Associazione tra flusso venoso epatico retrogrado preoperatorio e danno renale acuto dopo cardiochirurgia

Astratto

Domande chiave: esiste un valore predittivo dei modelli di flusso venoso epatico per il danno renale acuto postoperatorio (AKI) dopo cardiochirurgia? Risultati principali: nei pazienti sottoposti a cardiochirurgia, le onde venose epatiche retrograde (A, V) e il loro rispettivo rapporto con le onde anterograde hanno mostrato una forte associazione con l'AKI postoperatorio, definito come la variazione percentuale della più alta creatinina sierica postoperatoria rispetto alla concentrazione preoperatoria basale ( percento ∆Cr). L'integrale tempo-velocità (VTI) dell'onda A retrograda e il rapporto tra il VTI delle onde retrograde e anterograda è risultato indipendentemente associato all'AKI dopo l'aggiustamento per la gravità della malattia. Messaggio da portare a casa: un rapporto più elevato di onde retrograde/antegrade nelle onde venose retrograde epatiche, che sono correlate alla stasi epatica, può predire l'AKI dopo la cardiochirurgia. Introduzione: i modelli di flusso venoso epatico riflettono i cambiamenti di pressione nel ventricolo destro e sono anche indicatori di congestione venosa sistemica. La pulsatilità della vena cava inferiore è stata utilizzata per predire il rischio di danno renale acuto (AKI) dopo cardiochirurgia. Obiettivi: Il nostro obiettivo era quello di valutare l'associazione tra pattern di flusso venoso epatico preoperatorio e il rischio di AKI nei pazienti dopo cardiochirurgia. Metodi: questo studio osservazionale prospettico ha incluso 98 pazienti senza patologie epatiche preesistenti che sono stati sottoposti a cardiochirurgia tra il 1° gennaio 2018 e il 31 marzo 2020, presso un centro cardiologico terziario . Oltre a un esame ecocardiografico di routine, abbiamo registrato la velocità massima e l'integrale tempo velocità (VTI) delle quattro onde standard nella vena epatica comune con l'ecografia Doppler. La nostra misura di esito primaria era l'AKI postoperatorio, definito come la variazione percentuale della massima creatinina sierica postoperatoria rispetto alla concentrazione preoperatoria basale (percentuale ∆Cr). L'outcome secondario era AKI, definito dai criteri KDIGO (Kidney Disease Improving Global Outcomes). Risultati: L'età media dei pazienti era di 69,8 anni (range interquartile [IQR 25-75] 13 anni). Diciassette pazienti (17,3%) hanno sviluppato AKI postoperatorio basato sul KDIGO. Il VTI delle onde A retrograde nelle vene epatiche ha mostrato una forte correlazione (B: 0.714; p=0.0001) con un aumento dei livelli di creatinina dopo cardiochirurgia. L'integrale tempo-velocità (VTI) dell'onda A (B=0.038, 95 percento CI=0.025–0.051, p <0.001) e il rapporto di VTI delle onde retrograde e anterograda ( B=0.233, IC 95%=0.112–0.356, p < 0.001) sono stati associati in modo indipendente con un aumento dei livelli di creatinina. Conclusioni: La gravità del rigurgito venoso epatico può essere un segno di congestione venosa e sembra essere correlata allo sviluppo di AKI.

Parole chiave

ecografia Doppler; insufficienza cardiaca; danno renale acuto; flusso venoso epatico.

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introduzione

Il danno renale acuto perioperatorio (AKI) è comune ed è associato a notevole morbilità e mortalità dopo cardiochirurgia. Diversi fattori di rischio sono stati identificati nello sviluppo di AKI, come la sindrome da basso rendimento, il bypass cardiopolmonare e la malattia renale cronica [1]. AKI [2] è stato associato ad un aumentato rischio di sepsi, anemia, coagulopatia e ventilazione meccanica prolungata [3].

Più recentemente, la congestione venosa epatica e la conseguente disfunzione parenchimale epatica sono associate ad un aumentato rischio di mortalità e morbilità nei pazienti con insufficienza cardiaca allo stadio terminale [2,4,5]. Nei pazienti cardiochirurgici con insufficienza cardiaca congestizia, l'ipertensione venosa può peggiorare la funzionalità renale riducendo il gradiente transcranico effettivo, diminuendo la velocità di filtrazione glomerulare e portando a un sovraccarico di liquidi nel periodo postoperatorio. Dal punto di vista fisiopatologico, il danno epatico è causato da stasi o bassa gittata cardiaca [6]. Una bassa gittata cardiaca provoca epatite ischemica con conseguente necrosi centrolobulare, che porta a livelli elevati di transaminasi e bilirubina nel sangue. La congestione cronica è caratterizzata da livelli elevati di fosfatasi alcalina (ALP) e GGT. Ci sono stati diversi studi che hanno esaminato il ruolo potenziale dell'insufficienza epatica cardiogena e del danno renale e il loro ruolo cruciale nella sopravvivenza a lungo termine [7-9], tuttavia, questi studi non sono riusciti a esaminare il grado e l'estensione della congestione venosa epatica e la conseguente disfunzione del parenchima epatico sul rischio di AKI postoperatorio dopo cardiochirurgia.

Abbiamo ipotizzato che l'analisi del profilo del flusso venoso epatico e il calcolo del flusso anterogrado e retrogrado prima della cardiochirurgia possano essere indicatori utili nella previsione di AKI postoperatorio. Inoltre, abbiamo confrontato il rapporto del flusso retrogrado con i parametri di laboratorio renali ed epatici preoperatori e con le complicanze postoperatorie.

Herba Cistanche

Metodi

1. Progettazione dello studio

I risultati dello studio sono riportati secondo la dichiarazione STROBE. Il nostro studio ha l'approvazione dell'Institutional Review Board della Semmelweis University (IRB 141/2018) ed è registrato come ClinicalTrials.gov numero NCT02893657. In questo studio prospettico osservazionale, abbiamo arruolato 98 pazienti sottoposti a cardiochirurgia tra gennaio 2018 e dicembre 2019 in un centro cardiaco terziario. Sono stati esclusi i pazienti con malattia renale cronica preoperatoria (definita come VFG inferiore a 30 mL/min/1,73 m2 o trombosi della vena porta). Ogni paziente che ha accettato di partecipare ha firmato il consenso informato prima della prima indagine, che di solito era di due o tre giorni prima dell'intervento programmato.

2. Definizioni e misurazioni (variabili, origini dati e raggruppamento)

Nell'analisi sono stati utilizzati dati demografici, parametri di laboratorio preoperatori, variabili intraoperatorie (procedura, tempo di bypass cardiopolmonare, bilancio idrico, somministrazione di emoderivati, necessità di farmaci vasoattivi) e fattori postoperatori (equilibrio idrico, farmaci vasoattivi). In particolare, abbiamo raccolto informazioni sui predittori del Sistema europeo per la valutazione del rischio operativo cardiaco [10,11] e il punteggio MELD Model for End-stage Liver Disease (MELD) [12,13], punteggio vasoattivo-inotropo (VIS) e punteggi inotropi (IS) [14]. Abbiamo calcolato il punteggio AKI Thakar et al. Successivamente, questi punteggi sono stati stimati e aggiustati nelle nostre analisi multivariabili. L'elenco delle variabili perioperatorie e demografiche raccolte e il numero di valori mancanti sono mostrati nei materiali supplementari.

3. Analisi delle vene epatiche

Per l'analisi è stato utilizzato il flusso sanguigno venoso nella vena epatica comune immediatamente prima dell'afflusso nella vena cavale inferiore. Una significativa vena epatica inferiore destra integra la vena epatica destra nel 30-61% dei casi. Le vene epatiche sinistra e media si uniscono per formare un'unica vena prima di entrare nella vena cava inferiore (IVC) nel 60-86 percento delle persone [15,16]. La normale forma d'onda della vena epatica, nonostante sia comunemente descritta come trifasica, ha quattro componenti: un'onda A retrograda, un'onda S anterograda, un'onda di transizione (che può essere anterograda, retrograda o neutra) e un'onda D anterograda (17). Abbiamo registrato la velocità massima standard delle quattro onde (A, S, V, D) e l'integrale velocità-tempoVTl) (18 19). È stato calcolato il rapporto tra velocità massima e retrograda rispetto alla velocità anterograda e il rapporto tra VTI retrogrado rispetto a VTls anterogrado (20 21].

L'indagine ecocardiografica è stata eseguita da due cardiologi. I parametri 2D standard erano la frazione di eiezione, l'escursione sistolica del piano anulare tricuspidale, i diametri degli atri e dei ventricoli e il verificarsi di insufficienza valvolare. Gli esami ecografici sono stati eseguiti da cardiologi certificati in ecocardiografia e sono stati registrati sulla stessa macchina e analizzati dalla stessa persona dopo il completamento dello studio. I medici nel periodo postoperatorio erano all'oscuro dei risultati delle misurazioni del flusso epatico.

Supplemento di cistanche

4. Risultati

Il nostro risultato primario era l'AKI postoperatorio, definito come la variazione percentuale della massima creatinina sierica postoperatoria rispetto alla concentrazione preoperatoria basale (percentuale ∆Cr) nei primi tre giorni postoperatori. La creatinina basale è stata definita come il livello di creatinina preoperatorio misurato dopo il ricovero ospedaliero indicizzato ma prima dell'intervento chirurgico. La variazione frazionaria di picco è stata utilizzata come marker di compromissione della filtrazione renale [22,23]. L'outcome secondario era AKI, definito dai criteri KDIGO (Kidney Disease Improving Global Outcomes) [24,25].

5. Calcolo della potenza

La nostra analisi di potenza ha indicato che con 8 potenziali predittori di danno renale acuto, erano necessari almeno 90 pazienti per eseguire un modello di previsione con una dimensione del campione adeguata ed evitare l'overfitting.

6. Analisi statistica

La normalità è stata testata con il test di Kolmogorov-Smirnov. Le distribuzioni asimmetriche sono descritte come mediane e intervalli interquartili (intervallo interquartile 25-75) e sono state confrontate utilizzando il test U di Mann-Whitney. Statistiche descrittive per le concentrazioni di creatinina sierica stimate GFR basate sull'equazione, così come le definizioni di AKI basate su KDIGO, sono fornite sia per le misure basali (preoperatorie) che per quelle postoperatorie di picco. Le variabili continue sono state prima espanse con spline cubiche ristrette (per consentire effetti potenzialmente non lineari) e sono state utilizzate solo nella forma lineare se la deviazione dalla linearità non era significativa come indicato dal test F globale (p > 0.05 ). Le nostre analisi hanno indicato che AVmax, A VTI e Antero/reroVTI erano variabili non lineari e, pertanto, queste variabili sono state trasformate prima di entrare nelle analisi di regressione multivariata. L'effetto delle onde epatiche sulla variazione frazionaria di picco della creatinina (percentuale ∆Cr) è stato valutato utilizzando l'analisi di regressione lineare multivariata e aggiustato per le caratteristiche correlate al paziente e all'intervento chirurgico che includevano aggiustamenti per variabili perioperatorie significative [26]. Sono state considerate le seguenti variabili, tra cui età, funzione renale, EuroSCORE II e punteggio predittivo AKI di Thakar et al. [23], tempo di intervento, bilancio idrico e punteggio massimo vasopressore-inotropo nelle prime 72 ore postoperatorie. La selezione delle variabili era basata su una serie di studi pubblicati in precedenza con particolare attenzione all'AKI dopo cardiochirurgia. Il modello multivariabile è stato testato per la multicollinearità (per fattori di inflazione del volume) tra queste variabili cliniche. I cambiamenti aggiustati in R2 sono stati riportati dopo ogni fase del modello di regressione per determinare il contributo di ciascuna variabile aggiuntiva che è stata aggiunta al modello di regressione.

I test statistici erano {{0}}sided e p < 0.05 è stato considerato statisticamente significativo. Le analisi statistiche sono state eseguite con il software SPSS, versione 27.0 (IBM, Armonk, NY, USA).

Cistanche tubulosa

Discussione

Nei pazienti sottoposti a cardiochirurgia, abbiamo trovato una correlazione significativa tra il rapporto delle onde retrograde rispetto alle onde venose epatiche anterograde e AKI postoperatorio. La forte relazione tra l'onda A retrograda e il rapporto da retrogrado ad anterogrado con l'AKI è rimasta statisticamente significativa dopo l'aggiustamento per le caratteristiche relative al paziente e alla procedura. Il VTI, ma non la velocità massima delle onde retrograde e anterograde, ha mostrato una correlazione significativa con l'AKI.

L'ecocardiografia è una tecnica ampiamente utilizzata e accettata nella gestione perioperatoria dei pazienti sottoposti a cardiochirurgia [27,28]. Recentemente, diversi marcatori ecografici point-of-care (POCUS) [29] sono stati identificati come potenziali marcatori per rilevare la congestione venosa e il sovraccarico di liquidi [30]. A questo proposito sono stati studiati gli schemi di flusso delle vene cavali, epatiche e renali e la pulsatilità o velocità massima delle onde retrograde e anterograde sono associate alla gravità dell'insufficienza cardiaca congestizia dopo intervento chirurgico al cuore [31,32]. L'utilità clinica di POCUS nel rilevare una significativa congestione venosa può essere rafforzata dalla quantificazione delle onde misurate nelle vene renali ed epatiche e dal confronto dei parametri di laboratorio epatici e renali delle misurazioni effettive [30]. Abbiamo supposto che il pattern della vena epatica basale possa essere utilizzato per prevedere l'insufficienza venosa addominale, che può portare a gradienti di perfusione transanale ridotti e sindrome compartimentale addominale. Inoltre, il VTI dell'onda retrograda era associato a livelli di bilirubina più elevati, indicando una funzione escretoria epatica disturbata.

La gravità della congestione venosa epatica è risultata essere un predittore di AKI in uno studio prospettico tra pazienti cardiochirurgici [30,33,34]. Vari studi hanno misurato la velocità massima delle onde S e D e la gravità della congestione venosa mediante i rapporti delle onde S e D prima dell'intervento, durante la terapia intensiva e dopo la dimissione [32,35]. Hanno anche trovato un'associazione significativa tra AKI e la velocità massima preoperatoria delle onde S. Al contrario, abbiamo misurato sia la velocità massima che il VTI delle onde epatiche e abbiamo scoperto che il VTI e i loro derivati ​​erano associati all'aumento postoperatorio della creatinina e dell'AKI mentre la velocità massima non lo era. Sulla base dei nostri risultati, abbiamo scoperto che l'entità delle onde retrograde nella circolazione venosa epatica non è esclusivamente attribuita alla gravità dell'insufficienza cardiaca destra. Tra questi parametri (rigurgito tricuspidale, TAPSE, o diametri ventricolari destri) solo l'area sistolica atriale destra mostrava un'associazione con le onde retrograde della vena epatica.

È stato evidenziato il legame tra malattie cardiovascolari e fegato [36,37]. La progressione dell'insufficienza cardiaca provoca ipoperfusione e stasi nel fegato e porta a una grave disfunzione [15,38]. Il calcolo della MELD e delle sue modifiche [12] è stato associato ad un aumento della mortalità e della morbilità nell'insufficienza cardiaca allo stadio terminale e nei pazienti dopo trapianto di cuore [2]. Nella nostra popolazione di studio, non c'erano differenze tra i punteggi MELD nei pazienti AKI e non AKI, ma l'associazione tra bilirubina e onde A retrograde richiama l'attenzione sulla possibile disfunzione epatica nei casi di sovraccarico di liquidi e somministrazione di farmaci vasoattivi [39]. Nei pazienti con fisiologia univentricolare (circolazione di Fontane), lo svezzamento precoce dalla ventilazione meccanica e il ritorno della respirazione spontanea è cruciale poiché la pressione toracica negativa può aumentare il ritorno venoso, aumentare il precarico e mantenere la gittata cardiaca [40]. Lo scenario è simile: le pressioni negative (ossia, l'estubazione precoce) possono aiutare a diminuire il postcarico del fegato, mentre il sovraccarico di liquidi, il supporto ventilatorio prolungato e la formazione di edema peggioreranno la congestione venosa. Il recupero precoce dopo l'intervento chirurgico al cuore può essere favorito da una gestione ottimale dei fluidi e la diagnosi preoperatoria di congestione venosa o insufficienza venosa addominale con una terapia adeguata può essere trattata con successo nella maggior parte dei casi.

Il danno renale acuto è associato ad alta morbilità e mortalità dopo cardiochirurgia. Abbiamo scelto AKI e un aumento dei livelli di creatinina come risultati principali del nostro studio [1,30,41]. Nel modello multivariabile, abbiamo anche aggiustato le forme d'onda retrograde per EuroSCORE II, GFR e fattori operativi, ed è rimasto significativo, ma l'incidenza di AKI era relativamente bassa nella nostra popolazione di studio. Pertanto, ci siamo concentrati sull'aumento della creatinina postoperatoria (anche nei casi che non raggiungono i criteri KDIGO), che ha prodotto risultati rilevanti nell'associazione tra aumento della creatinina e segni discreti di congestione venosa. I nostri risultati indicano che la gravità della congestione venosa dovrebbe essere valutata prima dell'intervento, ma si consiglia anche un follow-up nel periodo postoperatorio.

Il nostro studio ha dei limiti. Innanzitutto, si trattava di uno studio a centro singolo. Nella pianificazione dello studio non si è pensato di continuarlo nel periodo postoperatorio. Un paio di fattori perioperatori, come un bilancio idrico positivo, l'uso di vasopressori o impostazioni positive della ventilazione meccanica, possono influenzare in modo significativo i rapporti anterogrado/retrogrado. Pertanto, le immagini di riferimento preoperatorie delle vene epatiche devono essere ottenute in pazienti che respirano spontaneamente. Molto probabilmente, il rapporto anterogrado/retrogrado, che esclude il bias causato dai diversi assi dell'onda Doppler sulla vena epatica, sarebbe il parametro ottimale.

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Conclusioni

Possiamo concludere che la congestione e/o l'insufficienza venosa addominale nel fegato possono predire un peggioramento della funzione renale. L'ecografia addominale è uno strumento facilmente disponibile e, soprattutto, non invasivo che dovrebbe essere utilizzato per rilevare i segni della congestione venosa addominale. Il monitoraggio delle vene epatiche può essere facilmente eseguito e, in combinazione con l'ecocardiografia preoperatoria standard, può fornire informazioni aggiuntive sul fegato e sui reni rispetto ai soli parametri di laboratorio. Si consiglia inoltre di esprimere quantitativamente le nostre misure e non solo con i tipi di pattern di flusso.

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Csaba Eke 1 , András Szabó 1 , Ádám Nagy 1 , Boglár Párkányi 2 , Miklós D. Kertai 3 , Levente Fazekas 4 , Attila Kovács 4 , Bálint Lakatos 4 , István Hartyánszky 4 , János Gál 5 , Béla Merkely 4 e Andrea Székely 5,

1 Károly Rácz School of PhD Studies, Semmelweis University, 1085 Budapest, Ungheria; 25csabaeke@gmail.com (CE); andraas.szaboo@gmail.com (AS); nagyadam05@gmail.com (Á.N.)

2 Faculty of Medicine, Semmelweis University, 1085 Budapest, Hungary; parkanyib@gmail.com

3 Dipartimento di Anestesiologia, Vanderbilt University Medical Center, Nashville, TN 37212, USA; miklos.kertai@vumc.org

4 Heart and Vascular Center, Semmelweis University, 1085 Budapest, Ungheria; drfalev@gmail.com (LF); kovacs.attila@med.semmelweis-univ.hu (AK); lakatos.balint@med.semmelweis-univ.hu (BL); hartyanszky.istvan@gmail.com (IS); merkely.bela@med.semmelweis-univ.hu (BM)

5 Dipartimento di Anestesiologia e Terapia Intensiva, Semmelweis University, 1085 Budapest, Ungheria; gal.janos@med.semmelweis-univ.hu