Abstract

Arq Bras Cardiol

abc

Arquivos Brasileiros de Cardiologia

Arq. Bras. Cardiol.

0066-782X 1678-4170

Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC

wRfMsnPgpHybJ6WF83wVBFC

S0066-782X2020000100012

S0066-782X2019005021105

10.5935/abc.20190231

Original Article

Determinants of Aortic Prosthesis Mismatch in a Brazilian Public Health System Hospital: Big Patients or Small Prosthesis?

0000-0002-2634-4632

Otto

Maria Estefania

1 Atik

Fernando Antibas

1 Moreira

Marcelo do Nascimento

1 Ribeiro

Luiz Carlos Madruga

1 Mello

Bianca Corrêa Rocha de

1 Lima

Joyce Gomes Elias

1 Ribeiro

Maiara Sanchez

1 Domingues

Ana Carolina Pereira Matos

1 Calzada

Reyna Pinheiro

0000-0002-5592-816X

Jreige

Armindo

Jr. 1

0000-0003-3847-6445

Schloicka

Larissa Lucas

1 Pibarot

Philippe

1 Instituto de Cardiologia do Distrito Federal (ICDF)

Brasília DF

Brazil Instituto de Cardiologia do Distrito Federal (ICDF), Brasília, DF - Brazil 2 Québec Heart & Lung Institute Valvular Heart Diseases

Quebec

Canada Québec Heart & Lung Institute - Valvular Heart Diseases, Quebec - Canada

Mailing Address: Maria Estefania Otto Instituto de Cardiologia do Distrito Federal (ICDF) - Aos 02 Bloco B Apto 604. Postal Code 70660-022, Brasília, DF - Brazil E-mail: mariaestefaniaotto@gmail.com

Author contributions

Conception and design of the research: Otto ME, Atik FA, Lima JGE, Pibarot P; Acquisition of data: Otto ME, Moreira MN, Ribeiro LCM, Mello BCR, Domingues ACPM, Calzada RP, Schloicka LL, Ribeiro MS, Jreige Jr. A; Analysis and interpretation of the data: Otto ME, Atik FA, Moreira MN, Mello BCR, Domingues ACPM, Calzada RP, Schloicka LL, Pibarot P, Ribeiro MS, Jreige Jr. A; Statistical analysis: Otto ME, Atik FA, Ribeiro LCM, Lima JGE, Calzada RP, Ribeiro MS, Jreige Jr. A; Obtaining financing: Otto ME; Writing of the manuscript: Otto ME, Atik FA, Pibarot P; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Otto ME, Atik FA, Moreira MN, Ribeiro LCM, Mello BCR, Lima JGE, Domingues ACPM, Calzada RP, Schloicka LL, Pibarot P.

Potential Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

28 10 2019

01 2020

114 1 12 22 19 10 2018 06 02 2019 10 04 2019

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License

Abstract Background:

Prosthesis-patient mismatch (PPM) is associated with worse outcomes.

Objective:

Determine the frequency and evaluate preoperatory variables independently associated with severe PPM in a tertiary hospital focused on Public Health Care.

Methods:

A total of 316 patients submitted to aortic valve replacement, who had echocardiography performed within the first 30 days after surgery, were retrospectively analyzed. The indexed effective orifice area (iEOA) of the prosthesis was used to classify the patients into three groups, according to PPM, considering body mass index (BMI): severe PPM (iEOA) < 0.65 cm²/m²), mild to moderate PPM (iEOA, 0.65 cm²/m² - 0.85 cm²/m²) and without PPM (iEOA > 0.85 cm²/m²) for a BMI < 30 kg/m² and severe PPM (iEOA) < 0.55 cm²/m²), mild to moderate (iEOA, 0.55 cm²/m²- 0.70 cm²/m²) and without PPM (iEOA > 0.7 cm²/m²) for a BMI > 30 kg/m². Statistical significance was considered when p < 0.05.

Results:

iEOA was obtained in 176 patients. The frequency of severe and moderate PPM was 33.4% and 36.2%, respectively. Severe PPM patients were younger and had larger BMI, but smaller left ventricular outflow tract diameter (LVOTD). The independent variables used to predict severe PPM were male gender, BMI > 25 kg/m², age < 60 years, LVOTD < 21 mm, and rheumatic etiology with an area under the ROC curve of 0.82.

<bold>Conclusion:</bold>

The frequency of severe PPM is high in a Brazilian population representative of the Public Health System, and it is possible to predict PPM from preoperative variables such as rheumatic valvular disease, gender, BMI, age and LVOTD.

Keywords: Heart Valve Prosthesis/surgery Size Perception Body Mass Index Preoperative Care Postoperative Care Echocardiography/methods

Introduction

The concept of prosthesis-patient mismatch (PPM) after aortic valve replacement (AVR) occurs when the indexed effective orifice area (iEOA) of the inserted prosthesis is too small in relation to patient body size.1 PPM was first described in 1978,² and its negative impact on morbidity, mortality and left ventricular reverse remodeling has been established.3^-6 Transprosthetic gradients in patients with PPM varies with cardiac output, which in turn is determined by body surface area (BSA), and the relation of iEOA and pressure gradient is curvilinear. Therefore, iEOA smaller than 0.85 cm²/m² generates higher gradients with possible consequences to the left ventricle (LV).2

The incidence of PPM is variable and ranges from 20-70% for moderate and 5-20% for severe PPM.2^,3 Severe PPM has been associated with a 1.8-fold increase in mortality.3 Many studies have reported an impact of PPM on early7^,8 and late mortality,5^-8 especially in patients with pre-existing LV dysfunction.5^,7 PPM was also associated with reduced functional capacity, less regression of LV mass and accelerated bioprosthetic valve degeneration.6

Several factors were associated with the occurrence of severe PPM, including: advanced age,3 female gender,4 large body surface area (BSA) and body mass index (BMI), presence of diabetes, hypertension, small aortic valve annulus (< 21 mm),5 and bioprosthesis implantation.6

There are few studies on the incidence and impact of PPM in Brazil. Oliveira et al. observed that 17% of patients with EOA < 0.75 cm²/m² showed no increased mortality during a 10-year follow-up.9 There are some interesting features specific to the Brazilian population, such as the higher prevalence of rheumatic fever, a large proportion of patients with a small BSA, and implantation of prosthesis with iEOAs not reported according to the normal reference values provided by the medical society guidelines and recommendations.1^,10 Furthermore, the analysis of preoperative factors that predict the occurrence of PPM is essential for its prevention.11^,12

The objective of this study was to assess the frequency of PPM in a representative population treated in the Brazilian Public Health System and to identify the preoperative factors that are associated with the occurrence of PPM.

Methods

In this cross-sectional retrospective study, performed from January 2011 to July 2016, we included patients older than 18 years who underwent AVR. Patients who died prior the first postoperative echocardiography or with incomplete clinical and echocardiographic data were excluded. Informed consent was obtained from each patient and the study protocol conforms to the ethical guidelines of the 1975 Declaration of Helsinki as reflected in a priori approval by the institution’s human research committee.

All subjects underwent surgical AVR and transthoracic echocardiogram (ETT) within 30 days after surgery. Three hundred and sixteen (316) patients met the inclusion criteria. However, data of indexed EOA (iEOA) to determine the degree of PPM was available only in 176 patients. These data were not found in the echocardiogram report, nor were the values for calculation in images available at the hospital imaging server in 140 patients. After the publication of the European prosthetics guidelines1 there was mandatory standardization for calculation of iEOA in our Echocardiogram Laboratory.

The echocardiographic evaluation was performed following the recommendations of the American Society of Echocardiography Guideline, obtaining two-dimensional, pulsed and continuous Doppler and M mode images with Philips HDI 5000, HD 7, iE33 or GE E9 ultrasound systems with 2-5 Hz multifrequency transducer. The left atrial volume and ejection fraction (EF) were measured by Simpson's method (for LVEF < 53%) or Teicholz (for LVEF ≥ 53%). LV mass was obtained by the Devereux formula (measured from M or 2-dimensional mode) and indexed to the BSA.13 LV diameters were obtained by M or bi-dimensional mode.13 LV outflow tract (LVOT) was evaluated at the plane before the aortic valve,1^,10^,14 the peak and mean gradients, the velocity time integrals (VTI) ratio of the LVOT and aortic prosthesis and the calculation of EOA were performed according to the ASE recommendations. EOA = (LVOT area × LVOT VTI)/Aortic flow VTI).1^,10 The calculation of EOA was indexed to BSA estimated by the Dubois and Dubois formula: BSA = (Weight^0.425 × Height^0.725) × 0.007184 and was used to identify the degree of PPM.1^,5

Definitions of PPM

Definition #1: PPM was defined as severe if iEOA was < 0.65 cm²/m², moderate if iEAO was between 0.65 cm²/m² and 0.85 cm²/m² and absent if iEOA > 0.85 cm²/m².

Definition #2: We also used the definition of PPM adjusted for high BMI as recommended by European recommendations.¹ For BMI < 30 mg/kg, moderate PPD is considered if iEOA is < 0.70 cm²/m² and severe if iEOA < 0.55 cm²/m². Definition #3: Severe PPM was also defined on the basis of the mean transprosthetic gradient > 20 mmHg.

We tested three different definitions for PPM in this study population to check which of them would identify better variables associated with mismatch.

Statistical analysis

Continuous variables with normal distribution were presented as mean and standard deviation and categorical variables in absolute numbers and percentages with confidence intervals, when necessary. Means of the three PPM groups were compared with one-way ANOVA after the Shapiro-Wilk normality test and Tukey's post hoc test. For categorical variables, a Chi-square test was use to compare proportions and frequencies. The association between preoperative variables and occurrence of severe PPM was assessed using the Poisson regression with robust variance model. In the univariate analysis, the association between each independent variable and the occurrence of PPM was assessed, and those that presented p < 0.1 were selected for entry into the multivariable analysis. The multivariable models were built by the consecutive exclusion of one variable from each complete model that presented the highest value of p of the Wald test, as described by Hosmer and Lemeshow. Data for multivariable models were complete for 148 patients.

A receiver operating curve (ROC) analysis was performed to assess the predictive value of the multivariable model for the prediction of severe PPM. ROC analysis was performed only for the PPM definition with more independent variables in the study, i.e., Definition #2.

The analyses were conducted using the SAS 9.4 software and p < 0.05 was considered significant.

Results Frequency and Comparison of PPM Groups

Severe and moderate PPM occurred in 33.4% and 36.2% of patients, respectively. Tables 1 and 2 compare baseline clinical and echocardiographic characteristics of the 3 PPM groups. Even though 19% of the patients (34 patients out of 176 with PPD data) had rheumatic etiology, few presented significant mitral valve disease and underwent concomitant valve surgery (Table 1). There was loss of iEOA data in 140 patients with an average gradient of 18.7 ± 7 mmHg and a peak of 32.1 ± 5 mmHg. Patients with severe PPM were younger and had larger BSA and BMI, smaller LVOT diameter, and higher prevalence of rheumatic heart disease. There was low incidence of aortic root enlargement at the time of surgery in all groups. Table 3 shows the types and numbers of implanted prostheses and was presented in a descriptive way according to the type, number and category of PPD. There was a wide range of types and sizes of prostheses used in the AVR, which makes it impossible to analyze the association between prosthesis type, prosthesis number and degree of PPD. The data in Table 3 is too sparse to allow for any statistical model. Saint Jude bioprosthesis was implanted in 58% of patients (it is the most frequent), but cannot be tested as a determinant of PPM.

Table 1 Baseline clinical characteristics of the PPM groups (176 patients Definition #2)

	No PPM 30.4%(54)	Moderate PPM 36.2% (64)	Severe PPM 33.4% (58)	p
Age (years)	55 ± 17^┼	60 ± 15^┼*	52 ± 16*	0.0335
Female/male gender %	11/19	15/21.2	14/20.4	0.78
BSA (m²)	1.70 ± 0.24	1.71 ± 0.17*	1.8 ± 0.21*	0.016
BMI (kg/m²)	25 ± 3.37^┼	26 ± 4.42^┼*	27 ± 5.17*	0.03
SBP (mmHg)	120 ± 15^┼	117 ± 18^┼*	111 ± 15*	0.03
DBP (mmHg)	72 ± 14^┼	66 ± 11^┼	68 ± 13	0.028
HR bpm	83 ± 14	83 ± 14	87 ± 13	0.26
Hypertension%	17.6	22.1	17.6	0.54
Diabetes%	2.8	5.1	4.6	0.77
CABG%	6.3	8	4	0.25
Renal Disease	1	2	1	0.4
Aortic Root enlargement %	1.7	1.1	3.4	0.27
Mitral valve surgery %	0	1.14	0.57	0.63
Valve disease Etiology (%)				0.003
Rheumatic	4(9.5)	8(14.55)^┼	22(43.1)^┼
Degenerative	21(50)	29(52.8)	19(37.3)
Congenital (Bicuspid)	11(26.2)	10(8.2)	7(13.7)
Aortic Root Dilation	6(14.3)	8(14.6)	3(5.9)
Type of Prosthesis Biop./Mech. %	24/6.4	31/5.2	31.4/2	0.27

┼

p < 0.05 between no PPM and moderate PPM.

p < 0.05 between moderate and severe PPM.

BSA: body surface area; BMI: body mass index; SBP: systolic blood pressure; DBP: diastolic blood pressure; HR: heart rate; CABG: coronary bypass graft; Biop.: biological; Mech: mechanical.

Table 2 Postoperative Doppler-Echocardiographic Data According to PPM Groups (176 patients- Definition# 2)

	No PPM 30.4% (54)	Moderate PPM 36.2% (64)	Severe PPM 33.4% (58)	p
LVEF %	57 ± 14%	60 ± 14%	58 ± 14%	0.75
Vmax Ao cm/s	273 ± 15	306 ± 25	335 ± 18	< 0.002
Peak Gradient (mmHg)	30 ± 14^┼	37 ± 14^┼*	45.1 ± 20*	< 0.0001
Mean Gradient (mmHg)	18 ± 8^┼	21 ± 8^┼*	28 ± 13*	<0.0001
EOA cm²	1.78 ± 0.43^┼	1.3 ± 0.2^┼*	0.52 ± 0.1*	< 0.0001
EOA/BSA cm²/m²	1.05 ± 0.17^┼	0.73 ± 0.06^┼*	0.51 ± 0.1*	< 0.0001
VTI LVOT/VTI Ao valve	0.49 ± 0.1^┼	0.41 ± 0.07^┼*	0.33 ± 0.08*	< 0.0001
LVOT diameter (cm)	2.15 ± 0.3^┼	2.02 ± 0.24^┼*	1.92 ± 0.22*	0.04
LV mass index g/m²	115 ± 42	119 ± 38	117 ± 35	0.84
LA index volume ml/m²	32 ± 12	33 ± 10	33 ± 12	0.72
Ascending Aorta cm	3.6 ± 0.72	3.6 ± 0.74	3.5 ± 0.56	0.29

┼

p < 0.05 between no PPM and moderate PPM.

p < 0.05 between moderate and severe PPM.

LVEF: left ventricle ejection fraction; EAO: effective orifice area; BSA: body surface area; VTI: velocity time integral; LVOT: left ventricle outflow tract; Ao: aortic; LV: left ventricle; LA: left atrium. NA: not available.

Table 3 Type and number of implanted prosthesis

Types of Prostheses	Number	No PPM	Moderate PPM	Severe PPM
Labcor Biological	19	0	1	0
	25	5	1	0
Carpentier Edwards	19	0	0	1
	21	1	3	0
	23	3	1	2
	25	0	2	0
St Jude Biological	18	0	1	0
	19	1	1	1
	21	5	8	12
	23	8	20	21
	25	5	7	3
	27	6	1	3
St. Jude Mechanical	19	2	1	1
	21	0	3	1
	23	2	2	1
	25	1	2	1
	27	1	0	1
Non-Specific Mechanical	18	0	0	1
Non-Specific Mechanical	19	0	0	1
	23	0	1	1
	25	2	0	0
	27	0	1	0
	28	0	1	0
Non-Specific Biological	19	0	1	0
Non-Specific Biological	21	0	3	2
	23	6	2	1
	25	1	0	1
	27	0	1	1
Hancock Biological	23	0	0	2
	25	0	0	1
	27	0	0	1
Biocor Biological	23	1	0	0
Medtronic Mechanical	21	1	0	0

Descriptive Table of aortic prosthesis implanted in the present study.

No description of prosthesis type in files or surgery report.

Preoperative Determinants of Severe PPM Determinants of severe PPM according to Definition #1 (indexed EOA< 0.65 cm2/m2)

In univariate analysis (Table 4), there was an association between severe PPM and the following variables: age < 60 years, BSA > 1.74 m², rheumatic heart disease as the etiology of aortic valve disease and not performing aortic root enlargement. Multivariable analysis (Table 4) revealed that preoperative variables independently were the same as in univariate analysis, except for not performing aortic root enlargement. The tolerance indicator for multicollinearity was 0.78, indicating that there is no strong multicollinearity among the independent variables.

Table 4 Poisson Multivariable analysis for severe PPM (Definition #1; EOAi < 0.65 cm2/m2; n = 148 patients)

Variables	Crude RP		Adjusted RP
Variables	RP (CI 95 %)	p-value	RP (CI 95%)	p-value
Gender		0.7982		-
Female	1	-	-	-
Male	1.06 (0.67-1.67)	0.7982	-	-
Age		0.0078		0.0134
< 60 years	1.98 (1.20- 3.29)	0.0078	2.06 (1.16- 3.67)
≥ 60 years	1	-	1	-
BSA		0.0571		0.0176
≤ 1.74 m²	1	-	1	-
> 1.74 m²	1.56 (0.99- 2.46)	0.0571	1.65 (1.09; 2.50)
BMI		0.0168		0.0030
< 25 Kg/m²	1	-	1	-
> 25 Kg/m²	1.80 (1.11- 2.91)	0.0168	1.89 (1.24-2.87)
Main Diagnosis		0.6092		-
Stenosis	1.28 (0.78- 2.12)	0.3283	-	-
Regurgitation	1	-	-	-
Balanced	1.11 (0.48- 2.55)	0.8039	-	-
Etiology of AV Disease		0.0009		0.0028
Rheumatic	3.50 (1.21-10.11)	0.0206	4.00 (1.49-10.77)	0.0060
Degenerative	1.56 (0.52- 4.67)	0.4262	2.17 (0.79-5.97)	0.1331
Congenital (bicuspid)	1.82 (0.57- 5.81)	0.3107	1.78 (0.63- 5.01)	0.2779
Aortic Root Dilation	1	-	1	-
Reoperation		0.3379		-
No	1	-	-	-
Yes	1.29 (0.76-2.19)	0.3379	-	-
Hypertension		0.1400		-
No	1.39 (0.90- 2.14)	0.1400	-	-
Yes	1	-	-	-
Diabetes		0.4760		-
No	1	-	-	-
Yes	1.23 (0.69- 2.20)	0.4760	-	-
CABG		0.1013		-
No	1.87 (0.88- 3.95)	0.1013	-	-
Yes	1	-	-	-
Type of Prosthesis		0.1398		-
Biop.	1.98 (0.80- 4.93)	0.1398	-	-
Mech	1	-	-	-
LVOT Enlargement		0.0374		-
No	1.86 (1.04- 3.34)	0.0374	-	-
Yes	1	-	-	-
LV mass index		0.0902		-
≤ 127 g/m²	1.48 (0.94- 2.32)	0.0902	-	-
> 127 g/m²	1	-	-	-
Ejection Fraction		0.1093		-
≤ 64 %	1.44 (0.92-2.25)	0.1093	-	-
> 64 %	1	-	-	-
LVOT diameter		0.0069		< 0.0001
≤ 2.1 cm	2.15 (1.23-3.74)	0.0069	2.88 (1.71-4.84)
> 2.1 cm	1	-	1	-

EOAi: Effective orifice area index; RP: relative prevalence; CI: confidence interval; BSA: Body Surface Area; BMI: Body Mass Index; CABG: Coronary Artery Bypass Graft; LVOT: Left Ventricle Outflow Tract; LV: Left Ventricle; AV: aortic valve.

Determinants of severe PPM according to Definition #2 (indexed EOA < 0,65 cm2/m2 for patients with BMI < 30 kg/m2 and EOA < 0.55 cm2/m2 for BMI > 30 kg/m2

In addition to the independent variables described in the analysis above using the cut-off value of < 0.65 cm²/m² for severe PPM, we found that male gender is an independent determinant of PPM when BMI is considered as a parameter for reclassification of severe PPM to iEOA ≤ 0.55 cm²/m². However, BSA was not an independent variable within this new model. Univariate and multivariate analysis are shown in Table 5.

Table 5 Poisson Multivariable analysis for severe PPM (Definition #2: indexed EOA < 0.65 cm2/m2 for BMI < 30 kg/m2 and < 0.55 cm2/m2 for BMI ≥ 30 kg/m2; n = 148 patients)

Variables	Crude RP		Adjusted RP
Variables	RP (CI 95 %)	p-value	RP (CI 95%)	p-value
Gender		0.6856		0,0255
Female	1	-	-	-
Male	1.10 (0.68-1.79)	0.6856	1,67 (1,06-2,61)
Age		0.0057		0.0025
< 60 years	2.17 (1,25- 3.75)	0.0057	2.6 (1.4- 4.84)
≥ 60 years	1	-	1	-
BSA		0.2015	-
≤ 1.74 m²	1	-	-	-
> 1.74 m²	1.36 (0.85- 2.19)	0.2015		-
BMI		0.0657		0.0034
< 25 Kg/m²	1	-	1	-
> 25 Kg/m²	1.59 (0.97- 2.61)	0.0657	1.95 (1.25-3.06)
Main Diagnosis		0.7166		-
Stenosis	1.25 (0.73- 2.13)	0.4152	-	-
Regurgitation	1	-	-	-
Balanced	1.19 (0.51- 2.76)	0.6850	-	-
Etiology of Aortic Valve Disease		0.0010		0.0030
Rheumatic	3.33 (1.15-9.67)	0.0267	3,29 (1.22-8.92)	0.0190
Degenerative	1.56 (0.52- 4.67)	0.5545	1.95 (0.69-5.50)	0.2079
Congenital (bicuspid)	1.82 (0.57- 5.81)	0.4244	1.32 (0.44- 3.98)	0.6245
Aortic Root Dilation	1	-	1	-
Reoperation		0.1909		-
No	1	-	-	-
Yes	1.43 (0.84-2.44)	0.1909	-	-
Hypertension		0.0820		-
No	1.51 (0.95- 2.39)	0.0820	-	-
Yes	1	-	-	-
Diabetes		0.9325		-
No	1	-	-	-
Yes	0.97 (0.48- 1.97)	0.9325	-	-
CABG		0.0815		-
No	2.1 (0.91- 4.82)	0.0815	-	-
Yes	1	-	-	-
Type of Prosthesis		0.1993		-
Bio	1.82 (0.73- 4.53)	0.1993	-	-
Mec	1	-	-	-
LVOT Enlargement		0.0186		-
No	2.03 (1.13- 3.68)	0.0186	-	-
Yes	1	-	-	-
LV mass index		0.2952		-
≤ 127 g/m²	1.29 (0.80; 2.06)	0.2952	-	-
> 127 g/m²	1	-	-	-
Ejection Fraction		0.0517		-
≤ 64 %	1.61 (1.00; 2.60)	0.0517	-	-
> 64 %	1	-	-	-
LVOT diameter		0.0042		< 0.0001
≤ 2,1 cm	2.45 (1.33-4.52)	0.0042	3.58 (2.01-6.39)
> 2,1 cm	1	-	1	-

Determinants of severe PPM according to Definition #3 (mean prosthesis gradient ≥ 20 mmHg and iEOA ≤ 0,65 cm2/m2)

With this definition, only age < 60 years (PR: 3.33; IC 95%: 1.56-7.12) and LVOT diameter < 2.1 cm (PR = 1.68; IC 95%: 0.87-3.21) were independently associated with severe PPM. Complete analysis is described in Table 6.

Table 6 Poisson Multivariable analysis for severe PPM (Definition #3: mean transprosthetic gradient > 20 mmHg ; n = 148 patients)

Variables	Crude RP		Adjusted RP
Variables	RP (CI 95 %)	p-value	RP (CI 95%)	p-value
Gender		0.5995		-
Female	1	-	-	-
Male	1.17 (0.65-2.13)	0.5995	-	0.0004
Age		0.0019		0.0004
< 60 years	3.33 (1.56- 7.12)	0.0019	3.94(1.85- 8.39)
≥ 60 years	1	-	1	-
BSA		0.7720	-
≤ 1.74 m²	1	-	-
> 1.74 m²	1.09 (0.62- 1.92)	0.7720
BMI		0.2905		-
< 25 Kg/m²	1	-	1	-
> 25 Kg/m²	1.37 (0.76-2.47)	0.2905	-	-
Main Diagnosis		0.4620		-
Stenosis	1.54 (0.77- 3.06)	0.2178	-	-
Regurgitation	1	-	-	-
Balanced	1.48 (0.53- 4.14)	0.4531	-	-
Etiology of Aortic Valve Disease		0.0035
Rheumatic	4.00 (1.04-15.43)	0.0441
Degenerative	1.35 (0.33- 5.55)	0.6728
Congenital (bicuspid)	2.12 (0.5- 9.07)	0.3087
Aortic Root Dilation	1	-	-	-
Reoperation		0.4442		-
No	1	-	-	-
Yes	1.31 (0.65-2.63)	0.4442	-	-
Hypertension		0.1297		-
No	1.55 (0.88- 2.73)	0.1297	-	-
Yes	1	-	-	-
DM		0.7270		-
No	1	-	-	-
Yes	0.85 (0.34- 2.13)	0.7270	-	-
CABG		0.1715		-
No	1.95 (0.75- 5.08)	0.1715	-	-
Yes	1	-	-	-
Type of Prosthesis		0.5560		-
Bio	1.32 (0.52- 3.35)	0.5560	-	-
Mec	1	-	-	-
LVOT Enlargement		0.0427		-
No	2.19 (1.03- 4.66)	0.0427	-	-
Yes	1	-	-	-
LV mass index		0.7019		-
≤ 127 g/m²	1.12 (0.63-1.97)	0.7019	-	-
> 127 g/m²	1	-	-	-
Ejection Fraction		0.0409		-
≤ 64%	1.87 (1.03-3.4)	0.0409	-	-
> 64%	1	-	-	-
LVOT diameter		0.1198		0.0138
≤ 2,1 cm	1.68 (0.87-3.21)	0.1198	2.2 (1.17-4.14)	0.0138
> 2,1 cm	1	-	1	-

Legend: BSA: Body Surface Area; BMI: Body Mass Index; CABG: Coronary Artery Bypass Graft; LVOT: Left Ventricle Outflow Tract; LV: Left Ventricle.

Accuracy and Mathematical model for Prediction of Severe PPM with preoperative variables

We tested the accuracy of the predictive model for severe PPM using Definition # 2, for its precision in identifying more independent variables compared with the other definitions. The area under the ROC curve was 0.82 (Figure 1).

Figure 1 ROC curve: accuracy of the multivariable model for prediction of severe PPM (Definition #2:)

In addition, to calculate the individual risk of a patient to develop severe PPM, we built a mathematical model summarized by a formula based on multivariate logistic regression analysis (Table 7). With this formula, it is possible to calculate the individual risk of PPM for each patient before surgery (Table 7).

Table 7 Formula for individual risk and coefficient of each variable for severe mismatch probability calculation (Definition #2)

Parameter		Estimate
Intercept		-5,54
Age	< 60	1,75
Male gender		0,79
LVOT Diameter	≤ 2.1	2,25
BMI	≥ 25 Kg/m²	1,12
Etiology of Aortic Valve Disease	Congenital (bicuspid)	0,41
Etiology of Aortic Valve Disease	Degenerative	1,10
Etiology of Aortic Valve Disease	Rheumatic	2,15
Probability of severe PPM = 1 1 + e − 5 . 54 + 1 . 75 age + 0 . 79 male + 2 . 25 LVOT diam + 1 . 12 BMI + 0 . 41 Etiol Cong + 1 . 1 Etiol deg + 2 . 15 Etiol Rheum

Legend: PPM patient prosthesis mismatch; BMI: Body Mass Index; LVOT Diam: Left Ventricle Outflow Tract Diameter; Etiol Cong: Etiology Congenital; Etiol Deg: etiology degenerative; Etiol Rheum: Etiology Rheumatic.

Observation: To determine the probabilities based on the above equation, one must use the design matrix on Table 6, if the variable present. For example: if a patient is < 60 years old, one must replace the variable age by the value 1 and multiply it by the value of its coefficient. If it is older than or equal to 60, one should replace the variable age by zero.

Discussion

One of the main findings of this study is that frequency of severe PPM is high after AVR in patients treated in the Brazilian Public Health System in a representative tertiary center. The prevalence of severe PPM in this study was 33% compared to up to 20% previously described.6^,15 Oliveira et al. described lower prevalence of PPM in Brazilian patients with small aortic annulus (16.8%). However, their cutoff points for definition of PPM was different from the present study.9 Another significant finding is that degenerative aortic stenosis is the main cause of aortic valve disease in our study (50%), but rheumatic etiology remains high, compared to data reported in developed countries (19%).5^,7 In addition, rheumatic etiology is independently associated with the risk of severe PPM.

PPM Characteristics

Similarly to other studies,15^,16 patients with severe PPM had larger BSA and BMI 15 and smaller LVOT diameters.6^,15 Patients with severe PPM in our study were younger compared to those in previous studies and mostly males.5^,7^,8^,15 This finding could be explained by the inclusion of aortic regurgitation in our study, to explain male gender as an independent variable, and by the significant proportion of patients with rheumatic etiology, to explain the predominance of younger individuals with PPM.18^,19

Determinants of Severe PPM

A very important application of our findings is in the identification of independent preoperative variables which determine the risk of severe PPM. From these variables we built a predictive model that enables the identification of individual risk for development of severe PPM. This model can be used to identify patients at high risk for severe PPM prior to AVR and to implement preventive strategies.18^,19

A larger BMI (> 25 kg/m²), male gender, smaller LVOT diameter (< 2.1 cm), younger age (≤ 60 years) and rheumatic etiology were determinants of high risk for severe PPM. Based on the predictive model proposed in this study, preventive strategies should be contemplated, including aortic root enlargement and implantation of prosthetic valves with superior hemodynamic performance with surgical or transcatheter procedure11^,15^,18^,19 In this study population, transcatheter implantation is controversial because the procedure is approved for high surgical risk in patients, who are usually older and at a higher level of frailty. This study also raises the importance for improving the hemodynamic performance of the prosthetic valves implanted in the Brazilian Public Health System. However, we must consider the costs of using stentless prostheses in the public health system, which may have a negative impact cost to treat the population more comprehensively.

Potential Limitations and Strengths of the Study

This was a retrospective study with limited data available of the iEOA in part of the population. It is important to emphasize that it was possible to obtain the indexed effective orifice data - the main parameter for the differentiation of PPM - in only 55% of the study population. Hence, the 45% of patients with missing data could generate bias and increase the prevalence of severe PPM. The type of prosthesis used was not found in some patients, in spite of being exhaustively searched in medical records. No long-term echocardiographic and clinical follow-up data was available to assess the effect of PPM on outcomes. However, this is the first study to show a high frequency of PPM in AVR performed in the Brazilian Public Health System. In addition, our study was able to build a mathematical model to predict PPM and find preoperative independent variables related to the implantation of small prosthesis. Further studies are needed to apply and validate this model in other populations.

Conclusion

Severe aortic PPM is frequent among patients operated in the Brazilian Public Health System. The independent preoperative determinants of severe PPM in this population were: larger BMI, male gender, smaller LVOT diameter, younger age and rheumatic etiology. We developed a mathematical model including these preoperative variables in order to predict the risk of severe PPM prior to surgery. This model may be useful to implement prospective preventive strategies in patients identified as being at risk for severe PPM. Small prosthesis in big patients should be avoided.

Sources of Funding

There were no external funding sources for this study.

Study Association

This study is not associated with any thesis or dissertation work.

Ethics approval and consent to participate

This study was approved by the Ethics Committee of the Instituto de Cardiologia do Distrito Federal under the protocol number 061/2010. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.

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Artigo Original

Determinantes da Desproporção de Prótese Aórtica em Hospital de Atendimento de Saúde Pública Brasileiro: Pacientes Grandes ou Próteses Pequenas?

0000-0002-2634-4632

Otto

Maria Estefania

1 Atik

Fernando Antibas

1 Moreira

Marcelo do Nascimento

1 Ribeiro

Luiz Carlos Madruga

1 Mello

Bianca Corrêa Rocha de

1 Lima

Joyce Gomes Elias

1 Ribeiro

Maiara Sanchez

1 Domingues

Ana Carolina Pereira Matos

1 Calzada

Reyna Pinheiro

0000-0002-5592-816X

Jreige

Armindo

Jr. 1

0000-0003-3847-6445

Schloicka

Larissa Lucas

1 Pibarot

Philippe

1 Instituto de Cardiologia do Distrito Federal (ICDF), Brasília, DF - Brasil 2 Québec Heart & Lung Institute - Valvular Heart Diseases, Quebec - Canadá

Correspondência: Maria Estefania Otto Instituto de Cardiologia do Distrito Federal (ICDF) - Aos 02 Bloco B Apto 604. CEP 70660-022, Brasília, DF - Brasil E-mail: mariaestefaniaotto@gmail.com

Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Otto ME, Atik FA, Lima JGE, Pibarot P; Obtenção de dados: Otto ME, Moreira MN, Ribeiro LCM, Mello BCR, Domingues ACPM, Calzada RP, Schloicka LL, Ribeiro MS, Jreige Jr. A; Análise e interpretação dos dados: Otto ME, Atik FA, Moreira MN, Mello BCR, Domingues ACPM, Calzada RP, Schloicka LL, Pibarot P, Ribeiro MS, Jreige Jr. A; Análise estatística: Otto ME, Atik FA, Ribeiro LCM, Lima JGE, Calzada RP, Ribeiro MS, Jreige Jr. A; Obtenção de financiamento: Otto ME; Redação do manuscrito: Otto ME, Atik FA, Pibarot P; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Otto ME, Atik FA, Moreira MN, Ribeiro LCM, Mello BCR, Lima JGE, Domingues ACPM, Calzada RP, Schloicka LL, Pibarot P.

Potencial conflito de interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Resumo Fundamento:

A desproporção entre o tamanho da prótese aórtica-paciente (DPP) está associada a maior mortalidade.

Objetivo:

Determinar a frequência e avaliar variáveis pré-operatórias associadas à DPP acentuada no cenário da saúde pública em hospital terciário.

Métodos:

316 pacientes submetidos à troca valvar aórtica (TVA), com ecocardiograma realizado nos primeiros 30 dias após cirurgia, foram analisados retrospectivamente. A área de orifício efetivo indexado (AOEi) da prótese foi utilizada para classificar os pacientes em três grupos de acordo com a DPP, considerando o índice de massa corporal (IMC): DPP acentuada (AOEi) < 0,65 cm²/m², DPP discreta a moderada (AOEi, 0,65 cm²/m² - 0,85 cm²/m²) e sem DPP (iEOA > 0,85 cm²/m²) para IMC < 30 kg/m² e DPP acentuada (AOEi) < 0,55 cm²/m²), discreta a moderada (AOEi, 0,55 cm²/m² - 0,70 cm²/m²) e sem DPP (AOEi > 0,7 cm²/m²) para IMC > 30 kg/m². Significância estatística foi considerada com p < 0,05.

Resultados:

A AOEi foi obtida em 176 pacientes. A frequência de DPP acentuada foi de 33,4% e moderada de 36,2%. Pacientes com DPP acentuada foram mais jovens e com maior IMC, mas menor diâmetro da via de saída do ventrículo esquerdo (DVSVE). As variáveis independentes que podem predizer DPP acentuada são: gênero masculino, IMC > 25 kg/m², idade < 60 anos, DVSVE < 21 mm e etiologia reumática com área sob a curva ROC de 0,82.

Conclusão:

A frequência de DPP acentuada é alta em uma população brasileira submetida à TVA no Sistema Público de Saúde. Os principais determinantes de DPP acentuada são: valvopatia reumática, gênero masculino, IMC alto, idade < 60 anos e menor DVSVE.

Palavras-chave: Próteses Valvulares Cardíacas/cirurgia Percepção de Tamanho Índice de Massa Corporal Cuidados Pré-Operatórios Cuidados Pós-Operatórios Ecocardiografia/métodos

Introdução

O conceito de desproporção entre tamanho de prótese e paciente (DPP) após a troca de valva aórtica (TVA) ocorre quando a área do orifício efetivo indexado para superfície corpórea (AOEi) da prótese inserida é pequena em relação ao tamanho do paciente.1 A DPP foi descrita pela primeira vez em 1978,2 quando foi estabelecido seu impacto negativo na morbidade, mortalidade e remodelamento ventricular esquerdo.3^-6 Gradientes transprotéticos em pacientes com DPP variam com o débito cardíaco, que por sua vez é determinado pela área de superfície corporal (ASC) e a relação de AOEi e gradiente de pressão é curvilínea. Portanto, AOEi menores que 0,85 cm²/m² geram gradientes mais altos com consequências para o ventrículo esquerdo (VE).2

A incidência de DPP é variável na faixa de 20 a 70% para DPP moderada e 5 a 20% para DPP acentuada.2^,3 DPP acentuada é associada com aumento de 1,8 vezes na mortalidade,3 tanto precoce7^,8 como tardia;5^-8 especialmente em pacientes com disfunção de VE preexistente.5^,7 A DDP está associada à redução da capacidade funcional, menor regressão da massa do VE e degeneração acelerada das próteses biológicas.6

Vários fatores foram associados à ocorrência de DPP acentuada, tais como idade avançada,3 gênero feminino,4 maior ASC e índice de massa corporal (IMC), presença de diabetes, hipertensão arterial, anel valvar aórtico pequeno (< 21mm)5 e implante de biopróteses.6

Existem poucos estudos sobre a incidência e impacto da DPP no Brasil. Oliveira et al. observaram 17% dos pacientes com iAOE < 0,75 cm²/m² sem aumento da mortalidade durante 10 anos de seguimento.⁹ No entanto, algumas características interessantes são específicas da população brasileira, como a maior prevalência de febre reumática, frequência alta de pacientes com ASC pequena e implante de próteses com AOEi não relatadas nos valores de referência fornecidos nas diretrizes das sociedades médicas.1^,10 Além disso, a análise dos fatores pré-operatórios que predizem a ocorrência de DPP é essencial para a sua prevenção.11^,12

O objetivo deste estudo foi avaliar a frequência de DPP numa população representativa tratada pelo Sistema Público de Saúde no Brasil e identificar os fatores pré-operatórios associados à ocorrência de DPP acentuada.

Métodos

Neste estudo transversal retrospectivo realizado de janeiro de 2011 a julho de 2016, incluímos pacientes com idade superior a 18 anos submetidos à TVA cirúrgica. Os pacientes que evoluíram para óbito antes do primeiro ecocardiograma pós-operatório ou com dados clínicos e ecocardiográficos incompletos foram excluídos. O consentimento informado foi obtido de cada paciente e o protocolo do estudo está em conformidade com as diretrizes éticas da Declaração de Helsinki de 1975. O protocolo foi aprovado pelo Comitê de Pesquisa do Instituto de Cardiologia do Distrito Federal.

Todos os indivíduos foram submetidos à TVA cirúrgica e ao ecocardiograma transtorácico (ETT) no prazo de 30 dias após a cirurgia. Trezentos e dezesseis (316) pacientes preencheram os critérios de inclusão. No entanto, os dados de AOEi para determinar o grau de DPP estavam disponíveis somente para 176 pacientes. Os dados de área do orifício efetivo indexado não foram encontrados no laudo de 140 pacientes, apesar de terem sido procurados para cálculo em imagens no servidor do hospital. O cálculo desse valor tornou-se obrigatório no nosso Laboratório de Ecocardiografia após a publicação da diretriz europeia de próteses.1

A avaliação ecocardiográfica foi realizada seguindo as recomendações da Sociedade Americana de Ecocardiografia (SAE), obtendo imagens bidimensionais de Doppler pulsátil e contínuo, com os sistemas de ultrassom Philips HDI 5000, HD 7, iE33 ou GE E9, utilizando o transdutor multifrequencial de 2-5 Hz. O volume do átrio esquerdo e a fração de ejeção (FE) foram obtidos pelo método de Simpson (para FEVE < 53%) ou Teicholz (para FEVE ≥ 53%). A massa do VE foi calculada pela fórmula de Devereux (medida a partir do modo M ou bidimensional) e indexada pela ASC.13 Os diâmetros do VE foram obtidos pelo modo M ou bidimensional.13 O diâmetro da via de saída do VE (DVSVE) foi avaliado no plano antes da valva aórtica.1^,10^,14 Os gradientes de pico e médio, a razão da integral velocidade-tempo (VTI) da via de saída do VE e prótese aórtica e o cálculo de AOEi foram realizados de acordo com as recomendações da SAE. AOE = (área VSVE x VTI VSVE) / VTI aórtico).1^,10 O EOA calculado foi indexado pela ASC calculado pela fórmula de Dubois e Dubois ASC = (Peso 0,425×Altura 0,725) × 0,007184 e foi usado para identificar o grau de DPP.1^,5

Definições do PPM

Definição #1: A DPP é definida como acentuada se AOEi for < 0,65 cm²/m², moderada se AOEi estiver entre 0,65 cm²/² e 0,85 cm²/m² e ausente se AOEi > 0,85 cm²/m²).

Definição # 2: Ajustada para o IMC por recomendação da Diretriz Europeia.1 Nessa definição, são utilizados pontos de corte mais baixos de AOEi para pacientes com IMC ≥ 30 kg/m². DPP moderada se AOEi for < 0,70 cm²/m² e acentuada se AOEi < 0,55 cm²/m².

Definição # 3: DPP acentuada é definida com base no gradiente transprotético médio> 20 mmHg.

Foram testadas três definições diferentes para a DPP nesta população de estudo para verificar qual delas identificaria melhor as variáveis independentes que determinam desproporção.

Análise Estatística

As variáveis contínuas com distribuição normal foram apresentadas em média e desvio padrão e as categóricas em números absolutos e porcentagens com intervalos de confiança, quando necessário. As médias dos três grupos com DPP foram comparadas com “One-Way” ANOVA, após o teste de normalidade de Shapiro-Wilk, e com comparação de médias pelo teste de Tukey. Para variáveis categóricas foi utilizado teste de Qui-quadrado para comparação das proporções ou frequências. A associação entre as variáveis pré-operatórias e a ocorrência de DPP acentuada foram analisadas por meio da regressão de Poisson com modelo de variância robusta. Na análise univariada, avaliou-se a associação entre cada variável independente e a ocorrência de DPP. Aquelas que apresentaram p < 0,1 foram selecionados para entrada na análise multivariada. Os modelos de análise multivariável foram construídos pela exclusão consecutiva de uma variável de cada vez, por apresentar o maior valor de p do teste de Wald, conforme descrito por Hosmer e Lemeshow. Os dados para modelos multivariáveis foram completos para 148 pacientes.

Uma análise da curva ROC foi realizada para avaliar a capacidade de predição do valor do modelo multivariado para DPP acentuada. A curva ROC foi aplicada somente no modelo de definição com maior número de variáveis independentes que, no caso, foi a Definição #2.

As análises foram conduzidas pelo software SAS 9.4 e p < 0,05 foi considerado significativo para análises gerais.

Resultados Frequência e Comparação de Grupos com DPP

DPP acentuada e moderada ocorreram em 33,4% e 36,2% dos pacientes, respectivamente. As Tabelas 1 e 2 comparam as características clínicas e ecocardiográficas dos 3 grupos. Apesar de 19% (34 pacientes de 176 com dados de DPP) dos pacientes apresentarem etiologia reumática, poucos apresentavam lesão mitral significativa e foram submetidos a procedimento concomitante (tabela 1). Houve a perda de dados de AOEi em 140 pacientes que apresentavam gradiente médio de 18,7 ± 7 mmHg e pico 32,1 ± 5 mmHg. Pacientes com DPP acentuada eram mais jovens e apresentavam maior ASC e IMC, menor DVSVE e maior prevalência de cardiopatia reumática. Houve uma baixa incidência de ampliação da via de saída do VE na cirurgia em todos os grupos. A Tabela 3, que mostra os tipos e números de próteses implantadas, foi apresentada de forma descritiva de acordo com o tipo, número e categoria de DPP. Havia um amplo espectro de tipos e tamanhos de próteses utilizadas na TVA, o que impossibilita a análise da associação entre tipo de prótese, número da prótese e grau de DPP. Os dados da Tabela 3 são muito esparsos para permitir qualquer modelo estatístico. A bioprótese de Saint Jude foi implantada em 58% dos pacientes (é a mais frequente), mas não há uma representação estatística.

Tabela 1 Características clínicas para DPP (176 pacientes Definição #2)

	Sem DPP 30.4%(54)	DPP Moderada 36.2% (64)	DPP Acentuada 33.4% (58)	p
Idade (Anos)	55 ± 17^┼	60 ± 15^┼*	52 ± 16*	0,033
Gênero fem/masc %	11/19	15/21,2	14/20,4	0,78
ASC (m²)	1,70 ± 0,24	1,71 ± 0,17*	1,8 ± 0,21*	0,016
IMC (kg/m²)	25 ± 3,37	26 ± 4,42*	27 ± 5,17*	0,03
PAS (mmHg)	120 ± 15^┼	117 ± 18^┼*	111 ± 15*	0,03
PAD (mmHg)	72 ± 14^┼	66 ± 11^┼	68 ± 13	0,028
FC bpm	83 ± 14	83 ± 14	87 ± 13	0,26
HAS%	17,6	22,1	17,6	0,54
Diabetes%	2,8	5,1	4,6	0,77
RM%	6,3	8	4	0,25
Doença Renal	1	2	1	0,4
Ampliação VSVE %	1,7	1,1	3,4	0,27
Cirurgia valvar mitral %	0	1,14	0,57	0,63
Etiologia da Valvopatia (%)				0,0033
Reumática	4(9,5)	8(14,55)*	22(43,1)*
Degenerativa	21(50)	29(52,8)	19(37,3)
Congênita (Bicúspide)	11(26,2)	10(8,2)	7(13,7)
Dilatação da aorta	6(14,3)	8(14,6)	3(5,9)
Tipo de prótese Biol/Mec %	24/6,4	31/5,2	31,4/2	0,27

┼

p < 0,05 entre sem DPP e DPP moderada.

p < 0,05 entre DPP moderada e acentuada.

DPP: desproporção prótese-paciente; ASC: área de superfície corpórea; IMC: índice de massa corpórea; PAS: pressão arterial sistólica; PAD: pressão arterial diastólica; FC: frequência cardíaca; HAS: hipertensão arterial sistêmica; RM: revascularização miocárdica; VSVE: via de saída do ventrículo esquerdo; Biol: biológica; Mec: mecânica.

Tabela 2 Dados de Ecocardiograma pós-operatórios de acordo com a DPP (176 pacientes- Definição# 2)

	Sem DPP 30.4% (54)	DPP Moderada 36.2% (64)	DPP Acentuada 33.4% (58)	p
FEVE %	57 ± 14%	60 ± 14%	58 ± 14%	0,75
Vmax Ao cm/s	273 ± 15^┼	306 ± 25^┼*	335 ± 18*	< 0,002
Gradiente pico (mmHg)	30 ± 14^┼	37 ± 14^┼*	45,1 ± 20*	< 0,0001
Gradiente médio (mmHg)	18 ± 8^┼	21 ± 8^┼*	28 ± 13*	< 0,0001
AOE cm²	1,78 ± 0,43^┼	1,3 ± 0,2^┼*	0,52 ± 0,1*	< 0,0001
AOEi cm²/m²	1,05 ± 0,17^┼	0,73 ± 0,06^┼*	0,51 ± 0,1*	< 0,0001
VTI VSVE/VTI VAo	0,49 ± 0,1^┼	0,41 ± 0,07^┼*	0,33 ± 0,08*	< 0,0001
DVSVE (cm)	2,15 ± 0,3^┼	2,02 ± 0,24^┼*	1,92 ± 0,22*	0,04
Massa VE indexada g/m²	115 ± 42	119 ± 38	117 ± 35	0,84
Volume do AE index ml/m²	32 ± 12	33 ± 10	33 ± 12	0,72
Aorta Ascendente cm	3,6 ± 0,72	3,6 ± 0,74	3,5 ± 0,56	0,29

┼

p < 0,05 Entre sem DPP e DPP moderada.

p < 0,05 Entre DPP moderada e acentuada.

FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; AOE: área do orifício efetivo da prótese aórtica; AOEi: área do orifício indexado da prótese aórtica; VTI: integral velocidade-tempo; VSVE: via de saída do ventrículo esquerdo; VAo: valva aórtica; DVSVE: diâmetro da via de saída do ventrículo esquerdo; AE: átrio esquerdo; VE: ventrículo esquerdo.

Tabela 3 Tipo e número das próteses implantadas e frequência

Tipos de Próteses	Número	Sem DPP	DPP Moderada	DPP acentuada
Labcor Biologica	19	0	1	0
	25	5	1	0
Carpentier Edwards	19	0	0	1
	21	1	3	0
	23	3	1	2
	25	0	2	0
St Jude Biologica	18	0	1	0
	19	1	1	1
	21	5	8	12
	23	8	20	21
	25	5	7	3
	27	6	1	3
St. Jude Mecânica	19	2	1	1
	21	0	3	1
	23	2	2	1
	25	1	2	1
	27	1	0	1
Mecânica sem tipo*	18	0	0	1
Mecânica sem tipo*	19	0	0	1
	23	0	1	1
	25	2	0	0
	27	0	1	0
	28	0	1	0
Biológica sem tipo*	19	0	1	0
Biológica sem tipo*	21	0	3	2
	23	6	2	1
	25	1	0	1
	27	0	1	1
Hancock Biologica	23	0	0	2
	25	0	0	1
	27	0	0	1
Biocor Biologica	23	1	0	0
Medtronic Mecânica	21	1	0	0

Tabela descritiva das próteses implantadas no estudo.

Não havia descrição do tipo de prótese em prontuário ou descrição cirúrgica.

Determinantes pré-operatórios de DPP acentuada Determinantes de DPP acentuada de acordo com a definição # 1 (EOA indexado < 0,65 cm2/m2)

Na análise univariada (Tabela 4), houve associação entre DPP acentuada e as seguintes variáveis: idade <60 anos, ASC > 1,74 m², IMC > 25 Kg/m², DVSVE < 2,1 cm, doença reumática, como a etiologia da doença valvar aórtica, e não ampliação da VSVE. Ao se analisar de forma multivariada as mesmas variáveis, com exceção da ampliação da VSVE, as mesmas se mantiveram significativas. O indicador de tolerância para multicolinearidade foi de 0,78, indicando que não há forte multicolinearidade entre as variáveis independentes.

Tabela 4 Análise multivariada de Poisson para DPP acentuada (Definição #1; AOEi < 0,65 cm2/m2; n = 148 pacientes)

Variáveis	PR Bruta		PR Ajustada
Variáveis	PR (IC 95%)	p	PR (IC 95%)	p
Gênero		0,7982		-
Feminino	1	-	-	-
Masculino	1,06 (0,67-1,67)	0,7982	-	-
Idade		0,0078		0,0134
< 60 anos	1,98 (1,20-3,29)	0,0078	2,06 (1,16-3,67)
≥ 60 anos	1	-	1	-
Área de Superfície Corpórea		0,0571		0,0176
≤ 1,74 m²	1	-	1	-
> 1,74 m²	1,56 (0,99-2,46)	0,0571	1,65 (1,09; 2,50)
Índice de Massa Corpórea		0,0168		0,0030
< 25 Kg/m²	1	-	1	-
> 25 Kg/m²	1,80 (1,11-2,91)	0,0168	1,89 (1,24-2,87)
Diagnóstico Principal		0,6092		-
Estenose	1,28 (0,78-2,12)	0,3283	-	-
Regurgitação	1	-	-	-
Balanceada	1,11 (0,48-2,55)	0,8039	-	-
Etiologia da doença valvar		0,0009		0,0028
Reumática	3,50 (1,21-10,11)	0,0206	4,00 (1,49-10,77)	0,0060
Degenerativa	1,56 (0,52-4,67)	0,4262	2,17 (0,79-5,97)	0,1331
Congênita (bicúspide)	1,82 (0,57-5,81)	0,3107	1,78 (0,63-5,01)	0,2779
Dilatação da raiz da aorta	1	-	1	-
Reoperação		0,3379		-
Não	1	-	-	-
Sim	1,29 (0,76-2,19)	0,3379	-	-
Hipertensão Arterial		0,1400		-
Não	1,39 (0,90-2,14)	0,1400	-	-
Sim	1	-	-	-
Diabetes		0,4760		-
Não	1	-	-	-
Sim	1,23 (0,69-2,20)	0,4760	-	-
Revascularização Miocárdica		0,1013		-
Não	1,87 (0,88-3,95)	0,1013	-	-
Sim	1	-	-	-
Tipo de Prótese		0,1398		-
Biológica	1,98 (0,80-4,93)	0,1398	-	-
Mecânica	1	-	-	-
Ampliação da VSVE		0,0374		-
No	1,86 (1,04-3,34)	0,0374	-	-
Yes	1	-	-	-
Massa indexada do VE		0,0902		-
≤ 127 g/m²	1,48 (0,94-2,32)	0,0902	-	-
> 127 g/m²	1	-	-	-
Fração de ejeção		0,1093		-
≤ 64%	1,44 (0,92-2,25)	0,1093	-	-
> 64%	1	-	-	-
DVSVE		0,0069		< 0,0001
≤ 2,1 cm	2,15 (1,23-3,74)	0,0069	2,88 (1,71-4,84)
> 2,1 cm	1	-	1	-

AOEi: área do orifício efetivo indexado; PR: prevalência relativa; IC: intervalo de confiança; VSVE: via de saída do ventrículo esquerdo; DVSVE: diâmetro da via de saída do ventrículo esquerdo; VE: ventrículo esquerdo.

Determinantes da PPM acentuada, de acordo com a definição # 2 (AOEi < 0,65 cm2/m2 para pacientes com IMC < 30 kg/m2 e AOEi < 0,55 cm2/m2 para IMC > 30 kg/m2)

Além das variáveis independentes descritas na análise acima, utilizando o valor de corte < 0,65 cm²/m² para DPP acentuada, encontramos o gênero masculino como um determinante independente da DPP acentuada quando o IMC é considerado como um parâmetro para reclassificação. No entanto, a ASC não foi mais uma variável independente dentro desse novo modelo. A análise univariada e multivariada é mostrada na Tabela 5.

Tabela 5 Análise multivariada de Poisson para DPP acentuada (Definição #2: AOEi < 0,65 cm2/m2 para IMC < 30 kg/m2 e < 0,55 cm2/m2 para IC ≥ 30 kg/m2; n = 148 pacientes)

Variáveis	PR Bruta		PR Ajustada
Variáveis	PR (IC 95%)	p	PR (IC 95%)	p
Gênero		0,6856		0,0255
Feminino	1	-	-	-
Masculino	1,10 (0,68-1,79)	0,6856	1,67 (1,06-2,61)
Idade		0,0057		0,0025
< 60 anos	2,17 (1,25-3,75)	0,0057	2,6 (1,4-4,84)
≥ 60 anos	1	-	1	-
Área de Superfície Corpórea		0,2015	-
≤ 1,74 m²	1	-	-	-
> 1,74 m²	1,36 (0,85-2,19)	0,2015		-
Índice de Massa Corpórea		0,0657		0,0034
< 25 Kg/m²	1	-	1	-
> 25 Kg/m²	1,59 (0,97-2,61)	0,0657	1,95 (1,25-3,06)
Diagnóstico Principal		0,7166		-
Estenose	1,25 (0,73-2,13)	0,4152	-	-
Regurgitação	1	-	-	-
Balanceada	1,19 (0,51-2,76)	0,6850	-	-
Etiologia da doença valvar		0,0010		0,0030
Reumática	3,33 (1,15-9,67)	0,0267	3,29 (1,22-8,92)	0,0190
Degenerativa	1,56 (0,52-4,67)	0,5545	1,95 (0,69-5,50)	0,2079
Congênita (bicúspide)	1,82 (0,57-5,81)	0,4244	1,32 (0,44-3,98)	0,6245
Dilatação da raiz da aorta	1	-	1	-
Reoperação		0,1909		-
Não	1	-	-	-
Sim	1,43 (0,84-2,44)	0,1909	-	-
Hipertensão Arterial		0,0820		-
Não	1,51 (0,95-2,39)	0,0820	-	-
Sim	1	-	-	-
Diabetes		0,9325		-
Não	1	-	-	-
Sim	0,97 (0,48-1,97)	0,9325	-	-
Revascularização Miocárdica		0,0815		-
Não	2,1 (0,91-4,82)	0,0815	-	-
Sim	1	-	-	-
Tipo de Prótese		0,1993		-
Biológica	1,82 (0,73-4,53)	0,1993	-	-
Mecânica	1	-	-	-
Ampliação da VSVE		0,0186		-
No	2,03 (1,13-3,68)	0,0186	-	-
Yes	1	-	-	-
Massa indexada do VE		0,2952		-
≤ 127 g/m²	1,29 (0,80; 2,06)	0,2952	-	-
> 127 g/m²	1	-	-	-
Fração de ejeção		0,0517		-
≤ 64%	1,61 (1,00; 2,60)	0,0517	-	-
> 64 %	1	-	-	-
DVSVE		0,0042		< 0,0001
≤ 2,1 cm	2,45 (1,33-4,52)	0,0042	3,58 (2,01-6,39)
> 2,1 cm	1	-	1	-

Determinantes da DPP acentuada, de acordo com a definição # 3 (gradiente médio da prótese > 20 mmHg e iEOA < 0,65 cm2/m2)

Nessa definição, apenas a idade <60 anos e o DVSVE < 2,1 cm foram independentemente associados à DPP acentuada. A análise completa está descrita na Tabela 6.

Tabela 6 Análise multivariada de Poisson para DPP acentuada (Definição #3: gradiente médio transprotético > 20 mmHg, n = 148 pacientes)

Variáveis	PR Bruta		PR Ajustada
Variáveis	PR (IC 95 %)	p	PR (IC 95%)	p
Gênero		0,5995		-
Feminino	1	-	-	-
Masculino	1,17 (0,65-2,13)	0,5995	-	0,0004
Idade		0,0019		0,0004
< 60 anos	3,33 (1,56-7,12)	0,0019	3,94(1,85-8,39)
≥ 60 anos	1	-	1	-
Área de Superfície Corpórea		0,7720	-
≤ 1,74 m²	1	-	-
> 1,74 m²	1,09 (0,62-1,92)	0,7720
Índice de Massa Corpórea		0,2905		-
< 25 Kg/m²	1	-	1	-
> 25 Kg/m²	1,37 (0,76-2,47)	0,2905	-	-
Diagnóstico Principal		0,4620		-
Estenose	1,54 (0,77-3,06)	0,2178	-	-
Regurgitação	1	-	-	-
Balanceada	1,48 (0,53-4,14)	0,4531	-	-
Etiologia da doença valvar		0,0035
Reumática	4,00 (1,04-15,43)	0,0441
Degenerativa	1,35 (0,33-5,55)	0,6728
Congênita (bicúspide)	2,12 (0,5-9,07)	0,3087
Dilatação da raiz da aorta	1	-	-	-
Reoperação		0,4442		-
Não	1	-	-	-
Sim	1,31 (0,65-2,63)	0,4442	-	-
Hipertensão Arterial		0,1297		-
Não	1,55 (0,88-2,73)	0,1297	-	-
Sim	1	-	-	-
Diabetes		0,7270		-
Não	1	-	-	-
Sim	0,85 (0,34-2,13)	0,7270	-	-
Revascularização Miocárdica		0,1715		-
Não	1,95 (0,75-5,08)	0,1715	-	-
Sim	1	-	-	-
Tipo de Prótese		0,5560		-
Biológica	1,32 (0,52-3,35)	0,5560	-	-
Mecânica	1	-	-	-
Ampliação da VSVE		0,0427		-
No	2,19 (1,03-4,66)	0,0427	-	-
Yes	1	-	-	-
Massa indexada do VE		0,7019		-
≤ 127 g/m²	1,12 (0,63-1,97)	0,7019	-	-
> 127 g/m²	1	-	-	-
Fração de ejeção		0,0409		-
≤ 64%	1,87 (1,03-3,4)	0,0409	-	-
> 64%	1	-	-	-
DVSVE		0,1198		0,0138
≤ 2,1 cm	1,68 (0,87-3,21)	0,1198	2,2 (1,17-4,14)	0,0138
> 2,1 cm	1	-	1	-

Modelo matemático para previsão de DPP acentuada a partir de variáveis pré-operatórias

Testamos o modelo preditivo para DPP acentuada utilizando a Definição # 2, por sua precisão em identificar maior número de variáveis independentes. A área abaixo da curva ROC foi de 0,82 (Figura 1).

Figura 1 Acurácia da curva ROC para o modelo de análise multivariada DPP acentuada: Definição #2.

Além disso, para calcular o risco individual de um paciente desenvolver DPP acentuada, foi construído um modelo matemático resumido por uma fórmula baseada na análise de regressão logística multivariada (Tabela 7). Essa fórmula permite o cálculo de risco individual de DPP para cada paciente antes da cirurgia (Tabela 7 e Figura 1).

Tabela 7 Fórmula para risco individual de DPP e coeficiente para cada variável: cálculo de probabilidade de desproporção (Definição #2)

Parâmetro		Estimativa
Intercepta		-5,54
Idade	< 60	1,75
Gênero Masculino		0,79
DVSVE	≤ 2,1	2,25
IMC	≥ 25 Kg/m²	1,12
Etiologia da Doença Valvar Aórtica	Congênita (bicúspide)	0,41
Etiologia da Doença Valvar Aórtica	Degenerativa	1,10
Etiologia da Doença Valvar Aórtica	Reumática	2,15
Probabilidade de DPP acentuada = 1 1 = e − 5 , 54 + 1 , 75 idade 0 , 79 masculino + 2 , 25 IMC + 0 , 41 Etiol Cong 1 , 1 Etiol deg 2 , 15 Etiol Reum

DPP desproporção prótese-paciente; DVSVE: diâmetro da via de saída do ventrículo esquerdo; IMC: índice de massa corpórea; Etiol Cong: Etiologia Congênita; Etiol Deg: etiologia degenerativa; Etiol Reum: Etiologia Reumática.

Observação: Para determinar a probabilidade individual utilizando a equação, deve-se reportar à matriz da tabela 7. Se a variável estiver presente, por exemplo, se um paciente tiver < 60 anos, deve-se substituir a variável idade pelo valor 1 e multiplicar pelo coeficiente. Porém, se o paciente tiver > 60 anos, substituir por zero (0).

Discussão

Um dos principais achados deste estudo é que a frequência de DPP acentuada, após a TVA, é alta em uma população representativa do Sistema Público de Saúde no Brasil. DPP acentuada nesse estudo foi de 33% em comparação com até 20% previamente descritas.6^,15 Oliveira et al. descreveram menor prevalência de DPP em pacientes brasileiros com anel aórtico pequeno (16,8%). No entanto, seus pontos de corte para a definição de DPP foram diferentes do presente estudo.9 Outro achado significativo é que a estenose aórtica degenerativa ainda é a principal causa de valvopatia aórtica em nosso estudo (50%). No entanto, a etiologia reumática é relativamente alta em comparação com os dados de países desenvolvidos (19%)5^,7 e, no nosso meio, é uma variável independente no risco de DPP acentuada.

Características da DPP acentuada

Assim como em outros estudos,15^,16 pacientes com DPP acentuada apresentaram ASC e IMC maiores e DVSVE menores.6^,15 Os pacientes com DPP acentuada, em nosso estudo, eram mais jovens e do gênero masculino, em comparação com os de estudos anteriores, onde a maior prevalência de desproporção foi em mulheres.5^,7^,8^,15^,17 Esse achado poderia ser explicado pela inclusão da regurgitação aórtica na nossa casuística para explicar o gênero masculino e pela proporção significativa de pacientes com etiologia reumática para explicar a frequência em pacientes mais jovens.

Determinantes da DPP acentuada

Uma aplicação prática muito importante desses achados é a identificação de variáveis pré-operatórias independentes que determinam o risco de DPP acentuada. A partir dessas variáveis, é possível determinar o risco individual do paciente desenvolver DPP acentuada antes da cirurgia. Esse modelo pode ser usado para identificar pacientes com alto risco de DPP grave e implementar estratégias preventivas.18^,19

Presença de IMC maior (> 25 kg/m²), gênero masculino, menor diâmetro da VSVE (<2,1 cm), idade ≤ 60 anos e etiologia reumática foram determinantes para o alto risco de DPP acentuada. Com base no cálculo do risco de DPP, estratégias preventivas devem ser contempladas, incluindo ampliação da VSVE, implante de próteses valvares com desempenho hemodinâmico superior com procedimento cirúrgico ou transcateter.11^,15^,18^,19 No presente estudo, o implante transcateter de bioprótese é controverso, já que suas indicações são apropriadas para pacientes com risco cirúrgico alto, pacientes mais idosos e com índice de fragilidade elevado. Esse estudo também levanta a importância de melhorar o desempenho hemodinâmico das próteses implantadas no Sistema de Saúde Público brasileiro. Entretanto, os custos com determinadas próteses no sistema público de saúde podem ser inviáveis para se alcançar o tratamento de uma população mais abrangente.

Potenciais Limitações e Forças do Estudo

Em relação as principais limitações do estudo podemos relacionar que este foi um estudo retrospectivo. É importante enfatizar que houve perda de dados da AOEi em 45% da população estudada (o principal parâmetro para a diferenciação de DPP), o que pode gerar viés e aumentar a prevalência da DPP acentuada. O tipo de prótese empregada não foi encontrado em alguns pacientes, apesar de exaustivamente procurado em prontuário. Não há dados de acompanhamento clínico e ecocardiográfico de longo prazo disponíveis para avaliar o efeito da DPP acentuada nos desfechos. No entanto, é o primeiro estudo a mostrar uma alta frequência de DPP após TVA no Sistema de Saúde Público brasileiro. Além disso, nosso estudo foi capaz de construir um modelo matemático para predizer o risco de DPP e encontrar variáveis independentes pré-operatórias relacionadas à implantação de próteses pequenas. Mais estudos são necessários para aplicar e validar este modelo em outras populações.

Conclusão

A DPP acentuada aórtica é frequente entre os pacientes operados no Sistema Público de Saúde brasileiro. Os determinantes pré-operatórios independentes da DPP acentuada nessa população foram: IMC alto, gênero masculino, menor DVSVE, idade mais jovem e etiologia reumática para valvopatia. Desenvolvemos um modelo matemático que incluiu essas variáveis pré-operatórias para prever o risco de DPP acentuada antes da cirurgia. Este modelo pode ser útil para implementar estratégias preventivas prospectivas em pacientes identificados como alto risco de DPP. Temos que evitar próteses pequenas em pacientes grandes.

Fontes de financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação acadêmica

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.

Aprovação ética e consentimento informado

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Instituto de Cardiologia do Distrito Federal sob o número de protocolo 061/2010. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.