Hemodiluição, disfunção renal e cirurgia cardíaca
Hemodilution, renal dysfunction and cardiac surgery
Fabio Papa Taniguchi1, Antônio Sérgio Martins2ResUMo
A hemodiluição em cirurgia cardíaca tem sido utilizada por reduzir a viscosidade sanguínea e resistência vascular periférica, diminuir a utilização de sangue e derivados, atenuar o risco transfusional e resposta inflamatória sistêmica e, ainda, pela redução do custo hospitalar. O nível de menor hematócrito durante a circulação extracorpórea tem sido estabelecido como ideal em 20%. Entretanto, a hemodiluição durante a circulação extracorpórea em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca é fator de risco conhecido para o aumento da mortalidade hospitalar e diminuição da sobrevivência tardia. Com a utilização da normotermia, o debate em torno do menor hematócrito aceitável durante a CEC foi revivido. O objetivo desta revisão é avaliar a importância da hemodiluição durante a cirurgia cardíaca como fator de risco para o desenvolvimento de insuficiência renal aguda no pós-operatório.
Descritores: Cirurgia torácia; Hemodiluição; Insuficiência renal;
Hematócrito
ABsTRACT
Hemodilution has been used in cardiac surgery to reduce blood viscosity and peripheral vascular resistance, decrease the need for blood transfusions, attenuate the risk of transfusions and diminish systemic inflammatory response syndrome and hospital costs. The lowest hematocrit level during cardiopulmonary bypass has been stated as 20%. However, severe hemodilution in cardiopulmonary bypass for patients undergoing cardiac surgery has been recognized as a risk factor for hospital deaths and reduced long-term survival. The introduction of normothermia restarted the debate about the lowest acceptable hematocrit during cardiopulmonary bypass. The objective of this review is to evaluate hemodilution during cardiac surgery as a risk factor for the development of post-operative acute renal failure.
Keywords: Thoracic surgery; Cardiac surgery procedures; Hemodilution;
Renal failure; Hematocrit
iNTRoDUÇão
Hemodiluição em cirurgia cardíaca
O uso de soluções cristaloides para diminuir a transfu-são sanguínea em cirurgia cardíaca foi introduzido por
Panico e Neptune em 1959(1). Cooley et al., em 1962, relataram a experiência em cem casos consecutivos de cirurgia cardíaca com hemodiluição na circulação extra-corpórea (CEC) e observou-se melhora da função pul-monar, renal e neurológica(2).
A hemodiluição é habitualmente realizada em ci-rurgia cardíaca, situação que utiliza a circulação extra-corpórea e diminuição do metabolismo induzida pela hipotermia. A hemodiluição possibilita a diminuição da viscosidade sanguínea e melhora o fluxo sanguíneo regional(3-7).
O nível de menor hematócrito durante a circula-ção extracorpórea tem sido estabelecido como ideal em 20%(8). Entretanto, a hemodiluição durante a cir-culação extracorpórea em pacientes submetidos à ci-rurgia cardíaca é fator de risco conhecido para o au-mento da mortalidade hospitalar(9-10) e diminuição da sobrevivência(11). Com a utilização da normotermia, o debate em torno do menor hematócrito durante a CEC aceitável foi reavaliado(12-13).
oBJeTivo
O objetivo deste artigo é avaliar a importância da he-modiluição durante a cirurgia cardíaca como fator de risco para o desenvolvimento de disfunção renal no pós-operatório de cirurgia cardíaca.
MÉToDos
Foi realizada a revisão da literatura para a busca de arti-gos que relacionam hemodiluição e disfunção renal em cirurgia cardíaca.
estratégia para identificação de estudos
A estratégia de recuperação de estudos foi aplicada nas
bases de dados da Medline®, via Pubmed, e Lilacs®, via
Biblioteca Virtual em Saúde, até janeiro de 2007.
Trabalho realizado no Hospital do Servidor Público Estadual “Francisco Morato de Oliveira” – HSPE-FMO, São Paulo (SP), Brasil.
1 Doutor em Cirurgia; Médico do Hospital do Servidor Público Estadual “Francisco Morato de Oliveira” – HSPE-FMO, São Paulo (SP), Brasil. 2 Doutor; Professor-assistente da Faculdade de Medicina da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – Unesp, Botucatu (SP), Brasil.
Autor correspondente: Fabio Papa Taniguchi – Rua Itapeva, 202 – cjto. 91 – Bela Vista – CEP 01332-000 – São Paulo (SP), Brasil – Tel.: 11 3283-3256 – e-mail: [email protected] Data de submissão: 4/1/2007 – Data de aceite: 5/12/2008
A estratégia foi formulada a partir de descritores, sinônimos e siglas para cirurgia torácica, insuficiência renal e hematócrito que constituíram um filtro de alta sensibilidade e baixa especificidade. Não se impuseram limitações de data e país de origem para o artigo publi-cado, reduzindo o viés de publicacão. A estratégia de busca apresentada foi aplicada à base de dados da
Me-dline® e modificada segundo os padrões requeridos na
base de dados da Lilacs®. seleção dos estudos
A circulação extracorpórea desenvolveu-se notavel-mente desde o seu princípio. Inúmeros fatores apresen-tam interferência para o desenvolvimento de disfunção renal durante a CEC. Fatores como a utilização de cris-taloides e/ou coloides, a temperatura da CEC, o tipo de oxigenador, os circuitos revestidos ou não com hepari-na, o método alfa ou pH stat e o uso de bomba centrí-fuga são variáveis conhecidas por interferir no grau de lesão renal durante a cirurgia cardíaca(14).
Assim, para viabilizar a análise dos resultados, os estu-dos selecionaestu-dos foram aqueles que utilizaram hemodilui-ção total com cristaloides, com oxigenadores de membra-na, e não utilizaram circuitos revestidos de heparina.
Revisão sistemática e metanálise
Não foi realizada metanálise porque identificaram-se apenas dois estudos controlados e randomizados que avaliaram a hemodiluição durante a cirurgia cardíaca e disfunção renal.
ResULTADos
Os artigos identificados para a análise possibilitam a observação e análise da disfunção renal a partir de
níveis de hematócrito definidos para os grupos e não pelos grupos, o que seria caracterizado como viés.
Foram identificados oito artigos sendo que seis de-les eram observacionais e dois, estudos controlados e randomizados.
O tipo dos estudos, a temperatura durante a CEC, o fluxo arterial, a pressão arterial média alvo são apsentadas na Tabela 1. A frequência de insuficiência re-nal aguda (IRA), para cada estudo, é apresentada na Figura 1.
Figura 1. Frequência de insuficiência renal aguda nos estudos selecionados
Estudo
von Heymann et al. (22)
Hardy et al. (15)
Licker et al. (21)
Karkouti et al. (18) Habib et al. (17) Swaminathan et al. (16) Ranucci et al. (19) Ranucci et al. (20) 0 15 20 25 5 10 (%)
Hardy et al.(15), em estudo observacional notaram que a baixa concentração de hemoglobina no pós-operatório de cirurgia cardíaca com CEC aumentou as complicações renais e abdominais. A IRA ocorreu em 19,8% dos pacientes, sendo que quando a hemoglobi-na estava menor que 6 g/dl; entre 6-6,9 g/dl, de 7-7,9 g/ dl, de 8-8,9 g/dl e maior que 8,9 g/dl, ocorria respecti-vamente em 11,4%; 6,36%; 6,04%; 3,87% e 3,54% dos pacientes. Há um viés no estudo de Hardy et al. que é a avaliação da menor concentração de hemoglobina
Tabela 1. Estudos encontrados e suas características
Autor Ano Tipo n Temperatura Fluxo arterial PAM alvo
Ranucci et al.(20) 2006 Multicêntrico observacional n = 1.766 Não descrito Não descrito Não descrito
von Heymann et al.(22) 2006 Controlado randomizado n = 54 35,5-36 ºC Não descrito 55-60 mmHg
Rannucci et al.(19) 2005 Observacional n = 1.048 32-34 ºC 2,0-2,4 L/min/m2 60 mmHg
Habib et al.(17) 2005 Observacional n = 1.760 35,5-36 ºC 2,5-3,0 L/min/m2 Não refere
Karkouti et al.(18) 2005 Observacional n = 9.080 34 ºC 2,0-2,4 L/min/m2 50-70 mmHg
Licker et al.(21) 2005 Controlado randomizado n = 80 32-34 ºC 2,2-2,5 L/min/m2 50-70 mmHg
Swaminathan et al.(16) 2003 Observacional n = 1.404 28-34 ºC 2,0-2,4 L/min/m2 50-70 mmHg
Hardy et al.(15) 1998 Observacional n = 2.661 32-34 ºC Não descrito Não descrito PAM: pressão arterial média
durante a CEC e primeiro dia de pós-operatório(15). Swaminathan et al., em estudo observacional utilizando regressão linear multivariada para a associação entre menor hematócrito e variação da creatinina sérica, em pacientes submetidos a RM com hipotermia moderada
e fluxo arterial de 2,0 a 2,4 l/min/m2, observaram que o
menor hematócrito em CEC entre 22 e 24% foi fator de risco para disfunção renal(16). Habib et al., em estu-do retrospectivo utilizanestu-do regressão logística avaliou 5 mil pacientes submetidos a cirurgia cardíaca com
nor-motermia e fluxo arterial de 2,5 a 3,0 l/min/m2,
obser-varam que quando o menor hematócrito em CEC era menor que 22% a incidência de IRA, era quatro vezes
maior(11). Em publicação posterior, Habib et al.
deter-minaram que a IRA era mais frequente em pacientes com idade avançada, maior superfície corpórea, mu-lheres, hipertensos, diabéticos, portadores de insufici-ência cardíaca, submetidos a reoperações, maior tempo de CEC e anoxia e transfusão sanguínea. Também de-monstraram que quando o hematócrito foi menor que 24% durante a CEC, o risco para o desenvolvimento de IRA foi maior. Quando o menor hematócrito esteve entre 20 e 24%, o risco de IRA foi de 1,8 vez; quando o menor hematócrito foi menor que 20%, o risco de IRA foi de 2,45 vezes(17). Nesses estudos, os grupos foram formados de quintis (1.000 pacientes em cada grupo). Karkouti et al., em pacientes submetidos a cirurgia car-díaca com hipotermia leve e fluxo arterial de 2,0 a 2,4 l/
min/m2, dividiram os pacientes em três grupos de
hema-tócrito sendo que cada um deles foi avaliado de forma independente para regressão logística. Observou-se que quando o menor hematócrito na CEC era de 21 a 25% houve menor incidência de IRA, com razão de chances de 2,34 vezes na hemodiluição acentuada (Ht ≤ 21%) e 1,88 vez na hemodiluição discreta(Ht > 25%)(18). Ra-nucci et al. observaram a associação da taxa de oferta
de oxigênio (DO2) com o menor nível de hematócrito
em CEC e disfunção renal. Nesse estudo também foi avaliado o menor hematócrito e disfunção renal. Cons-truiu-se uma curva ROC (receiver operating curve) que identificou o de 26% como crítico para o desenvolvi-mento de IRA(19).
Em estudo multicêntrico e retrospectivo, Ranucci (2006) descreveu que quando o menor hematócrito du-rante a CEC foi inferior a 23%, diálise foi necessária em 4,3% dos pacientes; quando o hematócrito era supe-rior a 23%, diálise foi necessária em 2,1% dos pacientes
(RR = 1,93, IC 95% = 1,231-3,926, p = 0,011)(20).
Os dois outros estudos apresentam a característica de serem prospectivos, controlados e randomizados. Ambos alocaram os pacientes em grupos de hematócri-to de 20 e 25%.
Licker et al.(21) publicaram um estudo com 80 pa-cientes divididos em um grupo de 41 papa-cientes com
hematócrito de 20% e outro grupo com 39 pacientes e hematócrito de 25%. Pacientes com clearance de cre-atinina menor que 20 ml/min não foram incluídos no estudo. Insuficiência renal aguda ocorreu em seis pa-cientes (7,5%), sendo três em cada grupo (p = 0,7). von
Heymann et al.(22) também publicaram estudo com 54
pacientes divididos em um grupo de 28 pacientes com hematócrito previsto de 20% e 26 pacientes em um gru-po com hematócrito de 25%. Pacientes com creatinina sérica superior a 1,5mg/dl, insuficiência renal ou anúria não foram incluídos no estudo. Insuficiência renal agu-da ocorreu em dois pacientes (3,7%) sendo um pacien-te de cada um dos grupos p = 0,99).
DisCUssão
Há um interesse revitalizado em se avaliar a importân-cia do nível de hemodiluição durante a CEC como fa-tor desencadeador de complicações e mortalidade(9-11) em cirurgia cardíaca. A Figura 2 demonstra a impor-tância do menor nível de hematócrito para a sobvivência em cirurgia cardiovascular. A disfunção re-nal no pós-operatório de cirurgia cardíaca aumenta a morbimortalidade(23-25).
Figura 2. Meses após cirurgia
Sobrevida (%)
Óbitos, % Mensal
Meses após a cirugia
Pacientes em risco Sobrevida
Meses após a revascularização
100 95 90 85 80 0 12 24 36 48 0 12 24 36 48 60 72 60 72 75 101 10-1 10-2 10-3 100 Menor Met > 20% n= 2.382 Menor Met ≤ 20% n= 1.418 Mortalidade Tardia Mortalidade precoce
Revascularização do miocárdio (n = 760 cada)
Grupo Menor hematócrito (%) Idade Mortalidade de pós-operatório (%) I 16,1 67 35 (4,61) II 18,9 66 25 (3,26) III 21,3 64 11 (1,45) IV 23,6 63 12 (1,58) V 27,5 60 7 (0,92) 3.600 3.703 3.256 3.674 2.209 1.743 1.177 100% 95,2% 93,9% 92,5% 90,0% 89,7% 86,1% Fonte: Habib et al.(11)
O baixo hematócrito durante a CEC é utilizado como marcador para transfusão sanguínea. Entretanto, sangue é um produto biológico complexo que desenca-deia resposta inflamatória sistêmica e imunossupressão
hemoglo-bina reduz a oferta de oxigênio aos tecidos, podendo desencadear isquemia e injúria. A anemia periopera-tória na presença de doença cardíaca é fator de risco
conhecido para aumento da mortalidade(28).
Os estudos observacionais apresentam um número significativo de pacientes que evoluíram com disfunção renal pelo maior nível de hemodiluição. Entretanto,
Karkouti(18) relata que a hemodiluição moderada (Ht 21
a 25%) é favorável em relação a hemodiluição leve (Ht > 25%) ou hemodiluição intensa (Ht < 21%). Estudos prospectivos, controlados e randomizados, apresentam importantes limitações como o pequeno número de pa-cientes e o fato de esses papa-cientes serem de baixo risco
para eventos no pós-operatório(21-22). Além disso, a
de-finição de IRA em cada um dos estudos foi diferente,
pois Licker et al.(21) definiram IRA como o aumento em
120% da creatinina sérica basal, enquanto von
Hey-mann et al.(22) definem IRA como necessidade de diálise
ou aumento da creatinina em 2,0 mg/dl.
Mecanismos fisiopatológicos
O mecanismo pelo qual ocorre disfunção renal não é claramente definido. A baixa concentração de
oxi-gênio no ambiente hipoxêmico da medula renal(29-30)
pode ser agravada pelo baixo hematócrito durante a CEC. O fluxo sanguíneo renal durante a CEC aumen-ta com a hemodiluição, com aumento no consumo de energia utilizada no transporte tubular(31-32). A redução da pressão oncótica no plasma resulta em acúmulo de fluido no interstício com diminuição dos capilares e
menor oferta de oxigênio aos tecidos(33). A
suscetibi-lidade do rim à hipoperfusão aumenta a vulnerabili-dade da medula renal à hipóxia com lesão celular e falência renal.
A lesão de reperfusão que ocorre após a isquemia renal causa congestão sanguínea na medula externa re-nal, observando-se hiperemia na micro e macroscopia. Mason et al., em estudo experimental em ratos, obser-varam que a agregação de hemácias ocorre sem que mecanismos hemostáticos tenham sido demonstrados. O conjunto de hemácias agregadas diminui a perfusão renal, causando defeitos funcionais e estruturais com
consequente diminuição da função renal(34).
Hellberg et al.(35) demonstraram que a agregação de
eritrócitos na região medular renal está associada à di-minuição do fluxo sanguíneo renal. A duração da isque-mia aumenta a intensidade da agregação de eritrócitos. Quando é realizada hemodiluição, um período maior de isquemia é necessário para que se produza a mesma extensão de lesão renal em relação ao hematócrito nor-mal. Ainda, quando o hematócrito é maior, o tempo de isquemia para produzir a mesma extensão de congestão medular é menor(35-36).
Pelos mecanismos descritos, a hemodiluição mode-rada pode ser fator de proteção contra a isquemia renal durante a CEC em cirurgia cardíaca.
CoNCLUsÕes
A relação entre hemodiluição durante a CEC e o de-senvolvimento de insuficiência renal no pós-operatório é estabelecida. Entretanto, o nível de hemodiluição segura durante a CEC é tema atual de debate para a determinação da segurança do procedimento durante a CEC.
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