Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC s5TFxjPDthkPx8SdBTtqZcj S0066-782X2020001200595 abc.20190145 10.36660/abc.20190145 Artigo Original Impacto Atual da Circulação Extracorpórea na Cirurgia de Revascularização Miocárdica no Estado de São Paulo 0000-0002-9243-7407 Borgomoni Gabrielle Barbosa 1 0000-0002-1635-4984 Mejia Omar Asdrúbal Vilca 1 2 0000-0002-4672-6494 Orlandi Bianca Maria Maglia 1 0000-0003-4820-8399 Goncharov Maxim 1 Lisboa Luiz Augusto Ferreira 1 0000-0002-3020-6398 Conte Pedro Henrique 3 Oliveira Marco Antonio Praca 3 Fiorelli Alfredo Inácio 1 Petrucci Orlando Junior 4 Tiveron Marcos Grandim 5 Dallan Luís Alberto de Oliveira 1 Jatene Fabio Biscegli 1 Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina Hospital das Clínicas São Paulo SP Brasil Universidade de São Paulo - Faculdade de Medicina Hospital das Clínicas - Instituto do Coração, São Paulo, SP - Brasil Hospital Samaritano Paulista São Paulo SP Brasil Hospital Samaritano Paulista, São Paulo, SP - Brasil Beneficência Portuguesa de São Paulo São Paulo SP Brasil Beneficência Portuguesa de São Paulo, São Paulo, SP - Brasil Universidade Estadual Campinas Faculdade de Ciências Médicas Campinas SP Brasil Universidade Estadual Campinas FCM Unicamp - Faculdade de Ciências Médicas, Campinas, SP - Brasil Hospital Santa Casa de Misericórdia Marília Marília SP Brasil Hospital Santa Casa de Misericórdia Marília, Marília, SP - Brasil Omar Asdrúbal Vilca Mejia • Universidade de São Paulo - Faculdade de Medicina Hospital das Clínicas - Instituto do Coração (INCOR). Avenida Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, número 44, bloco II – 2º andar, sala 11 CEP– 05403-000 – São Paulo, SP – Brasil. E-mail: omar.mejia@incor.com.usp.br

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Vinculação Acadêmica

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

 23 10 2020 10 2020 115 4 595 601 13 03 2019 12 08 2019 18 08 2019 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License, which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Resumo Fundamento

Resultados prévios com o uso de circulação extracorpórea (CEC) geram dificuldades na escolha do melhor tratamento para cada paciente na cirurgia de revascularização miocárdica (CRM) no contexto atual.

 Objetivo

Avaliar o impacto da CEC no cenário atual da CRM no estado de São Paulo.

 Métodos

Foram analisados 2.905 pacientes submetidos à CRM de forma consecutiva em 11 centros do estado de São Paulo pertencentes ao Registro Paulista de Cirurgia Cardiovascular (REPLICCAR) I. Dados perioperatórios e de seguimento foram colocados via on-line por especialistas treinados e capacitados em cada hospital. Foram analisadas as associações das variáveis perioperatórias com o tipo de procedimento (com ou sem CEC) e com os desfechos. A mortalidade esperada foi calculada por meio do EuroSCORE II (ESII). Os valores de p menores de 5% foram considerados significativos.

 Resultados

Não houve diferença significativa em relação à idade dos pacientes entre os grupos (p=0,081). Dentre os pacientes, 72,9% eram de sexo masculino; 542 pacientes foram operados sem CEC (18,7%). Das características pré-operatórias, pacientes com infarto agudo do miocárdio (IAM) prévio (p=0,005) e disfunção ventricular (p=0,031) foram operados com CEC; no entanto, pacientes de emergência ou em classe funcional New York Heart Association (NYHA) IV foram operados sem CEC (p<0,001). O valor do ESII foi semelhante para ambos os grupos (p=0,427). Na CRM sem CEC, houve preferência pelo uso do enxerto radial (p<0,001) e com CEC pela artéria mamária direita (p<0,001). No pós-operatório, o uso de CEC esteve associado com reoperação por sangramento (p=0,012).

 Conclusão

Atualmente, no REPLICCAR, reoperação por sangramento foi o único desfecho associado ao uso da CEC na CRM. (Arq Bras Cardiol. 2020; 115(4):595-601)

 Circulação Extracorpórea Fatores de Risco Revascularização Miocárdica Epidemiologia Mortalidade Hospitalar Cuidados Pós-Operatórios Morbidade Introdução

A cirurgia de revascularização miocárdica (CRM) é um dos procedimentos mais estudados e, como consequência, foram alcançados excelentes resultados.1 O advento da circulação extracorpórea (CEC), sem dúvidas, permitiu estabelecer a CRM como um tratamento seguro, efetivo e reproduzível; no entanto, sempre existiu uma preocupação quanto à influência da CEC na morbimortalidade.2 As primeiras análises que compararam CRM com e sem CEC foram em pacientes de baixo risco e não mostraram diferença significativa.3 Com o tempo, o controle da CEC passou a apresentar melhoras, e começaram a ser encontrados benefícios a curto prazo unicamente para subgrupos de maior risco.4 Entretanto, estudos randomizados mais atuais que não encontraram diferenças a curto prazo revelaram problemas com a técnica sem CEC, em que apontam complicações relacionadas com a patência das anastomoses e com os maiores índices de revascularização incompleta.5 - 7 Assim, embora existam critérios bem-definidos para indicação da CRM, a escolha da CEC continua sendo baseada no perfil clínico do paciente e na experiência do cirurgião. A oportunidade atual para a técnica sem CEC pode estar no aumento de pacientes frágeis encaminhados para CRM,8 no conceito de levar o procedimento correto para o paciente correto. Por outro lado, resultados atuais da CRM com CEC mostram uma diminuição da ocorrência de acidente vascular encefálico (AVE),9 embora problemas com o aumento de sangramento e disfunção renal ainda persistam em pacientes de alto risco.

No Brasil, a proporção de pacientes submetidos à CRM sem CEC é variável, assim como os resultados de morbimortalidade.10 A falta de uma diretriz nacional que oriente o manuseio da CEC por meio de ações dirigidas por metas, protocolos de segurança e sistemas de monitoramento em tempo real pode estar influenciando nos resultados; portanto, existe uma lacuna na nossa realidade sobre o impacto da CEC na CRM.

O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto atual da prática da CEC na morbimortalidade dos pacientes submetidos à CRM do REPLICCAR, o maior registro de cirurgias cardiovasculares do estado de São Paulo.

 Métodos Amostra

A amostra total foi de 5.222 pacientes, dos quais 2.905 foram submetidos à CRM nas 11 instituições participantes do estudo REPLICCAR.11 Os pacientes foram operados consecutivamente, de novembro de 2013 a dezembro de 2016, nos seguintes hospitais:

Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP)

Beneficência Portuguesa de São Paulo

Hospital de Clínicas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp)

Irmandade da Santa Casa de Piracicaba

Irmandade da Santa Casa de São Paulo

Hospital Paulo Sacramento de Jundiaí

Hospital Pitangueiras do Grupo Sobam

Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto

Hospital São Paulo da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)

Hospital de Base de São José do Rio Preto

Irmandade da Santa Casa de Marília

 Critérios de Inclusão e Exclusão Critérios de Inclusão

Todos os pacientes com idade ≥ 18 anos, operados de CRM de forma eletiva, urgência ou emergência no período estabelecido.

 Critérios de Exclusão

Foram excluídos pacientes que realizaram, no mesmo procedimento, cirurgias associadas (incluindo valva, aorta torácica e outros) e procedimentos alternativos da insuficiência coronariana ( laser , injeção de células-tronco e outros).

 Coleta, Definição e Organização dos Dados

A análise foi realizada no banco de dados do REPLICCAR I. Trata-se de um registro prospectivo, multicêntrico e mandatório com coleta de dados entre novembro de 2013 e dezembro de 2016. A coleta de dados foi realizada por pessoas graduadas e treinadas para esta finalidade em cada centro participante. Os dados foram incorporados no site http://bdcardio.incor.usp.br, por meio de quatro interfaces disponíveis: pré-operatório, intraoperatório, pós-operatório e avaliação em 30 dias. O seguimento dos pacientes foi realizado por via telefônica. A completude e veracidade dos dados foram supervisionadas pelo comitê executivo do registro. As definições das variáveis foram adotadas a partir do EuroSCORE II, e o cálculo da mortalidade esperada no site http://www.EuroSCORE.org/calc.html.

Os desfechos analisados foram: morbidade (reoperação por sangramento, choque cardiogênico, AVE, infecção de sítio cirúrgico, mediastinite, pneumonia, infarto agudo do miocárdio [IAM] e insuficiência renal aguda [IRAg]) e mortalidade cirúrgica no período entre a cirurgia e a avaliação em 30 dias, ou, do contrário, até a alta hospitalar.

 Análise Estatística

A análise estatística foi realizada com o uso do software STATA versão 13.1 (StataCorp, Texas, USA). Para avaliar a distribuição de normalidade dos dados, foi utilizado o Teste de Shapiro Wilk . As variáveis IMC (<18,5kg/m2: baixo; 18,5 a 24,9kg/m2: normal; 25 a 29.9kg/m2: sobrepeso e; ≥30kg/m2: obesidade), classificação NYHA (I e II; III e IV), EuroSCORE II (<5% e ≥5%), hemoglobina glicosilada (≤7% e >7%), fração de ejeção (<30%; 30 a 50%; ≥50%), hematócrito (<30% e ≥30%) e creatinina (≤1,4mg/dL e >1,4mg/dL) foram categorizadas como frequências absoluta e relativa, com o intervalo de confiança binomial de 95%. Variáveis contínuas foram avaliadas quanto à diferença pelo teste de Mann Whitney, devido à distribuição dos dados. Contudo, para a comparação de categorias, utilizamos os testes qui-quadrado ou exato de Fisher . As variáveis contínuas assimétricas foram descritas através de mediana e intervalo interquartil. As variáveis de desfecho (complicações pós-operatórias) foram analisadas por meio da regressão logística univariada, e foram expressas a razão de chances ( odds ratio ) e o intervalo de confiança de 95%. Os valores de p menores de 5% foram considerados significativos.

 Ética e Termo de Consentimento

Este trabalho foi uma subanálise dentro do projeto intitulado “ Estratificação de Risco Cirúrgico como Instrumento de Inovação em Programas em Cirurgia Cardíaca no Sistema Único de Saúde do Estado de São Paulo ” com registro on-line n° 9696 da Comissão de Ética para Análises de Projetos de Pesquisa (CAPPesq) do HC-FMUSP.

 Resultados

Foram avaliados 2.905 pacientes submetidos à CRM no período de estudo. Destes, 542 (18,7%) não fizeram uso de CEC durante o procedimento. Não houve diferença significativa com relação à idade entre os grupos analisados ( p =0,081), a mediana dos pacientes com CEC foi de 63 anos (56 a 69), e sem CEC mediana, de 64 (56 a 71); 72,9% foram do gênero masculino.

Na Tabela 1 , estão descritas as características pré-operatórias dos grupos avaliados. Embora, os grupos demonstrem homogeneidade, observamos uma alta prevalência de infarto prévio do miocárdio em ambos os grupos (> de 40%), sendo significativamente maior para o grupo de pacientes escolhidos para a cirurgia com CEC (p=0,005). Não houve diferença significativa em relação ao valor da mediana do EuroSCORE II (p=0,482) para ambos os grupos.

Características pré-operatórias da amostra de pacientes submetidos à CRM com e sem CEC. REPLICCAR, São Paulo, 2019
CEC
Características Sim (n = 2.363) Não (n = 542) IC 95% Valor de p
N % N %
Idade, mediana (IIQ) 63 (56-69)* 64 (56-71)* 62,4 a 62,6 0,081†
Gênero 0,25 a 0,29 0,125‡
Masculino 1.737 73,5 381 70,3
Feminino 625 26,5 161 29,7
Índice de massa corporal 27,3 a 27,6 0,809‡
< 18,5 14 0,6 4 0,7
18,5 a 24,9 709 30 173 31,9
25 a 29,9 1.057 44,7 234 43,2
≥ 30 583 24,7 131 24,2
Infarto prévio do miocárdio 1.142 48,3 226 41,7 0,45 a 0,49 0,005‡
Stent prévio 389 16,5 98 18,1 0,15 a 0,18 0,363‡
Cirurgia cardíaca prévia 36 1,5 4 0,7 0,01 a 0,02 0,157‡
Insulinodependente 382 16,2 96 17,7 0,15 a 0,18 0,381‡
Doença pulmonar obstrutiva crônica 17 0,7 4 0,7 0,004 a 0,01 0,963‡
Angina classe funcional IV 442 18,7 91 16,8 0,17 a 0,20 0,299‡
NYHA 0,32 a 0,36 0,917‡
I e II 1.562 66,1 357 65,9
III e IV 801 33,9 185 34,1
EuroSCORE II 0,07 a 0,09 0,482‡
< 5% 2.156 91,5 501 92,4
≥ 5% 200 8,5 41 7,6

*Mediana e intervalo interquartil (IIQ); †Mann Whitney; ‡Teste qui-quadrado ou exato de Fisher.

Na Tabela 2 , podemos observar que pacientes com hemoglobina glicosilada > 7% foram operados com CEC (p=0,008). Quando a limitação esteve relacionada com o coração, como são os pacientes com FE<50%, eles foram escolhidos para cirurgia com CEC (p=0,031). O tipo de intervenção não esteve associado com valores de hematócrito e creatinina para os vários pontos de corte analisados neste estudo.

Avaliação pré-operatória da amostra de pacientes submetidos à CRM com e sem CEC. REPLICCAR, São Paulo, 2019
CEC
Exames pré Sim (n = 2363) Não (n = 542) Valor de p
n % N % IC 95%
Hemoglobina glicosilada 6,6 a 6,9 0,008‡
≤ 7% 784 68,0 159 77,0
> 7% 369 32,0 47 23,0
Fração de ejeção 56,5 a 57,3 0,031‡
< 30% 36 1,5 4 0,7
30 a 50% 474 20,1 87 16,1
≥ 50% 1853 78,4 451 83,2
Hematócrito 39,9 a 40,3 0,218‡
≥ 30% 2284 96,7 518 95,6
< 30% 79 3,3 24 4,4
Creatinina 1,1 a 1,2 0,651‡
≤ 1,4 mg/dL 2049 86,7 466 86,0
> 1,4 mg/dL 314 13,3 76 14,0

‡Teste qui-quadrado ou exato de Fisher.

No que diz respeito aos fatores intraoperatórios, na Tabela 3 , verificamos que, quando escolhida a técnica sem CEC, em relação àquela com CEC, houve maior utilização do enxerto de artéria radial (p<0,001) do que enxerto de artéria torácica interna direita (ATID) (p<0,001); no entanto, o uso de enxerto de artéria torácica interna esquerda (ATIE) não teve associação significativa (p=0,276) com alguma das técnicas.

Fatores intraoperatórios da amostra de pacientes submetidos à CRM com e sem CEC. REPLICCAR, São Paulo, 2019
CEC
Intraoperatório Sim ( n = 2363) Não ( n = 542) IC 95% Valor de p
n % n %
ATIE 2.221 94 516 95,2 0,93 a 0,95 0,276‡
ATID 282 11,9 30 5,5 0,09 a 0,12 <0,001‡
Radial 134 5,7 114 21 0,08 a 0,1 <0,001‡

‡Teste qui-quadrado ou exato de Fisher.

Com relação aos eventos pós-operatórios, na Tabela 4 , não identificamos associação significativa para a ocorrência de AVE em até 30 dias após a cirurgia, sendo a proporção semelhante entre os casos com e sem CEC ( p =0,473). O uso da CEC não esteve relacionado com a mortalidade cirúrgica ( p =0,761). No entanto, o uso da técnica com CEC esteve associado com reoperação por sangramento ( p =0,001), levando a um aumento do risco de sangramento de 6,2 vezes (B = 1,8, IC95% 0,41-3,23).

Regressão logística univariada de complicações pós-operatórias da amostra de pacientes submetidos a cirurgia de Revascularização do Miocárdio com e sem CEC. REPLICCAR, São Paulo, 2019
Desfechos clínicos e mortalidade Uso de CEC
Sim (n = 2363) Não (n = 542) OR IC95% Valor de p
Reoperação por sangramento 53 (2,2) 2 (0,4) 6,2 1,5 a 25,5 0,012
Choque cardiogênico 77 (3,3) 20 (3,7) 0,88 0,53 a 1,45 0,614
AVE 19 (0,8) 5 (0,9) 0,87 0,32 a 2,3 0,784
Infecção do sítio cirúrgico 286 (12,1) 55 (10,2) 1,2 0,9 a 1,7 0,203
Mediastinite 16 (0,7) 6 (1,1) 0,61 0,24 a 1,6 0,303
Pneumonia 163 (6,9) 30 (5,5) 1,3 0,85 a 1,89 0,251
IAM 38 (1,6) 12 (2,2) 0,72 0,37 a 1,4 0,330
IRAg 118 (5,0) 32 (5,9) 0,84 0,56 a 1,25 0,338
Óbito 102 (4,3) 25 (4,6) 0,93 0,57 a 1,46 0,761

OR: Odds ratio; AVE: acidente vascular encefálico; IAM: infarto agudo do miocárdio; IRAg: insuficiência renal aguda.

 Discussão

Evidências mostram que a diminuição da resposta inflamatória na CRM sem CEC leva a uma redução de disfunção orgânica,2 assim como menores índices de vasoplegia e lesão renal.12 Neste cenário, análises retrospectivas em grandes populações confirmam uma redução significativa da morbimortalidade quando a CRM é realizada sem CEC.13 , 14 Assim, mesmo uma análise nos quatro maiores centros dos EUA mostrou benefício quando a CRM foi realizada sem CEC, principalmente nos pacientes considerados de alto risco.15 Dois estudos publicados no mesmo período, um nos EUA16 e outro no Brasil,17 revelaram também um maior risco de óbito nos pacientes operados com CEC em comparação aos operados sem CEC, principalmente no grupo de alto risco. Da mesma forma, uma análise de 30 anos da CRM sem CEC demonstrou uma redução significativa nos desfechos de mortalidade hospitalar, acidente cerebrovascular, complicações pós-operatórias graves, tempo de hospitalização e diminuição de custos.18

No entanto, estudos randomizados de grande impacto não mostraram diferença a favor da CRM sem CEC no que diz respeito à morbimortalidade.19 - 21 Em nossa análise, com uma amostra atual e multicêntrica, a única diferença encontrada a favor da CRM sem CEC foi o menor número de reoperações por sangramento. Isso também foi verificado no estudo de Lamy et al.,22 onde mesmo não existindo uma diferença significativa na morbimortalidade, houve uma diminuição na taxa de reoperação por sangramento. A taxa de reoperação por sangramento encontrada em nosso estudo é similar à encontrada em outro estudo,23 mas, em contrapartida, a mortalidade foi 4,5 vezes maior nos pacientes que tiveram essa complicação.

A prevalência de CRM sem CEC na nossa amostra é similar aos valores relatados em outras casuísticas,24 sugerindo a aderência às diretrizes na escolha da técnica e a inclusão de todos os pacientes no registro. Na análise, também foi evidenciado que, quando as limitações cirúrgicas estiveram relacionadas à manipulação do coração, como infarto prévio e/ou disfunção ventricular, a equipe tendeu a escolher a técnica com CEC. No entanto, bons resultados também foram encontrados quando operados sem CEC.25 Por outro lado, quando as limitações estiveram relacionadas com a gravidade do paciente, tipo NYHA IV ou estado de emergência, a escolha foi pela técnica sem CEC. Isso corrobora com estudos que mostram uma preferência pela CRM sem CEC nos pacientes instáveis.26 A maior utilização da artéria radial na CRM sem CEC pode ser explicada pelo menor tempo para obtenção do enxerto em relação à dupla mamária principalmente nos quadros agudos.

Cantero et al.,27 publicaram uma mortalidade hospitalar de 4,3% e 4,7%, respectivamente, no grupo sem CEC e com CEC (p=0,92), similar aos valores encontrados no nosso estudo (p=0,76). No entanto, diferentemente do nosso estudo, eles encontraram nos pacientes operados sem CEC um menor índice de complicações em relação ao infarto (p=0,02) e ao uso de balão intra-aórtico (p=0,01).

Neste estudo, não encontramos correlação significativa no que diz respeito ao gênero feminino com maiores índices de desfechos negativos. Como descrito por Sá et al.,28 isso talvez esteja relacionado com o tamanho amostral dos diferentes estudos.

Os escores de risco são instrumentos de predição que ajudam pacientes e profissionais da saúde na tomada de decisões sobre o provável risco de complicações ou óbito. Em um estudo realizado no InCor-HC-FMUSP, foi encontrado um ponto de corte para o EuroSCORE e o 2000BP que ajudaria na tomada de decisões para o uso ou não da CEC na CRM.17 Em nosso estudo, foi utilizado o EuroSCORE II, o mesmo que subestimou a nossa mortalidade observada, o que contraindicaria sua utilização para a tomada de decisões na amostra estudada. Isso confirma as orientações da última diretriz europeia, em que o uso atual do ESII para predição de mortalidade após CRM fica contraindicado.29

As limitações deste estudo foram: (1) a influência das variações no manuseio da CEC e dos protocolos sem CEC utilizados em cada centro participante não foi analisada. (2) Não foram analisados aspectos importantes, como o uso de antiagregantes plaquetários e o uso de antifibrinolíticos nos pacientes submetidos à CRM. No entanto, sabemos que o uso de protocolos seguindo as evidências atuais têm reduzido consideravelmente o aumento do risco de sangramento.30 , 31

Em resumo, ensaios clínicos randomizados não encontraram, em curto prazo, reduções na morbidade e mortalidade demonstradas nos estudos observacionais quando a CRM foi realizada sem CEC. No futuro, o uso de uma CEC mais monitorada e em tempo real, incluindo gasometria on-line e terapia dirigida por metas, pode ressaltar as vantagens do uso da CEC. Finalmente, é importante reiterar que o estado da arte atual é que grupos multidisciplinares definam e escolham a técnica correta para o paciente certo.

 Conclusão

Pacientes escolhidos para CRM com CEC, foram os mais estáveis clinicamente, porém, os com pior função ventricular em comparação aos operados sem CEC. A reoperação por sangramento foi o único desfecho associado à prática atual da CEC na CRM no estado de São Paulo; contudo, tal complicação não influenciou no aumento do número de óbitos.

Contribuição dos Autores

Concepção e desenho da pesquisa: Borgomoni GB, Mejia OAV, Lisboa LAF, Conte PH, Oliveira MAP, Petrucci Junior O, Tiveron M; Obtenção de dados: Borgomoni GB, Mejia OAV, Conte PH, Oliveira MAP, Petrucci Junior O, Tiveron M, Dallan LAO, Jatene FB; Análise e interpretação dos dados: Borgomoni GB, Mejia OAV, Goncharov M, Lisboa LAF, Conte PH, Oliveira MAP, Fiorelli AI, Petrucci Junior O, Tiveron M, Dallan LAO; Análise estatística: Borgomoni GB, Mejia OAV, Orlandi BMM, Goncharov M; Redação do manuscrito: Borgomoni GB; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Mejia OAV, Lisboa LAF, Dallan LAO, Jatene FB.

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Fontes de Financiamento

O presente estudo foi financiado pelo FAPESP.

 Original Article Current Impact of Cardiopulmonary Bypass in Coronary Artery Bypass Grafting in São Paulo State 0000-0002-9243-7407 Borgomoni Gabrielle Barbosa 1 0000-0002-1635-4984 Mejia Omar Asdrúbal Vilca 1 2 0000-0002-4672-6494 Orlandi Bianca Maria Maglia 1 0000-0003-4820-8399 Goncharov Maxim 1 Lisboa Luiz Augusto Ferreira 1 0000-0002-3020-6398 Conte Pedro Henrique 3 Oliveira Marco Antonio Praca 3 Fiorelli Alfredo Inácio 1 Petrucci Orlando Junior 4 Tiveron Marcos Grandim 5 Dallan Luís Alberto de Oliveira 1 Jatene Fabio Biscegli 1 São Paulo SP Brasil Universidade de São Paulo - Faculdade de Medicina Hospital das Clínicas - Instituto do Coração, São Paulo, SP - Brasil São Paulo SP Brasil Hospital Samaritano Paulista, São Paulo, SP - Brasil São Paulo SP Brasil Beneficência Portuguesa de São Paulo, São Paulo, SP - Brasil Campinas SP Brasil Universidade Estadual Campinas FCM Unicamp - Faculdade de Ciências Médicas, Campinas, SP - Brasil Marília SP Brasil Hospital Santa Casa de Misericórdia Marília, Marília, SP - Brasil Mailing Address: Omar Asdrúbal Vilca Mejia • Universidade de São Paulo - Faculdade de Medicina Hospital das Clínicas - Instituto do Coração (INCOR). 44 Dr. Enéas de Carvalho Aguiar Avenue, Block II – 2nd floor, 11 room – POSTAL CODE 05403-000 – São Paulo, SP – Brazil. E-mail: omar.mejia@incor.usp.br

Author Contributions

Conception and design of the research: Borgomoni GB, Mejia OAV, Lisboa LAF, Conte PH, Oliveira MAP, Petrucci Junior O, Tiveron M; Acquisition of data: Borgomoni GB, Mejia OAV, Conte PH, Oliveira MAP, Petrucci Junior O, Tiveron M, Dallan LAO, Jatene FB; Analysis and interpretation of the data: Borgomoni GB, Mejia OAV, Goncharov M, Lisboa LAF, Conte PH, Oliveira MAP, Fiorelli AI, Petrucci Junior O, Tiveron M, Dallan LAO; Statistical analysis: Borgomoni GB, Mejia OAV, Orlandi BMM, Goncharov M; Writing of the manuscript: Borgomoni GB; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Mejia OAV, Lisboa LAF, Dallan LAO, Jatene FB.

Potential Conflict of Interest

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

Study Association

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

 Abstract Background

Previous results on the use of cardiopulmonary bypass (CPB) have generated difficulties in choosing the best treatment for each patient undergoing myocardial revascularization surgery (CABG) in the current context.

 Objective

Evaluate the current impact of CPB in CABG in São Paulo State.

 Methods

A total of 2905 patients who underwent CABG were consecutively analyzed in 11 São Paulo State centers belonging to the São Paulo Registry of Cardiovascular Surgery (REPLICCAR) I. Perioperative and follow-up data were included online by trained specialists in each hospital. Associations of the perioperative variables with the type of procedure and with the outcomes were analyzed. The study outcomes were morbidity and operative mortality. The expected mortality was calculated using EuroSCORE II (ESII). The values of p <5% were considered significant.

 Results

There were no significant differences concerning the patients’ age between the groups (p=0.081). 72.9% of the patients were males. Of the patients, 542 underwent surgery without CPB (18.7%). Of the preoperative characteristics, patients with previous myocardial infarction (p=0.005) and ventricular dysfunction (p=0.031) underwent surgery with CPB. However, emergency or New York Heart Association (NYHA) class IV patients underwent surgery without CPB (p<0.001). The ESII value was similar in both groups (p=0.427). In CABG without CPB, the radial graft was preferred (p<0.001), and in CABG with CPB the right mammary artery was the preferred one (p<0.001). In the postoperative period, CPB use was associated with reoperation for bleeding (p=0.012).

 Conclusion

Currently in the REPLICCAR, reoperation for bleeding was the only outcome associated with the use of CPB in CABG. (Arq Bras Cardiol. 2020; 115(4):595-601)

 Extracorporeal Circulation Risk Factors Myocardial Revascularization \epidemiology Hospital Mortality Postoperative Care Morbidity Introduction

The coronary artery bypass graft (CABG) surgery is one of the most studied procedures and, consequently, excellent results have been achieved.1The advent of cardiopulmonary bypass (CPB) has, undoubtedly, allowed establishing CABG as a safe, effective, and reproducible treatment, although there has always been a concern about the influence of CPB on morbimortality.2The first analysis that compared CABG with and without CPB was carried out in low-risk patients and did not show any significant differences.3Over time, CPB control was improved and short-term benefits began to be found only for subgroups at greater risks.4However, more recent randomized studies that did not find short-term differences disclosed problems with the technique without CPB, where complications occurred related to the patency of anastomoses and with the highest rates of incomplete revascularization.5 - 7 Thus, although the criteria for CABG indication are well defined, the choice is based on the clinical profile and the surgeon’s experience. The current opportunity for the technique without CPB might be related to the increased number of fragile patients referred for CABG,8based on the concept of applying the correct procedure to the correct patient. Current results for CABG with CPB show a reduction in the incidence of stroke,9although problems with an increase in bleeding and renal dysfunction persists for high-risk patients.

In Brazil, the proportion of patients who undergo CABG without CPB is variable, as are the morbimortality results.10The lack of a national guideline that recommends the handling of CPB through goal directed perfusion, security protocols, and real-time monitoring could be influencing the results; thus, there is a gap in our understanding of the impact of CPB on CABG.

The goal of this study was to evaluate the current impact of CPB on the morbimortality of patients undergoing CABG recorded in the REPLICCAR, the largest cardiovascular surgery registry in São Paulo State.

 Methods Samples

The total number of samples included 5222 patients, of which 2905 underwent CABG at the 11 participating institutions of the REPLICCAR study.11The patients were consecutively submitted to surgery from November 2013 to December 2016 at the following hospitals:

Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da FMUSP

Beneficência Portuguesa de São Paulo

Hospital de Clínicas da UNICAMP

Irmandade da Santa Casa de Piracicaba

Irmandade da Santa Casa de São Paulo

Hospital Paulo Sacramento de Jundiaí

Hospital Pitangueiras do Grupo SOBAM

Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto

Hospital São Paulo da UNIFESP

Hospital de Base de São José do Rio Preto

Irmandade da Santa Casa de Marília

 Inclusion Criteria

All the patients were aged ≥18 years old and underwent CABG either electively, urgently, or because of an emergency during the established period.

 Exclusion Criteria

Patients who underwent associated surgeries (including valve, thoracic aorta, and other surgeries) and alternative procedures to treat coronary insufficiency (laser, stem cell injections, and others) were excluded.

 Data Collection, Definition, and Organization

The analysis was based on the REPLICCAR I database, which is a prospective, multicenter, mandatory registry that includes data collected between November 2013 and December 2016. The data collection was performed by people who had a degree and were trained for this exact purpose in each participating center. The data were incorporated into the website http://bdcardio.incor.usp.br/, through 4 available interfaces, including preoperative, intraoperative, postoperative, and evaluation after 30 days. Patient follow-up was performed through telephone interviews. The completeness and veracity of the data were overseen by the executive records committee. The definitions of variables were adopted from EUROSCORE II and the mortality calculation was performed using http://www.EuroSCORE.org/calc.html.

The analyzed outcomes were: morbidity (reoperation for bleeding, cardiogenic shock, stroke, surgical site infection, mediastinitis, pneumonia, acute myocardial infarction, and acute kidney injury) and surgical mortality in the period between the surgery and the 30-day evaluation, or otherwise, discharge from the hospital.

 Statistical Analysis

The statistical analysis was performed using STATA software version 13.1 (StataCorp, Texas, USA). The Shapiro-Wilk test was used to evaluate data distribution normality. The variables: BMI (<18.5kg /m2low, 18.5-24.9kg /m2normal, 25-29.9kg /m2overweight and ≥30kg / m2obesity), NYHA Classification (I and II and III and IV), EuroSCORE II (<5% and ≥5%), glycosylated hemoglobin (≤7% and> 7%), ejection fraction (<30%, 30-50%, ≥50%), Hematocrit (<30% e; ≥30%) and creatinine levels (≤1.4mg / dL and> 1.4mg / dL) were categorized as absolute and relative frequencies, with the binomial confidence interval of 95%. Continuous variables were assessed for the difference using the Mann-Whitney test, due to the data distribution. However, the Chi-square or Fisher’s Exact tests were used for the comparison of categories. Asymmetric continuous variables were described as median and interquartile range. The outcome variables (postoperative complications) were analyzed using univariate logistic regression and odds ratios and 95% confidence intervals were expressed. P values < 5% were considered significant.

 Ethics and Consent Form

This study is a subanalysis of the project entitled “Heart Surgery Programs Innovation Using Surgical Risk Stratification at the São Paulo State Public Healthcare System” registered online under number 9696 at the Ethics Committee for Research Projects Analysis Extended Diagnosis Clusters (CAPPesq) of Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina Universidade de São Paulo (HCFMUSP).

 Results

A total of 2905 patients who underwent coronary artery bypass graft surgery were analyzed during the study period. Of these, 542 (18.7%) did not undergo cardiopulmonary bypass during the procedure. There were no significant differences concerning the patients’ age between the groups (p=00.81), as the median age of patients submitted to CPB was 63 years old (56-69), whereas in the group without CPB it was 64 years old (56-71). 72.9% of the patients were males.

Table 1 shows the preoperative characteristics of the evaluated groups, where the sample homogeneity was presented. A high prevalence of prior myocardial infarction were observed in both groups (>40%), however, it was significantly higher in the patients selected for the procedure with the use of CPB (p=0.005). There was no significant difference in relation to the median value of the EuroSCORE II (p=0.482) for both groups.

Preoperative characteristics of the patients who underwent coronary artery bypass graft with and without CPB. REPLICCAR, São Paulo, 2019
CPB
Characteristics Yes (n= 2363) No (n= 542) 95% CI p Value
N % N %
Age, median, IQR 63 (56-69) * 64(56-71) * 62.4 – 62.6 0.081 †
Gender 0.25 – 0.29 0.125 ‡
Male 1737 73.5 381 70.3
Female 625 26.5 161 29.7
BMI 27.3 – 27.6 0.809 ‡
<18.5 14 0.6 4 0.7
18.5–24.9 709 30 173 31.9
25–29.9 1057 44.7 234 43.2
≥ 30 583 24.7 131 24.2
Prior myocardial infarction 1142 48.3 226 41.7 0.45 – 0.49 0.005 ‡
Prior stenting 389 16.5 98 18.1 0.15 – 0.18 0.363 ‡
Previous heart surgery 36 1.5 4 0.7 0.01 – 0.02 0.157 ‡
Insulin-dependent diabetes 382 16.2 96 17.7 0.15 – 0.18 0.381 ‡
COPD 17 0.7 4 0.7 0.004 – 0.01 0.963 ‡
Functional class IV angina 442 18.7 91 16.8 0.17 – 0.20 0.299 ‡
NYHA 0.32 – 0.36 0.917 ‡
I & II 1562 66.1 357 65.9
III & IV 801 33.9 185 34.1
EuroSCORE II 0.07 – 0.09 0.482 ‡
< 5% 2156 91.5 501 92.4
≥ 5% 200 8.5 41 7.6

BMI: body mass index; COPD: chronic obstructive pulmonary disease. * Median and interquartile range (IQR), † Mann Whitney, ‡ Chi-Square or Fisher’s exact test.

Table 2 shows that patients with glycosylated hemoglobin >7% underwent surgery with CPB (p=0.008). When the limitation was related to the heart, patients with ejection fraction <50% were chosen to undergo surgery with CPB (p=0.031). The type of intervention was not associated with hematocrit and creatinine levels in the various cutoffs analyzed in this study.

Preoperative evaluation of the patients who underwent coronary artery bypass graft with and without CPB. REPLICCAR, São Paulo, 2019
CPB 95% CI p Value
Pre-operative exams Yes (n=2362) Yes (n=2362)
n % N %
Glycosylated hemoglobin 6.6 – 6.9 0.008 ‡
≤ 7% 784 68.0 159 77.0
> 7% 369 32.0 47 23.0
Ejection fraction 56.5 – 57.3 0.031 ‡
< 30% 36 1.5 4 0.7
30 – 50% 474 20.1 87 16.1
≥ 50% 1853 78.4 451 83.2
Hematocrit 39.9 – 40.3 0.218 ‡
≥ 30% 2284 96.7 518 95.6
< 30% 79 3.3 24 4.4
Creatinine 1.1 – 1.2 0.651 ‡
≤ 1.4 mg/dL 2049 86.7 466 86.0
> 1.4 mg/dL 314 13.3 76 14.0

‡ Chi-Square or Fisher’s exact test.

The intraoperative factors ( Table 3 ) verified that when the off-pump technique was chosen, in relation to the on-pump, there was a greater use of radial artery grafting (p<0.001) over the right internal thoracic artery (RITA) (p<0.001); however, the use of the left internal thoracic artery (LITA) grafts was not significantly associated (p=0.276) with any of the techniques.

Intraoperative factors of the patients who underwent coronary artery bypass graft with and without CPB. REPLICCAR, São Paulo, 2019
CPB
Intraoperative Yes (n=2362) No (n=542)
N % n % 95% CI p value
LITA 2221 94 516 95.2 0.93 – 0.95 0.276 ‡
RITA 282 11.9 30 5.5 0.09 – 0.12 <0.001 ‡
Radial 134 5.7 114 21 0.08 – 0.1 <0.001 ‡

‡ Chi-Square or Fisher’s exact test.

The postoperative events ( Table 4 ) did not identify a significant association with the occurrence of stroke up to 30 days after surgery, with a similar proportion between patients with and without CPB (p=0.473). The use of CPB was not related to surgical mortality (p=0.761). However, it was associated with reoperation for bleeding (p=0.001), leading to a 6.2-fold increased risk of bleeding (B=1.8, 95% CI, 0.41-3.23).

Univariate logistic regression of the postoperative complications of patients who underwent coronary artery bypass graft with and without CPB. REPLICCAR, São Paulo, 2019
Postoperative events and mortality CPB
Yes (n=2362) No (n=542) OR CI 95% p Value
Reoperation for Bleeding 53 (2.2) 2 (0.4) 6.2 1.5 - 25.5 0.012
Cardiogenic shock 77 (3.3) 20 (3.7) 0.88 0.53 - 1.45 0.614
Stroke 19 (0.8) 5 (0.9) 0.87 0.32 - 2.3 0.784
Surgical site infection 286 (12.1) 55 (10.2) 1.2 0.9 - 1.7 0.203
Mediastinitis 16 (0.7) 6 (1.1) 0.61 0.24 - 1.6 0.303
Pneumonia 163 (6.9) 30 (5.5) 1.3 0.85 - 1.89 0.251
Acute myocardial infarction 38 (1.6) 12 (2.2) 0.72 0.37 - 1.4 0.330
Acute kidney injury 118 (5.0) 32 (5.9) 0.84 0.56 - 1.25 0.338
Death 102 (4.3) 25 (4.6) 0.93 0.57 - 1.46 0.761

OR: Odds ratio

 Discussion

Evidence has shown that the decrease in inflammatory response in off-pump CABG results in a decrease in organic dysfunctions,2as well as lower rates of vasoplegia and kidney injury.12This retrospective analysis in large populations confirms a significant decrease in morbimortality when CABG is performed without CPB.13 , 14 Furthermore, an analysis of the 4 largest centers in the United States of America (USA) has shown benefits when CABG is performed without CPB, mainly in high-risk patients.15Two studies published regarding the same time period, one in the USA16and the other in Brazil,17also revealed an increased risk of death in patients undergoing CABG with CPB compared with those without CPB, especially in the high-risk group. Similarly, an analysis of 30 years of CABG without CPB showed a significant decrease in hospital mortality outcomes, such as stroke, severe postoperative complications, hospitalization time, and cost reduction.18

Nonetheless, randomized high impact trials did not show any difference in favor of CABG without CPB regarding the morbimortality.19 - 21 In our analysis, with a current sample and multicentric study, the only difference found in favor of CABG without CPB was the lower number of reoperations for bleeding. This was also verified in the analysis of Lamy et al.,22that when no significant difference occurred in morbidity and mortality, there was a decrease in the need for reoperation for bleeding. The rate of reoperation for bleeding found in this present study is similar to that found in another study,23but conversely, the mortality rate was 4.5 times higher in patients who had this complication.

The prevalence of CABG without CPB in our sample is similar to the values reported in other studies,24suggesting adherence to the guidelines regarding the choice of technique and the inclusion of all the patients in the registry. The analysis also evidenced that, when the surgical limitation was related to the heart manipulation, such as prior myocardial infarction and/or ventricular dysfunction, the group leaned towards choosing the technique with CPB. However, good results were also found when CABG was performed without CPB.25Conversely, when limitations were related to patient severity, NYHA IV or an emergency situation, the choice was off-pump surgery. This confirms the studies that showed a preference for CABG without CPB in unstable patients.26The higher utilization of radial arterial grafts in CABG without CPB can be explained by the shorter time required for graft preparation in relation to the double thoracic artery graft, mainly in acute cases.

Cantero el al.27reported a hospital mortality rate of 4.3% and 4.7% in a group without CPB and with CPB, respectively (p=0.92), similar values to those found in this study (p=0.76). However, the difference from this study is that patients submitted to surgery without CPB had fewer complications related to myocardial infarction (p=0.02) and the use of the intra-aortic balloon pump (p=0.01).

In this study, we did not find any significant correlation with the female gender and a higher index of negative outcomes, as described by Sá el al.,28which may be related to the sample size of the different studies.

The risk scores are prediction instruments that help patients and health professionals in their decision making about probable risks of complications or death. In a study conducted at InCor-HCFMUSP, a cutoff was found for the EuroSCORE and the 2000BP that would help in decision making to not use CPB with CABG.17This study uses EuroSCORE II, the same that underestimated our observed mortality, which would contradict its utilization in decision making regarding the studied sample. This confirms the recommendations of the last European guideline, where the total use of EII for the prediction of mortality after CABG is contraindicated.29

The limitations of this study are as follows: (1) The influence of variations in the handling of CPB and non-CPB protocols used in each participating center were not analyzed; (2) There were no important analyses, such as the use of antiplatelet agents and the use of antifibrinolytics in patients who underwent CABG. However, it is known that the use of protocols following current evidence has considerably reduced the increased risk of bleeding.30 , 31

In summary, randomized clinical trials did not find a short-term reduction in morbidity and mortality demonstrated in observational studies when CABG was performed without CPB. In the future, the use of a more monitored and real-time CPB, including online gasometry and goal-directed therapy, may highlight the advantages of using CPB. Finally, it is important to reiterate that the current state-of-the-art condition is that multidisciplinary groups define and choose the correct technique for the right patient.

 Conclusion

Patients chosen for CABG with CPB were the most clinically stable, but with worse ventricular function than those without CPB. Reoperation for bleeding was the only outcome associated with the current CPB practice in São Paulo State; however, this complication did not influence the increase in the number of deaths.

Sources of Funding

This study was funded by FAPESP.