Biomarkers and risk scores predicting mortality and acute kidney injury after cardiac surgery

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-5120-9
Title: Biomarkers and risk scores predicting mortality and acute kidney injury after cardiac surgery
Author: Petäjä, Liisa
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Medicine, Department of Anaesthesiology, Intensive care and Pain Medicine
Doctoral Program in Clinical Research
Department of Cardiac Surgery, Heart and Lung Centre, Helsinki University Hospital
Division of Medicine, Akershus University Hospital, Helsinki
Date: 2019-05-17
Belongs to series: URN:ISSN:978-951-51-5121-6
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-5120-9
http://hdl.handle.net/10138/301311
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Annually world-wide, 17.7 million people die of cardiovascular diseases. Cardiac surgery is performed to improve patients’ prognosis and alleviate their symptoms. However, these challenging procedures have inherent risks, including cardiac and renal injury. The objective of this study was to investigate, by biomarkers and risk models, cardiac surgery-related cardiac and renal morbidity, and their association with prognosis. A systematic search, review and meta-analysis were performed to find out the relationship of postoperative injury markers after coronary artery bypass grafting (CABG), and mortality. Additionally, two cohorts, 428 CABG and 220 other cardiac surgical patients, were enrolled to a prospective study. The associations of pre- and postoperative high-sensitivity troponin (hs-TnT) with postoperative major adverse events (MAE) and mortality were explored. Whether these biomarkers offer additive information for an established risk model, EuroSCORE II, was detected. Acute kidney injury (AKI) was defined by complete Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) criteria including serum creatinine and urine output (UO). The associations of AKI stages and the separate criteria with long-term mortality was assessed in the two cohorts as one. Finally, a recently published risk model predicting cardiac surgery-associated AKI (CSA-AKI), named AKI Risk Score, was validated in this cohort. The potential benefit of adding preoperative biomarkers, hs-TnT and N-terminal pro-B-type natriuretic peptide (NT-proBNP), to AKI Risk Score, was evaluated. Postoperative CK-MB releases after cardiac surgery were related to increased mortality until 3 years. Even though troponins seemed better predictors, the assays lack standardization, and this remains a problem in generalizing the results. Elevated preoperative hs-TnT determined the meaning of first postoperative day hs-TnT in all cardiac surgery. It was related to long-term mortality regardless of postoperative hs-TnT in cardiac surgery other than plain CABG. Adding hs-TnT to EuroSCORE II yielded to better prediction of MAE in all cardiac surgery, and to better prediction of half-a-year mortality in at least cardiac surgery other than plain CABG. AKIs, diagnosed by separate criteria of KDIGO, were all associated with 2.5-year mortality, even AKI diagnosed by only urine output. AKI by KDIGO stages was associated with increased mortality, related to severity. The excess mortality associated with AKI was not predicted by EuroSCORE-based risk of mortality or risk factors for AKI. AKI Risk Score performed acceptably in Finnish cardiac surgical patients. Adding preoperative biomarkers to the score yielded to no clear clinical benefit. A thorough analyses of the added value of the biomarkers, by risk assessment plot and estimation of net benefit, is warranted to reveal true potential of the biomarkers.Vuosittain jopa 17.7. miljoonaa ihmistä menehtyy sydän- ja verisuonisairauksiin. Sydänleikkauksilla pystytään parantamaan potilaiden ennustetta ja lievittämään oireita. Toisaalta kirurgiaan liittyy riskejä. Tässä tutkimuksessa pyrittiin selvittämään sydänkirurgiaan liittyvien sydän- ja munuaisvaurioiden ennustamista sekä näiden vaurioiden yhteyttä potilaiden kuolleisuuteen. Ensin asiaa selvitettiin luokittelemalla ja yhdistelemällä vuosina 1990-2008 julkaistut tieteelliset artikkelit, jotka käsittelivät sydänlihaksen vauriota sydänleikkauksen jälkeen ja tämän yhteyttä potilaiden kuolleisuuteen. Sitten tehtiin 648 sydänleikkauspotilaan kohorttitutkimus. Potilaiden verinäytteistä analysoitiin sydänlihaksen vaurion ja toiminnanvajauksen merkkiaineita, ns. biomarkkereita. Potilaat arvioitiin kuolleisuuden ja munuaisvaurion riskipisteytysten, EuroSCORE II:n ja AKI Risk Score:n mukaan. Leikkauksen jälkeen seurattiin kehittyviä haittatapahtumia, erityisesti munuaisvauriota ns. KDIGO-luokituksella. Luokitus perustuu virtsamäärän vähenemiseen ja veren munuaismerkkiaineen, kreatiniinin, nousuun. Sydänlihasvauriotulokset: Vanhemman sydänlihasbiomarkkerin, CK-MB:n, kohoaminen veressä leikkauksen jälkeen ennusti potilaalle lisääntynyttä kuoleman riskiä seuraavan kolmen vuoden ajan. Uudemmat merkkiaineet, troponiinit, ovat todennäköisesti parempia, mutta lukuisat erilaiset määritysmenetelmät estävät eri tutkimusryhmien tulosten vertailua ja yhdistämistä. Leikkausta edeltävä troponiinitaso määritti paremmin potilaan pitkäaikaiskuolleisuuden riskiä kuin leikkauksen jälkeinen taso. Troponiinimäärityksien lisääminen EuroSCORE II-riskiluokitukseen paransi haittatapahtumien ennustamista kaikessa sydänkirurgiassa ja kuolleisuuden ennustamista muussa sydänkirurgiassa kuin sepelvaltimokirurgiassa. Munuaisvauriotulokset: Munuaisvaurio diagnosoituna KDIGO-luokituksella oli yhteydessä lisääntyneeseen kuolleisuuteen 2,5 vuoden sisällä toimenpiteestä. Erillisistä luokituksen kriteereistä, myös virtsamäärän väheneminen oli yhteydessä lisääntyneeseen kuolleisuuteen. Aiemmin tätä kriteeriä on pidetty sydänkirurgiassa merkityksettömänä. Lisääntynyt kuolleisuus ei ollut selitettävissä EuroSCORE II-riskipisteytyksellä eikä munuaisvaurion riskitekijöillä, vaan se oli itsenäisesti yhteydessä ilmaantuneeseen munuaisvaurioon. AKI Risk Score-riskipisteytys ennusti tyydyttävästi tutkimuspotilaiden munuaisvauriota. Sydämen vajaatoiminnan tai vaurion biomarkkerien yhdistäminen AKI Risk Score-pistetykseen paransi vain marginaalisesti munuaisvaurion ennustamista. Lisälöydöksenä havaittiin uudempien statististen menetelmien käytön estävän virheellisiä positiivisia tulkintoja.
Subject: lääketiede
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record