OBJETIVO: Determinar a incidência de fibrilação atrial no pós-operatório de cirurgia cardíaca, seu impacto sobre a morbimortalidade e o tempo de internação hospitalar e analisar os fatores de risco presentes no pré, trans e pós-operatório. MÉTODO: Estudo de coorte contemporâneo com 158 pacientes adultos submetidos à cirurgia cardíaca, sendo excluídos aqueles com fibrilação atrial no pré-operatório. Os pacientes foram avaliados por monitorização cardíaca contínua e eletrocardiogramas diários e a fibrilação atrial considerada como qualquer episódio de ritmo irregular, com presença de ondas f de morfologia e amplitude variáveis. RESULTADOS: A incidência de fibrilação atrial foi de 28,5%, sendo 21,6% para os pacientes revascularizados e 44,3% para os submetidos à correção valvar. Fatores independentemente associados à fibrilação atrial foram insuficiência cardíaca esquerda no pré-operatório (p=0,05; RC=2,2), balanço hídrico total (p=0,01; RC=1,0), tempo de cirurgia (p=0,03; RC=1,01) e outros fatores associados: idade > 70 anos, doença valvar aórtica, agitação psicomotora, tempo de permanência de drenos, congestão pulmonar e insuficiência respiratória no pós-operatório. O uso de betabloqueadores (p=0,01; RC=0,3) foi um fator de proteção. Fibrilação atrial pós-operatória associou-se a aumento do tempo de internação hospitalar (16,9 ± 12,3 dias vs 9,2 ± 4,0 dias, p<0,001) e a maior incidência de acidente vascular cerebral ou óbito pós-operatório, (p=0,02). CONCLUSÃO: A incidência de fibrilação atrial no pós-operatório de cirurgia cardíaca foi elevada e ocasionou significativo aumento de morbimortalidade e tempo de internação hospitalar. Entre os fatores de risco independentes destaca-se o balanço hídrico excessivo e, como fator protetor, uso de betabloqueadores.
Fatores de risco e morbimortalidade associados à fibrilação atrial no pós-operatório de cirurgia cardíaca
Rogério Gomes da Silva; Gustavo Glotz de Lima; Andréia Laranjeira; Altamiro Reis da Costa; Edemar Pereira; Rubem Rodrigues
Porto Alegre, RS
Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul/Fundação Universitária de Cardiologia
As arritmias atriais são comuns no pós-operatório de cirurgia cardiotorácica. Ocorrem em 11% a 40% dos pacientes após cirurgia de revascularização miocárdica e em aproximadamente 50% dos submetidos à cirurgia valvar1,2. A fibrilação atrial é a arritmia mais comum após cirurgia cardíaca3. Comumente, é uma condição auto-limitada, raramente causando morte perioperatória, mas podendo prolongar o período de internação hospitalar, aumentando os custos. Algumas vezes pode ser considerada causa de infarto agudo do miocárdio perioperatório e de fenômenos tromboembólicos3,4. Fatores de risco estão associados à fibrilação atrial no pós-operatório de cirurgia cardíaca, tais como insuficiência cardíaca esquerda, síndrome de resposta inflamatória sistêmica, septicemia ou falência de múltiplos órgãos5, suspensão de betabloqueadores6, doença pulmonar obstrutiva crônica7 e necessidade de suporte ventilatório mecânico8, mas é a idade avançada o fator de risco mais associado9. Nos pacientes com maior risco, é importante considerar medidas de prevenção10.
Este estudo prospectivo e observacional tem como objetivo avaliar a incidência e os fatores de risco pré, trans e pós-operatórios associados à fibrilação atrial no pós-operatório de cirurgia cardíaca, em um centro de referência cardiológica nacional, e analisar a morbimortalidade e o tempo de internação hospitalar relacionado-os com esta arritmia.
Entre janeiro e maio de 2002, 158 pacientes submetidos à cirurgia cardíaca foram selecionados na fase de pós-operatório imediato, em uma Instituição de referência.
A amostra compreendeu pacientes selecionados sistematicamente, submetidos à cirurgia cardíaca em um determinado dia da semana, sendo que, a cada semana, o dia da seleção era diferente, consecutivamente, de segunda à sexta-feira. Todos os pacientes arrolados durante o estudo foram acompanhados até o dia da alta, não tendo sido perdido durante o acompanhamento nenhum paciente ou informação do protocolo. A média de seleção foi de 31,8 pacientes/mês.
Trata-se de um estudo de coorte contemporâneo, no qual os pacientes foram avaliados em quatro momentos distintos: no pós-operatório imediato; no centro de terapia intensiva (CTI pós-operatório); na alta do CTI pós-operatório e na alta hospitalar.
Foram incluídos no trabalho pacientes submetidos à cirurgia cardíaca com ou sem circulação extracorpórea, devido à cardiopatia isquêmica ou valvar e, excluídos os com história de fibrilação atrial no pré-operatório.
Em cada uma das quatro fases de avaliação foi usado um protocolo previamente aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa, com os dados a serem pesquisados e o termo de consentimento informado. Na fase de seleção, os dados demográficos e pré-operatórios foram levantados.
Todos os pacientes foram examinados pessoalmente pelo autor, que analisou também exames pré e pós-operatórios. Na fase de CTI - pós-operatório e na fase de alta da CTI, os pacientes foram avaliados diariamente do ponto de vista clínico e laboratorial.
O ritmo cardíaco foi avaliado por meio de monitorização cardíaca contínua em todos os pacientes durante um período mínimo de 72h (fase de CTI pós-operatório) e por exames eletrocardiográficos diários até a alta hospitalar. Eletrocardiogramas adicionais eram realizados quando os pacientes referiam palpitações, taquicardia ou angina e exames pós-operatórios bioquímicos, hematológicos e radiológicos, de acordo com a rotina de serviço de pós-operatório da Instituição.
Foi considerada fibrilação atrial (desfecho primário) qualquer episódio de arritmia supraventricular cujo traçado eletrocardiográfico apresentasse ondas f de morfologia e amplitude variáveis, com ritmo ventricular irregular.
Foram admitidos para o trabalho episódios de fibrilação atrial com duração mínima de 15min ou que necessitassem de tratamento devido à sintomatologia ou instabilização hemodinâmica. Foi considerado uso de vasopressor, se feita infusão acima de 5µg/Kg/min, além das primeiras 2h de pós-operatório.
Anemia pós-operatória foi definida como hematócrito abaixo de 30% e/ou hemoglobina abaixo de 10mg/dl, ou se tivesse havido transfusão de ao menos uma unidade de concentrado de hemácias e hipocalemia, como nível de potássio sérico abaixo de 3,5mmol/l.
Inicialmente, foram geradas tabelas de freqüência para todas as variáveis contidas no banco de dados. Em seguida calculou-se a média ± desvio padrão para as variáveis quantitativas e o percentual para as qualitativas. Mediu-se a força de associação de cada um dos fatores para fibrilação atrial pós-operatória através de estimativas de risco relativo com intervalos de confiança de 95%. A significância dessas associações foi determinada pelo teste do qui-quadrado e, quando necessário, pelo teste exato de Fischer. Comparações de dados quantitativos entre os grupos foram realizadas por teste t de Student para amostras independentes.
Para estabelecer o melhor modelo de predição e controlar o potencial efeito de confusão entre os fatores analisados e a ocorrência de fibrilação atrial pós-operatória, utilizou-se um modelo matemático baseado na regressão logística multivariada. Foram selecionadas para serem incluídas no modelo logístico, variáveis referidas como relevantes na literatura e aquelas que demonstraram forte associação com o desfecho na análise bivariada realizada. O nível de significância adotado foi de 0,05. A análise de dados foi realizada com o auxílio do programa SPSS, versão 8.0.
Em nossa amostra predominaram os homens (64%) e a doença arterial coronariana (70%). Do total de pacientes, 61% eram hipertensos, 60% tabagistas, 58% encontravam-se com angina instável e 54% utilizavam betabloqueadores. A média de idade dos pacientes foi de 60,9 ± 11,2 anos.
A incidência geral de fibrilação atrial pós-operatória foi de 28,5% (45 casos). Dos 158 pacientes acompanhados, houve uma média de 9 casos de fibrilação atrial por mês.
Na
Comparando-se pacientes submetidos a revascularização miocárdica com os que realizaram cirurgias valvares, encontrou-se maior incidência de fibrilação atrial pós-operatória para os que se submeteram à cirurgia valvar (p=0,008; RR=2,18; IC: 1,28-3,70).
A análise bivariada para variáveis categóricas pós-operatórias (
Em relação às variáveis contínuas, associadas com fibrilação atrial pós-operatória, a análise bivariada demonstrou que o tempo de permanência dos drenos aumentado é um fator significativo (p=0,04). Os pacientes com maior incidência de fibrilação atrial exibiram balanços hídricos cristalóide, colóide e total, significativamente mais positivos do que aqueles que não os apresentaram (p=0,03, 0,04 e 0,04 respectivamente). Tempo de circulação extracorpórea e tempo de isquemia não foram significativos no presente estudo. Nível de potássio pré-operatório não determinou diferenças (p=0,07). As demais dosagens bioquímicas e de hematologia pós-operatórias não foram estatisticamente significativas (potássio, creatinina, sódio, glicemia, hematócrito e hemoglobina séricas) (
A regressão logística multivariada identificou quatro preditores estatisticamente independentes de fibrilação atrial pós-operatória. Como variável pré-operatória, a insuficiência cardíaca esquerda e, como variável transoperatória significativamente independente, o tempo de cirurgia excessivo. Em relação às variáveis pós-operatórias, insuficiência respiratória, com significância estatística limítrofe (p=0,07), mostrou uma associação clinicamente importante com maior incidência de fibrilação atrial. O balanço hídrico total excessivamente positivo também foi fator de risco significativo para o desencadeamento desta arritmia (1% de risco adicional para cada mililitro acumulado acima do balanço hídrico médio). O uso de betabloqueadores constituiu um fator de proteção para o desenvolvimento de fibrilação atrial pós-operatória. Insuficiência respiratória (p=0,07) não mostrou uma associação clinicamente importante com uma maior incidência. (
O período de início da fibrilação atrial encontra-se na
Todos os 45 casos de fibrilação atrial pós-operatória tiveram alta em ritmo sinusal. Dezoito (40%) casos reverteram para ritmo sinusal espontaneamente, antes de qualquer medida terapêutica. A maioria dos pacientes analisada neste estudo foi tratada e revertida com amiodarona administrada por via intravenosa (40%). Oito dos casos de reversão espontânea receberam digital intravenoso para o controle da resposta ventricular. Foram submetidos à cardioversão elétrica 9 pacientes: 4 por instabilidade hemodinâmica, e os outros 5 tratados com amiodarona antes da cardioversão elétrica.
Dentre os pacientes que utilizaram betabloqueadores, tiveram menor incidência de fibrilação atrial (12,5%) os que receberam o medicamento no pré e pós-operatório. Interromperam o uso de betabloqueador no pós-operatório 61 pacientes, com incidência de fibrilação atrial de 23%. Os pacientes que não utilizaram betabloqueadores no pré e no pós-operatório, tiveram maior incidência de fibrilação atrial (39,7%) p=0,017. (
Marcada prevenção de fibrilação atrial foi encontrada com o uso de betabloqueadores no pré e no pós-operatório (p=0,028; RC=0,22; IC: 0,05-0,88), em relação aos casos que não utilizaram a droga. Houve ainda, prevenção de fibrilação atrial nos pacientes que a utilizaram apenas no pré-operatório, com significância estatística limítrofe, comparativamente aos que não a receberam (p=0,06; RC=0,45; IC: 0,19-1,04). A suspensão dos betabloqueadores no pós-operatório acarretou em aumento da incidência de fibrilação atrial no nosso estudo, mas sem diferença estatística (p=0,37; RC=0,48; IC: 0,10-2,07). De forma geral, a utilização de betabloqueadores em qualquer momento (pré, pós ou ambos os períodos) representou fator de proteção para o desenvolvimento de fibrilação atrial em relação aos pacientes que não o fizeram (p=0,01; RC=0,38; IC: 0,17-0,83).
Aumento de tempo de internação hospitalar teve relação direta com fibrilação atrial pós-operatória, sendo que a média de permanência foi de 16,9 ± 12,3 dias para pacientes com fibrilação atrial
Nove pacientes, 6 portadores de valvulopatia aórtica e 3 de cardiopatia isquêmica, apresentaram acidente vascular cerebral ou óbito (desfecho combinado) no pós-operatório, sendo que 7 tinham fibrilação atrial (p=0,02). Dos 45 pacientes que apresentaram fibrilação atrial, 11,1% desenvolveram acidente vascular cerebral e no grupo dos que não a apresentaram houve 1,9% de acidente vascular cerebral (p=0,02) (
Este estudo analisou 158 pacientes no período pós-operatório de cirurgia cardíaca, procurando avaliar fatores de risco pré, trans e pós-operatórios relacionados à fibrilação atrial, bem como a morbimortalidade associada com esta arritmia.
Na literatura, a incidência de fibrilação atrial varia de 17% a 33% em cirurgias de revascularização miocárdica e de 38% a 64% em pós-operatório de cirurgias valvares3. Para cirurgias cardíacas em geral, a incidência oscila de 20% a 40%11. Dados semelhantes aos de nosso estudo.
Segundo Maisel e cols.12 o pico de incidência da fibrilação atrial ocorreu no 2º e 3º dias de pós-operatório, de acordo com nossos dados, onde 63% dos pacientes a apresentaram nesse período.
Loubani e cols.13 observaram que 50% dos pacientes que desenvolveram fibrilação atrial no pós-operatório de cirurgia cardíaca permaneceram com a arritmia no dia da alta hospitalar. Todos os 45 casos de fibrilação atrial da presente análise receberam alta em ritmo sinusal, o que retrata o tipo de abordagem da nossa instituição, que prioriza a reversão ao ritmo sinusal.
O conhecimento dos fatores de risco para fibrilação atrial pós-operatória parece revestir-se de fundamental importância para a elaboração de medidas de profilaxia e tratamento desta arritmia14-16. A idade é o fator de risco mais citado na literatura1,3,9,17, provavelmente devido ao maior conteúdo de colágeno atrial em pacientes idosos18. Outros fatores registrados na literatura são doença pulmonar obstrutiva crônica7,10, doença valvar mitral10,19, uso de inotrópicos19, história prévia de fibrilação atrial10 e pericardite20. No presente estudo, a idade > 70 anos mostrou-se fator de risco para fibrilação atrial.
A não utilização de betabloqueadores durante o período de internação também associou-se fortemente à fibrilação atrial pós-operatória no nosso estudo. Na literatura, a interrupção dos betabloqueadores é um fator muito importante no desencadeamento da arritmia pós-operatória21. Na nossa análise, a comparação da interrupção dos betabloqueadores com sua manutenção no pós-operatório demonstrou diminuição da incidência de fibrilação atrial, apesar de não ter havido diferença significativa, provavelmente pelo pequeno número de pacientes da amostra. Na análise multivariada, o uso de betabloqueadores no pré-operatório mostrou-se fator de proteção para a fibrilação atrial pós-operatória.
Quanto à etiologia da doença cirúrgica, a cirurgia valvar aórtica mostrou ser um fator associado com grande incidência de fibrilação atrial pós-operatória, atingindo valor semelhante ao da etiologia mitral. Fatores associados à troca valvar aórtica que podem explicar esse resultado são idade avançada, crescimento atrial esquerdo, administração de agentes inotrópicos, assistência ventilatória prolongada, acidose pós-operatória, desequilíbrio eletrolítico e desordens da condução atrioventricular e intraventricular22.
Outro importante fator é a hipocalemia no período pré-operatório. Wahr e cols.23 observaram que valores de potássio <3,5mmol/l estavam associados a maior incidência de arritmias. No presente estudo, hipocalemia não correlacionou-se à fibrilação atrial no pós-operatório (p=0,07).
No nosso trabalho um fator de risco pós-operatório bastante significativo avaliado por regressão logística, foi o balanço hídrico total excessivo nas primeiras 24 horas. Observamos que os pacientes que desenvolveram fibrilação atrial pós-operatória tiveram um balanço hídrico maior do que os que não a desenvolveram. Notamos ainda que houve 1% de risco adicional para fibrilação atrial para cada mililitro acumulado acima da média do balanço hídrico. Neste caso a arritmia pode ter sido desencadeada pela distensão atrial24.
O tempo de isquemia e o de circulação extracorpórea não apresentaram diferença significativa entre os pacientes que desenvolveram fibrilação atrial e aqueles que se mantiveram em ritmo sinusal. Dados que confirmam estudos anteriores3,25,26 onde é comparada a incidência de fibrilação atrial em pacientes que se submeteram à cirurgia cardíaca convencional e à cirurgia sem circulação extracorpórea, não podendo salientar o papel da circulação extracorpórea como sendo um fator predisponente.
O aumento atrial esquerdo também é apontado na literatura como um fator associado à fibrilação atrial pós-operatória10. Em uma pesquisa27, utilizando ecocardiografia transesofágica, o aumento do átrio esquerdo não foi preditor desta arritmia. Na nossa série, o aumento do átrio esquerdo avaliado pela ecocardiografia transtorácica no período pré-operatório, não evidenciou correlação com fibrilação atrial no pós-operatório. A análise da onda P por eletrocardiografia convencional de 12 derivações também não apontou associação significativa entre fibrilação atrial pós-operatória e crescimento de átrio esquerdo28.
Neste estudo, a insuficiência cardíaca esquerda no pré-operatório mostrou-se associada à fibrilação atrial no pós-operatório, confirmando dados anteriores de Mayr e cols.5. Um fator que se mostrou relacionado, em análise multivariada, com fibrilação atrial pós-operatória foi o tempo de cirurgia excessivo. Esse fator, associado a outros fatores significativos, em análises bivariadas relacionados com fibrilação atrial pós-operatória, como tempo de permanência de drenos, agitação psicomotora, insuficiência respiratória e congestão pulmonar no pós-operatório, pode significar que o paciente que desenvolve fibrilação atrial no pós-operatório é aquele com maior comprometimento sistêmico. Assim, a fibrilação atrial poderia ser considerada um marcador de gravidade no pós-operatório de cirurgia cardíaca.
Encontramos uma associação significativa entre fibrilação atrial pós-operatória e maior incidência de acidente vascular cerebral. Creswell e cols.29 relataram que pacientes desenvolvendo fibrilação atrial pós-operatória tinham 3,3% de incidência de acidente vascular cerebral, enquanto naqueles que não a desenvolveram, a incidência foi de apenas 1,4%, (p<0,005). O nosso estudo revelou uma incidência superior à da literatura, de acidente vascular cerebral em pacientes que apresentaram fibrilação atrial. Uma pesquisa analisando fatores de risco para a ocorrência de acidente vascular cerebral e ataque isquêmico transitório em pós-operatório de cirurgia de revascularização miocárdica constatou que fibrilação atrial e baixo débito cardíaco estavam significativamente relacionados com aquelas complicações30.
Kim e cols.31, comparando tempo de internação hospitalar e custos em pacientes com e sem fibrilação atrial pós-cirurgia cardíaca, revelaram que o impacto dessa arritmia sobre o período de hospitalização não foi muito importante. No entanto, um estudo observacional com 3.855 pacientes submetidos à cirurgia cardíaca verificou diferenças significativas na média de internação hospitalar em pacientes com e sem fibrilação atrial19. No nosso estudo, o tempo de internação hospitalar foi quase duas vezes maior nos pacientes com fibrilação atrial do que nos que se mantiveram em ritmo sinusal. A análise multivariada mostrou uma relação direta entre fibrilação atrial e aumento do tempo de internação hospitalar.
Os nossos dados estão de acordo com as recomendações anteriores de utilização de betabloqueadores no pré-operatório de cirurgia cardíaca, se não houver contra-indicações, e a sua manutenção no pós-operatório, principalmente em pacientes > 70 anos e nos valvopatas mitro-aórticos, sugerindo que um rigoroso balanço hídrico seja necessário para diminuir a incidência dessa arritmia no período pós-operatório.
A maior limitação deste estudo, semelhante à de outras publicações, foi não ter sido feita monitorização com telemetria durante o período de recuperação dos pacientes, o que pode ter subestimado a real incidência de fibrilação atrial. No entanto, durante o período de permanência na UTI, de maior suscetibilidade para arritmias, a maioria dos pacientes esteve monitorizada e sob vigilância permanente da equipe de enfermagem. Além disso, os episódios de arritmia considerados foram os de relevância clínica. Como a incidência de fibrilação atrial encontrada vai ao encontro do destacado pela literatura, é provável que esta limitação não tenha sido de grande magnitude.
Em conclusão, a incidência de fibrilação atrial em pós-operatório de cirurgia cardíaca foi de 28,5%. Fatores de risco pré-operatórios associados com maior incidência de fibrilação atrial foram idade > 70 anos, ausência de betabloqueadores e doença valvar aórtica. Fatores pós-operatórios foram agitação psicomotora,tempo de permanência dos drenos, insuficiência respiratória e congestão pulmonar. Quatro fatores tiveram associação independente com desenvolvimento de fibrilação atrial no pós-operatório na análise multivariada: insuficiência cardíaca esquerda no pré-operatório, balanço hídrico total e tempo de cirurgia excessivos, além do uso de betabloqueadores, que se constituiu em um fator de proteção contra fibrilação atrial pós-operatória. Fibrilação atrial foi associada com aumento do tempo de internação hospitalar e com maior incidência de acidente vascular cerebral ou óbito no pós-operatório (desfecho combinado).
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Recebido para Publicação em 11/7/03
Aceito em 6/1/04
OBJECTIVE: To determine the incidence of atrial fibrillation in the postoperative period of cardiac surgery, its impact on morbidity, mortality, and hospital stay, and to analyze the risk factors in the pre, trans, and postoperative periods. METHOD: Contemporary cohort study with 158 adult patients undergoing cardiac surgery, of whom those with atrial fibrillation in the preoperative period were excluded. The patients were assessed with continuous cardiac monitoring and daily electrocardiograms. Any episode of irregular rhythm with the presence of f waves of variable morphology and amplitude was considered atrial fibrillation. RESULTS: The general incidence of atrial fibrillation was 28.5%, being 21.6% for revascularized patients and 44.3% for those undergoing valvular repair. Factors independently associated with atrial fibrillation were left heart failure in the preoperative period (p=0.05; RC=2.2), total fluid balance (p=0.01; RC=1.0), duration of surgery (p=0.03; RC=1.01) [and other associated factors, age > 70 years, aortic valvular disease, psychomotor agitation, length of installation of the drains, pulmonary congestion and respiratory insufficiency in the postoperative period]. The use of beta-blockers (p=0.01; RC=0.3) was a protective factor. Atrial fibrillation in the postoperative period was associated with an increase in the length of hospital stay (16.9±12.3 days versus 9.2±4.0 days, p<0.001) and a greater incidence of stroke or postoperative death (p=0.02). CONCLUSION: The incidence of atrial fibrillation in the postoperative period of cardiac surgery was high and caused a significant increase in morbidity, mortality, and the length of hospital stay. Among the independent risk factors, excessive fluid balance is significant. The use of beta-blockers was identified as a protective factor.
Risk factors, morbidity, and mortality associated with atrial fibrillation in the postoperative period of cardiac surgery
Rogério Gomes da Silva; Gustavo Glotz de Lima; Andréia Laranjeira; Altamiro Reis da Costa; Edemar Pereira; Rubem Rodrigues
Porto Alegre, RS - Brazil
Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul/Fundação Universitária de Cardiologia
Atrial arrhythmias are common in the postoperative period of cardiothoracic surgery. They may occur in 11% to 40% of patients after myocardial revascularization surgery and in approximately 50% of those undergoing valvular surgery1,2. Atrial fibrillation is the most frequent arrhythmia after cardiac surgery3. It is commonly an auto-limited condition, which rarely causes perioperative death, but can extend the length of hospital stay, increasing costs. Sometimes, it may be considered a cause of perioperative acute myocardial infarction and thromboembolic phenomena3,4. The following risk factors are associated with atrial fibrillation in the postoperative period of cardiac surgery: left heart failure, systemic inflammatory response syndrome, septicemia or multisystem organ failure5, suspension of beta-blockers6, chronic obstructive pulmonary disease7, and the need for mechanical ventilatory support8. Advanced age, however, is the risk factor most frequently associated with postoperative atrial fibrillation9. In patients at higher risk, preventive measures should be considered10.
This prospective and observational study aimed at assessing the incidence of atrial fibrillation in the postoperative period of cardiac surgery and the pre, trans, and postoperative risk factors associated with that arrhythmia in a national cardiology referral center, and at analyzing morbidity, mortality, and the length of hospital stay related to that arrhythmia.
From January to May 2002, 158 patients undergoing cardiac surgery in a referral institution were selected in the immediate postoperative phase.
The sample comprised patients undergoing cardiac surgery on a systematically selected day, which differed consecutively from week to week, such that if carried out on Monday on a given week, it would be carried out on Tuesday the following week, and so forth. All patients selected during the study were followed up until the discharge day, and no patient or protocol information was lost during follow-up. The mean number of patients selected per month was 31.8.
This is a contemporary cohort study, in which the patients were assessed at 4 distinct times: in the immediate postoperative period; in the intensive care unit (postoperative ICU); on discharge from the postoperative ICU; and on hospital discharge.
This study comprised patients undergoing cardiac surgery, with or without extracorporeal circulation, due to ischemic or valvular heart disease. Those with a history of preoperative atrial fibrillation were excluded.
In each of the 4 phases of assessment, a protocol previously approved by the Committee of Ethics on Research with data to be investigated and written informed consent was used. In the selection phase, the demographic and preoperative data were collected.
All patients were examined personally by the author, who also analyzed the pre and postoperative examinations. In the postoperative ICU stay phase and in the discharge from the ICU phase, the patients were assessed daily from the clinical and laboratory points of view.
Cardiac rhythm was assessed through continuous cardiac monitoring in all patients during a minimum period of 72 hours (postoperative ICU stay phase) and through daily electrocardiographic examinations until hospital discharge. Additional electrocardiographies were performed when patients reported palpitations, tachycardia, or angina, and postoperative biochemical, hematological, and radiological examinations were performed according to the routine of the postoperative service at our institution.
Any episode of supraventricular arrhythmia, whose electrocardiographic tracing had f waves of variable morphology and amplitude with irregular ventricular rhythm, was considered atrial fibrillation (primary outcome).
Episodes of atrial fibrillation that had a minimum duration of 15 minutes or required treatment due to symptoms or hemodynamic instability were included in the study. The use of a vasopressor, when administered at a dosage greater than 5µg/kg/min longer than the first 2 hours of the postoperative period, was considered.
Postoperative anemia was defined as a hematocrit lower than 30% or hemoglobin below 10 mg/dL, or both, or in case of transfusion of at least 1 unit of red blood cell concentrate and hypokalemia, as a serum potassium level below 3.5 mmol/L.
Initially, frequency tables for all variables contained in the database were generated. Then, the mean ± standard deviation for quantitative variables and the percentage for qualitative variables were calculated. The strength of the association of each factor for postoperative atrial fibrillation was measured through the estimates of the relative risk with 95% confidence intervals. The significance of these associations was determined by the chi-square test, and, when necessary, by the Fischer exact test. Comparisons of quantitative data between the groups were performed by using the Student
A mathematical model based on multivariate logistic regression was used for establishing the best model for predicting and controlling the potential effect of confusion between the factors analyzed and the occurrence of postoperative atrial fibrillation. Variables reported as relevant in the literature and those showing a strong association with the outcome in the bivariate analysis performed were selected to be included in the logistic model. The significance level adopted was 0.05. The analysis of data was performed by using the SPSS software program, version 8.0.
In our sample, males (64%) and coronary artery disease (70%) predominated. In regard to the patients, 61% were hypertensive, 60% smokers, 58% had unstable angina, and 54% used beta-blockers. The mean age of the patients was 60.9±11.2 years.
The general incidence of postoperative atrial fibrillation was 28.5% (45 cases). Of the 158 patients followed up, the mean number of atrial fibrillation per month was 9 cases.
Comparing patients undergoing myocardial revascularization with those undergoing valvular heart surgeries, a greater incidence of postoperative atrial fibrillation was found among the latter (p=0.008; RR=2.18; CI: 1.28-3.70).
The bivariate analysis for postoperative categorical variables (
In regard to the continuous variables associated with postoperative atrial fibrillation, the bivariate analysis showed that the increased length of installation of the drains is a significant factor (p=0.04). Patients with a greater incidence of atrial fibrillation showed crystalloid, colloid, and total fluid balances significantly more positive than those who did not have that arrhythmia (p=0.03, 0.04, and 0.04, respectively). The durations of extracorporeal circulation and ischemia were not significant in the present study. The preoperative potassium level determined no difference (p=0.07). The other postoperative biochemical and hematological measurements were not statistically significant (serum levels of potassium, creatinine, and sodium; glycemia; hematocrit; and hemoglobin) (
Multivariate logistic regression identified 4 statistically independent predictors of postoperative atrial fibrillation. Left heart failure was identified as a preoperative variable, whilst an exceedingly long time of surgery was recognized as a significantly independent transoperative variable. In regard to the postoperative variables, respiratory insufficiency with a borderline statistical significance (p=0.07) showed a clinically important association with a greater incidence of atrial fibrillation. The excessively positive total fluid balance was a significant risk factor for triggering that arrhythmia (1% of additional risk for each milliliter accumulated above the mean fluid balance). The use of beta-blockers was a protective factor for the development of postoperative atrial fibrillation. Respiratory insufficiency (p=0.07) showed no clinically important association with a greater incidence of that arrhythmia (
All 45 patients with postoperative atrial fibrillation were discharged with sinus rhythm. Of the others, 18 (40%) spontaneously reverted to sinus rhythm before any therapeutic measures were taken. Most patients analyzed in this study were treated and the arrhythmia was reverted with the intravenous administration of amiodarone (40%). Eight patients with spontaneous reversion received intravenous digitalis for controlling ventricular response. Nine patients underwent electrical cardioversion as follows: 4 due to hemodynamic instability and the other 5 treated with amiodarone prior to electric cardioversion.
Of the patients receiving beta-blockers, those receiving the medication in the pre and postoperative periods had a lower incidence of atrial fibrillation (12.5%). Sixty-one patients with a 23% incidence of atrial fibrillation discontinued the use of beta-blockers in the postoperative period. Patients who did not receive beta-blockers in the pre- and postoperative periods had a greater incidence of atrial fibrillation (39.7%; p=0.017) (
The use of beta-blockers in the pre and postoperative periods (p=0.028; RC=0.22; CI: 0.05-0.88) provided protection against atrial fibrillation as compared with those who did not use the drug. Prevention of atrial fibrillation was also observed in patients who received the drug only in the preoperative period, with a borderline statistical significance, as compared with those who did not receive it (p=0.06; RC=0.45; CI: 0.19-1.04). Suspension of the beta-blockers in the postoperative period caused an increase in the incidence of atrial fibrillation in our study, but with no statistical difference (p=0.37; RC=0.48; CI: 0.10-2.07). Usually, the use of beta-blockers at any moment (pre or postoperative periods, or both periods) represented a protective factor against the development of atrial fibrillation as compared with the nonuse of them (p=0.01; RC=0.38; CI: 0.17-0.83).
The increase in the length of hospital stay had a direct relation with postoperative atrial fibrillation, the mean stay being 16.9 ± 12.3 days for patients with atrial fibrillation versus 9.2 ± 4.0 days for those with no atrial fibrillation (p < 0.001) (
Nine patients, 6 with aortic valvular disease and 3 with ischemic heart disease, had stroke or died (combined outcome) in the postoperative period, 7 of whom had atrial fibrillation (p=0.02). Of the 45 patients with atrial fibrillation, 11.1% developed stroke, and among those with no atrial fibrillation, only 1.9% had stroke (p=0.02) (
This study comprised 158 patients in the postoperative period of cardiac surgery, and aimed at assessing the pre, trans, and postoperative risk factors related to atrial fibrillation, and also the morbidity and mortality associated with that arrhythmia.
In the literature, the incidence of atrial fibrillation ranges from 17% to 33% in myocardial revascularization surgeries, and from 38% to 64% in the postoperative period of valvular heart surgeries 3. For cardiac surgeries in general, the incidence ranges from 20% to 40% 11. These values are similar to those of our study.
According to Maisel et al 12, the peak incidence of atrial fibrillation occurred on the second and third postoperative days. This is in accordance with our data, in which 63% of the patients had that arrhythmia in the same period.
Loubani et al 13 reported that 50% of the patients who developed atrial fibrillation in the postoperative period of cardiac surgery remained with the arrhythmia on the day of hospital discharge. All 45 patients with atrial fibrillation in our study were discharged from the hospital with sinus rhythm, indicating that the approach in our institution prioritizes reversion to sinus rhythm.
Knowledge about the risk factors for postoperative atrial fibrillation seems to have a fundamental importance in the elaboration of prophylactic and therapeutical measures for that arrhythmia 14-16. Age is the most cited risk factor in the literature 1,3,9,17, probably due to the higher content of atrial collagen in elderly patients 18. Other factors reported in the literature include chronic obstructive pulmonary disease 7,10, mitral valvular disease 10,19, use of inotropic agents 19, previous history of atrial fibrillation 10, and pericarditis 20. In the present study, age > 70 years proved to be a risk factor for atrial fibrillation.
The nonuse of beta-blockers during hospital stay was also strongly associated with postoperative atrial fibrillation in our study. In the literature, the suspension of beta-blockers is a very important factor for triggering postoperative arrhythmia 21. In our study, the comparison of the suspension of beta-blockers with their maintenance in the postoperative period caused a decrease in the incidence of atrial fibrillation, although no significant difference occurred, probably due to the small number of patients in the sample. In the multivariate analysis, the use of beta-blockers in the preoperative period proved to be a protective factor of postoperative atrial fibrillation.
In regard to the etiology of the surgical disease, aortic valvular disease proved to be a factor associated with a great incidence of postoperative atrial fibrillation, reaching a value similar to that of mitral etiology. Factors associated with aortic valvular replacement that may explain this result are as follows: advanced age, left atrial enlargement, administration of inotropic agents, prolonged ventilatory support, postoperative acidosis, electrolyte imbalance, and disorders in atrioventricular and intraventricular conduction 22.
Another important factor is preoperative hypokalemia. Wahr et al 23 reported that potassium levels < 3.5 mmol/L were associated with a greater incidence of arrhythmias. In our study, hypokalemia showed no correlation with postoperative atrial fibrillation (p=0.07).
In our study, a very significant postoperative risk factor assessed through logistic regression was an excessive total fluid balance in the first 24 hours. The patients who developed postoperative atrial fibrillation had a greater fluid balance than those who did not develop it. A 1% additional risk of atrial fibrillation was observed for each milliliter accumulated above the mean fluid balance. In this case, arrhythmia may have been triggered by atrial distension 24.
The durations of ischemia and extracorporeal circulation showed no significant differences in the patients who developed atrial fibrillation and those who maintained sinus rhythm. These data confirm that of previous studies 3,25,26, which compared the incidence of atrial fibrillation in patients who underwent conventional cardiac surgery and surgery without extracorporeal circulation, and could not emphasize the role played by extracorporeal circulation as a predisposing factor.
Left atrial enlargement has also been reported as a factor associated with postoperative atrial fibrillation 10. In a study 27 using transesophageal echocardiography, left atrial enlargement did not predict that arrhythmia. In our case series, left atrial enlargement assessed through transthoracic echocardiography in the preoperative period showed no correlation with postoperative atrial fibrillation. The analysis of the P wave by use of 12-lead conventional electrocardiography showed no significant association between postoperative atrial fibrillation and left atrial enlargement 28.
In this study, preoperative left heart failure proved to be associated with postoperative atrial fibrillation, confirming the previous results reported by Mayr et al 5 . In multivariate analysis, the excessive duration of surgery was a factor that proved to be related to postoperative atrial fibrillation. This factor in combination with other significant factors related to postoperative atrial fibrillation in bivariate analysis, such as length of installation of the drains, psychomotor agitation, respiratory insufficiency, and pulmonary congestion in the postoperative period, may indicate that the patient who develops postoperative atrial fibrillation is the one with the greatest systemic impairment. Therefore, atrial fibrillation can be considered a marker of severity in the postoperative period of cardiac surgery.
We found a significant association between postoperative atrial fibrillation and a greater incidence of stroke. Creswell et al 29 reported that patients with postoperative atrial fibrillation had a 3.3% incidence of stroke, while those who did not develop it had an incidence of only 1.4% (p < 0.005). Our study showed an incidence of stroke in patients with atrial fibrillation greater than that reported in the literature. A study 30 assessing the risk factors for the occurrence of stroke and transient ischemic attack in the postoperative period of myocardial revascularization surgery reported that atrial fibrillation and low cardiac output were significantly related to those complications.
Kim et al 31, comparing the length of hospital stay and costs in patients with and without atrial fibrillation after cardiac surgery, reported that the impact of that arrhythmia on the length of hospital stay was not very important. However, an observational study19 with 3,855 patients undergoing cardiac surgery reported significant differences in the mean length of hospital stay for patients with and without atrial fibrillation. In our study, the length of hospital stay in patients with atrial fibrillation was almost two times greater than that in patients who sustained sinus rhythm. Multivariate analysis showed a direct relation between atrial fibrillation and the increase in the length of hospital stay.
Our data are in accordance with previous recommendations for the use of beta-blockers in the preoperative period of cardiac surgery, provided no contraindications exist, and their maintenance in the postoperative period, mainly in patients > 70 years and those with mitral-aortic valve diseases. Our data also suggest that a strict fluid balance is necessary to decrease the incidence of that arrhythmia in the postoperative period.
The major limitation of this study, similarly to that reported in other publications, was the lack of telemetry monitoring during the patients' recovery period, which may have underestimated the actual incidence of atrial fibrillation. However, during the stay in the ICU, when patients are more susceptible to arrhythmias, most patients were monitored and under permanent surveillance of the nurse team. In addition, only the clinically relevant episodes of arrhythmia were considered. As the incidence of atrial fibrillation found in our study is in accordance with that reported in the literature, this limitation may not have been of great magnitude.
In conclusion, the general incidence of atrial fibrillation in the postoperative period of cardiac surgery was 28.5%. Preoperative risk factors associated with a greater incidence of atrial fibrillation were as follows: age > 70 years, aortic valvular disease, and nonuse of beta-blockers. Postoperative risk factors associated with a greater incidence of atrial fibrillation were as follows: psychomotor agitation, length of installation of the drains, respiratory insufficiency, and pulmonary congestion. In multivariate analysis, the following 4 factors had an independent association with the development of postoperative atrial fibrillation: preoperative left heart failure, total fluid balance, and excessive duration of surgery, in addition to the use of beta-blockers, which was a protective factor against postoperative atrial fibrillation. Atrial fibrillation was associated with an increase in the length of hospital stay and with a greater incidence of stroke or death in the postoperative period (combined outcome).
Correspondence to Rogério Gomes da Silva IC/FUC – Unidade de Pesquisa Av. Princesa Isabel, 370 Cep 90620-001 Porto Alegre, RS, Brazil E-mail:
Received: 7/11/03
Accepted: 1/6/04
English version by Stela Maris Costalonga