OBJETIVO: Análise estratificada de risco em Cirurgia de Revascularização Miocárdica (CRVM). MÉTODOS: Estudou-se, de forma prospectiva, 814 pacientes, aplicando-se dois índices prognósticos (IP): Parsonnet e Higgins Modificado. O IP Higgins foi Modificado por substituição da variável "valor do índice cardíaco" por "síndrome de baixo débito cardíaco", na admissão à Unidade de Terapia Intensiva (UTI). A capacidade discriminatória para morbimortalidade de ambos foi analisada através de curva ROC (receiver operating characteristic). Identificou-se, através de regressão logística, os fatores associados, de forma independente aos eventos. RESULTADOS: A taxa de mortalidade foi de 5,9% e a de morbidade, 35,5%. O IP Higgins Modificado, que analisa variáveis pré, intra-operatórias e variáveis fisiológicas na admissão à UTI, demonstrou áreas sob a curva ROC de 77% para mortalidade e de 67%, para morbidade. Por sua vez, o IP Parsonnet, que analisa somente variáveis pré-operatórias, demonstrou áreas de 62,2% e 62,4%, respectivamente. Doze variáveis caracterizaram-se como fatores prognósticos independentes: idade, diabete melito, baixa superfície corpórea, creatinina (>1,5 mg/dl), hipoalbuminemia, cirurgia não-eletiva, tempo prolongado de circulação extracorpórea (CEC), necessidade de balão intra-aórtico pós-CEC, síndrome de baixo débito cardíaco na admissão do paciente à UTI, freqüência cardíaca elevada, queda do bicarbonato sérico e alargamento do gradiente alvéolo-arterial de oxigênio nesse período. CONCLUSÃO: O IP Higgins Modificado mostrou-se superior ao IP Parsonnet na estratificação de risco cirúrgico, salientando a importância da análise de eventos intra-operatórios e variáveis fisiológicas na admissão do paciente à UTI, quando da definição prognóstica.
Análise prospectiva de risco em pacientes submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica
Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia - São Paulo, SP
A cirurgia de revascularização miocárdica (CRVM) tem seus resultados influenciados pelas características clínicas dos pacientes, como também por aspectos inerentes ao procedimento cirúrgico e à circulação extracorpórea1,2.
A definição prognóstica, através de parâmetros clínicos pré-operatórios, tem sua importância quando da indicação cirúrgica, porém, nem sempre espelha o prognóstico, quando da admissão do paciente à Unidade de Terapia Intensiva (UTI).
Tal fato despertou nosso interesse em aplicar o
Havia, entretanto, uma séria dificuldade para sua aplicação a todos os pacientes submetidos a CRVM, representada pela variável: "valor do índice cardíaco na admissão na unidade de terapia intensiva", cuja aferição necessitava de monitorização hemodinâmica à beira do leito.
Visando simplificá-lo e ampliar sua aplicação, substituímos a variável representada por índice cardíaco < 2,1 l.min-1/m-2, quando da admissão do paciente na UTI3, por "síndrome de baixo débito cardíaco", caracterizada por: pressão arterial média inferior a 60 mmHg; necessidade de vasoconstritor (noradrenalina), na tentativa de se manter pressão arterial média superior a 60 mmHg, ou necessidade do uso de dopamina em dose superior a 6 mg/kg/min.
A partir de então, denominamos este escore de "índice prognóstico de Higgins Modificado".
O presente trabalho foi desenvolvido no Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia, entre 5 de março de 2002 e 3 de junho de 2003.
Aplicou-se, prospectivamente, dois índices prognósticos (IP): o IP Parsonnet (
A coleta dos dados foi realizada pelo investigador principal no período pré-operatório, através da análise da ficha de perfusão e descrição cirúrgica, e coleta dos valores de parâmetros fisiológicos do paciente nos primeiros 20 minutos de sua admissão na UTI.
Foram consideradas como variáveis dependentes os óbitos, por todas as causas e todas as complicações sérias3, assim como aquelas com menor interferência prognóstica, como fibrilação atrial (FA), broncoespasmo, infecção de cicatriz de safenectomia e outras. Os desfechos, mortalidade e morbidade, foram analisados no período compreendido entre a admissão do paciente ao bloco cirúrgico até o trigésimo dia de evolução pós-operatória.
Calculou-se uma amostra com 814 pacientes, com base em experiência clínica e dados retrospectivos, com uma incidência estimada de óbitos e de complicações em 15%, considerando-se uma precisão absoluta de 2,5% e um nível de significância de 0,05.
A avaliação da sensibilidade e da especificidade do IP Parsonnet e do IP Higgins Modificado foi feita por meio de curva de operação característica (
Todos os fatores de risco incluídos nos índices prognósticos, acrescidos de outros julgados como pertinentes pelos autores, foram analisados. Inicialmente, foi avaliada a associação de cada variável com a mortalidade, identificando-se aquelas com significância estatística (p < 0,100).
As variáveis qualitativas foram avaliadas por meio do teste do qui-quadrado e as variáveis quantitativas, após categorização, pelo teste
Posteriormente, as variáveis selecionadas (p < 0,100) foram analisadas conjuntamente por meio de um modelo de regressão logística (
A idade dos pacientes estudados variou entre 30 e 85 anos, sendo a média de idade (média ± desvio padrão) de 61,8 ± 10,2. Destes, 557 (68,4%) eram do sexo masculino e 34,6% eram diabéticos.
A fração de ejeção tinha valores iguais ou superiores a 50% em 71,5% dos pacientes e encontravam-se em valores entre 30% a 49% em 22,5% deles, apenas 6% apresentavam uma fração de ejeção inferior a 30%. Seu valor foi de 62%.
Foram eletivos 677 procedimentos (83,2%), 89 (10,9%) caracterizaram-se como urgências e 48 (5,9%) como emergências. Somente dois (0,2%), caracterizaram-se como emergências pós-acidente no laboratório de hemodinâmica.
A maioria dos procedimentos cirúrgicos constou da revascularização de duas a quatro artérias coronárias.
Os dados relativos aos eventos mórbidos, ocorridos na UTI, encontram-se na
A ocorrência de um único evento mórbido significou um aumento de 50% no tempo de permanência hospitalar.
A morbidade após a alta hospitalar resumiu-se, basicamente, a problemas em cicatriz de safenectomia, como edema localizado, reação inflamatória local ou processos infecciosos leves.
O tempo de permanência na UTI variou amplamente, desde uma hora (óbito precoce) até 1.730 horas (pacientes crônicos). Na ausência de complicações, é representado por uma mediana de 44 horas. O tempo de permanência hospitalar quantificado em dias, a partir do procedimento cirúrgico, foi em média de oito dias, variando entre um dia (óbito precoce) até o máximo de 173 dias (pacientes crônicos).
Ocorreram 48 óbitos durante os primeiros 30 dias de evolução, representando taxa de mortalidade de 5,9%.
A síndrome de baixo débito cardíaco foi o fator responsável pelo óbito em 26 (54,2%) pacientes. Em 75% das vezes, o óbito ocorreu precocemente, nas primeiras 48 horas de evolução pós-operatória. O infarto agudo do miocárdio transoperatório foi seu fator desencadeante em 30% dos casos.
Os óbitos ocorridos na fase hospitalar tardia relacionaram-se com uma gama maior de fatores. O seu principal representante foi o acidente vascular cerebral grave.
Os óbitos extra-hospitalares foram representados exclusivamente por morte súbita.
As causas de óbito encontram-se na
Na
A
Em uma segunda etapa, foi avaliada a capacidade discriminatória do IP Parsonnet e do IP Higgins Modificado em prever a mortalidade e eventos mórbidos, por meio da curva de operação característica (ROC).
Quanto à mortalidade, a área sob a curva ROC do índice prognóstico de Higgins Modificado tem valor de 77% (IC 95%, 68,2-86,0), ao passo que o valor da área sob a curva ROC do índice prognóstico de Parsonnet é de 62,2% (IC 95%, 51,8 - 72,6).
As áreas sob as curvas ROC têm, respectivamente, os valores de 67% e 62,4%, com intervalos de confiança variando de 62,9 a 71,0 para o índice de Higgins e de 58,2 a 66,6, para o de Parsonnet.
Aplicou-se o teste do
Com o intuito de simplificar a análise, as variáveis quantitativas foram categorizadas em duas classes, conforme um ponto de corte escolhido com base em critérios clínicos, dados da literatura e análise estatística (curva ROC e teste
Dentre as variáveis com significância estatística, 12 foram selecionadas para análise através de regressão logística (
Variáveis, como dosagem de albumina sérica, tempo de circulação extracorpórea, síndrome de baixo débito cardíaco por ocasião da admissão na UTI e dosagem de bicarbonato de sódio na gasometria inicial do pós-operatório, são dotadas de elevado valor prognóstico para mortalidade. Ao se analisar a morbidade, essas mesmas variáveis são identificadas como portadoras de alta significância estatística, somando-se a outras, como idade do paciente e freqüência cardíaca por ocasião da admissão na UTI.
Nota-se uma maior mortalidade e morbidade nas cirurgias de urgência/emergência, com um risco relativo de 1,17 (IC 95%, 0,55-2,46; p = 0,844) para mortalidade e de 0,99 (IC 95%, 0,62-1,57; p = 0,955) para morbidade.
As cirurgias com uso exclusivo de enxertos venosos (15,1%) cursaram com uma maior morbimortalidade que aquelas em que se realizou pelo menos um enxerto arterial (artéria torácica interna esquerda10, direita e/ou artérias radiais). Comprova-se, já nas fases precoces de pós-operatório, um efeito benéfico da utilização de enxertos arteriais, que não se restringe à utilização da artéria torácica interna esquerda, mas é extensivo ao uso de artéria torácica interna direita e artérias radiais.
Comparando-se as curvas ROC para mortalidade e morbidade, observa-se que o índice prognóstico de Higgins Modificado tem capacidade discriminatória superior ao índice de Parsonnet, que é mais acentuada quando se analisa mortalidade.
Os pacientes com idade superior a 65 anos1,11-13 e os diabéticos14-17 têm um pior prognóstico evolutivo. Outro importante fator de risco é a baixa superfície corpórea (<1,72m2)3,18,19. Gera um risco relativo de 1,35 (IC 95%, 0,66-2,77; p = 0,405) para mortalidade e de 1,17 (IC 95%, 0,83-1,65; p = 0,360), para morbidade.
Considerou-se a disfunção renal prévia ao procedimento, caracterizada por uma dosagem de creatinina sérica em níveis superiores a 1,5mg/dl3, como um fator de risco independente para morbimortalidade. De modo similar, a hipoalbuminemia pré-operatória associa-se a uma maior morbimortalidade, fato justificado por sua associação a complicações, como insuficiência cardíaca, insuficiência respiratória aguda, insuficiência renal aguda, maior permanência em ventilação mecânica, maior incidência de sangramentos gastrointestinais e de infecção nosocomial3,19-22. Os pacientes hipoalbuminêmicos (17,7%) cursaram com risco relativo de 1,37 (IC 95%, 1,07-5,35; p = 0,0360) para mortalidade e de 2,67 (IC 95%, 1,74-4,10; p = 0,179), para morbidade.
A circulação extracorpórea prolongada predispõe à ocorrência de complicações pós-operatórias e a necessidade do uso de balão intra-aórtico espelha a presença de acentuada instabilidade hemodinâmica. Notou-se que uma circulação extracorpórea, em tempo superior a 100 minutos, caracterizou-se como um fator independente para morbimortalidade. A necessidade do uso do balão intra-aórtico (BIA), por sua vez, ocorreu em um pequeno número de pacientes (2,1%). A mortalidade neste grupo foi de 47,8%, contra 5% naqueles que não necessitaram de seu uso (p < 0,001). Esta mortalidade superior à prevista na literatura (30% a 40%)23 justifica-se pela resistência à sua indicação precoce, ficando seu uso restrito a situações de extrema gravidade.
A síndrome de baixo débito cardíaco, por ocasião da admissão na UTI, poderá ser transitória e responder a medidas como reposição volêmica e curtos períodos de suporte inotrópico. Sua duração, além de 24 horas, descarta a possibilidade de estar ligada aos efeitos do
A síndrome de baixo débito cardíaco, identificada por ocasião da admissão à UTI, através dos critérios clínicos anteriormente mencionados, mesmo que transitória, tem elevada capacidade em prever a ocorrência de óbitos. Esse grupo de pacientes cursou com uma mortalidade de 27,3%, comparativamente a 2,7% no restante do grupo. Portanto, manifestações de baixo débito, mesmo nas fases iniciais de pós-operatório, geraram um elevado risco relativo, 5,78 (IC 95%, 2,58-12,96; p < 0,001) para mortalidade e 11,53 (IC 95%, 5,42-24,54; p < 0,001), para morbidade.
Higgins e cols.3 consideraram como fatores prognósticos cinco variáveis fisiológicas aferidas na admissão do paciente na UTI: gradiente alvéolo-arterial pulmonar, freqüência cardíaca, índice cardíaco, pressão venosa central e dosagem de bicarbonato de sódio no sangue arterial. Dessas, o índice cardíaco foi substituído pela variável síndrome de baixo débito cardíaco, e a pressão venosa central não demonstrou significância estatística quando analisada.
O gradiente alvéolo-arterial pulmonar alarga-se nas fases iniciais de pós-operatório em razão de alterações, como aumento na permeabilidade vascular pulmonar, acúmulo de líquido no interstício e aumento do
A freqüência cardíaca foi considerada como fator de risco quando em valores superiores a 110 bpm e confere um risco relativo de 1,09 (IC 95%, 0,50-2,36; p = 0,833) para mortalidade e de 1,40 (IC 95%, 0,96-2,03; p = 0,787), para morbidade23. A taquicardia nas fases precoces de pós-operatório gera um incremento no gasto energético e consumo de oxigênio pelo miocárdio.
Os níveis séricos de bicarbonato de sódio, quando iguais ou inferiores a 19 mmol/l, geraram, por sua vez, um risco relativo de 3,09 (IC 95%, 1,46-6,56; p = 0,003) para mortalidade e de 1,54 (IC 95%, 0,98-2,42; p = 0,059), para morbidade25. Sua redução, em última análise, significa a presença de hipóxia tissular.
Embora não fosse nosso objetivo primário, algumas complicações pós-operatórias tiveram uma importante interferência evolutiva. Dentre essas destacamos: a persistência de disfunção ventricular esquerda, caracterizada pela necessidade do uso de aminas simpatomiméticas por tempo igual ou superior à 40 horas de pós-operatório; o infarto agudo do miocárdio transoperatório26-28; as complicações neurológicas do tipo 1 ou maiores, plegias, estupor e coma29-32; a insuficiência respiratória33 e a necessidade de ventilação mecânica prolongada (tempo e" 72 horas); a insuficiência renal aguda34-38; as infecções graves em ferida operatória, pneumonias extensas e sepse39-42. Os pacientes que cursaram com uma dessas complicações apresentaram uma elevação em sua taxa de mortalidade (p < 0,001).
Outras complicações, como infecção em sítio de safenectomia, infecção do trato urinário e fibrilação atrial43, não demonstraram nenhuma interferência na mortalidade, entretanto, ganham importância por prolongarem o tempo de internação.
A morbidade global foi de 35,5%. Encontra-se em uma taxa superior à encontrada na literatura, que gira entre 15% a 30%44,45. Isto se prende ao fato de identificarmos as complicações pós-operatórias em sua totalidade. Quando analisamos qual era o significado da ocorrência de uma única complicação, independente de sua gravidade, obtivemos como resultado um acréscimo em 50% no período de internação.
A maioria dos trabalhos consultados descreve uma mortalidade hospitalar ao redor de 1%, a qual varia em cifras entre 1% a 6%. Em publicação recente, Almeida e cols46 descrevem mortalidade pós-cirúrgica de 11,3%.
Pode-se afirmar, com base nestes dados, que a mortalidade prevista para os pacientes de baixo risco, submetidos à cirurgia eletiva, é de 1%. Entretanto, poderá variar na dependência de fatores, como a presença de co-morbidades e complicações transoperatórias.
A mortalidade identificada até o trigésimo dia de evolução, neste estudo, foi de 5,9%. Embora elevada, é aceitável, justificando-se pela grande incidência de complicações e por um longo período de acompanhamento pós-operatório, até o trigésimo dia de evolução.
A mortalidade obtida nos diferentes grupos de estratificação de risco merece alguns comentários.
Em relação ao IP Parsonnet, nota-se maior mortalidade nos pacientes estratificados como de baixo risco. Nas demais faixas, obtém-se mortalidade inferior à prevista. Por sua vez, quando se compara a mortalidade estratificada obtida com a prevista pelo IP Higgins, observa-se que os valores encontrados são próximos aos previstos, havendo um discreto acréscimo nesta para os pacientes classificados como de alto risco.
A maior mortalidade nos pacientes de baixo risco, estratificados pelo IP Parsonnet, deveu-se à elevada incidência de acidente vascular cerebral e coma nesse grupo.
A observação de uma maior mortalidade nos pacientes estratificados como de alto risco pelo IP Higgins Modificado serve, por sua vez, como um alerta para a necessidade de uma conduta inicial mais agressiva nesse grupo.
Finalmente, observou-se que 0,9% dos óbitos ocorreu no centro cirúrgico e esteve ligado à instalação de grave disfunção ventricular esquerda. Os óbitos hospitalares precoces (39,6%) ocorreram, em sua totalidade, na UTI e tiveram como causa principal a síndrome de baixo débito cardíaco. Os óbitos hospitalares tardios (41,6%) deveram-se a uma gama maior de fatores e seus principais representantes foram: o acidente vascular cerebral, as infecções graves e arritmias incontroláveis. Os óbitos extra-hospitalares (0,2%) foram ligados exclusivamente à morte súbita.
A principal causa de óbitos, quando analisados globalmente, foi à síndrome de baixo débito cardíaco.
Conclui-se que o IP Higgins Modificado mostrou-se superior ao IP Parsonnet na estratificação de risco cirúrgico. Salienta-se, através da análise comparativa de ambos e do estudo individualizado dos fatores prognósticos, a importância de eventos intra-operatórios e das variáveis fisiológicas na admissão do paciente à UTI. Portanto, o índice prognóstico de Higgins Modificado caracteriza-se como uma alternativa concreta e viável para a análise estratificada de risco do paciente submetido à CRVM, quando de sua admissão à UTI. Salientamos que os índices prognósticos, usados em terapia intensiva geral existentes (APACHE, SOFA, MPM), apresentam sérias limitações para a sua aplicação em pacientes submetidos à CRVM.
Correspondência Antonio Carlos Mugayar Bianco Rua Pelotas, 323/113 04012-001 - São Paulo, SP E-mail:
Recebido em 22/12/03
Aceito em 4/03/05
OBJECTIVE: To perform a stratified risk analysis in Myocardial Revascularization Surgery (MRS). METHODS: 814 patients were prospectively studied by applying two prognostic indexes (PI): Parsonnet and Modified Higgins. The Higgins PI was modified by substituting the variable "cardiac index value" by "low cardiac output syndrome" at the Intensive Care Unit (ICU) admission. The discriminatory capacity for morbimortality of both indexes was analyzed by ROC (receiver operating characteristic) curve. Logistic reaction identified the associated factors, independently from the events. RESULTS: Mortality and morbidity rates were 5.9% and 35.5%, respectively. The Modified Higgins PI, which analyzes pre- and intra-operative and physiological variables at the ICU admission showed areas under the ROC curve of 77% for mortality and 67% for morbidity. The Parsonnet PI, which only analyzes pre-operative variables, showed areas of 62.2% and 62.4%, respectively. Twelve variables were characterized as independent prognostic factors: age, diabetes mellitus, low body surface, creatinine levels (>1.5 mg/dL), hypoalbuminemia, non-elective surgery, prolonged time of extracorporeal circulation (ECC), necessity of post-ECC intra-aortic balloon, low cardiac output syndrome at the ICU admission, elevated cardiac frequency, decrease in serum bicarbonate concentrations and increase of the alveolar-arterial oxygen gradient within this period. CONCLUSION:The Modified Higgins PI showed to be superior to the Parsonnet PI at the surgical risk stratification, showing the importance of the analysis of intraoperative events and physiological variables at the patient's ICU admission, when prognostic definition is achieved.
Prospective risk analysis in patients submitted to myocardial revascularization surgery
Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia - São Paulo, SP - Brazil Conclusion
The results of myocardial revascularization surgery (MRS) are influenced by the clinical characteristics of patients, as well as by the aspects that are inherent to the surgical procedure and extracorporeal circulation1,2.
The prognostic definition, through pre-operative clinical parameters, is important for the surgical indication; however, it does not always reflect the prognosis, when the patient is admitted to the Intensive Care Unit (ICU). Such fact has called our attention to the possibility of applying the ICU Admission Score for Predicting Morbidity and Mortality Risk of Coronary Artery Bypass Grafting, developed in 1997 by DR Thomas Higgins at the Cleveland Clinic, which analyzes pre-operative and intra-operative factors and physiological variables when the patient is admitted at the ICU, and which has, in theory, a broader prognostic range3.
There was, however, a significant problem regarding its use for all patients submitted to MRS, represented by the variable "cardiac index value at the ICU admission", whose measurement required bedside hemodynamic monitoring.
In an attempt to simplify it and amplify its use, we substituted the variable represented by the cardiac index < 2.1 1.min-1/m-2, at the patient's admission to the ICU3, by "low cardiac output syndrome", characterized by arterial pressure < 60 mmHg; need for vasoconstrictor (noradrenaline) when trying to keep the mean arterial pressure > 60 mmHg or the need for dopamine at a dose > 6 µg/kg/min.
We then named this score "Modified Higgins prognostic index".
The present study was developed at Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia, between March 5, 2002 and June 3, 2003.
Two prognostic indexes (PI) were prospectively applied: the Parsonnet PI (
Data collection was carried out by the main investigator during the pre-operative period through the perfusion record analysis and surgical description, and collection of the patient's physiological parameters in the first 20 minutes of his/her ICU admission.
Death due to all causes as well as all severe complications3 were considered dependent variables, in addition to those with a lower prognostic significance such as atrial fibrillation (AF), bronchospasm, bypass surgery scar infection and others. The outcomes, mortality and morbidity were analyzed within a period that went from the surgical ward admission up to 30 days of post-operative evolution.
A sample of 814 patients was calculated based on the clinical experience and retrospective data, with an estimated incidence of deaths and complications of 15%, considering an absolute precision of 2.5% and a level of significance of 0.05%.
Sensitivity and specificity assessment of Parsonnet and Modified Higgins PI was carried out by ROC (receiver operating characteristic) curve. The discriminatory capacity of both indexes for mortality and morbidity was obtained by calculating the area under the curve.
All risk factors included in the prognostic indexes as well as others considered pertinent by the authors, were analyzed. Initially, the association of each variable with mortality was evaluated, and the statistically significant ones were identified (p< 0.100).
The qualitative variables were evaluated by Chi-square test and the quantitative ones by Student's T-test.
Subsequently, the selected variables (p< 0.100) were analyzed together through a logistic regression model (odds ratio), in order to determine their prognostic weight5-9.
The studied patients' age ranged from 30 and 85 years, with a mean age (mean ± SD) of 61.8 ± 10.2 yrs. Of the 814 individuals studied, 557 (68.4%) were male and 34.6% were diabetic patients.
Regarding ejection fraction, 71.5% of them presented 50% or higher, 22.5% had between 30% and 49% and 6% had lower than 30%; the mean was 62%.
Of the procedures that were carried out, 677 (83.2%) were considered elective, 89 (10.9%) were characterized as urgent procedures and 48 (5.9%) were emergency procedures. Only two (0.2%) were characterized as post-accident emergencies at the hemodynamics laboratory.
Most of the surgical procedures consisted of revascularization of 2 to 4 coronary arteries. The data regarding the morbid events that took place in the ICU are shown in
The occurrence of only one morbid event meant an increase of 50% in hospital stay duration. Morbidity after hospital release was basically restricted to healing problems of the bypass surgery scar, such as localized edema, local inflammatory reaction or minor infectious processes.
ICU stay duration varied broadly, from one hour (early death) to 1,730 hours (chronic patients). In the absence of complications, this time is represented by a median of 44 hours. Hospital stay duration, when measured in days starting from the day of the surgical procedure, was in average 8 days, ranging from 1 day (early death) to a maximum of 173 days (chronic patients).
There were 48 deaths during the first 30 days of evolution, representing a mortality rate of 5.9%.
Low cardiac output syndrome was the main factor responsible for death in 26 (54.2%) patients. In 75% of the times, death occurred prematurely, within the first 48 hours of post-operative evolution. Acute transoperative myocardial infarction was the triggering factor in 30% of the cases.
The deaths that occurred during the late hospital phase were related to a wider range of factors. Its main representative was severe stroke or cerebral vascular accident. The extra-hospital deaths were represented exclusively by sudden death. The causes of death are shown in
At a second phase, the discriminatory capacity of Parsonnet PI and Modified Higgins PI was evaluated when predicting mortality and morbid events, through the ROC (receiver operating characteristic) curve.
Regarding mortality, the area under the ROC curve of the Modified Higgins PI presents a value of 77% (CI 95%, 68.2-86.0), whereas this value for the Parsonnet PI is 62.2% (CI 95%, 51.8-72.6).
The areas under the ROC curve have, respectively, the values of 67% and 62.4%, with confidence intervals ranging from 62.9 to 71.0 for the Higgins PI and 58.2 to 66.6 for the Parsonnet PI.
The x2 test was used in search for an association between the qualitative variables and death, and Student's T test was used to compare the means of each quantitative variable value between the patients who died and those who survived.
With the objective of simplifying the analysis, the quantitative variables were categorized in two classes, according to a cutoff chosen based on clinical criteria, literature data and statistical analysis (ROC curve and x2 test). This cutoff remained unaltered for serum albumin values in the pre-operative period and body surface area, and showed altered values regarding the original PI for age (
Among the variables with statistical significance, 12 were selected for analysis through logistic regression (
Variables such as serum albumin measurement, time of extra-corporeal circulation, low cardiac output syndrome at ICU admission and sodium bicarbonate measurement at the initial post-operative gasometry present a high prognostic value for mortality. When analyzing morbidity, these same variables are identified as having high statistical significance, adding to others such as the patient's age and cardiac frequency at the ICU admission.
A higher mortality and morbidity was observed in the urgency/emergency surgeries with a relative risk of 1.17 (relative risk of 1.17 (CI 95%, 0.55-2.46; p = 0.844) for mortality and 0.99 (IC 95%, 0.62-1.57; p = 0.955) for morbidity.
The surgeries that were carried out exclusively with venous graft (15.1%) presented a higher morbimortality than those carried out with at least one arterial graft (left internal thoracic artery10, right left internal thoracic artery and/or radial arteries). It has been shown, right in the early phases of the post-operative period, a beneficial effect of using arterial grafts, which is not restricted to the use of the left internal thoracic artery, but also includes the use of the right left internal thoracic artery and radial arteries.
Comparing the ROC curves for mortality and morbidity, we observed that the Modified Higgins PI has a higher discriminatory capacity when compared to Parsonnet PI, which is accentuated when mortality is analyzed.
Patients older than 65 yrs1,11-13 and diabetic ones14-17 have a poorer evolution prognosis. Another important risk factor is the low body surface (<1.72m2)3,18,19. It generates a relative risk of 1.35 (CI 95%, 0.66-2.77; p=0.405) for mortality and 1.17 (CI 95%, 0.83-1.65; p = 0.360), for morbidity.
The importance of the presence of renal dysfunction prior to the surgical procedure as an independent prognostic factor was confirmed (serum creatinine levels > 1.5 mg/dL3). Similarly, pre-operative albumin levels are associated to a higher morbimortality, justified by its association to complications such as cardiac failure, acute respiratory failure, acute renal failure, longer periods of mechanical ventilation support, higher incidence of gastrointestinal bleeding and nosocomial infections3,19-22. The hypoalbuminemic patients (17.7%) presented a relative risk of 1.37 (CI 95%, 1.07-5.35; p = 0.0360) for mortality and 2.67 (CI 95%, 1.74-4.10; p = 0.179), for morbidity.
The prolonged extra-corporeal circulation predisposes to post-operative complications, and the need for intra-aortic balloon reflects the presence of accentuated hemodynamic instability. It was observed that an extra-corporeal circulation time > 100 min characterized as an independent factor for morbimortality. The need for intra-aortic balloon (IAB), however, occurred in a small number of patients (2.1%). Mortality in this group was 47.8%, against 5% who did not need it (p< 0.001). This mortality rate above the one predicted in the literature (30 to 40%) is justified by the resistance to its early indication, making its use restricted to extremely severe situations.
The low cardiac output syndrome at the ICU admission can be transitory and respond to measures such as volemic replacement and short periods of inotropic support. Its duration beyond 24 hours rules out the possibility of being connected to the effects of stunned myocardium and systemic inflammatory response syndrome, which, in theory, have been reverted and is correlated with a high mortality (39%)24.
The low cardiac output syndrome, identified at the ICU admission through the previously mentioned clinical criteria, has a high capacity to predict death, even when the syndrome is transitory. This group of patients presented a mortality of 27.3%, compared to 2.7% in the rest of the group. Therefore, low output manifestations, even when at its initial post-operative phases, generated a high relative risk of 5.78 (CI 95%, 2.58-12.96; p < 0.001) for mortality and 11.53 (CI 95%, 5.42-24.54; p < 0.001), for morbidity.
Higgins and cols3 considered as prognostic factors five physisological variables measured at ICU admission: arterial-alveolar pulmonary gradient, cardiac frequency, cardiac index, central venous pressure, and arterial blood sodium bicarbonate measurement. Of these, the cardiac index was substituted by the variable "low cardiac output syndrome" and the central venous pressure did not show statistical significance when analyzed.
The arterial-alveolar pulmonary gradient is increased during the initial phases of the post-operative period due to alterations such as increase of the pulmonary vascular permeability, accumulation of interstitial liquid and increase of intrapulmonary shunt, secondary to the appearance of atelectasias. The gradient was considered increased when its values were > 320 mmHg. It was demonstrated that patients with an increased arterial-alveolar pulmonary gradient presented a relative risk of 1.60 (CI 95%, 0.70-3.63; p = 0.266) for mortality and 0.93 (CI 95%, 0.66-1.30; p = 0.652), for morbidity.
Cardiac frequency was considered a risk factor when it was > 110 bpm and it confers a relative risk of 1.09 (CI 95%, 0.50-2.36; p = 0.833) for mortality and 1.40 (CI 95%, 0.96-2.03; p = 0.787), for morbidity23. Tachycardia in the early phases of the pre-operative period generates an increment in energy consumption and oxygen consumption by the myocardium.
Serum bicarbonate levels
Although it was not our primary objective, some post-operative complications showed to be important development interferences. Among them we cite persistent left ventricular dysfunction, characterized by the need for sympathomimetic amines for a period of time
Other complications, such as bypass grafting site infections, urinary tract infections and atrial fibrillation43 did not show interference in mortality; however, they are noteworthy due to fact that they increased hospital stay duration.
Global morbidity was 35.5%, which is a higher rate than that found in the literature that ranges from 15% to 30%44,45. This is related to the fact that we identified post-operative complications as a whole. When we analyzed what was the significance of the occurrence of a single complication, regardless of its severity, we obtained an increase of 50% in hospital stay duration as a result.
Most of the studies in literature describe a hospital mortality of around 1%, which ranges from 1% to 6%. In a recent report, Almeida and cols46 described a post-surgical mortality of 11.3%.
One can affirm, based on such data, that the predicted mortality for low-risk patients submitted to elective surgery is 1%. Nevertheless, it can depend on factors such as the presence of co-morbidities and transoperative complications.
The mortality rate identified up to 30 days of post-operative evolution in this study was 5.9%. Although high, it is acceptable, justified by the great incidence of complications and for a long period of post-operative follow-up, which lasted thirty days.
The mortality rates obtained for the different groups of risk stratification deserve a few comments.
Regarding the Parsonnet PI, a higher mortality is observed in patients stratified as being low-risk. In the other groups, it is observed a lower mortality than the predicted one. However, when the obtained stratified mortality is compared to the one predicted by the Higgins PI, we observe that the values are close to the predicted ones, with a slight increase in patients classified as being high-risk.
The higher mortality found in low-risk patients that were stratified by the Parsonnet PI, was due to the elevated incidence of cerebral vascular accident and coma in this group.
The higher mortality observed among the patients stratified as being high-risk by the Modified Higgins PI serve as an alert for the need to conduct a more aggressive initial approach in this group.
Finally, we observed that 0.9% of the deaths occurred in the surgical ward and were linked to severe left ventricular dysfunction. The early hospital deaths (39.6%) occurred all at the ICU and their main cause was the low cardiac output syndrome. Late hospital deaths (41.6%) were due to a broader range of factors and their main factors were: cerebral vascular accident, severe infections and uncontrollable arrhythmias. The extra-hospital deaths (0.2%) were exclusively linked to sudden death.
The main cause of deaths, when analyzed as a whole, was low cardiac output syndrome.
We conclude that the Modified Higgins PI was superior to the Parsonnet PI at surgical risk stratification. It is noteworthy, through a comparative analysis of both indexes and the individualized study of prognostic factors, the importance of intra-operative events and the physiological variables at the patient's ICU admission. Hence, the Modified Higgins PI characterizes as a concrete and viable alternative for the stratified risk analysis in patients submitted to MRS, when he or she is admitted to the ICU. It is worth mentioning that the current prognostic indexes used in general intensive care (APACHE, SOFA, MPM), present severe limitations to their use in patients who undergo MRS.
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