Comorbidity and Prognostic Indicators in Cardiovascular Surgery

Sydän- ja verisuonikirurgisten potilaiden korkean riskin luonnetta on entuudestaan korostanut samanaikainen kirurgisten tekniikoiden ja perioperatiivisen hoidon sekä ei-kirurgisten kajoavien toimenpiteiden ja konservatiivisen hoidon kehitys ja väestön ikääntyminen, minkä johdosta entistä sairaampia potilaita ohjataan kirurgiseen hoitoon. Riskitekijöiden roolin sekä hoitoon liittyvien tyypillisten komplikaatioiden ymmärtäminen onkin nykyään aiempaa tarkeampaa sydän- ja verisuonikirurgiassa leikkaushoidon tulosten optimoimiseksi. Väitöskirjatutkimuksen tavoitteina oli selvittää kolmen keskeisen sydänkirurgiaan liittyvän leikkauksen jälkeisen komplikaation eteisvärinän, myöhäistamponaatioiden ja infektioiden esiintyvyyttä, taudinkuvaa ja riskitekijöitä. Lisäksi tutkimuksessa määritettiin ja vertailtiin vatsa-aortan aneurysman tai tukkivan ääreisvaltimosairauden vuoksi kajoavasti hoidettujen sekä sepelvaltimotaudin vuoksi ohitusleikattujen potilaiden seerumin rasvaprofiilit. Edelleen väitöskirjatyössä tutkittiin seerumin rasva-arvojen yhteyttä pitkän aikavälin kuolleisuuteen vatsa-aortan aneurysman vuoksi hoidetuilla potilailla. Analyyseihin sisällytettiin perinteisten rasva-arvojen ohella uudempia laskennallisia, niin kutsutun Extended Friedewald Formula -neuroverkon avulla määritettyjä rasva-arvoja. Tutkimus kohdistui Tampereen yliopistollisen sairaalan Sydänsairaalassa sekä verisuonikirurgisessa yksikössä vuosien 2001 ja 2014 välillä hoidettuihin potilaisiin. Tiedonkeruu suoritettiin pääosin yksiköiden ylläpitämistä Kardio- ja Vascuset- rekistereista, Tampereen yliopistollisen keskussairaalan potilastietokannasta sekä Fimlab Laboratoriot Oy:n tietokannasta laboratorioarvojen osalta. Analyysit suoritettiin takautuvasti. Tutkimukseen sisällytettiin yhteensä 1 356 sydänkirurgista sekä 498 vatsa-aortan aneurysman vuoksi ja 280 ääreisvaltimotaudin vuoksi hoidettua potilasta. Leikkauksen jälkeisen eteisvärinän (51 %) ja myöhäistamponaatioiden (6.2 %) esiintyvyydet olivat selvästi korkeammat kuin tähänastisissa tutkimuksissa. Eteisvärinän aiempaa suurempi esiintyvyys saattaa liittyä tutkimuspopulaation korkeampaan mediaani-ikään, leikkausta edeltävän eteisvärinän yleisyyteen ja läppätoimenpiteiden suurempaan osuuteen edeltäviin tutkimuksiin verrattuna. Näiden tekijöiden todettiin olevan leikkauksen jälkeisen eteisvärinän itsenäisiä riskitekijöitä vasemman eteisen laajentuman ja päivystyksellisen hoidontarpeen ohella. Myös erot tutkimuksen valintakriteereissä ja aiempaa tarkempi diagnostiikka saattavat selittää korkeita eteisvärinän esiintyvyyslukuja. Myöhaistamponaatioiden puolestaan todettiin olevan yleisempiä nuoremmilla, yleisesti ottaen terveemmillä potilailla, joille tehtiin läppäkirurgisia toimenpiteita. Korkea leikkausta edeltävä hemoglobiiniarvo ja yhden läpän leikkaus olivat itsenäisiä myöhäistamponaatioiden riskitekijoitä. Myös aiemmissa tutkimuksissa on havaittu myöhäistamponaatioiden liittyvän erityisesti läppäkirurgiaan, minkä on arveltu johtuvan näiden toimenpiteiden jälkihoitoon tavanomaisesti liittyvästä verenohennuslääkityksestä. Väitöskirjatyössä havaitun, aiempaa korkeamman myöhäistamponaatioiden esiintyvyyden taustalla saattaa myös olla läppätoimenpiteiden suurentunut osuus kaikista sydänkirurgisista toimenpiteistä tai yksikön leikkauksen jälkeinen dreenihoitoprotokolla. Leikkauksen jälkeisiä infektioita ilmeni noin 10 %:lla sydänkirurgisista potilaista, ja toistuvien hyperglykemioiden todettiin liittyvän merkitsevästi infektiokomplikaatioihin. Infektioiden lisäksi toistuvat hyperglykemiajaksot liittyivät leikkauksenjälkeisiin aivohalvauksiin sekä lisääntyneeseen lyhyen aikavälin kuolleisuuteen. Tutkimusyksikössa noudatettuun tiukkaan verensokeritason säätelyyn ei todettu liittyvän merkittäviä haittavaikutuksia. Seerumin triglyseridit ja LDL-kolesterolitaso olivat merkittäviä pitkän aikavälin kuolleisuuden riskitekijöitä vatsa-aortan aneurysman vuoksi hoidetuilla potilailla, kun taas Extended Friedewald -neuroverkon avulla määritetty IDL-kolesteroli vaikutti olevan merkittavä suojaava tekijä. Lisaksi IDL-kolesterolimäärityksillä pystyttiin täydentämään vatsa-aortan aneurysmien vuoksi hoidettujen potilaiden riskin ennustamista. Lopuksi seerumin korkeampi apolipoproteiini A1-pitoisuus vaikutti olevan yhteydessä ennemmin ohitusleikkausta vaatineeseen sepelvaltimotautiin kuin kajoavasti hoidettuun ääreisvaltimosairauteen.The high-risk nature of cardiovascular surgical patients has become accentuated by the concomitant development of surgical techniques and perioperative care as well as the evolution of other non-surgical invasive procedures and conservative treatment, and by the ageing of the population, resulting in increasingly morbid patients being referred for surgery. In order to optimise the postoperative outcomes, it is now increasingly crucial to understand the role of risk factors in and the characteristic complications of cardiovascular surgery. Firstly, the present thesis studies the occurrence, presentation and predisposing factors of three essential complications in cardiac surgery - postoperative atrial fibrillation, late cardiac tamponade and postoperative infections. Secondly, it ascertains and compares the serum lipid profiles of patients treated for abdominal aortic aneurysms, coronary artery disease and peripheral artery disease and investigates the association of serum lipids with long-term survival in abdominal aortic aneurysm patients. The lipid analyses also include more contemporary lipid parameters estimated computationally with a neural network model, the Extended Friedewald Formula. The patients included in the thesis were treated in the Heart Hospital and the Vascular Surgical Division at Tampere University Hospital between 2001 and 2014. Data was mainly collected from the units' respective databases, Kardio and Vascuset, and from the Tampere University Hospital patient record database. Laboratory values were retrieved from the Fimlab Laboratories Ltd database. The data was analysed retrospectively. A total of 1,356 cardiac surgery, 498 abdominal aortic aneurysm and 280 peripheral artery disease patients were investigated. The incidences of postoperative atrial fibrillation (51%) and late postoperative tamponade or pretamponade (6.2%) were significantly higher than those reported before. The higher occurrence of atrial fibrillation could be due to factors such as a higher median age, a higher prevalence of previous atrial fibrillation and a greater proportion of valvular procedures in the present study compared to earlier research, as these, along with larger left atrium size and emergency surgery, were found to be independent predisposing factors for the condition. Other potential explanations may be linked to the refined inclusion criteria of the present study or to improved diagnostics. Late tamponade, in turn, was most common in younger, generally healthier patients typically undergoing valvular surgery. Independent risk factors included single-valve surgery and a higher preoperative haemoglobin level. The role of valve surgery as a risk factor for late tamponade has been previously established and is suspected to be associated with a concurrent need for anticoagulant therapy. Potential explanations for the higher incidence of late tamponade could lie in the increased proportion of valve procedures in the present study or in the postoperative chest tube management protocols. Ten per cent of the cardiac surgical patients suffered from postoperative infections, and repeated hyperglycaemic episodes were found to be significantly associated with these complications. Increased rates of postoperative stroke and greater short-term mortality were also found in patients with repeated hyperglycaemia episodes, and strict glycaemic control was found to be safe in cardiac surgical patients. In patients treated invasively for abdominal aortic aneurysms, serum triglycerides and low-density lipoprotein cholesterol were associated with increased and intermediate-density lipoprotein cholesterol derived by the Extended Friedevald Formula with decreased long-term mortality. Furthermore, the latter was discovered to significantly complement risk prediction in patients treated for abdominal aortic aneurysms. The findings concerning traditional lipid parameters concurred with previous evidence. Finally, higher serum apolipoprotein A1 levels appeared to be associated with coronary artery disease requiring surgical treatment rather than invasively treated peripheral artery disease