada quando diagnosticada clinicamente ou segundo os critérios do Centers for Disease Control and Prevention (CDC/NHSN),11 cultura positiva para patógenos do tecido ou fluido mediastinal, obtido durante intervenção cirúrgica ou punção aspirativa por agulha; evidência de mediastinite observada durante intervenção cirúrgica ou exame histopatológico; paciente com pelo menos um dos seguintes sinais ou sintomas sem outra causa conhecida: febre (temperatura corporal > 38°C), dor no peito ou instabilidade esternal e pelo menos uma das seguintes opções: secreção purulenta na área mediastinal; organismos cultivados a partir de sangue ou secreção da área mediastinal; alargamento do mediastino na radiografia. Infecção superficial da ferida operatória não foi considerada mediastinite.
Escore testado
O instrumento utilizado foi o MagedanzSCORE,10 elaborado e validado previamente.12 Trata-se de um escore de predição de risco para mediastinite em pacientes submetidos à CRM, composto de cinco variáveis preditoras independentes. O somatório classificou em quatro grupos: baixo risco (zero pontos), médio risco (1 a 2 pontos), elevado risco (3 a 4 pontos) e muito elevado risco (≥ 5 pontos), conforme quadro 1.
MagedanzSCORE: predição de risco para mediastinite.
Perfil clínico
Escore
Reintervenção cirurgica
3
DPOC
2
Obesidade
2
Angina estável classe IV/instável
1
Politransfusão (pós-operatório)
1
Considerações éticas e análise estatística
Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Instituto de Cardiologia - Fundação Universitária de Cardiologia do RS, sob número 4705/12. Foi usado o Termo de Compromisso para Utilização de Dados de Prontuários.
Os dados foram analisados através do programa Statistical Package for the Social Sciences (SPSS), versão 22.0.
As variáveis categóricas foram expressas como frequências absolutas (n) e relativas (%) e comparadas pelo teste qui-quadrado. As variáveis contínuas foram expressas como média ± desvio padrão para aquelas com distribuição normal ou mediana e intervalo interquartil.
O desempenho do MagedanzSCORE foi avaliado através da comparação da taxa de mediastinite presumida pelo escore com a observada. Para aferir o poder discriminante do escore foi estimada a área sob a curva ROC. Utilizou-se a análise multivariada das variáveis categóricas para a obtenção da razão de chances (OR) e intervalo de confiança (IC) com um nível de significância p < 0,05.
Resultados
Foram incluídos neste estudo 1.322 pacientes submetidos à CRM isolada, 84,5% realizaram enxerto de ponte de safena combinado com dois enxertos de artérias mamárias, e 97,4% fizeram uso de CEC. A idade média foi de 62,4 ± 9,8 anos, e 72,6% dos pacientes eram do sexo masculino.
As variáveis preditoras independentes para mediastinite mais prevalentes foram angina classe IV/instável (58,8%), seguida de obesidade (25,4%). As características da população estão citadas na Tabela 1.
Características da população (n = 1322). Porto Alegre-RS
Características
n (%)
Sexo masculino
960 (72,6)
Idade (anos) *
62,4 ± 9,8
Índice de massa corporal (Kg/m2) *
27,6 ± 4,2
Uso de CEC
1.288 (97,4)
Enxerto de três pontes
696 (52,6)
Uso de ponte de safena e dupla mamária
1.117 (84,5)
Uso de antibioticoterapia no pós-operatório
506 (38,3)
Tempo de internação pré-operatório (dias) §
7 (0 – 69)
Tempo de internação total (dias) §
41 (7 – 184)
MagedanzSCORE (variáveis preditoras)
Reintervenção cirúrgica
73 (5,5)
DPOC
59 (4,5)
Obesidade
336 (25,4)
Angina classe IV/instável
777 (58,8)
Politransfusão (pós-operatório)
48 (3,6)
Mediastinite
56 (4,2)
Óbito
7 (0,5)
Dados apresentados em média ± desvio padrão;
Dados apresentados em mediana e intervalo interquartil. CEC: circulação extracorpórea; DPOC: doença pulmonar obstrutiva crônica.
Classificação de risco e presença de mediastinite segundo <italic>MagedanzSCORE</italic>
O risco de mediastinite de acordo com o MagedanzSCORE e a classificação desse risco, identificou que 384 (29,1%) pacientes apresentavam baixo risco, 651 (49,3%) médio risco, 256 (19,4%) elevado risco e 30 (2,3%) pacientes foram classificados com risco muito elevado de desenvolver o desfecho (Figura 1).
Presença de mediastinite segundo MagedanzSCORE. n = 56.
Cinquenta e seis (4,2%) pacientes desenvolveram mediastinite após a CRM. Destes, 26 (46,4%) foram classificados com risco elevado e 15 (26,8%) com risco muito elevado. A Tabela 2 demonstra a distribuição dos pacientes que apresentaram o desfecho, segundo o MagedanzSCORE.
Associação entre as variáveis demográficas e do MagedanzSCORE com a ocorrência de mediastinite (análise multivariada). Porto Alegre-RS
Variáveis
OR
IC 95%
Valor de p
Sexo
1,76
0,92 – 3,31
0,085
Idade
0,98
0,95 – 1,02
0,382
Reintervenção cirúrgica
37,76
18,75 – 77,92
< 0,001
DPOC
3,83
1,23 – 10,46
< 0,001
Obesidade
2,71
1,42 – 5,16
< 0,001
Angina classe IV/instável
1,88
0,95 – 3,96
0,072
Politransfusão (pós-operatório)
0,51
0,15 – 1,52
0,236
DPOC: doença pulmonar obstrutiva crônica; OR: odds ratio; IC 95%: intervalo de confiança de 95%.
Foi evidenciado que três das cinco variáveis preditoras de infecção apresentaram associações estatisticamente significativas entre elas, a reintervenção cirúrgica, DPOC e a obesidade. As variáveis demográficas sexo e idade, assim como angina classe IV/Instável e politransfusão pós-operatória não apresentaram associação com mediastinite após CRM.
A área sob a curva ROC, utilizada para medir o poder discriminante do escore, foi de 0,80 (IC 95% 0,73 - 0,87), demonstrando capacidade satisfatória do modelo em prever a ocorrência de mediastinite no PO de CRM isolada (Figura 2), comparado ao estudo de validação do escore10) que teve acurácia medida pela área sob a curva ROC de 0,73 (IC 95% 0,68 - 0,80).
Área sobre a curva ROC na aferição da ocorrência de mediastinite. c: área sob curva ROC; IC 95%: intervalo de confiança de 95%; 0,80 (IC 95% 0,73 – 0,87).
Discussão
Os resultados evidenciaram que o MagedanzSCORE é aplicável e satisfatório em predizer o risco de mediastinite nesta população de pacientes submetidos à CRM. A aplicabilidade de escores de risco em cirurgia cardíaca é bastante relevante, entretanto deve ser bem avaliada, com base na população do mundo real, para não subestimar ou superestimar possíveis eventos hospitalares.13,14
A incidência de mediastinite nesta população estudada foi de 4,2%, valor dentro dos limites descritos na literatura, entre 0,6 e 5,6%,1,2 embora superior ao valor de 3,3% publicado no estudo que originou o escore.10 Um importante resultado foi que 73,2% dos pacientes que desenvolveram mediastinite foram classificados nos grupos de risco elevado e muito elevado. Resultados semelhantes foram encontrados no estudo que validou o referido instrumento.12 Esses achados reforçam a efetividade do escore em predizer o desfecho.
Pacientes com angina classe IV ou instável e obesos constituíram uma grande proporção da amostra estudada, e cada uma dessas variáveis contribuíram com 1 e 2 pontos, respectivamente, ao escore de risco. Um estudo alemão que avaliou 1.700 pacientes semelhantes encontrou forte associação da obesidade com infecção, reforçando que cada aumento de um quilo de massa corporal por metro quadrado incorre em aumento de 3% no risco de desenvolver mediastinite.7 O mecanismo patológico envolvido na associação entre a obesidade e a mediastinite ainda não é bem consolidado. Um estudo prévio sugere que fatores como a distribuição inadequada de antibióticos, devido ao volume maior de massa corporal, o difícil preparo da pele e a grande quantidade de tecido adiposo servindo como substrato para infecções da ferida operatória possam estar envolvidos no mecanismo dessa associação.15
A reintervenção cirúrgica é considerada um fator preditor para o desenvolvimento de infecções.3,8,9 No presente estudo, 5,5% dos pacientes necessitaram de reoperação e apresentaram significância estatística quando associada com a ocorrência de mediastinite. Em um estudo que buscou identificar fatores de risco semelhantes em diabéticos submetidos à CRM, a reintervenção cirúrgica também teve destaque como variável associada com aumento do risco.12
Outro preditor de risco igualmente importante dentre os resultados desta pesquisa foi a presença da DPOC, que teve forte associação com a ocorrência de mediastinite, apresentando significância estatística. Achados semelhantes foram descritos em pesquisas prévias.2,6,9 Outro estudo tem citado a DPOC como um fator de risco, mas não de maneira independente. Os pacientes com DPOC estariam mais vulneráveis à infecção da ferida operatória devido à hipoxemia dos tecidos, e também o uso de corticosteroides no pré e/ou pós-operatório seria um fator que poderia facilitar a instalação de processos infecciosos.15
A angina estável classe IV/angina instável e a politransfusão (pós-operatório), embora sejam variáveis preditoras independentes para o desenvolvimento de mediastinite, tiveram menor importância quando associadas ao desfecho nessa casuística, embora estudos prévios tenham relacionado essas variáveis com aumento do risco de infecção e morbidade no PO.16,17 Diferentemente desses achados, outros autores encontraram taxas de óbito menores em pacientes com AI submetidos à CRM isolada comparadas às daqueles considerados estáveis, atribuindo esses resultados a possivelmente terem recebido melhor terapêutica medicamentosa, monitorização invasiva e suporte hemodinâmico com maior frequência.18
Nesta população estudada, a transfusão não foi preditora de complicação ou de piora dos desfechos. Entretanto, dados da literatura apontam que as hemotransfusões no PO têm sido motivo de preocupações constantes, frequentemente relatadas como fator contribuinte para episódios infecciosos, como mediastinite.2,9,19 Estudos prévios corroboram estes dados e reforçam que o número de unidades de concentrado de hemácias transfundidas no PO está diretamente associado a um maior risco de complicações.10,20
Sabe-se que o diabetes mellitus (DM) pode dificultar a recuperação de pacientes submetidos a cirurgias cardiovasculares, entretanto, neste estudo isso não foi avaliado, devido ao DM não ter se mostrado preditor independente de risco para mediastinite dentre a população que originou o escore. Assumimos que estes achados, considerando o controle glicêmico rigoroso e o uso de insulina contínua, possam ter colaborado para um prognóstico satisfatório.
Inúmeros fatores têm sido associados ao desenvolvimento de mediastinite após a cirurgia cardiovascular, entretanto, não há consenso na literatura sobre quais sejam mais importantes e o quanto cada um representa ser como preditor independente de risco elevado para mediastinite.10 Outros diferentes preditores citados em escores prévios, como idade, sexo e procedimentos combinados, foram também avaliados, e definidos os cinco preditores com maior significância para elaboração do MagedanzSCORE.
Por fim, os achados deste estudo permitem inferir que o instrumento testado na população local serve de alicerce para auxiliar na prática clínica.
Consideram-se como limitações do presente estudo àquelas decorrentes de seu carácter retrospectivo e de busca de prontuário. Outro fator que vale salientar é de o estudo ter sido desenvolvido em um único centro especializado em cardiologia, outros estudos são necessários para corroborar nossas observações, a fim de disseminar o uso do escore na pratica clínica.
Conclusão
Os resultados evidenciaram que o escore testado mostrou-se aplicável e satisfatório em predizer o risco de mediastinite nos pacientes submetidos à CRM nesta Instituição, podendo ser incorporado à prática clínica como uma ferramenta útil para auxiliar a identificar preditores de risco para o desenvolvimento de infecção nesta população de cuidados mais intensivos.
Fontes de financiamento
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Vinculação acadêmica
Este artigo é parte do curso de Pós-Graduação de Enfermagem em Cardiologia de Maria Antonieta Pereira de Moares pelo Instituto de Cardiologia / Fundação Universitária de Cardiologia.