Em todo o mundo, são realizadas mais de 230 milhões de operações por ano e as complicações cardíacas são as causas mais comuns de morbidade e mortalidade pós-operatórias. Com o aumento da expectativa de vida da população mundial, um número crescente de pacientes com múltiplas comorbidades tem sido submetido a operações não cardíacas. Em consequência, é esperado um aumento de complicações cardiovasculares associadas a tais procedimentos e o infarto agudo do miocárdio (IAM) perioperatório poderá se tornar um problema frequente. No Brasil, o número de operações não cardíacas também está aumentando, sendo realizadas aproximadamente três milhões de cirurgias por ano. Apesar dos avanços nas técnicas cirúrgicas e anestésicas, a mortalidade e o custo relacionados a estes procedimentos também estão aumentando, sendo fundamental o desenvolvimento de estratégias para a redução da mortalidade. A ocorrência de um IAM perioperatório prolonga a necessidade de terapia intensiva, a estadia hospitalar, aumenta o custo da internação e diminui a sobrevida a longo prazo. Esta revisão aborda a fisiopatologia, a incidência, o diagnóstico e o tratamento do IAM perioperatório, baseado nas evidências atuais.
Instituto do Coração (InCor) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, SP - Brasil
Em todo o mundo, são realizadas mais de 230 milhões de operações por ano e as complicações cardíacas são as causas mais comuns de morbidade e mortalidade pós-operatórias. Com o aumento da expectativa de vida da população mundial, um número crescente de pacientes com múltiplas comorbidades tem sido submetido a operações não cardíacas. Em consequência, é esperado um aumento de complicações cardiovasculares associadas a tais procedimentos e o infarto agudo do miocárdio (IAM) perioperatório poderá se tornar um problema frequente.
No Brasil, o número de operações não cardíacas também está aumentando, sendo realizadas aproximadamente três milhões de cirurgias por ano. Apesar dos avanços nas técnicas cirúrgicas e anestésicas, a mortalidade e o custo relacionados a estes procedimentos também estão aumentando, sendo fundamental o desenvolvimento de estratégias para a redução da mortalidade. A ocorrência de um IAM perioperatório prolonga a necessidade de terapia intensiva, a estadia hospitalar, aumenta o custo da internação e diminui a sobrevida a longo prazo.
Esta revisão aborda a fisiopatologia, a incidência, o diagnóstico e o tratamento do IAM perioperatório, baseado nas evidências atuais.
Mundialmente, são realizadas mais de 230 milhões de operações por ano e as complicações cardíacas são as causas mais comuns de morbidade e mortalidade pós-operatórias1. Com o aumento da expectativa de vida da população mundial, um número crescente de pacientes com múltiplas comorbidades tem sido submetido a operações não cardíacas. Em consequência, é esperado um aumento de complicações cardiovasculares associadas a tais procedimentos2 e o infarto agudo do miocárdio (IAM) perioperatório poderá se tornar um problema frequente1,3. No Brasil, o número de operações não cardíacas também está aumentando, sendo realizadas aproximadamente três milhões de cirurgias por ano4.
Apesar dos avanços nas técnicas cirúrgicas e anestésicas, a mortalidade e o custo relacionados a esses procedimentos também estão aumentando, sendo fundamental o desenvolvimento de estratégias para a redução da mortalidade4. A ocorrência de um IAM perioperatório prolonga a necessidade de terapia intensiva, a estadia hospitalar, aumenta o custo da internação e diminui a sobrevida a longo prazo3,5-9.
Desde a década de 70, diversos algoritmos têm sido utilizados para a estimativa do risco cardiovascular relacionado a operações não cardíacas, como os algoritmos de Goldman10, da ASA (
Apesar do crescente número de estudos sobre medicina perioperatória, a maioria deles está focada na estratificação do risco para tentar predizer a ocorrência dos eventos cardiovasculares17, na busca por marcadores relacionados ao maior risco cirúrgico18-30, na monitorização para tentar realizar a detecção precoce do IAM7,31-36 e nas estratégias para reduzir o seu risco, como a utilização de medicações (estatinas37-44, betabloqueadores44-51, clonidina52,53) ou, até mesmo, a revascularização miocárdica pré-operatória54, 55. Existem poucas evidências sobre a fisiopatologia, o diagnóstico e o tratamento do IAM perioperatório56,57.
Dois mecanismos distintos podem levar ao IAM perioperatório: a instabilização de placas de aterosclerose com ruptura e trombose ou alterações na relação oferta/consumo de oxigênio do miocárdio em pacientes com doença arterial coronária (DAC) crônica e estenoses significativas1. No IAM espontâneo, ocorre a ruptura de uma placa vulnerável, causada por um aumento na força de cisalhamento na luz do vaso ou por um processo inflamatório dentro da placa. A placa vulnerável é constituída por uma capa fibrosa fina e um grande conteúdo de macrófagos e lípides no centro. Com a ruptura da capa fibrosa, a exposição dos lípides leva à agregação plaquetária e, consequentemente, à trombose no local, com redução parcial ou total da luz do vaso, desencadeando isquemia e infarto do miocárdio56,58. O estresse emocional e o exercício extenuante podem causar a ruptura da placa.
No perioperatório, uma série de fatores pode contribuir para a instabilização de placas de aterosclerose. Os níveis de catecolaminas e o cortisol aumentam após a operação e podem permanecer elevados por dias. Eles aumentam com a dor, anemia e hipotermia, podendo levar à vasoconstrição nas artérias coronárias e à instabilização de placas. A taquicardia e hipertensão são comuns no pós-operatório e podem aumentar a força de cisalhamento nos vasos, levando à ruptura de placas vulneráveis. Além disto, ocorrem aumento nas substâncias pró-coagulantes (fibrinogênio e fator de vonWillebrand), diminuição nos fatores anticoagulantes (proteína C, antitrombina III e alfa2macroglobulina) e aumento da agregabilidade plaquetária1. Os aumentos da atividade pró-coagulante e antifibrinolítica induzidos pela operação podem desencadear trombose coronária em pacientes com DAC e velocidade reduzida do fluxo coronariano, mesmo na ausência de ruptura de placa57.
Por outro lado, a taquicardia, a hipertensão arterial, a hipotensão (devido a sangramento, hipovolemia ou vasodilatação), a anemia ou a hipoxemia podem levar a um IAM devido ao desequilíbrio na relação oferta/consumo de oxigênio em pacientes com lesões coronarianas obstrutivas, mas estáveis1. A frequente combinação de aumento da frequência cardíaca e infradesnivelamento do segmento ST, detectada na monitorização com holter precedendo o evento, é um fato que sugere que a isquemia prolongada pode ser a causa do IAM perioperatório e não a trombose57.
Entretanto, as evidências em estudos clínicos são escassas. Em 1996, Dawood e cols.59 realizaram o primeiro estudo para determinar a patologia do IAM perioperatório. Foram estudadas as artérias coronárias e o aspecto da placa de aterosclerose em 42 pacientes que morreram de IAM ocorrido no intraoperatório ou em até 30 dias do pós-operatório. A presença de ruptura de placa, hemorragia na placa ou trombo foi avaliada. Os achados foram comparados com os de pacientes que morreram até 21 dias após o IAM e não haviam sido submetidos a nenhum procedimento cirúrgico nos últimos três meses. Vinte e três pacientes (55%) com IAM perioperatório e 10 pacientes (40%) com IAM espontâneo apresentavam uma ou mais dessas características (p = 0,31). Os autores concluíram que o mecanismo do IAM perioperatório fatal seria o mesmo do IAM espontâneo, isto é, a ruptura de uma placa de aterosclerose levando à trombose e à obstrução da artéria coronária59.
Em 1999, Cohen e cols.60 confirmaram esses achados em outro estudo anatomopatológico com 26 pacientes que morreram de IAM perioperatório, encontrando evidência de ruptura de placa em 12 pacientes (46%). A comparação das características clínicas (idade, sexo, história de DAC, história de IAM, uso de betabloqueadores, morte súbita, IAM clínico) dos pacientes com e sem ruptura de placa não revelou diferença entre os grupos. Porém, pacientes com ruptura de placa tinham um maior intervalo entre a operação e a morte (7,8 ± 4,4 dias x 4,4 ± 4,8 dias; p = 0,047). Em 19% dos casos o aspecto patológico do IAM foi circunferencial, possivelmente relacionado a alterações na relação oferta/consumo de oxigênio. Entretanto, mesmo em tal situação, a ruptura de placa não pode ser excluída como mecanismo do IAM. Prova disso é que um desses pacientes tinha também evidência de ruptura de placa.
Esses fatos sugerem que, para maximizar a eficácia das estratégias para redução de risco de IAM, devemos considerar os dois mecanismos como possíveis alvos terapêuticos60. Considerando que a maior parte dos IAM perioperatórios ocorre na ausência de supradesnivelamento do segmento ST ao eletrocardiograma (ECG), parece contraditório que o exame anatomopatológico revele que a maior parte dos IAM seja transmural57.
Em um estudo interessante, Poldermans e cols.61 avaliaram a relação entre a localização do IAM (na necropsia) após operações vasculares e o local da isquemia determinado pelo ecocardiograma com estresse com dobutamina pré-operatório. Pacientes que realizaram ecocardiograma com estresse com dobutamina no pré-operatório de operações vasculares e morreram até 30 dias após o procedimento foram incluídos no estudo. Os pacientes que haviam sido submetidos à revascularização miocárdica pré-operatória após o ecocardiograma foram excluídos. Dos 32 pacientes que preencheram os critérios de inclusão, 22 (66%) apresentaram evidências de IAM na necropsia. Desta amostra, cinco pacientes tinham ecocardiograma negativo para isquemia e, em 9 (56%) dos 16 restantes, a evidência patológica do IAM se encontrava em um território coronário no qual não havia sido demonstrada isquemia. Os autores concluíram que o ecocardiograma com estresse com dobutamina positivo para isquemia identificou pacientes com maior risco de IAM e especularam que sua falha em identificar a região específica em risco pode ser explicada pela ocorrência de ruptura e instabilização de placas menos obstrutivas e que não causavam redução ao fluxo61.
Apesar de esses estudos anatomopatológicos indicarem que o principal mecanismo para o IAM perioperatório fatal seja a instabilização e ruptura da placa de aterosclerose, eles são retrospectivos e incluíram um pequeno número de pacientes. Ellis e cols.62 tentaram determinar a causa do IAM perioperatório em pacientes que sobreviveram a tais eventos em um estudo retrospectivo com 21 pacientes que sofreram IAM perioperatório e 42 controles que foram submetidos a operações vasculares e realizaram cineangiocoronariografia pré-operatória. As características angiográficas (número, local e aspecto das lesões) foram comparadas entre pacientes com e sem IAM perioperatório para tentar estabelecer quais lesões causaram o IAM. Os autores concluíram que a maioria dos IAM perioperatórios ocorre devido à insuficiência de circulação colateral para territórios com artéria ocluída e um número menor ocorre sem obstruções significantes62. Porém, esse estudo tem limitações metodológicas sérias, uma vez que a cineangiocoronariografia foi realizada no pré-operatório (antes do evento), não sendo repetida após o evento. Além disso, os pacientes com lesões importantes podem ter realizado revascularização antes da operação, sendo muito difícil determinar uma relação de causa-efeito entre as lesões encontradas e o IAM perioperatório.
No primeiro estudo clínico que avaliou a fisiopatologia do IAM perioperatório em pacientes que sobreviveram a estes eventos, comparamos as características angiográficas de 120 pacientes com síndromes coronarianas agudas (SCA) perioperatórias, 120 pacientes com SCA espontâneas e 240 pacientes com doença arterial coronária crônica. Os pacientes com SCA perioperatória apresentaram menos lesões complexas e do tipo II de Ambrose do que os pacientes com SCA espontâneas, porém, maior quantidade de lesões deste tipo do que pacientes com DAC crônica (
Os dados sobre incidência, evolução e mortalidade do IAM perioperatório também são controversos. A incidência de IAM perioperatório em pacientes de baixo risco sem história de DAC é 0,3 a 3%, porém pode chegar a 33% em pacientes de alto risco com história de DAC9,55,64. Essa grande variação na incidência do IAM perioperatório pode ser explicada não somente por depender do tipo de população avaliada e do tipo de operação realizada65, mas também porque os critérios diagnósticos adotados pelos estudos não são uniformes. Além disto, o IAM perioperatório pode passar despercebido se estratégias de monitorização com eletrocardiograma seriado e dosagem de troponina no pós-operatório não forem realizadas. Pacientes que serão submetidos a operações vasculares têm maior risco para desenvolver IAM perioperatório, uma vez que já têm aterosclerose conhecida3. Em um estudo da década de 80, no qual a cineangiocoronariografia foi realizada em mil pacientes que seriam submetidos a operações vasculares, os autores constataram que 91% dos pacientes eram portadores de DAC66.
Em 577 pacientes idosos submetidos a operações vasculares, a incidência de IAM perioperatório foi de 9,7%42 e em 570 pacientes submetidos à correção de aneurisma de aorta abdominal, foi de 8,9%43. Em estudos brasileiros com pacientes que foram submetidos a operações vasculares arteriais, a incidência de IAM perioperatório variou de 9 a 11%37,67. Mesmo a realização de procedimentos endovasculares para correção de aneurisma de aorta apresenta uma incidência de IAM de 7%68. Por outro lado, quando são avaliadas populações não selecionadas, a incidência parece ser bem menor, variando entre 0,27% a 1,8%5,69,70. Cabe ressaltar que tais incidências podem estar subestimadas devido ao caráter retrospectivo desses estudos, dos diferentes critérios diagnósticos utilizados e da ausência de monitorização para busca ativa de eventos.
Os estudos prospectivos também mostram uma incidência variável, embora de modo geral, mais elevada que as dos estudos retrospectivos.
Em 1986, Detsky e cols.12 avaliaram uma população de 455 pacientes acima de 40 anos, submetidos a operações não cardíacas e encontraram uma incidência de IAM de 3,1%. Em 1990, Shah e cols.71 avaliaram 275 pacientes com antecedente de IAM prévio submetidos a operações não cardíacas e encontraram uma incidência de IAM pós-operatório de 4,7%, sendo que esta incidência era de 10,9% no subgrupo submetido a operações vasculares. O critério de IAM baseava-se na presença de dor torácica ou de alterações eletrocardiográficas associadas a elevações na fração MB da creatinofosfoquinase (CKMB). Kumar e cols.65 estudaram 1.121 pacientes com DAC e encontraram uma incidência de IAM de 2,8%, realizando dosagens seriadas de CKMB e eletrocardiograma nos primeiros três dias do pós-operatório. Com o aparecimento das troponinas, elas passaram a ser o marcador de necrose miocárdica de escolha para diagnóstico do IAM e estudos prospectivos que utilizaram a monitorização com ECG e troponina no pós-operatório encontraram incidências de IAM entre 3,6 e 5,6%44,50,72,73.
O risco de IAM é maior nos primeiros três dias do pós-operatório, sendo que a maioria dos eventos ocorre no pós-operatório imediato ou no dia seguinte3,57,58. No estudo de Kikura e cols.69, a maioria dos eventos (57,4%) ocorreu no dia da operação ou no primeiro dia de pós-operatório. Quanto à classificação do IAM, 91 pacientes (74,6%) apresentaram IAM sem supradesnivelamento do segmento ST e 31 pacientes (25,4%) apresentaram IAM com supradesnivelamento do segmento ST. Os autores concluíram que os pacientes com IAM perioperatório são geralmente homens, submetidos à operação de alto risco, têm história de DAC e insuficiência cardíaca e um Risco Cardíaco Revisado de Lee mais alto69.
Em 120 pacientes com síndrome coronariana aguda pós-operatória, demonstramos que 71,7% dos pacientes apresentaram o evento nas primeiras 72 horas, sendo que 19 (15,8%) pacientes apresentaram angina instável, 94 (78,3%) IAM sem supra de ST e 7 (5,8%) IAM com supra ST63. Devereaux e cols.73 também demonstraram que, em 415 pacientes com IAM perioperatório, 74,1% dos eventos ocorreu nas primeiras 48 horas e apenas 10,6% dos pacientes apresentaram IAM com supra de ST.
Quanto aos sintomas, no estudo de Devereaux e cols.73, apenas 34,7% dos pacientes apresentaram algum sintoma de isquemia. No nosso estudo, 40,7% dos pacientes apresentaram dor torácica63. Portanto, a maior parte dos casos de IAM ocorre nos primeiros dias de pós-operatório, é assintomático e sem supradesnivelamento do segmento ST56,57,63,73. A mortalidade intra-hospitalar do IAM perioperatório pode variar entre 11 e 25% e é maior nos pacientes com maior elevação de troponina1,5,8,63,73.
O diagnóstico do IAM perioperatório é difícil porque em 50 a 61% dos casos a dor torácica característica está ausente em virtude de sedação e de alterações cognitivas ou é atribuída à ferida cirúrgica10. Além disto, podem ocorrer alterações no segmento ST inespecíficas relacionadas a distúrbios eletrolíticos, hipotermia, pericardite ou trauma torácico, hiperventilação, efeito de drogas ou mudanças de decúbito.
Quanto aos marcadores de necrose miocárdica, a CKMB é pouco sensível e pouco específica no perioperatório, onde ocorrem lesão do músculo esquelético e frequentes elevações da creatinofosfoquinase (CPK). Já o aumento da troponina é indicativo de lesão miocárdica, mas nem sempre é resultado de lesões coronarianas, causando isquemia e necrose. A troponina pode estar elevada em situações como tromboembolismo pulmonar, insuficiência cardíaca descompensada, sepse, miocardite, insuficiência renal, choque ou pericardite, que podem ocorrer no perioperatório3,74. A definição do IAM perioperatório também é difícil porque a maioria dos IAMs ocorre sem dor torácica, as alterações eletrocardiográficas podem ser transitórias e passarem despercebidas e várias situações clínicas podem alterar os marcadores de necrose miocárdica. Portanto, geralmente o IAM é reconhecido tardiamente, o que explica a alta morbimortalidade observada.
Em 2007, foi publicada a definição universal de infarto agudo do miocárdio, quando foram revistos critérios diagnósticos de IAM e foi proposta uma classificação clínica para o mesmo. Nesta classificação, o IAM foi dividido em cinco tipos, permitindo que estratégias de tratamento específicas para cada grupo sejam desenvolvidas, uma vez que existem mecanismos fisiopatológicos diferentes para cada tipo75. Em nossa opinião, o IAM que ocorre após uma operação não cardíaca não foi contemplado nessa classificação76. O conhecimento médico da fisiopatologia do IAM evoluiu muito nas últimas décadas, o que não ocorreu com o IAM perioperatório. Atualmente, ainda não se conhece exatamente a fisiopatologia do IAM após operações não cardíacas. As evidências sugerem que, em cerca de 50% dos casos, ele se enquadre no tipo 163.
O diagnóstico do IAM perioperatório deve ser feito quando ocorre a elevação e queda dos marcadores de necrose miocárdica (de preferência troponina) com pelo menos um valor acima do percentil 99 do limite superior de referência, associado a sintomas de isquemia ou alterações eletrocardiográficas indicativas de isquemia (alterações do segmento ST ou bloqueio de ramo esquerdo novo) ou desenvolvimento de ondas Q no ECG ou alteração de contratilidade segmentar nova ao ecocardiograma75. Nos futuros estudos de perioperatório, esperamos que esses critérios sejam aplicados, para que se possa ter uma melhor estimativa da incidência e evolução do IAM perioperatório.
Além disto, o IAM deve ser diferenciado da elevação isolada de troponina, que é uma entidade caracterizada pela elevação dos níveis de troponina, sem manifestações clínicas, sem alterações eletrocardiográficas, na ausência de outras situações clínicas que expliquem esse aumento. Apesar da elevação isolada de troponina também ter implicações no prognóstico a longo prazo, o paciente não deve receber tratamento para IAM, mas sim uma estratificação cardiológica adicional antes da alta hospitalar32,36,77.
Segundo os algoritmos de avaliação perioperatória visando à detecção precoce do IAM perioperatório16, a monitorização com eletrocardiograma e com dosagem de troponina diária até o terceiro dia do perioperatório está indicada em pacientes de risco cardiovascular intermediário ou alto.
Não existem estudos randomizados direcionados especificamente ao IAM perioperatório. Geralmente, utilizam-se as diretrizes de tratamento das SCA espontâneas, mas respeitando algumas considerações específicas do ambiente perioperatório16. Em primeiro lugar, devemos dividir as SCA perioperatórias em com ou sem supradesnivelamento do segmento ST.
Em pacientes com supradesnivelamento do segmento ST, a utilização de trombolíticos está formalmente contraindicada devido ao proibitivo risco de sangramento78. O tratamento de escolha em tais casos é a angioplastia primária, desde que o paciente não apresente nenhum sangramento ativo que contraindique o uso do clopidogrel1,3,16. Berger e cols.79 estudaram especificamente a evolução clínica e o prognóstico de 48 pacientes submetidos à cineangiocoronariografia imediatamente após o IAM ocorrido até o sétimo dia pós-operatório, obtidos do banco de dados do serviço de hemodinâmica. Trinta e três pacientes (68,8%) apresentavam supradesnivelamento do segmento ST, quatro bloqueio de ramo novo, oito infradesnivelamento do segmento ST e três outras alterações. Em 32 pacientes (66,7%), a artéria relacionada ao IAM estava totalmente ocluída e em 30 pacientes (62,5%) havia evidência de trombo. O tempo médio entre o início dos sintomas e a cineangiocoronariografia foi de quatro horas. Quarenta e um pacientes (85,4%) foram submetidos à angioplastia e três pacientes à revascularização miocárdica cirúrgica (6,25%). Dois pacientes (4,2%) apresentavam coronárias normais. Trinta e cinco pacientes (65%) sobreviveram até a alta hospitalar. O tempo médio de internação foi de 13 dias. Cabe ressaltar que, nesse estudo, somente pacientes em estado clínico muito grave foram avaliados, com 21 pacientes apresentando choque cardiogênico e 12 pacientes com parada cardiorrespiratória antes da cineangiocoronariografia. Os autores concluíram que uma estratégia invasiva imediata com angioplastia é segura e pode reduzir a mortalidade de pacientes selecionados com IAM perioperatório79.
Já para as SCA perioperatórias sem supradesnivelamento do segmento ST, extrapolando as recomendações de tratamento de SCA espontânea80, utiliza-se a antiagregação com ácido acetilsalicílico (AAS) e clopidogrel e a anticoagulação com heparina não fracionada ou de baixo peso molecular. Porém, deve-se sempre pesar o risco de sangramento e o benefício da anticoagulação.
Apesar da ausência de estudos randomizados, no ambiente perioperatório, em casos de maior risco de sangramento, é prudente dar preferência à heparina não fracionada, uma vez que seu efeito pode ser rapidamente revertido em casos de sangramento. O uso de inibidores da glicoproteína IIbIIIa não está recomendado devido à ausência de estudos sobre segurança da sua utilização no perioperatório.
No nosso estudo com 120 pacientes com SCA pós-operatória, 11 pacientes (9,2%) apresentaram sangramentos (seis sangramentos maiores, segundo a classificação de TIMI, incluindo dois fatais e cinco menores)
Apesar da diferença entre os grupos não ter sido significativa, o objetivo primário deste estudo não era a avaliação de sangramento e o tamanho amostral foi pequeno para chegarmos a conclusões definitivas. Outro aspecto é que a anticoagulação com heparina só era iniciada de comum acordo entre a equipe clínica e cirúrgica, sendo que 99,2% dos pacientes com IAM perioperatório receberam aspirina e 65% receberam clopidogrel, mas apenas 86,7% dos pacientes receberam algum tipo de heparinização plena63. Portanto, a antiagregação e anticoagulação no IAM perioperatório deve ser feita com cautela e após uma discussão interdisciplinar da relação risco/benefício.
Além disto, deve-se considerar a correção de fatores secundários, como anemia, dor, taquicardia e hipertensão3,16. O uso de betabloqueadores, estatinas, inibidores da enzima de conversão da angiotensina e bloqueadores da aldosterona deve respeitar as mesmas indicações do IAM espontâneo80. Em pacientes hemodinamicamente estáveis, pode-se tentar uma estratégia conservadora em um primeiro momento, com correção de todos os fatores secundários e medicações e estratificação invasiva antes da alta hospitalar. Já em pacientes com critérios de pior prognóstico, deve-se realizar a estratégia invasiva o mais precoce possível3,16.
Existem evidências anatomopatológicas e clínicas que grande parte dos IAMs perioperatórios seria do tipo 1 e que, portanto, estes pacientes poderiam se beneficiar de antiagregação, anticoagulação e estratégia invasiva precoce, da mesma maneira que os pacientes com IAM espontâneo59,60,63. Por outro lado, em alguns pacientes, a ruptura de placa não foi detectada. Sendo assim, além de incluir o uso de antiagregantes, anticoagulantes e a realização de estratégia invasiva para revascularização miocárdica, o tratamento de IAM perioperatório deve ser complementado com a correção de causas secundárias, como anemia, hipertensão e taquicardia. Desse modo, esperamos poder reduzir a ocorrência e a grande morbimortalidade do IAM perioperatório.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo foi financiado parcialmente por FAPESP.
Este artigo é parte de tese de doutorado de Danielle Menosi Gualandro pela Universidade de São Paulo.
Danielle Menosi Gualandro Rua Maranhão, 391, Higienópolis CEP 01240 001, São Paulo, SP - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 14/05/12; revisado em 14/05/12; aceito em 24/05/12
Over 230 million surgeries are performed annually worldwide, cardiac complications being the most common causes of postoperative morbidity and mortality. As life expectancy has extended worldwide, a growing number of patients with multiple comorbidities have undergone noncardiac surgeries. Consequently, cardiovascular complications associated with those procedures are expected to increase, and perioperative acute myocardial infarction (AMI) might become a frequent problem. In Brazil, the number of noncardiac surgical procedures has also increased, and approximately three million surgeries are performed annually. Despite advances in surgical and anesthetic techniques, mortality and costs related to those procedures have also increased, thus, requiring the development of strategies to reduce mortality4. The occurrence of perioperative AMI prolongs the need for intensive care and the hospital length of stay, increases the cost of hospitalization, and reduces long-term survival. This literature review approaches the pathophysiology, incidence, diagnosis and treatment of perioperative AMI based on current evidence.
Instituto do Coração (InCor) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, SP - Brasil
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Over 230 million surgeries are performed annually worldwide, cardiac complications being the most common causes of postoperative morbidity and mortality. As life expectancy has extended worldwide, a growing number of patients with multiple comorbidities have undergone noncardiac surgeries. Consequently, cardiovascular complications associated with those procedures are expected to increase, and perioperative acute myocardial infarction (AMI) might become a frequent problem.
In Brazil, the number of noncardiac surgical procedures has also increased, and approximately three million surgeries are performed annually.
Despite advances in surgical and anesthetic techniques, mortality and costs related to those procedures have also increased, thus, requiring the development of strategies to reduce mortality4. The occurrence of perioperative AMI prolongs the need for intensive care and the hospital length of stay, increases the cost of hospitalization, and reduces long-term survival.
This literature review approaches the pathophysiology, incidence, diagnosis and treatment of perioperative AMI based on current evidence.
Over 230 million surgeries are performed annually worldwide, cardiac complications being the most common causes of postoperative morbidity and mortality1. As life expectancy has extended worldwide, a growing number of patients with multiple comorbidities have undergone noncardiac surgeries. Consequently, cardiovascular complications associated with those procedures are expected to increase 2, and perioperative acute myocardial infarction (AMI) might become a frequent problem1,3. In Brazil, the number of noncardiac surgical procedures has also increased, and approximately three million surgeries are performed annually4.
Despite advances in surgical and anesthetic techniques, mortality and costs related to those procedures have also increased, thus, requiring the development of strategies to reduce mortality4. The occurrence of perioperative AMI prolongs the need for intensive care and the hospital length of stay, increases the cost of hospitalization, and reduces long-term survival3,5-9.
Since the 1970s, several algorithms have been used to estimate the cardiovascular risk related to noncardiac surgical procedures, such as the Goldman multifactorial index10, the American Society of Anesthesiologists' (ASA) Physical Status Classification11, the modified Detsky index12, and, more recently, Lee's Revised Cardiac Risk Index13 and the Multicenter Study of Perioperative Evaluation (EMAPO)14. Based on those algorithms, flowcharts15,16 have been created for perioperative assessment, in an attempt not only to establish cardiac risk, but also to guide the indication of the following: non-invasive tests to detect myocardial ischemia; methods to monitor cardiovascular events; and strategies to prevent complications with medications or myocardial revascularization.
Despite the increasing number of studies on perioperative medicine, most of them have focused on the following: risk stratification to predict the occurrence of cardiovascular events17; search for markers related to higher surgical risk18-30; monitoring for early detection of AMI7,31-36; and strategies to reduce the risk of AMI, such as medications (statins37-44, beta-blockers44-51, clonidine52,53) or even preoperative myocardial revascularization54,55. Evidence on the pathophysiology, diagnosis and treatment of perioperative AMI is scarce56,57.
Two distinct mechanisms can lead to perioperative AMI: atherosclerotic plaque instability with rupture and thrombosis; and changes in the myocardial oxygen delivery/consumption ratio in patients with chronic coronary artery disease (CAD) and significant stenosis1. In spontaneous AMI, rupture of a vulnerable plaque is usually caused by an increase in luminal shear stress or by an inflammatory process inside the plaque. The vulnerable plaque is formed by a thin fibrous cap and a large amount of macrophages and lipids in the center. Rupture of the fibrous cap exposes the lipids, which leads to platelet aggregation, and, thus, local thrombosis with partial or total reduction in vascular lumen, triggering ischemia and myocardial infarction56,58. Emotional stress and extenuating exercise might cause plaque rupture.
In the perioperative period, several factors can contribute to atherosclerotic plaque instability. The levels of catecholamines and cortisol increase after surgery and can remain high for days. Their increase result from pain, anemia, and hypothermia, and can lead to coronary vasoconstriction and plaque instability. Tachycardia and hypertension are common in the postoperative period and can increase vascular shear stress, leading to rupture of vulnerable plaques. In addition, the following occur: increased levels of procoagulant substances (fibrinogen and von Willebrand factor); reduced levels of anticoagulant factors (protein C, antithrombin III and alpha-2-macroglobulin); and increased platelet aggregation1. The increases in surgery-induced procoagulant and antifibrinolytic activities can trigger coronary thrombosis in patients with CAD and reduced coronary flow velocity, even in the absence of plaque rupture57.
On the other hand, tachycardia, arterial hypertension, hypotension (due to bleeding, hypovolemia or vasodilation), anemia and hypoxemia can lead to AMI due to an imbalance in the oxygen delivery/consumption ratio in patients with obstructive, but stable, coronary lesions1. The frequent combination of increased heart rate and depression of the ST segment, detected during Holter monitoring before the event, suggests that prolonged ischemia rather than thrombosis can be the cause of perioperative AMI57.
However, evidence from clinical studies is scarce. In 1996, Dawood et als.59 carried out the first study to determine the pathology of perioperative AMI. The study assessed the coronary arteries and the atherosclerotic plaque aspect of 42 patients who had died from AMI occurring in the intraoperative period or within 30 days from surgery. The presence of plaque rupture, plaque hemorrhage or thrombus was assessed. The findings were compared with those of patients who died within the first 21 days following AMI and had not undergone any surgical procedure in the last three months. Twenty-three patients (55%) with perioperative AMI and ten patients (40%) with spontaneous AMI had at least one of those characteristics (p = 0.31). The authors have concluded that the mechanism of perioperative fatal AMI would be the same of spontaneous AMI, that is, rupture of an atherosclerotic plaque leading to thrombosis and coronary artery obstruction59.
In 1999, Cohen et als.60 confirmed those findings in another anatomical-pathological study with 26 patients who had died due to perioperative AMI, and they reported evidence of plaque rupture in 12 patients (46%). The comparison of the clinical characteristics (age, sex, history of CAD, history of AMI, use of beta-blockers, sudden death, clinical AMI) between patients with and without plaque rupture revealed no difference between the groups. However, the time interval between surgery and death in patients with plaque rupture was longer (7.8 ± 4.4 days versus 4.4 ± 4.8 days; p = 0.047). Regarding the anatomical-pathological aspect, in 19% of the cases the AMI was circumferential, possibly related to changes in the oxygen delivery/consumption ratio. However, even in that situation, plaque rupture could not be excluded as a mechanism of AMI, which can be proved by the fact that one of those patients also had evidence of plaque rupture.
Those facts suggest that, to maximize the efficacy of the strategies to reduce the risk of AMI, both mechanisms should be considered as possible therapeutic targets60. Considering that most perioperative AMIs occur in the absence of ST-segment elevation on electrocardiogram (ECG), it seems contradictory that, according to the anatomical-pathological study, most AMIs are transmural57.
In an interesting study, Poldermans et als.61 have assessed the relationship between the AMI site (on autopsy) after vascular surgery and the ischemia site determined on preoperative stress dobutamine echocardiography. Patients undergoing stress dobutamine echocardiography prior to vascular surgery and dying in the first 30 days after the procedure were included in the study. Patients undergoing preoperative myocardial revascularization after echocardiography were excluded. Of the 32 patients meeting the inclusion criteria, 22 (66%) evidenced AMI on autopsy. Of that sample, five patients had a negative echocardiogram for ischemia, and, in 9 (56%) of the remaining 16, the pathological evidence of AMI was found in a coronary artery territory in which no ischemia had been demonstrated. The authors have concluded that a stress dobutamine echocardiogram positive for ischemia identified patients at higher risk for AMI, and have speculated that its failure in identifying the specific region at risk can be explained by the rupture and instability of less obstructive plaques that caused no flow reduction61.
Although those anatomical-pathological studies indicate that the major mechanism of perioperative fatal AMI is atherosclerotic plaque instability and rupture, they are retrospective and have included a small number of patients. Ellis et als.62 have attempted to determine the cause of perioperative AMI in patients surviving those events in a retrospective study with 21 patients experiencing perioperative AMI and 42 controls undergoing vascular surgeries and preoperative coronary angiography. The angiographic characteristics (number, site and aspect of the lesions) were compared between patients with and without perioperative AMI in an attempt to establish which lesions caused AMI. The authors have concluded that most perioperative AMI occur due to insufficiency of collateral circulation to territories with occluded arteries, while a smaller number occurs with no significant obstruction62. However, that study has severe methodological limitations, because coronary angiography was performed in the preoperative period and not repeated after surgery. In addition, patients with important lesions might have undergone myocardial revascularization prior to vascular surgery, making the determination of a cause-effect relationship between the lesions found and perioperative AMI very difficult.
In the first clinical study assessing the pathophysiology of perioperative AMI in patients surviving those events, we compared the angiographic characteristics of 120 patients with perioperative acute coronary syndromes (ACS), 120 patients with spontaneous ACS, and 240 patients with stable CAD. Patients with perioperative ACS had fewer Ambrose's type II and complex lesions than patients with spontaneous ACS, but more lesions of that type than patients with stable CAD (
Data on the incidence, outcome and mortality of perioperative AMI are also controversial. The incidence of perioperative AMI in low-risk patients with no history of CAD ranges from 0.3% to 3%, but can reach 33% in high-risk patients with history of CAD9,55,64. That large variation in the incidence of perioperative AMI can be explained not only by the type of the population assessed and the surgery performed65, but also by the lack of uniformity in the diagnostic criteria adopted by the studies. In addition, perioperative AMI can pass unnoticed if monitoring with serial electrocardiogram and postoperative measurement of troponin are not performed. Patients undergoing vascular surgeries are at higher risk for developing perioperative AMI, because they already have atherosclerosis3. In a study of the 1980s, in which coronary angiography was performed in thousand patients undergoing vascular surgeries, the authors reported that 91% of the patients had CAD66.
In a study with 577 elderly patients undergoing vascular surgeries, the incidence of perioperative AMI was 9.7%42. In another study with 570 patients undergoing abdominal aortic aneurysm surgery, the incidence of perioperative AMI was 8.9%43. In Brazilian studies with patients undergoing arterial surgeries, the incidence of perioperative AMI has ranged from 9% to 11%37,67. Even endovascular procedures to repair abdominal aortic aneurysm have a 7% incidence of AMI68. On the other hand, when assessing non-selected populations, the incidence seems to be lower, ranging between 0.27% and 1.8%5,69,70. It is worth noting that such incidences might be underestimated due to the retrospective design of those studies, to the different diagnostic criteria used, and the lack of monitoring for the active search for events.
Prospective studies have also shown a variable incidence, although usually higher than that of retrospective studies.
In 1986, Detsky et als.12, assessing 455 patients over 40 years of age, who had undergone noncardiac surgeries, reported a 3.1% incidence of AMI. In 1990, Shah et als.71, assessing 275 patients with previous AMI who had undergone noncardiac surgeries, reported a 4.7% incidence of postoperative AMI, and that incidence was 10.9% in the subgroup undergoing vascular surgeries. The diagnostic criterion for AMI was based on the presence of chest pain or electrocardiographic abnormalities associated with elevations in the MB fraction of creatine phosphokinase (CK-MB). Kumar et als.65, studying 1,121 patients with CAD and performing serial measurements of CK-MB and ECG in the first three postoperative days, have reported a 2.8% incidence of AMI. After the appearance of troponins, they became the myocardial necrosis marker of choice for the diagnosis of AMI; prospective studies monitoring ECG and troponin in the postoperative period have reported AMI incidences between 3.6% and 5.6%44,50,72,73.
The risk of AMI is higher in the first three postoperative days, and most events occur in the immediate postoperative period or in the following day3,57,58. In the study by Kikura et als.69, most events (57.4%) have occurred on the day of surgery or on the first day after surgery. Regarding the classification of AMI, 91 patients (74.6%) had non-ST-segment elevation AMI, and 31 patients (25.4%) had ST-segment elevation AMI. Those authors have concluded that patients with perioperative AMI are usually men, who had undergone high-risk surgery, with history of CAD and heart failure, and higher Lee's Revised Cardiac Risk Index69.
In our study with 120 patients with postoperative ACS, we have shown that 71.7% of the patients experienced the event in the first 72 hours as follows: 19 (15.8%) patients had unstable angina; 94 (78.3%) had non-ST-segment elevation AMI; and 7 (5.8%) had ST-segment elevation AMI63. Devereaux et als.73 have also shown that, in 415 patients with perioperative AMI, 74.1% of the events occurred in the first 48 hours and only 10.6% of the patients had ST-segment elevation AMI.
Regarding symptoms, in their study, Devereaux et als.73 have reported symptoms of ischemia in only 34.7% of the patients. In our study, 40.7% of the patients complained of chest pain63. Thus, AMI occurs most often in the first postoperative days, is asymptomatic, and has no ST-segment elevation56,57,63,73. The in-hospital mortality rate of perioperative AMI can vary from 11% to 25%, being higher in patients with greater troponin elevation1,5,8,63,73.
Diagnosing perioperative AMI is difficult, because in 50% to 61% of the cases the characteristic chest pain is either absent due to sedation and cognitive changes or is attributed to surgical wound10. In addition, unspecific changes in the ST segment related to electrolytic imbalance, hypothermia, pericarditis or chest trauma, hyperventilation, effect of drugs or changes in decubitus position can occur.
Regarding the markers of myocardial necrosis, sensitivity and specificity of CK-MB are low in the perioperative period, in which skeletal muscle injury and frequent elevations in creatine phosphokinase (CPK) occur. On the other hand, increased troponin levels indicate myocardial injury, but not always result from coronary artery lesions causing ischemia and necrosis. Troponin levels can be elevated in the following situations that can occur in the perioperative period: pulmonary thromboembolism; decompensated heart failure; sepsis; myocarditis; renal failure; shock; and pericarditis3,74. In addition, defining perioperative AMI is difficult because most AMIs occur without chest pain, the ECG changes can be transient and pass unnoticed, and several clinical situations can change the myocardial necrosis markers. Thus, AMI is usually recognized late, explaining its high morbidity and mortality.
In 2007, the universal definition of AMI was published, when diagnostic criteria of AMI were revised, and a clinical classification for AMI was proposed. In that classification, AMI was divided into five types, allowing the development of treatment strategies specific for each group, because there are different pathophysiological mechanisms for each type75. In our opinion, AMI occurring after a noncardiac operation was not contemplated in that classification76. The medical knowledge of the pathophysiology of AMI has evolved considerably in the last decades, but the same has not occurred with perioperative AMI. So far, the exact pathophysiology of AMI occurring after noncardiac surgery has not been completely clarified. Evidence suggests that, in approximately 50% of the cases, it falls into type 1 category63.
Perioperative AMI should be diagnosed in the presence of an elevation and a decrease in myocardial necrosis markers (preferably troponin) with at least one measure over the 99th percentile of the upper reference value, associated with: symptoms of ischemia or ECG changes indicating ischemia (alterations of the ST segment or new left bundle-branch block); or development of Q wave on ECG; or new change in segmentary contractility on echocardiogram75. In future studies about perioperative AMI, we expect those criteria are used to provide a better estimate of the incidence and outcome of perioperative AMI.
In addition, AMI should be differentiated from the isolated elevation of troponin, which is an entity characterized by elevated troponin levels with no clinical manifestations and no ECG changes, in the absence of other clinical situations that explain that increase. Although the isolated elevation of troponin also has implications on long-term prognosis, the patient should not receive treatment for AMI, but undergo additional cardiological stratification before hospital discharge32,36,77.
According to the algorithms of perioperative assessment aimed at the early detection of perioperative AMI16, monitoring with ECG and daily troponin measurement up to the third postoperative day is indicated to patients at intermediate to high cardiovascular risk.
There are no randomized studies specifically directed at perioperative AMI. Usually, the guidelines for the treatment of spontaneous ACS are used, observing some specific considerations of the perioperative setting16. Perioperative ACS should be divided into two types: with and without ST-segment elevation.
To patients with ST-segment elevation, the use of thrombolytic agents is formally contraindicated because of the risk of bleeding78. The treatment of choice in such cases is primary angioplasty, as long as the patient has no active bleeding that contraindicates the use of clopidogrel1,3,16. Berger et als.79 have specifically studied the clinical outcome and prognosis of 48 patients undergoing coronary angiography immediately after AMI occurring up to the seventh postoperative day, obtained from the database of the catheterization laboratory. Thirty-three patients (68.8%) had ST-segment elevation, four patients had new bundle-branch block, eight had ST-segment depression, and three had other alterations. In 32 patients (66.7%), the culprit artery was completely occluded, and 30 patients (62.5%) showed evidence of thrombus. The mean time between symptom onset and coronary angiography was four hours. Forty-one patients (85.4%) underwent angioplasty and three patients underwent coronary bypass graft surgery (6.25%). Two patients (4.2%) showed normal coronary arteries. Thirty-five patients (65%) survived until hospital discharge. The mean hospital length of stay was 13 days. It is worth noting that, in that study, only severely ill patients were assessed as follows: 21 patients had had cardiogenic shock and 12 patients had had cardiorespiratory arrest prior to coronary angiography. Those authors have concluded that an immediate invasive strategy with angioplasty is safe and can reduce the mortality of selected patients with perioperative AMI79.
In patients with perioperative ACS without ST-segment elevation, extrapolating the recommendations for the treatment of spontaneous ACS80, antiplatelet therapy with acetylsalicylic acid (ASA) and clopidogrel and anticoagulation with low molecular weight
Despite the lack of randomized studies in the perioperative setting, when the risk of bleeding is high, unfractionated heparin should be preferred because its effect can be rapidly reverted in cases of bleeding. The use of glycoprotein IIb IIIa inhibitors is not recommended due to the lack of studies on the safety of their use in the perioperative period.
In our study, bleedings occurred as follows: of the 120 patients with postoperative ACS, 11 (9.2%) bled (six major bleedings according to the TIMI classification and including two fatal, and five minor bleedings); and of the 120 patients with spontaneous ACS, 10 (8.3%) bled (six major bleedings and four minor bleedings, none fatal; p = 0.09). It is worth noting that only three patients had bleedings related to the surgical site, and five patients had them related to the gastrointestinal tract.
Although the groups did not differ significantly, the primary objective of this study was not the assessment of bleeding, and the sample size was small to reach definitive conclusions. Another aspect is that anticoagulation with heparin was initiated only when the clinical and surgical teams agreed upon it; 99.2% of the patients with perioperative AMI received ASA and 65% received clopidogrel, but only 86.7% of the patients received some type of full heparinization63. Thus, platelet antiaggregation and anticoagulation in perioperative AMI should be performed carefully and after an interdisciplinary discussion of the risk/benefit ratio.
In addition, the correction of secondary factors, such as anemia, pain, tachycardia and hypertension, should be considered3,16. The use of beta-blockers, statins, angiotensin-converting-enzyme inhibitors and aldosterone blockers should respect the same indications for spontaneous AMI80. To hemodynamically stable patients, a conservative strategy can be attempted at first, with correction of all secondary factors and medications, and invasive stratification before hospital discharge. However, patients with a poor prognosis should undergo invasive strategy as early as possible3,16.
There is anatomical-pathological and clinical evidence that a significant number of perioperative AMIs would be type 1. Thus, those patients could benefit from platelet antiaggregation, anticoagulation and early invasive strategy, just as patients with spontaneous AMI59,60,63. However, in some patients, plaque rupture was not detected. Thus, in addition to including the use of platelet antiaggregant drugs and anticoagulants, and performing invasive strategy for myocardial revascularization, the treatment of perioperative AMI should be complemented with the correction of the secondary factors, such as anemia, hypertension and tachycardia. Based on this, we hope to reduce the occurrence of perioperative AMI and its high morbidity and mortality.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
This study was partially funded by FAPESP
This article is part of the PhD thesis submitted by Danielle Menosi Gualandro, from University of São Paulo.