CC BY
73
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ■
НОВЫЕ ПОДХОДЫ В СТРАТИФИКАЦИИ РИСКА КАРДИОХИРУРГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ ПОЖИЛОГО ВОЗРАСТА
Шихвердиев Н.Н., Ушаков Д.И., Пелешок А.С., Кривопалов В.А., Сизенко В.В.
ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России, Санкт-Петербург, Россия
Стратификация риска у пациентов пожилого возраста стоит весьма остро, так как ни одна из применяемых моделей по прогнозированию летальности в кардиохирургии не учитывает весь комплекс физиологических особенностей стареющего организма.
Цели исследования - проанализировать периоперационные предикторы 30-дневной летальности у плановых кардиохирургических больных пожилого возраста и разработать на их основе собственные модели по прогнозированию 30-дневной летальности.
Материал и методы. В исследование было включено 127 больных, 87 мужчин и 40 женщин, от 65 до 84 лет (средний возраст - 72,2+4,7 года), которым выполняли плановые кардиохирурги-ческие вмешательства. Был проанализирован широкий комплекс периоперационных факторов. Первичная конечная точка исследования - 30-дневная летальность.
Результаты. Периоперационными предикторами развития 30-дневной летальности стали расчетные показатели шкал CAF (Comprehensive Assessment of Frailty, шкала возрастной изношенности) (p<0,001) и EFI (Edmonton Frailty Index, Эдмонтонский индекс изношенности) (p=0,001), факт использования искусственного кровообращения (р=0,048), объем операции (р=0,044). На основании шкал индексов возрастной изношенности (ИВИ) с использованием полученных предикторов развития 30-дневной летальности были сформированы собственные модели стратификации риска, отличающиеся высокой прогностической значимостью по сравнению со шкалой EuroScore II (p=0,676): собственная шкала на основании ИВИ CAF (p<0,001); собственная шкала на основании ИВИ EFI (p<0,001).
Заключение. Использование качественной оценки биологического возраста, а также оригинальных моделей, построенных на ее основе, позволяет более точно прогнозировать летальность у кардиохирургических больных пожилого возраста.
Для цитирования: Шихвердиев Н.Н., Ушаков Д.И., Пелешок А.С., Кривопалов В.А., Сизенко В.В. Новые подходы в стратификации риска кардиохирургических больных пожилого возраста // Клин. и эксперимент. хир. Журн. им. акад. Б.В. Петровского. 2019. Т. 7, № 1. С. 23-27. doi: doi: 10.24411/2308-1198-2019-11003. Статья поступила в редакцию 27.06.2018. Принята в печать 06.02.2019.
ДЛЯ КОРРЕСПОНДЕНЦИИ
Ушаков Дмитрий Игоревич -сердечно-сосудистый хирург 1-й кафедры и клиники хирургии усовершенствования врачей им. П.А. Куприянова ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России (Санкт-Петербург, Россия) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-4504-3250
Ключевые слова:
кардиохирургия, хирургия, старение, индекс возрастной изношенности
New approaches to risk stratification in elderly patients with heart surgery
Shikhverdiev N.N., Ushakov D.I., Peleshok A.S., Krivopalov V.A., Sizenko V.V.
S.M. Kirov Military Medical Academy, St.Petersburg, Russia
The problem of risk stratification in elderly patients undergoing elective cardiac surgery is still quite acute.
Aim - to analyze perioperative predictors of 30-day mortality in elective elderly cardiosurgical patients and to develop, on this results, original risk stratification models.
OORRESPONDENCE
Ushakov Dmitrii I. -
MD, Cardiovascular Surgeon, Kirov
State Military Medical Academy
(St. Petersburg, Russia)
E-mail: [email protected]
https://orcid.org/0000-0003-
4504-3250
Material and methods. Our study included 127 patients (87 male and 40 female) in the age from 65 to 84 years (mean age 72.2+4.7 years). A wide range of perioperative factors was analyzed. The primary end point of the study was a 30-day mortality.
Results. Statistically significant perioperative predictors of the 30-day mortality were: the calculated values of the CAF scale (p<0.001) and EFI scale (p=0.001), the operation volume (p=0.044), the use of CPB during surgery (p=0.048). Based on frailty scale used in our study and positive predictors of 30-day mortality original scales were developed and compared with EuroScore II scale
_ (p=0.676). Original scales had high prognostic value: original scale based on CAF (p<0.001); origi-
Keywords: nal scale based on EFI (p<0.001). cardiac surgery, surgery, Conclusion. Using of frailty scores and based on it original models allows you to accurately predict aging, frailty index 30-day mortality in elderly patients.
For citation: Shikhverdiev N.N., Ushakov D.I., Peleshok A.S., Krivopalov V.A., Sizenko V.V. New approaches to risk stratification in elderly patients with heart surgery. Clin Experiment Surg. Petrovsky J. 2019; 7 (1): 27-7. doi: 10.24411/2308-11982019-11003. (in Russian) Received 27.06.2018. Accepted 06.02.2019.
Физиологические процессы старения у каждого человека протекают индивидуально, и, несмотря на то что возраст как фактор входит в перечень всех шкал прогнозирования летальности в кардиохирургии, хронологический возраст не вполне адекватно отражает состояние функциональных резервов организма [1]. Для более адекватной оценки функционального состояния старческого организма зарубежными коллегами предложен термин «frailty», что означает дряхлый, хрупкий. Именно определение степени возрастной изношенности у лиц старше 65 лет позволяет достаточно точно прогнозировать исходы того или иного вида хирургического лечения [2, 3].
Общеизвестно, что возраст выступает в качестве независимого предиктора в исходах карди-охирургических вмешательств и пациенты пожилого и старческого возраста чаще подвержены риску развития осложнений, встречающихся в послеоперационном периоде [4]. Тем не менее определение старческой изношенности не входит в перечень рутинного предоперационного
обследования в кардиохирургии, хотя ее влияние на результаты лечения изучается на протяжении долгого времени.
Накоплено достаточно данных о том, что старческая изношенность выступает существенным фактором риска в развитии неблагоприятных исходов кардиохирургического лечения [5-7], но дискуссии о выборе оптимального метода ее определения как оценки влияния на результаты кардиохирургического лечения лиц пожилого возраста до сих пор активно ведутся [8].
Материал и методы
В исследование были включены 127 больных, 87 мужчин и 40 женщин, от 65 до 84 лет (средний возраст - 72,2+4,7 года), которым выполняли плановые кардиохирургические вмешательства по поводу ишемической болезни сердца (ИБС) (88 пациентов), приобретенных пороков сердца (ППС) с изолированным поражением одного и более клапанов (14 пациентов) и ИБС в сочетании с клапанной патологией (25 пациентов).
Таблица 1. Логистическая регрессионная модель стратификации операционного риска пациентов пожилого и старческого возраста с применением индекса возрастной изношенности (CAF)
Переменные Код признака b (коэффициент)
Значение CAF, баллы Xi 0,182
Объем планируемой операции:
0 - изолированное аортокоронарное шунтирование;
1 - изолированное протезирование или пластика одного клапана хг 0,496
сердца;
2 - >2 процедуры
Планируется ли применять искусственное кровообращение:
0 - нет; Х3 1,237
1 - да
Константа модели (Ь0) -6,209
Таблица 2. Логистическая регрессионная модель стратификации операционного риска пациентов пожилого и старческого возраста с применением Эдмонтонского индекса возрастной изношенности (ЕР1)
Переменные Код признака b (коэффициент)
Значение ЕР1, баллы Xi 0,548
Объем планируемой операции: 0 - изолированное аортокоронарное шунтирование; 1 - изолированное протезирование или пластика одного клапана сердца; 2 - >2 процедуры X2 0,135
Планируется ли применять искусственное кровообращение: 0 - нет; 1 - да X3 2,474
Константа модели (Ь0) -8,104
C учетом характера выполняемых операций для всех включенных в исследование пациентов с применением шкалы EuroScore II рассчитывали риск операционного вмешательства относительно 30-дневной летальности [9, 10].
Для дополнительной стратификации риска за счет качественной оценки биологического возраста и степени функциональной изношенности организма для всех пациентов рассчитывали индекс возрастной изношенности (ИВИ) 2 различными методами:
1. Эдмонтонский индекс изношенности (Edmonton Frailty Index - EFI) [1].
2. Комплексная шкала возрастной изношенности (Comprehensive Assessment of Frailty - CAF) [11].
С помощью множественного логистического регрессионного анализа были проанализированы периоперационные предикторы 30-дневной летальности на каждый используемый в исследовании ИВИ отдельно. Ими стали расчетные показатели шкал CAF и EFI, использование искусственного кровообращения и объем операции.
С учетом всего вышеперечисленного была разработана собственная модель стратификации операционного риска для данной категории больных на основании ИВИ CAF и ассоциированных с ним других статистически значимых факторов (табл. 1).
На основании математических данных, применяемых для создания шкал стратификации ри-
ска, универсальная формула для расчета вероятности 30-дневной летальности имеет следующий вид:
Y = e(bo+bixi+b2x2 +•••+ brXn)/1 + e
(bo + bx + b2x2 +
+ bnxn)
где У - вероятность 30-дневной летальности; е -основание натурального логарифма; Ь0 - константа модели; х - текущее значение фактора риска; Ь1 -Ьп - коэффициенты фактора х.
Таким образом, формула для расчета вероятности 30-дневной летальности у пациентов пожилого и старческого возраста при хирургическом лечении ИБС и/или ППС с использованием ИВИ СДР и ассоциированных с ним предикторов (табл. 1) будет иметь следующий вид:
У = е(Ьо + ь,х, + Ь-х2 + Ь-х) /
1 + е(Ь0 + Ь1х1 + Ь2х2 + Ь3х3) = е(-6,209 + 0,182х1 + 0,496х2 + 1,237х3) / 1 + д(-6,209 + 0,182х1 + 0,496х2 + 1,237х3)
Например, если у пациента пожилого возраста значение ИВИ по шкале СДР составляет 10 баллов (код признака х1 = 10), ему планируется выполнение изолированного аортокоро-нарного шунтирования (код признака х2 = 0) на работающем сердце (код признака х3 = 0), риск развития 30-дневной летальности в подобной ситуации составит 1,22%.
Таблица 3. Результаты расчета риска 30-дневной летальности с применением различных моделей
Параметр Все пациенты Выжившие пациенты Умершие пациенты Р1
Количество пациентов, абс. % 127 (100%) 110 (86,6%) 17 (13,4%)
Стратификация риска
Еигозсоге II, % 3,25 (3,15) 3,21 (3,04) 3,9 (3,49) 0,676
СДР, баллы 14,17 (5,55) 13,35 (4,6) 19,53 (7,58) <0,001
ЕР1, баллы 7,05 (1,96) 6,8 (1,79) 8,65 (2,29) 0,001
Собственная шкала на основании ИВИ СДР, % 17,07 (12,19) 10,88 (8,46) 36,34 (27,78) <0,001
Собственная шкала на основании ИВИ ЕР1, % 17,44 (12,73) 13,6 (9,46) 33,86 (24,1) <0,001
Примечание. CAF - Comprehensive Assessment of Frailty; EFI - Edmonton Frailty Index; ИВИ - индекс возрастной изношенности; 1 - критический уровень значимости для использованных моделей стратификации риска.
Таблица 4. Результаты ЮТС-анализа моделей стратификации риска 30-дневной летальности у пациентов пожилого и старческого возраста
Параметр Площадь под ROC-кривой 95% доверительный интервал Р
Еигозсоге II 0,532 0,378 0,685 0,676
САР 0,766 0,595 0,936 <0,001
ЕР! 0,749 0,597 0,901 0,001
Собственная шкала на основании ИВИ САР, % 0,846 0,717 0,974 <0,001
Собственная шкала на основании ИВИ ЕР^ % 0,827 0,678 0,974 <0,001
Мы также уточнили стратификацию риска данной категории больных на основании шкалы, разработанную с использованием Эдмонтонского ИВИ и других статистически значимых предикторов, ассоциированных с ним (табл. 2).
Таким образом, формула расчета вероятности 30-дневной летальности у пациентов пожилого и старческого возрастов при хирургическом лечении ИБС и/или ППС с использованием Эдмонтонского ИВИ будет иметь следующий вид:
Y = e<bo+bixi+b?2+/
1 + e(b0 + b:x: + b2x2 + b3x3) = g(-s,104 + 0,548x1 + 0,135x2 + 2,474x3) / 1 + g(-8,104 + 0,548x1 + 0,135x2 + 2,474x3)
где Y - вероятность 30-дневной летальности; e - основание натурального логарифма; b0 - константа модели; x - текущее значение фактора риска; b1-b3 - коэффициент фактора x (табл. 2).
Например, если у пациента пожилого возраста значение Эдмонтонского ИВИ составляет 4 балла (код признака х1 = 4), ему планируется выполнение изолированного аортокоронарного шунтирования (код признака х2 = 0) на работающем сердце (код признака х3 = 0), риск развития 30-дневной летальности у такого больного составит 0,26%.
Если у пациента значение Эдмонтонского ИВИ составляет 9 баллов (код признака х1 = 9) и пациенту планируется выполнение двух процедур (код признака х2 = 2) в условиях искусственного кровообращения (код признака х3 = 1), риск развития 30-дневной летальности в данных условиях будет составлять 39,46%.
Результаты
Сравнение моделей стратификации риска 30-дневной летальности у пациентов пожилого и старческого возрастов при хирургическом лечении ИБС и/или ППС проводили на основании оценки их прогностической значимости при помощи анализа операционных характеристических кривых (1ЮС-анализа).
В 1ЮС-анализ были включены следующие модели:
- шкала ЕигоБсоге II;
- ИВИ САР;
- Эдмонтонский ИВИ;
- собственная модель стратификации риска на основании ИВИ САР;
- собственная модель стратификации риска на основании Эдмонтонского ИВИ.
Показатели риска 30-дневной летальности, рассчитанные с использованием данных моделей, представлены в табл. 3 и 4.
Обсуждение
По результатам 1ЮС-анализа наибольшей прогностической значимостью отличались собственные модели стратификации операционного риска, построенные на основании ИВИ САР (р<0,001) и Эдмонтонского ИВИ (р<0,001).
Шкалы оценки ИВИ САР и ЕР1 при их изолированной оценке характеризовались хорошей прогностической способностью относительно прогнозирования вероятности развития 30-дневной летальности (р<0,001 и р=0,001 соответственно).
Шкала ЕигоБсоге II продемонстрировала низкую прогностическую способность при стратификации кардиохирургического риска пациентов пожилого и старческого возраста (р=0,б7б).
Выводы
1. Значение шкалы EuroScore II в когорте больных пожилого и старческого возраста обладает недостаточной прогностической значимостью для оценки риска развития 30-дневной летальности и ассоциированных с ней осложнений (AUC=0,532; p=0,676).
2. Среди шкал качественной оценки биологического возраста шкалы комплексной оценки возрастной изношенности (Comprehensive Assessment Of Frailty -CAF) (AUC=0,766; p<0,001) и Эдмонтонского ИВИ (Edmonton Frailty Index - EFI) (AUC=0,749; p=0,001) обладают высокой прогностической ценностью.
3. Наибольшей прогностической значимостью отличались собственные модели стратификации операционного риска, построенные на основании ИВИ комплексной оценки возрастной изношенности (AUC=0,846; р<0,001) и Эдмонтонского ИВИ (AUC=0,827; р<0,001), которые значимо не различались между собой.
Литература
1. Шихвердиев Н.Н., Пелешок А.С., Ушаков Д.И., Кривопалов В.А., Самедов Я.С., Сизенко В.В. Влияние старческой дряхлости на исходы лечения кардиохирур-гических пациентов // Вестн. воен.-мед. акад. 2017. Т. 3, № 59. C. 18-21.
2. Шихвердиев Н.Н., Ушаков Д.И., Лукьянов Н.Г. Оценка биологического возраста в кардиохирургии // Груд. и серд.-сосуд. хир. 2017. № 1. С. 20-27.
3. Graham M. et al. Frailty and Outcome in Elderly Patients With Acute Coronary Syndrome // Can. J. Card. 2013. N 29. P. 1610-1615.
4. Abdullahi Y.S., Athanasopoulos L.V., Casula R.P., Moscarelli M., Bagnall M., Ashrafian H., Athanasiou T. Systematic review on the predictive ability of frailty assessment measures in cardiac surgery // Interact. Cardiovasc. Thorac. Surg. 2017. Vol. 24. P. 619-624.
5. Afilalo J., Mottillo S., Eisenberg M.J., et al. Addition of frailty and disability to cardiac surgery risk scores identifies elderly patients at high risk of mortality or major morbidity // Circ. Cardiovasc. Qual. Outcomes. 2012. Vol. 5. P. 222-228.
6. Clegg A., Young J., Iliffe S. et al. Frailty in elderly people // Lancet. 2013. Vol. 381. P. 752-762.
7. Schoenenberger A.W., Stortecky S., Neumann S., et al. Predictors of functional decline in elderly patients undergoing transcatheter aortic valve implantation (TAVI) // Eur. Heart. J. 2013. Vol. 34. P. 684-692.
8. Sepehri A., Beggs T., Hassan A. et al. The impact of frailty on outcomes after cardiac surgery: a systematic review // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2014. Vol. 148, N 6. P 3110-3117.
9. Kuwaki K., Inaba H., Yamamoto T., et al. Performance of the EuroSCORE II and The Society of Thoracic Surgeons score in patients undergoing aortic valve replacement for aortic stenosis // J. Cardiovasc. Surg. 2015. Vol. 56. P. 455-462.
10. Vahanian A., Alfieri O., Andreotti F., et al. Joint Task Force on the Management of Valvular Heart Disease of the European Society of Cardiology, European Association for CardioThoracic Surgery. Guidelines on the management of valvular heart disease (version 2012) // Eur. Heart. J. 2012. Vol. 33. P. 2451-2496.
11. Sündermann S., Dademasch A., Praetorius J. et al. Comprehensive assessment of frailty for elderly high-risk patients undergoing cardiac surgery // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2011. Vol. 39, N 1. P. 33-37.
References
1. Shihverdiev N.N., Peleshok A.S., Ushakov D.I., Krivopalov V.A., Samedov Ya.S., Sizenko V.V. Effect of frailty in outcomes of patients undergoing cardiac surgery. Vestnik Rossiyskoy voenno-meditsinskoy akademii [Bulletin of the Russian Military Medical Academy]. 2017; 3 (59): 18-21. (in Russian)
2. Shikhverdiev N.N., Ushakov D.I., Luk'yanov N.G. Assessment ofbiological age in a heart surgery. Grud-naya i serdechno-sosudistaya khirurgiya [Thoracic and Cardiovascular Surgery]. 2017; 1: 20-7. (in Russian)
3. Graham M., et al. Frailty and Outcome in Elderly Patients With Acute Coronary Syndrome. Can J Card. 2013; 29: 1610-15.
4. Abdullahi Y.S., Athanasopoulos L.V., Casula R.P., Moscarelli M., Bagnall M., Ashrafian H., Athanasiou T. Systematic review on the predictive ability of frailty assessment measures in cardiac surgery. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2017; 24: 619-24.
5. Afilalo J., Mottillo S., Eisenberg M.J., et al. Addition of frailty and disability to cardiac surgery risk scores identifies elderly patients at high risk of mortality or major morbidity. Circ Cardiovasc Qual Outcomes. 2012; 5: 222-8.
6. Clegg A., Young J., Iliffe S., et al. Frailty in elderly people. Lancet. 2013; 381: 752-62.
7. Schoenenberger A.W., Stortecky S., Neumann S., et al. Predictors of functional decline in elderly patients undergoing transcatheter aortic valve implantation (TAVI). Eur Heart J. 2013; 34: 684-92.
8. Sepehri A., Beggs T., Hassan A., et al. The impact of frailty on outcomes after cardiac surgery: a systematic review. J Thorac Cardiovasc Surg. 2014; 148 (6): 3110-7.
9. Kuwaki K., Inaba H., Yamamoto T., et al. Performance of the EuroSCORE II and The Society of Thoracic Surgeons score in patients undergoing aortic valve replacement for aortic stenosis. J Cardiovasc Surg. 2015; 56: 455-62.
10. Vahanian A., Alfieri O., Andreotti F., et al. Joint Task Force on the Management of Valvular Heart Disease of the European Society of Cardiology, European Association for CardioThoracic Surgery. Guidelines on the management of valvular heart disease (version 2012). Eur Heart J. 2012; 33: 2451-96.
11. Sündermann S., Dademasch A., Praetorius J., et al. Comprehensive assessment of frailty for elderly high-risk patients undergoing cardiac surgery. Eur J Cardiothorac Surg. 2011; 39 (1): 33-7.
