Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC 3WrnJhGsh3X3gWFdkwKY6SK S0066-782X2024000800303 00303 10.36660/abc.20230672 Artigo Original Custo-Efetividade da Oxigenação por Membrana Extracorpórea Venoarterial no Choque Cardiogênico Refratário: Um Estudo na Perspectiva Brasileira 0000-0001-6989-3079 Decker Sérgio Renato da Rosa Análise estatística Redação do manuscrito Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 1 2 3 Wainstein Rodrigo Vugman Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 4 5 Scolari Fernando Luis Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados Redação do manuscrito Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 2 5 Rosa Priscila Raupp da Concepção e desenho da pesquisa Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 6 Schneider Daniel Obtenção de dados Análise estatística Obtenção de financiamento Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 2 Fogazzi Debora Vacaro Obtenção de dados Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 2 0000-0002-1374-6595 Trott Geraldine Obtenção de dados Obtenção de financiamento Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 2 0000-0001-7577-464X Wolf Jonas Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 7 Teixeira Cassiano Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 1 Rover Marciane Maria Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 2 4 Nasi Luiz Antônio Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 1 Rohde Luis Eduardo Concepção e desenho da pesquisa Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 4 5 0000-0002-2447-2577 Polanczyk Carisi Anne Concepção e desenho da pesquisa Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 2 3 4 5 Rosa Regis Goulart Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados Análise estatística Obtenção de financiamento Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 1 2 0000-0001-7290-0348 Bertoldi Eduardo Gehling Obtenção de dados Análise estatística Redação do manuscrito Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 3 8 Serviço de Medicina Interna Hospital Moinhos de Vento Porto Alegre RS Brasil Serviço de Medicina Interna, Hospital Moinhos de Vento, Porto Alegre, RS – Brasil PROADI SUS Hospital Moinhos de Vento Porto Alegre RS Brasil Escritório de Pesquisa PROADI-SUS, Hospital Moinhos de Vento, Porto Alegre, RS – Brasil Programa de Pós Graduação em Cardiologia e Ciências Cardiovasculares Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre RS Brasil Programa de Pós Graduação em Cardiologia e Ciências Cardiovasculares - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS – Brasil Serviço de Cardiologia Hospital Moinhos de Vento Porto Alegre RS Brasil Serviço de Cardiologia do Hospital Moinhos de Vento, Porto Alegre, RS – Brasil Serviço de Cardiologia, Hospital de Clinicas de Porto Alegre Porto Alegre RS Brasil Serviço de Cardiologia, Hospital de Clinicas de Porto Alegre, Porto Alegre, RS – Brasil Faculdade de Medicina Universidade Nove de Julho São Paulo SP Brasil Faculdade de Medicina, Universidade Nove de Julho, São Paulo, SP – Brasil Escritório de Gestão da Prática Clínica Hospital Moinhos de Vento Porto Alegre RS Brasil Escritório de Gestão da Prática Clínica, Hospital Moinhos de Vento, Porto Alegre, RS – Brasil Faculdade de Medicina Universidade Federal de Pelotas Pelotas RS Brasil Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, RS – Brasil Correspondência: Sérgio Renato da Rosa Decker • Hospital Moinhos de Vento – Rua Ramiro Barcelos, 630, 10º andar, Sala 1007 CEP 90035-001, Porto Alegre, RS – Brasil E-mail: sergioodecker@hotmail.com

Editor responsável pela revisão: Alexandre Colafranceschi

Potencial conflito de interesse

Não há conflito com o presente artigo.

 26 08 2024 07 2024 121 8 e20230672 29 09 2023 27 03 2024 17 04 2024 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Resumo Fundamento

O choque cardiogênico (CC) refratário está associado com altas taxas de mortalidade, e o uso de oxigenação por membrana extracorpórea venoarterial (VA-ECMO, do inglês venoarterial extracorporeal membrane oxygenation) como uma opção terapêutica tem gerado discussões. Nesse sentido, sua custo-efetividade, principalmente em países de baixa e média renda como o Brasil, continua incerto.Objetivos: Conduzir uma análise de custo-efetividade na perspectiva do Sistema Único de Saúde (SUS) para avaliar a custo-efetividade de VA-ECMO combinado com o tratamento padrão em comparação ao tratamento padrão isolado em pacientes adultos com CC refratário.

 Métodos

Acompanhamos uma coorte de pacientes com CC refratário tratados com VA-ECMO em centros de assistência terciária do sul brasileiro. Coletamos dados de desfechos e custos hospitalares. Realizamos uma revisão sistemática para complementar nossos dados e usamos o modelo de Markov para estimar a razão de custo-efetividade incremental (RCEI) por ano de vida ajustado pela qualidade (QALY) e por ano de vida ganho.

 Resultados

Na análise do caso-base, a VA-ECMO gerou uma RCEI de Int$ 37 491 por QALY. Análises de sensibilidade identificaram o custo de internação, o risco relativo de sobrevida, e a sobrevida do grupo submetido à VA-ECMO como principais variáveis influenciando os resultados. A análise de sensibilidade probabilística mostrou um benefício do uso de VA-ECMO, com uma probabilidade de 78% de custo-efetividade no limiar recomendado de disposição a pagar.

 Conclusões

Nosso estudo sugere que, dentro do SUS, VA-ECMO pode ser uma terapia custo-efetiva para o CC refratário. Contudo, a escassez de dados sobre a eficácia e de ensaios clínicos recentes que abordem seus benefícios em subgrupos específicos de pacientes destaca a necessidade de mais pesquisas. Ensaios clínicos rigorosos, incluindo perfis diversos de pacientes, são essenciais para confirmar a custo-efetividade com uso de VA-ECMO e assegurar acesso igualitário a intervenções médicas avançadas dentro dos sistemas de saúde, especialmente em países com desigualdades socioeconômicas como o Brasil.

 Oxigenação por Membrana Extracorpórea Choque Cardiogênico Custos e Análise de Custo Introdução

O choque cardiogênico (CC) refratário está associado a um prognóstico ruim, com taxas de mortalidade que variam entre 40 e 88%.1,2 Coortes contemporâneas têm mostrado melhor sobrevida em centros que atendem grandes volumes de pacientes e integram a Oxigenação por Membrana Extracorpórea Venoarterial (VA-ECMO, do inglês venoarterial extracorporeal membrane oxygenation) para restaurar perfusão tecidual, reduzir lesão de órgão, e estabilizar pacientes com CC refratário, como uma ponte para a recuperação, transplante cardíaco, ou outras decisões terapêuticas.1,3-6 No entanto, ensaios clínicos com pacientes com infarto do miocárdio (IM) não conseguiram demonstrar um benefício clínico claro.7

Além disso, dada à necessidade de uma Unidade de Terapia Intensiva (UTI)4 especializada e os custos dos equipamentos,6-8 o processo de tomada de decisão para a incorporação da tecnologia VA-ECMO requer uma avaliação abrangente que inclui análise de custo-utilidade e análise do impacto orçamentário. Essa avaliação é particularmente relevante para os sistemas de saúde em países de renda baixa e média.

Acompanhamos uma coorte de pacientes com CC refratário tratado com VA-ECMO em centros de assistência terciária localizados na região sudeste do Brasil, coletando dados sobre desfechos e custos hospitalares. Realizamos uma análise de custo utilidade, além de uma revisão da literatura, para comparar a efetividade da VA-ECMO combinada com terapia padrão versus terapia padrão isolada em pacientes adultos com CC refratário independentemente da etiologia em relação à evidência atual. Este estudo foi conduzido pela perspectiva do Sistema Único de Saúde (SUS).

 Métodos

Como parte de um programa de pesquisa nacional focado na avaliação da viabilidade de se integrar a VA-ECMO no SUS, conduzimos uma análise de custo-utilidade em um estudo prospectivo do tipo coorte de pacientes com CC refratário tratados com VA-ECMO. O estudo foi conduzido em quatro centro de assistência terciária do sudeste brasileiro entre abril de 2017 e dezembro de 2020. Os centros foram incluídos no programa “Qualificação do uso de Dispositivos de Assistência Circulatória no SUS”. A descrição dos dados foi conduzida de acordo com as diretrizes CHEERS.8

Para serem considerados elegíveis, os centros precisavam apresentar um laboratório de cateterismo 24/7, uma equipe especializada em insuficiência cardíaca capaz de empregar dispositivos temporários de assistência circulatória mecânica (ACM) e uma equipe de cirurgia cardíaca. Ainda, os centros deviam estar localizados na região sudeste do país. Todos os centros participantes passaram por um treinamento, seguindo as diretrizes estabelecidas pela ELSO (Extracorporeal Life Support Organization),9 incluindo seminários e práticas em cenários de simulação. No entanto, os centros tinham autonomia para implementar estratégias de tratamento do CC com base nos recursos locais, incluindo algoritmos, equipes de CC, uso (obrigatório ou caso a caso) de catéteres de artéria pulmonar, seleção de equipamentos e protocolos de desmame.1

Outros dados não disponíveis dessa coorte foram obtidos por meio de uma revisão sistemática da literatura. Buscamos nos bancos de dados PubMed, Cochrane CENTRAL e EMBASE estudos relatando desfechos em pacientes com CC tratados com VA-ECMO, além da busca manual de referências dos artigos encontrados. O método detalhado de nossa revisão está apresentado no material suplementar, e os dados extraídos da literatura e utilizados em nosso modelo estão descritos nas Tabelas 1 e 2.

Os resultados são apresentados como razão custo-efetividade incremental por ano de vida ajustado pela qualidade (QALY, do inglês quality-adjusted life year) e anos de vida ganhos, e comparados com o limiar da disposição a pagar (DAP) recomendado pela Comissão Nacional de Incorporação de Tecnologias (CONITEC) no SUS.10

Pacientes

Os pacientes incluídos no estudo apresentavam CC e tinham idade superior a 18 anos de idade. O CC foi definido como pressão arterial sistólica (PAS) < 90mmHg por mais de 30 minutos ou necessidade de agentes inotrópicos ou vasopressores para manutenção da PAS > 90mHg, ou índice cardíaco < 2,2 L/min/m2 recebendo inotrópicos/vasopressores, sinais de falência de órgãos (débito urinário < 0,5mL/kg/h, nível de lactato >2mmol/L, pele úmida, tempo de enchimento capilar >3s), sem melhora apesar do manejo inicial com ressuscitação volêmica e/ou uso de vasopressores e inotrópicos.2-4

Trinta e cinco pacientes com CC foram incluídos na coorte VA-ECMO. As características basais foram idade mediana de 55 (42-63) anos, 23 (63%) eram do sexo masculino, e as causas de CC foram: IM agudo (n=13, 37%), insuficiência cardíaca aguda descompensada (n=8, 23%), pós-transplante cardíaco (n= 7, 20%), pós-cardiotomia (n=4, 11%), embolismo pulmonar (n=2, 6%), e miocardite (n=1, 3%).1 No total, 61% dos pacientes foram a óbito, 76% desenvolveram complicações, sendo as mais comuns sangramento e infecção.1

 Modelo

Construímos uma árvore de decisão comparando o tratamento padrão de CC na UTI, ao tratamento padrão combinado com a VA-ECMO. O modelo foi construído usando o Treeage Pro 2020, R2.1 (TreeAge Software, Williamstown, MA, EUA). O modelo computa a probabilidade de eventos adversos influenciada pela estratégia escolhida; tais probabilidades provêm da coorte local de pacientes com CC,1 ou de acordo com os eventos adversos mais relevantes identificados na revisão da literatura. Múltiplos eventos adversos podem ocorrer em qualquer combinação, com probabilidades independentes, influenciados pela estratégia aplicada. O modelo considera as combinações de eventos, e fornece a taxa de sobrevivência hospitalar e a proporção de pacientes com incapacidades relacionadas a eventos adversos hospitalares para cada estratégia. Após a alta hospitalar, a sobrevida e o ganho em QALY em longo prazo são determinados por incapacidades, se presentes na alta, sem influência do tratamento inicial. O horizonte de tempo para o estudo foi o tempo de vida.

Como observado em nossa coorte e nos dados da literatura, uma proporção de pacientes do modelo sobreviverá com uma qualidade de vida equivalente a pacientes com insuficiência cardíaca sintomática, doença cardíaca isquêmica, e um terceiro grupo viverá como indivíduos saudáveis. Detalhes do modelo representado esquematicamente e os dados inseridos são apresentados na Figura 1 e na Tabela 1.

– Representação esquemática do modelo; VA-ECMO: Oxigenação por Membrana Extracorpórea Venoarterial.

– Parâmetros inseridos no modelo
Variável Caso-base Ref (s) Análise de sensibilidade Ref (s)
Probabilidades
AVC – grupo controle 8% 5, § 4% - 16% 26, §
AVC – VA-ECMO 5,9% c 3% - 12% 6, §
TSR – grupo controle 25% 27 12,5% - 50% §
TSR – VA-ECMO 22% c 11% - 44% 27,28, §
Necessidade de TSR após a alta hospitalar 5% 29 3% - 10% 29, §
Isquemia de membros – grupo controle 6% 27, § 3% - 12% §
Isquemia de membros – VA-ECMO 15% c 7,3% - 29,4% c, §
Amputação para isquemia de membros 20% c 10% - 40% §
Sangramento – grupo controle 12% 26 15% - 60% §
Sangramento – VA-ECMO 41,2% c 20,6% - 82,4% c, §
Anemia após a alta em caso de sangramento 53% 30 26,5% - 100% 30, §
Embolia pulmonar – grupo controle 9,1% 31 4,5% - 18% 31, §
Embolia pulmonar – VA-ECMO 14,7% c 7,35% - 29,4% c, §
HP após embolia pulmonar 3,2% 32 , 33 2% - 4,4% 32 , 33
Sobrevida – VA-ECMO 54,9% c, 6 41% - 75% c, 6
Sobrevida – grupo controle 30,25% c, 6 23% - 41% c, 6
RR para morte hospitalar – VA-ECMO vs. controle 0,551 c, 6 0,375 - 0,809 c, 6
IC após a alta 45% 11 , 12 40% - 50% 11 , 12
DAC após a alta 48% c 30% - 60% c, §
Outras variáveis
Sobrevida média – IC (anos) 5,92 34 2,52 - 5,95 35 , 36
Sobrevida média – DAC (anos) 11,4 14, § 8 - 16 14, §
Sobrevida ajustada – IC (QALY) 4,4 34 3,99 - 5,23 35 , 36
Sobrevida ajustada – DAC (QALY) 8,46 14 6 - 11 14
Sobrevida média saudável (anos) 26,5 15 20 - 30 15, §
Sobrevida ajustada saudável (QALY) 20,14 37 , 38 8,4 - 30 37 , 38

AVC: acidente vascular cerebral; TSR: tratamento de substituição renal; HP: hipertensão pulmonar; RR: risco relativo; IC: insuficiência cardíaca; DAC: doença arterial coronariana; c: coorte; §: pressuposto.

 Parâmetros do modelo

Para fornecer dados ao modelo, conduzimos uma revisão sistemática da literatura pelos bancos de dados PubMed, Embase e Cochrane Central em busca de metanálises, estudos intervencionais ou estudos observacionais de VA-ECMO vs. tratamento padrão de CC (material suplementar).

Para a eficácia, dados da coorte local foram combinados com dados de uma metanálise previamente publicada,6 encontrada em nossa revisão sistemática. Usamos o programa OpenMeta por metanálise convencional e metanálise de braço único para combinar os resultados. Seguimos dois critérios para integrar nossos achados aos da metanálise.6 Primeiro, a metanálise incluiu estudos comparando o grupo VA-ECMO com tratamento padrão. Segundo, a metanálise incorporou os mesmos estudos observacionais identificados em nossa revisão sistemática. Usamos somente estudos incluídos na metanálise6 que avaliou a VA-ECMO no CC fora do contexto de parada cardíaca. Assim, a probabilidade de sobrevida hospitalar com VA-ECMO foi calculada (54,9% com VA-ECMO versus 30,25% no grupo controle), bem como o risco relativo da sobrevida hospitalar sem intervenção (Tabela 1). A probabilidade de eventos adversos no grupo VA-ECMO baseou-se nas taxas observadas na coorte local.1 A probabilidade de eventos adversos no grupo controle foi obtida de nossa revisão da literatura.

A proporção de pacientes com insuficiência cardíaca e doença cardíaca isquêmica após a alta hospitalar baseou-se nos dados da coorte e dados publicados.1,11,12 O impacto dessas doenças sobre sobrevida e qualidade de vida foi obtido de análises econômicas publicadas anteriormente, que usaram coortes de pacientes de um dos hospitais incluídos neste estudo.13,14Para pacientes sem comorbidades, a sobrevida foi obtida das tabelas de mortalidade do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE).15 Valores alternativos foram obtidos da literatura e usados nas análises de sensibilidade. Todas os dados de probabilidade inseridos são apresentados na Tabela 1. Aplicamos uma taxa de desconto de 5% por ano tanto para a efetividade clínica como para os parâmetros de custos.

 Dados de custo

Para estimar os custos de internação, aplicamos o método de microcusteio para coletar dados de um subgrupo de 11 pacientes de uma coorte local, em três hospitais do Rio Grande do Sul, Brasil. Todos os hospitais incluídos na análise de custo eram hospitais-escola terciários; dois associados ao SUS, e outros ao sistema de saúde suplementar. Os hospitais estavam localizados próximos ao principal escritório da pesquisa, o que facilitou a coleta e a análise dos dados. Todos os custos foram convertidos do Real para Dólar internacional (Int$), usando o último fator de conversão de paridade do poder de compra disponível no site do Banco Mundial, que considerou 1 dólar internacional igual a 2,53 reais (https://data.worldbank.org/indicator/PA.NUS.PPP?locations=BR, acessado em 18 de abril de 2023).

No grupo VA-ECMO, foram considerados os custos relacionados à compra e à implantação, que envolve o custo de aquisição, manutenção periódica, cânulas arteriais, membranas e outros, considerando o número anual esperado de implantes por instituição e o ciclo de vida do equipamento.

Considerando que os dados de microcusteio incluíram gastos relacionados às complicações, o custo médio de internação foi atribuído à coorte inteira de pacientes submetidos à VA-ECMO, e o custo médio de internação para o tratamento padrão foi atribuído ao grupo controle. Assumiu-se que os eventos adversos e as comorbidades no modelo tiveram impacto somente sobre a sobrevida e na qualidade de vida no término do modelo, e não nos custos em longo prazo. Os dados de custos inseridos são apresentados na Tabela 2.

– Custo e utilidades
Variável Caso-base Ref (s) Análise de sensibilidade Ref (s)
Custos
Tratamento padrão (Int$) 10.694 mc 5.347 - 22.971 §
VA-ECMO – internação (Int$) 63.060 mc 31.530 - 126.119 §
VA-ECMO – implante (Int$) 12.648 ac 6.324 - 25.297 §
VA-ECMO - capital
Aquisição (Int$) 96.933 ac §
Tempo de serviço 10 anos § 3 – 10 anos §
Interesse 5% § 3% - 10% §
Custos anuais do serviço (Int$) 2.274 ac 1.137 - 4.547 §
Implantes per hospital 5 / ano c 3 - 10 / ano §
Custo por paciente (Int$) 2.547 c 1.051 - 5.188 c
VA-ECMO – total (Int$) 78.255 calc 38.906 - 156.605 calc.
Utilidades (decréscimo)
AVC (longo prazo) 0,266 39 , 40 0,228 - 0,295 39 , 40
Amputação (longo prazo) 0,039 41 0,023 - 0,059 41
HP após embolia pulmonar (longo prazo) 0,70 33 0,30 - 0,80 33
Anemia (1 ano) 0,052 41 0,034 - 0,076 41
TSR (longo prazo) 0,571 41 0,398 - 0,725 41

O custo total com VA-ECMO inclui custos com a internação, implante e por paciente. AVC: acidente vascular cerebral; mc: microcusteio; cr: custo real; c: coorte; calc: calculado de outros parâmetros; HP: hipertensão pulmonar; TSR: tratamento de substituição renal; §: pressuposto.

 Limiar da disposição a pagar

Nós adotamos o limiar oficial de DAP para as condições fatais no SUS: três vezes o produto interno bruto per capita, equivalente a Int$ 54,729 por QALY em 2023.10,16

 Análise de sensibilidade

Valores alternativos para todos os dados inseridos foram usados para análise de sensibilidade unidirecional. No caso de dados primários obtidos da coorte, os limites para a análise de sensibilidade foram estimados com base no intervalo de valores alternativos identificado na revisão da literatura, ou, no caso de informação não disponível, assumindo-se a metade e o dobro dos valores observados na coorte original.

Nos parâmetros com múltiplos valores encontrados na revisão da literatura, os valores mais altos e os mais baixos foram usados como intervalos para a análise de sensibilidade. Para o risco relativo e estimativas de probabilidade, intervalos de confiança de 95% foram usados como limites na análise de sensibilidade. Para os dados de custo, a metade e o dobro das estimativas basais foram usados como os limites inferiores e superiores da análise de sensibilidade.

Após identificar os parâmetros aos quais o modelo era mais sensível, realizamos análises de sensibilidade bidirecionais, para registrar o efeito da variação simultânea de duas variáveis ao mesmo tempo.

Ainda, realizou-se a análise de sensibilidade probabilística, com variação simultânea de todos os parâmetros. A simulação usou 100 000 ensaios, com distribuições beta para probabilidade e variáveis de utilidade, e distribuições gama para dados de custo e sobrevida.

 Resultados Caso base

Na análise principal, o custo médio por paciente do tratamento padrão foi de Int$ 10.694, e o tratamento com VA-ECMO teve um custo médio de Int$ 78.255. Para o horizonte de vida, a sobrevivência média foi de 3,02 anos com o tratamento padrão e 5,49 anos com VA-ECMO; a sobrevivência ajustada pela qualidade de vida mostrou 2,18 QALY para o tratamento padrão e 3,99 QALY para o tratamento com VA-ECMO. Isso resultou em uma razão de custo-efetividade incremental (RCEI) de Int$ 37.491 por QALY. Na análise secundária, o RCEI foi de Int$ 27.432 por ano de vida ganho. A Tabela 3 resume os resultados do caso base.

– Resultados do caso-base
Resultados por QALY
Estratégia Custo (Int$) QALY ganho RCEI
Tratamento padrão 10.694 2,18
VA-ECMO 78.255 3,99 37.491 Int$/ QALY
Resultados por ano de vida
Estratégia Custo (Int$) Anos de vida ganhos RCEI
Tratamento padrão 10.694 3,02
VA-ECMO 78.255 5,49 27.432 Int$/ AVG

RCEI: Razão de Custo-Efetividade Incremental; AVG: Anos de vida ganhos.

 Análise de sensibilidade

Análises de sensibilidade unidirecional e bidirecional mostraram que os resultados foram sensíveis principalmente ao custo de internação no grupo VA-ECMO, probabilidade de risco relativo de sobrevida entre os grupos, e sobrevida no grupo VA-ECMO.

Na análise de sensibilidade probabilística com 100 000 ensaios, a estratégia VA-ECMO é consistentemente mais efetiva e mais cara que o tratamento convencional, apesar de uma dispersão relativamente mais ampla dos resultados de custo e utilidade para a VA-ECMO (Figura 2). O gráfico de dispersão da custo-efetividade incremental mostra que 100% das iterações apresentam custo incremental e efetividade positivas. (Figura Central). A curva de aceitabilidade de custo-efetividade mostra uma probabilidade de 78% da terapia VA-ECMO ser custo-efetiva no limiar de DAP proposto (Figura 3).

– Dispersão dos resultados de custo e de utilidade da Oxigenação por Membrana Extracorpórea Venoarterial (VA-ECMO) e do tratamento padrão para choque cardiogênico.

: Custo-Efetividade da Oxigenação por Membrana Extracorpórea Venoarterial no Choque Cardiogênico Refratário: Um Estudo Brasileiro de Perspectiva Diagrama de dispersão de custo-efetividade incremental (custo por QALY), VA-ECMO vs. Cuidado Padrão. Cada ponto é uma simulação probabilística do modelo, e o círculo verde contém 95% das simulações. A maioria das simulações (78%) situa-se no lado direito da linha do limiar da disposição a pagar, considerada rentável. DAP: Limite de disposição a pagar.

– Curva de aceitabilidade da custo-efetividade (custo por QALY); linha pontilhada representa o limiar da disposição a pagar no Brasil.

Discussão

As decisões quanto à implementação de novas tecnologias em saúde de alto custo podem ser desafiadoras para os stakeholders e sistemas de saúde, e tentativas de padronização de limiares adequados da DAP estão continuamente evoluindo. Considerando o limiar atual da DAP do SUS, a VA-ECMO parece custo efetiva em nossa principal análise.10 Em todo o mundo, a DAP média por QALY é Int$ 34,309;17 o limiar da DAP pode ser até três vezes maior para pacientes críticos,10 e em alguns países de alta renda, limiares usuais são mais altos,18 sugerindo que a VA-ECMO pode também ser custo efetiva para os sistemas de saúde de outros países.

Encontramos poucas evidências econômicas sobre VA-ECMO para adultos. Uma análise dos sistemas de saúde do Canadá e dos Estados Unidos encontrou um gasto de cerca de 18000 dólares canadenses19,20 e 74500 dólares americanos por paciente, mas não foi quantificado a custo-efetividade. Da perspectiva de um centro de transplante na Finlândia, o custo por paciente tratado com VA-ECMO variou entre 50 000 e 240 000 euros (mediana 130 000 euros) e RCEI da VA-ECMO para CC foi 12 642 euros por QALY ganho.5

Nossos dados mostram robustez suficiente, e os principais resultados não foram influenciados por variáveis individuais, exceto aquelas que contêm os elementos chave de custo efetividade da intervenção: custo da VA-ECMO, e sobrevida do paciente. No entanto, apesar das vantagens de nosso estudo usando dados de complicação e custo obtidos localmente – com um método detalhado baseado na técnica de microcusteio e análise de sensibilidade – limitações inerentes ao método e fontes confiáveis insuficientes sobre dados de eficácia devem ser considerados antes da ampla implementação do VA-ECMO. O modelo de Markov requer presunções sobre transição de estados de saúde, e efeitos colaterais que podem não representar exatamente o mundo real.

Recentemente, ensaios randomizados levantaram preocupações válidas sobre o benefício da VA-ECMO em pacientes com IM e CC. No maior ensaio, o ECLS-SHOCK, 420 pacientes com CC causado por IM, com indicação de revascularização, foram aleatoriamente alocados para receberem VA-ECMO ou o tratamento padrão. Os autores excluíram pacientes com mais de 12 horas de CC. Mortalidade por todas as causas em 30 dias não foi diferente entre os grupos (risco relativo 0,98, intervalo de confiança de 95% 0,8 – 1,19; p=0,81), e a ocorrência de sangramento e complicações vasculares periféricas foi maior no grupo VA-ECMO.21 No entanto, no ensaio ECLS-SHOCL, 77% dos pacientes foram ressuscitados de parada cardíaca antes da randomização, enquanto nosso foco foi primariamente CC sem parada cardíaca.5 Na coorte brasileira, somente 26% dos pacientes sofreram parada cardíaca antes da canulação.1 Ainda, ensaios publicados recentemente testando a VA-ECMO para CC incluíram somente pacientes com IM,7 ao passo que na nossa coorte, o IM representou somente 37% dos casos.1 O ensaio ECMO-CS, que incluiu pacientes com diferentes etiologias de CC, testou principalmente o tempo de implementação – a VA-ECMO imediata ou não imediata (conservadora). No grupo conservador, 39% requereu suporte com VA-ECMO, o que pode ter diluído o benefício da VA-ECMO quando comparado a de outra abordagem conservadora, na ausência de inclusão a VA-ECMO ao sistema de saúde.22

Portanto, nosso estudo destaca que, se comprovada sua eficácia em estudos futuros, o uso de VA-ECMO poderia ser uma opção terapêutica custo-efetiva no contexto SUS. Contudo, é fundamental reconhecer que a desigualdade é um marco dos países de média renda como o Brasil, e a equidade continua uma preocupação premente.23 Além disso, manter a resiliência nas UTIs geralmente requer um melhor entendimento de quais pacientes realmente se beneficiam de terapias intensivas.24 Assim, antes da ampla implementação de uma terapia de alto custo, ensaios clínicos rigorosos envolvendo um perfil mais diversificado de pacientes com CC, e uma menor incidência de parada cardíaca precedendo o uso do dispositivo são necessários para elucidar o papel de cada doença (além do IM) sobre os desfechos, e avaliar a relação entre os estágios do CC e o benefício da VA-ECMO.25 Além disso, o ensaio mencionado difere-se de nossa coorte, em que a maioria dos pacientes apresentavam classificação SCAI (the Society for Cardiovascular Angiography and Interventions) D (ao contrário de estudos com uma predominância de SCAI C ou E).1,25 Mais estudos são necessários não só para reduzir incertezas a respeito do custo efetividade dessa terapia, como também orientar médicos e assegurar acesso igualitário às intervenções médicas de ponta dentro do sistema de saúde.

Dada a crescente eficácia da VA-ECMO, outros desafios na sua integração no sistema de saúde brasileiro, da perspectiva dos gestores políticos, incluem o entendimento das implicações orçamentárias da implementação, o estabelecimento de centros adequadamente equipados e treinados para o uso apropriado do equipamento, e o reconhecimento da presença de um efeito da curva de aprendizagem.1 Isso destaca a importância de se estabelecer centros especializados em cada região, considerando suas disparidades e expertise, como o caminho ideal de assegurar a implementação efetiva da tecnologia.

 Conclusão

Em resumo, nossa análise de custo utilidade no contexto SUS sugere que a inclusão do VA-ECMO ao tratamento padrão pode oferecer uma opção terapêutica custo-efetiva para pacientes adultos com CC refratário, independentemente da sua causa. Contudo, a escassez de dados robustos de eficácia e ensaios clínicos randomizados recentes que abordaram subgrupos de pacientes destacam a necessidade de mais pesquisas. Ensaios clínicos rigorosos, incluindo um perfil de pacientes mais diversificados e incidência mais baixa de parada cardíaca imediata, são essenciais para confirmar a custo-efetividade do uso de VA-ECMO e assegurar acesso igualitário a intervenções médicas avançadas dentro do sistema de saúde, especialmente em países como o Brasil com diferentes populações de pacientes.

 Agradecimentos

Agradecemos ao Ministério da Saúde e ao Hospital Moinho de Ventos por nos fornecer dados cruciais para o desenvolvimento deste estudo. Este estudo foi financiado pelo Programa de Desenvolvimento Institucional do Sistema Único de Saúde (PROADI-SUS), um programa do Ministério da Saúde em que instituições de saúde selecionadas executam projetos de interesse público. O Hospital Moinhos de Vento, Porto Alegre, Brasil, é responsável por financiar e conduzir o projeto de acordo com a Resolução No. 09/2015 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária e o guia de Boas Práticas Clínicas E6 – 2ª revisão do ICH (International Council for Harmonization).

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Potential conflict of interest

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

Editor responsible for the review: Alexandre Colafranceschi

 Abstract Background

Refractory cardiogenic shock (CS) is associated with high mortality rates, and the use of venoarterial extracorporeal membrane oxygenation (VA-ECMO) as a therapeutic option has generated discussions. Therefore, its cost-effectiveness, especially in low- and middle-income countries like Brazil, remains uncertain.Objectives: To conduct a cost-utility analysis from the Brazilian Unified Health System perspective to assess the cost-effectiveness of VA-ECMO combined with standard care compared to standard care alone in adult refractory CS patients.

 Methods

We followed a cohort of refractory CS patients treated with VA-ECMO in tertiary care centers located in Southern Brazilian. We collected data on hospital outcomes and costs. We conducted a systematic review to supplement our data and utilized a Markov model to estimate incremental cost-effectiveness ratios (ICERs) per quality-adjusted life year (QALY) and per life-year gained.

 Results

In the base-case analysis, VA-ECMO yielded an ICER of Int$ 37,491 per QALY. Sensitivity analyses identified hospitalization cost, relative risk of survival, and VA-ECMO group survival as key drivers of results. Probabilistic sensitivity analysis favored VA-ECMO, with a 78% probability of cost-effectiveness at the recommended willingness-to-pay threshold.

 Conclusions

Our study suggests that, within the Brazilian Health System framework, VA-ECMO may be a cost-effective therapy for refractory CS. However, limited efficacy data and recent trials questioning its benefit in specific patient subsets highlight the need for further research. Rigorous clinical trials, encompassing diverse patient profiles, are essential to confirm cost-effectiveness and ensure equitable access to advanced medical interventions within healthcare systems, particularly in socio-economically diverse countries like Brazil.

 Extracorporeal Membrane Oxygenation Cardiogenic Shock Costs and Cost Analysis

: Cost-Utility of Venoarterial Extracorporeal Membrane Oxygenation in Refractory Cardiogenic Shock: A Brazilian Perspective Study Dispersion diagram of incremental cost-effectiveness (cost per QALY), VA-ECMO vs. Standard Care. Each point is a probabilistic simulation of the model, and the green circle contains 95% of the simulations. Most of the simulations (78%) are on the right side of the willingness-to-pay threshold line, considered cost-effective. WTP: Willingness-to-pay threshold.

Introduction

Refractory cardiogenic shock (CS) is associated with a poor prognosis with mortality rates ranging from 40% to 88%.1,2 Contemporary cohorts have exhibited enhanced survival within high-volume centers that integrate venoarterial extracorporeal membrane oxygenation (VA-ECMO) to restore tissue perfusion, reduce organ damage, and stabilize patients with refractory CS, as a bridge to recovery, heart transplant, or other treatment decisions.1,3-6 However, clinical trials of myocardial infarction (MI) patients have failed to demonstrate a clear clinical benefit.7

Moreover, due to the need for a specialized Intensive Care Unit (ICU)4 and costs of equipments,6-8 the decision-making process for incorporation of VA-ECMO technology requires a comprehensive evaluation through cost-utility and budget-impact analyses. This evaluation is particularly relevant for health systems in low- and middle-income countries.

We followed a cohort of patients treated with VA-ECMO for refractory CS in Southern Brazilian tertiary care centers, collecting data on hospital outcomes and costs. We conducted a cost-utility analysis, supplemented by a literature review, to compare the effectiveness of VA-ECMO combined with standard care versus standard care alone among adult patients with refractory CS regardless of etiology and compare it with current evidence. This study was carried out from the perspective of the Brazilian Unified Health System (SUS).

 Methods

As part of a national research program focused on assessing the viability of integrating VA-ECMO into SUS, we conducted a cost-utility analysis in a prospective cohort study of patients with refractory CS who received VA-ECMO treatment. The study was conducted at four tertiary care centers in Southern Brazil between April 2017 and December 2020. The centers were enrolled in the program “Qualification for use of mechanical circulatory support devices in the Brazilian Unified Health System”. The reporting was conducted according to CHEERS guidelines.8

To be eligible for enrollment, the centers were required to have a 24/7 catheterization laboratory, a specialized heart failure team capable of employing temporary mechanical circulatory support (MCS) devices and a cardiac surgery team. Also, they should be located at southern Brazil. All participating centers underwent training in MCS utilization following the guidelines established by the Extracorporeal Life Support Organization (ELSO),9 including seminars and hands-on experience with simulated scenarios. However, centers had the autonomy to implement CS treatment strategies based on local resources, including algorithms, dedicated CS teams, mandatory or case-by-case use of pulmonary artery catheters, device selection, and weaning protocols.1

Additional input data not available from this cohort were obtained from systematic review of the literature. We searched PubMed, Cochrane CENTRAL and EMBASE for studies reporting outcomes in patients treated with VA-ECMO for CS, with further manual search of references from retrieved manuscripts. The detailed search method of our review is presented in the supplementary appendix, and data extracted from literature and used in our model are described in Tables 1 and 2.

The results are presented as incremental cost-effectiveness ratio per quality-adjusted life year (QALY) and life-year gained and compared with the willingness-to-pay (WTP) threshold recommended by the National Commission for Incorporation of Technologies in the Brazilian Unified Health System (CONITEC).10

Patients

Patients included had refractory CS and were older than 18 years of age. CS was defined as systolic blood pressure (SBP) <90mmHg for more than 30min or the need of inotropes/vasopressors to maintain SBP >90mmHg, or cardiac index <2.2 L/min/m2 receiving inotropes/vasopressors, signs of end-organ damage (urine output <0.5mL/kg/h, lactate level >2mmol/L, clammy skin, capillary filling time >3s), without improvement despite the initial management with volume resuscitation and/or use of vasopressors/inotropes.2-4

Thirty-five CS patients were included in the VA-ECMO cohort. The baseline characteristics were a median age of 55 (interquartile range, 42-63) years old, 23 (63%) were male, and the causes for CS were: acute MI 13 (37%), acute decompensated heart failure 8 (23%), post-heart transplant 7 (20%), post-cardiotomy 4 (11%), pulmonary embolism 2 (6%), and myocarditis 1 (3%).1 Overall, 61% of patients died, 76% experienced complications, with the most common being bleeding and infection.1

 Model

We built a decision tree comparing standard care of CS in ICU, to standard care with the addition of VA-ECMO. Model was built using Treeage Pro 2020, R2.1. (TreeAge Software, Williamstown, MA, USA). The model computes the probability of adverse events influenced by the strategy chosen; these probabilities come from the local cohort of CS patients,1 or according to the most relevant adverse events identified in the literature review. Multiple adverse events can happen in any combination, with independent probabilities, influenced by the allocated strategy. The model considers the event combinations, and outputs the hospital survival rate and the proportion of patients with disabilities related to in-hospital adverse events for each strategy. After hospital discharge, long-term survival and QALY gains are determined by disabilities, if present at discharge, without further influence from initial treatment allocation. The time horizon for the study was life-time.

As observed in our cohort and literature data, a proportion of modeled patients will survive with a quality of life equivalent to patients with symptomatic heart failure, ischemic heart disease, and a third subgroup will live as healthy individuals. Details of schematically represented model and model inputs are shown in Figure 1, Table 1 and Table 2.

– Schematic representation of the model. VA-ECMO: venoarterial extracorporeal membrane oxygenation.

– Input parameters for the model
Variable Base-case Ref (s) Sensitivity analysis Ref (s)
Probabilities
Stroke – control group 8% 5, § 4% - 16% 26, §
Stroke – VA-ECMO 5.9% c 3% - 12% 6, §
RRT – control group 25% 27 12.5% - 50% §
RRT – VA-ECMO 22% c 11% - 44% 27,28, §
Need for RRT after discharge 5% 29 3% - 10% 29, §
Limb ischemia – control group 6% 27, § 3% - 12% §
Limb ischemia – VA-ECMO 15% c 7.3% - 29.4% c, §
Amputation if limb ischemia 20% c 10% - 40% §
Bleeding – control group 12% 26 15% - 60% §
Bleeding – VA-ECMO 41.2% c 20.6% - 82.4% c, §
Post-discharge anemia if bleeding 53% 30 26.5% - 100% 30, §
PE – control group 9.1% 31 4.5% - 18% 31, §
PE – VA-ECMO 14.7% c 7.35% - 29.4% c, §
PH after PE 3.2% 32 , 33 2% - 4.4% 32 , 33
Survival – VA-ECMO 54.9% c, 6 41% - 75% c, 6
Survival – control group 30.25% c, 6 23% - 41% c, 6
RR for in-hospital death – VA-ECMO vs. control 0.551 c, 6 0.375 - 0.809 c, 6
HF after discharge 45% 11 , 12 40% - 50% 11 , 12
CHD after discharge 48% c 30% - 60% c, §
Other variables
Average survival HF (years) 5.92 34 2.52 - 5.95 35 , 36
Average survival CHD (years) 11.4 14, § 8 - 16 14, §
Adjusted survival HF (QALY) 4.4 34 3.99 - 5.23 35 , 36
Adjusted survival CHD (QALY) 8.46 14 6 - 11 14
Average survival healthy (years) 26.5 15 20 - 30 15, §
Adjusted survival healthy (QALY) 20.14 37 , 38 8.4 - 30 37 , 38

RRT: renal replacement therapy; PE: pulmonary embolism; PH: pulmonary hypertension; RR: relative risk; HF: heart failure; CHD: coronary heart disease; c: cohort; §: assumption; QALY: quality-adjusted life year.

– Cost and Utilities
Variable Base-case Ref (s) Sensitivity analysis Ref (s)
Costs
Standard care (Int$) 10,694 mc 5,347 - 22,971 §
VA-ECMO – hospitalization (Int$) 63,060 mc 31,530 - 126,119 §
VA-ECMO – implant (Int$) 12,648 ac 6,324 - 25,297 §
VA-ECMO - capital
Acquisition (Int$) 96,933 ac §
Service time 10 years § 3 – 10 years §
Interest 5% § 3% - 10% §
Annual service costs (Int$) 2,274 ac 1,137 - 4,547 §
Implants per hospital 5 / year c 3 - 10 / year §
Cost per patient (Int$) 2,547 c 1,051 - 5,188 c
VA-ECMO – total (Int$) 78,255 calc 38,906 - 156,605 calc.
Utilities (decrement)
Stroke (long term) 0.266 39 , 40 0.228 - 0.295 39 , 40
Amputation (long term) 0.039 41 0.023 - 0.059 41
PH after PE (long term) 0.70 33 0.30 - 0.80 33
Anemia (during 1 year) 0.052 41 0.034 - 0.076 41
RRT (long term) 0.571 41 0.398 - 0.725 41

Mc: micro-costing; ac: actual cost; c: cohort; calc: calculated from other parameters; PE: pulmonary embolism; PH: pulmonary hypertension; RRT: renal replacement therapy; §: assumption. VA-ECMO total cost includes VA-ECMO hospitalization, implant, and per patient costs.

 Model parameters

To provide supplementary data for inputs, we performed a systematic review of literature, searching PubMed, Embase and Cochrane Central for meta-analyses, interventional studies, or observational studies of VA-ECMO vs. standard treatment of CS (Supplementary Appendix).

For the efficacy input, local cohort data were combined with data from a previously published meta-analysis,6 found in our systematic review. We used the OpenMeta software by conventional and single-arm meta-analysis to combine the results. We followed two rationales to integrate our findings with the previously published meta-analysis.6 Firstly, it encompassed studies comparing the VA-ECMO group with standard treatment. Secondly, the meta-analysis incorporated the same observational studies identified in our systematic review. We only used studies included in the published meta-analysis6 that evaluated VA-ECMO in CS outside cardiac arrest context. Thus, the probability of hospital survival with VA-ECMO was calculated (54.9% with VA-ECMO versus 30.25% in control group), as well as the relative risk of hospital survival without intervention (Table 1). Probability of adverse events in the VA-ECMO group was based on observed rates in the local cohort.1 The probability of adverse events in the control group was obtained from our literature review.

The proportion of patients with heart failure and ischemic heart disease after hospital discharge was based on cohort data and published data.1,11,12 The impact of these diseases on survival and quality of life was obtained from previously published economic analyses, which used cohorts of patients from one of the hospitals included in this study.13,14 For patients without comorbidities, survival was obtained from the National Institute of Statistics (IBGE) mortality tables.15 Alternative values were obtained from the literature and used in sensitivity analyses. All probability inputs are shown in Table 1. We apply a discount rate of 5% per year for both clinical effectiveness and cost parameters.

 Cost data

To estimate hospitalization costs, micro-costing methodology was applied to collect data from a subgroup of 11 patients from the local cohort, in three hospitals in Rio Grande do Sul, Brazil. All hospitals included in cost analysis were tertiary teaching hospitals; two were linked to the Brazilian Unified Health System, and other linked to the supplementary health system; they were located close to the main research office facilitating data collection and analysis. All costs were converted from Brazilian Real to International Dollars (Int$), using the World Bank’s latest available purchasing power parity conversion factor of 2.53 (https://data.worldbank.org/indicator/PA.NUS.PPP?locations=BR, accessed April 18, 2023).

In the VA-ECMO group, costs related to purchase and implantation were considered, which involves the cost of acquisition, periodic maintenance, arterial cannulas, membranes, and others, considering the expected annual number of implants per institution and the equipment life-cycle.

Considering that the micro-cost data included expenses related to complications, mean cost of hospitalization was attributed for the entire cohort of patients undergoing VA-ECMO, and mean hospitalization cost for standard treatment was attributed for the control group. It was assumed that adverse events and model comorbidities impacted only on survival and quality of life at model termination, not in long-term costs. Costs inputs are presented in Table 2.

 Willingness-To-Pay Threshold

We adopted the official WTP threshold for life-threatening conditions in the Brazilian public health system: three times Brazilian GDP per capita, equivalent to Int$ 54,729 per QALY in 2023.10,16

 Sensitivity analysis

Alternative values for all input data were used in the one-way sensitivity analysis. In the case of primary data obtained from the cohort, the limits for the sensitivity analysis were estimated based on the range of alternative values identified in the literature review, or, in the case of unavailable information, assuming half and twice the values observed in the original cohort.

In parameters with multiple values found in the literature review, the highest and lowest values were used as ranges for the sensitivity analysis. For relative risk and probability estimates, 95% confidence intervals were used as boundaries for the sensitivity analysis. For cost data, half and twice the base estimates were used as the lower and upper limits of the sensitivity analysis.

After identifying the parameters to which the model was most sensitive, we performed two-way sensitivity analyses, to document the effect of simultaneous variation of two variables at a time.

In addition, probabilistic sensitivity analysis was performed, with simultaneous variation of all parameters. The simulation used 100,000 trials, with beta distributions for probability and utility variables, and gamma distributions for cost and survival data.

 Results Base-Case

In the main analysis, the mean cost per patient of the standard treatment was Int$ 10,694, and treatment with VA-ECMO had a mean cost of Int$ 78,255. For the life-time horizon, mean survival was 3.02 years with standard treatment and 5.49 years with VA-ECMO; quality-adjusted survival showed standard a 2.18 QALY for the standard treatment and 3.99 QALY for the VA-ECMO treatment. This resulted in an incremental cost-effectiveness ratio (ICER) of Int$ 37,491 per QALY. In the secondary analysis, ICER was Int$ 27,432 per life-year gained. Table 3 summarizes base-case results.

– Base-case results
Results per QALY
Strategy Cost (Int$) QALY gained ICER
Standard care 10,694 2.18
VA-ECMO 78,255 3.99 37,491 Int$/ QALY
Results per Life-year Gained
Strategy Cost (Int$) Life-years gained ICER
Standard care 10,694 3.02
VA-ECMO 78,255 5.49 27,432 Int$/ LYG

ICER: incremental cost-effectiveness ratio; LYG: life-year gained; QALY: quality-adjusted life year.

 Sensitivity analysis

One-way and two-way sensitivity analyses have shown that results were sensitive mainly to cost of hospitalization in the VA-ECMO group, relative risk probability of survival between the groups, and survival in the VA-ECMO group.

In probabilistic sensitivity analysis with 100,000 trials, the VA-ECMO strategy is consistently more effective and more costly than conventional treatment, despite a relatively wide dispersion of cost and utility outputs for VA-ECMO (Figure 2). The scatterplot of incremental cost-effectiveness shows that 100% of iterations have positive incremental cost and effectiveness (Central Figure). The cost-effectiveness acceptability curve shows a 78% probability of VA-ECMO therapy being cost-effective at the proposed WTP threshold (Figure 3).

– Dispersion of cost and utility outputs of VA-ECMO and standard treatment for cardiogenic shock. VA-ECMO: venoarterial extracorporeal membrane oxygenation, QALY: quality-adjusted life year.

– Cost-effectiveness acceptability curve (cost per QALY). Dashed line shows Brazilian willingness-to-pay threshold. VA-ECMO: venoarterial extracorporeal membrane oxygenation.

Discussion

Decisions regarding implementation of new high-cost health technologies can be challenging for stakeholders and health systems, and attempts at standardization of adequate WTP thresholds are continually evolving; considering Brazil’s Unified Health System current WTP threshold, VA-ECMO appears to be cost-effective in our main analysis.10 Worldwide, mean WTP per QALY is Int$ 34,309;17 WTP threshold can be up to three times higher for critical care patients,10 and in some high-income countries usual thresholds were higher,18 suggesting VA-ECMO may also be cost-effective for other nations’ health systems.

We found scarce previous economic evidence on VA-ECMO for adults. An analysis of the Canadian and United States health systems found a cost of about 18,000 Canadian dollars19,20 and US$ 74,500 per patient, but cost-effectiveness was not quantified. From the perspective of a transplant center in Finland, the cost per patient treated with VA-ECMO ranged between 50,000 and 240,000 Euros (median 130,000 Euros) and ICER of VA-ECMO for CS was 12,642 Euros per QALY gained.5

Our model shows sufficient robustness, and the main results were not influenced by individual variables, except for those that contain the key elements of cost and effectiveness of the intervention: VA-ECMO cost, and patient survival. However, despite advantages of our study, using adverse event probabilities and cost data obtained locally – with a detailed method based on the micro-costing technique and sensitivity analysis – limitations inherent to the method and insufficient reliable sources of efficacy data should be considered before wide implementation of VA-ECMO. Markov model requires assumptions about state transitions, efficacy, and collateral effects that could not represent exactly the real world.

Recently, randomized trials have raised valid concerns regarding the benefit of VA-ECMO in MI patients followed by CS. In the largest trial, ECLS-SHOCK trial, 420 patients with CS due to MI for whom early revascularization was planned, were randomly assigned to receive VA-ECMO or usual treatment. The authors excluded patients with more than 12 hours of CS. Death from any cause at 30 days was not different between the groups (relative risk, 0.98; 95% confidence interval, 0.8 – 1.19; p=0.81), and bleeding and peripheral vascular complications were higher in the VA-ECMO group.21 However, in ECLS-SHOCK, 77% of patients were resuscitated due to cardiac arrest before randomization, whereas our focus was primarily CS without cardiac arrest.5 In the Brazilian cohort only 26% of patients have suffered cardiac arrest before canulation.1 Moreover, recently published trials testing VA-ECMO for CS included only patients with MI,7 while in our cohort MI represents only 37% of cases.1 The ECMO-CS trial, which included patients with different CS etiologies, tested mainly the time of implementation – immediate VA-ECMO and the no early (conservative) VA-ECMO. In the conservative group, 39% required downstream VA-ECMO support, which may have diluted the VA-ECMO benefit that would emerge from another irrevocably conservative approach, in the absence of inclusion of VA-ECMO to the health system.22

Therefore, our study highlights that, if proven effective in further studies, VA-ECMO could emerge as a cost-effective therapeutic option within the framework of the Brazilian Unified Health System (SUS). However, it is essential to acknowledge that social inequality is a hallmark of middle-income countries like Brazil, and equity remains a pressing concern.23 Additionally, maintaining resilience in ICUs often requires a better understanding of which patients will truly benefit from intensive therapies.24 Thus, before widespread implementation of a high-cost therapy, rigorous clinical trials encompassing a more diverse profile of CS patients and a lower incidence of cardiac arrest preceding device cannulation are needed to elucidate the role of each disease, beyond IM, in outcomes, and assess the relationship between the stages of CS and benefit of VA-ECMO.25 In addition, the said trial differs from our cohort, where the majority of patients had SCAI (the Society for Cardiovascular Angiography and Interventions) D (contrary to studies with a predominance of SCAI C or E).1,25 Further studies are needed not only to reduce uncertainties regarding the cost-effectiveness of this therapy but also to guide clinicians, and to ensure equitable access to cutting-edge medical interventions within the healthcare system.

Given the enhanced efficacy of VA-ECMO, additional challenges in its integration into the Brazilian healthcare system, from the policymakers’ perspective, include understanding the overall budgetary implications of implementation, establishing suitably equipped and trained centers for optimal device utilization, and recognizing the presence of a learning curve effect.1 This underscores the importance of establishing specialized centers in each region, considering regional disparities and expertise, as the optimal pathway for ensuring the effective implementation of the technology.

 Conclusion

In summary, our cost-utility analysis conducted within the Brazilian Unified Health System context suggests that adding VA-ECMO to standard care may offer a cost-effective treatment option for adult patients with refractory CS, irrespective of its cause. However, the scarcity of robust efficacy data and recent randomized trials addressing specific patient subsets highlight the need for further research. Rigorous clinical trials, including a more diverse patient profile and lower incidence of immediate cardiac arrest, are essential to confirm the cost-effectiveness of VA-ECMO and ensure equitable access to advanced medical interventions within the healthcare system, especially in countries like Brazil with diverse patient populations.

 Acknowledgments

We thank the Brazilian Ministry of Health and Hospital Moinhos de Vento for providing crucial data for the development of this study. The study was funded by the Programa de Desenvolvimento Institucional do Sistema Único de Saúde (PROADI-SUS), a program of the Brazilian Ministry of Health in which selected health institutions of excellence develop projects of public interest. Moinhos de Vento Hospital, Porto Alegre, Brazil, is responsible for funding and conducting the project in agreement with the Resolution No. 09/2015 of the Brazilian National Health Surveillance Agency and the Good Clinical Practice Guidelines, amendment 6 – 2nd revision of the International Council for Harmonization.

Sources of funding: This study was partially funded by Programa de Apoio ao Desenvolvimento Institucional do Sistema Único de Saúde (PROADI-SUS).