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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2021.tde-09122021-133633
Document
Author
Full name
Maria Francilene Silva Souza
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Title in Portuguese
Elementos hemodinâmicos e de resposta inflamatória e seu papel prognóstico no contexto do tratamento cirúrgico em pacientes pediátricos com cardiopatia congênita e hipertensão pulmonar
Abstract in Portuguese
Alterações estruturais e funcionais estão presentes na circulação pulmonar em pacientes com comunicações cardíacas congênitas. A inflamação tem um papel primordial no remodelamento vascular pulmonar que acompanha esta condição. Todo este processo tem implicação na indicação cirúrgica e no padrão hemodinâmico pulmonar no período pós-operatório imediato e tardio. Informações sobre a relação entre hemodinâmica pulmonar pós-operatória, inflamação e desfechos de curto, médio e longo prazo, em pacientes pediátricos submetidos a cirurgia, são escassas. Desta forma, este estudo teve por objetivo investigar em pacientes pediátricos, no contexto do tratamento cirúrgico, possíveis relações entre hemodinâmica pulmonar, elementos de resposta inflamatória e eventos clínicos no período pós-operatório. Além disso, identificar possíveis preditores de pressão arterial pulmonar persistentemente alterada após a alta hospitalar. MÉTODOS: Estudo do tipo prospectivo, de coorte, com observações de caráter longitudinal, envolvendo a comparação entre grupos hemodinâmicos. A coleta de dados ocorreu entre os anos de 2016 e 2018. O protocolo do estudo foi aprovado pela Comissão de Ética para Análise de Projetos de Pesquisa (CAPPesq 4324/15/151) e teve o suporte financeiro da Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP Processo nº 2016/21587-5). Foram incluídas 40 crianças. A idade variou entre quatro e 35 meses (mediana de 11 meses), sendo 63% com síndrome de Down, todas submetidas ao tratamento cirúrgico de correção do defeito do septo átrio ventricular (60%) ou comunicação interventricular (40%). A coleta dos dados clínicos, cirúrgicos, laboratoriais e hemodinâmicos ocorreu durante o período de internação. A ecocardiografia transtorácica foi realizada seis meses após a correção cirúrgica para determinação não invasiva da pressão arterial pulmonar. A resposta inflamatória foi avaliada pela análise de 36 marcadores séricos específicos, na condição basal, quatro e 24 horas após o término da circulação extracorpórea, além de elementos celulares e humorais pesquisados habitualmente na rotina assistencial. No período pós-operatório, os pacientes ficaram monitorizados com cateter em artéria pulmonar e pressão arterial sistêmica invasiva por 72 horas. A razão entre as pressões médias arteriais pulmonar e sistêmica foi mensurada no período pós-operatório e a média dos quatro primeiros valores (PMAP/PMASPOI) com medidas obtidas a cada duas horas na unidade de cuidados intensivos, foi usada para categorizar os pacientes em dois grupos: PMAP/PMASPOI < 0,40 (22 pacientes) e PMAP/PMASPOI > 0,40 (18 pacientes). Eventos Cardiorrespiratórios e Hemodinâmicos Relevantes (ECRHR) foram definidos antes do início do projeto como uma conjunção de alterações cardiocirculatórias e respiratórias importantes que tivessem início com o aumento da pressão pulmonar. RESULTADOS: A situação hemodinâmica pulmonar observada nas primeiras seis horas após a cirurgia (PMAP/PMASPOI) correlacionou com os dados obtidos no centro cirúrgico (p < 0,001) e antecipou a curva pressórica registrada nos 2,5 dias subsequentes (p < 0,001). Na comparação entre grupos, cinco marcadores inflamatórios se mostraram elevados no grupo PMAP/PMASPOI > 0,40 comparativamente ao grupo PMAP/PMASPOI < 0,40: G-CSF (p=0,040), IL1-RA (p = 0,020), IL-6 (p=0,003), IL-21(p=0,047) e volume plaquetário médio (p=0,018). A condição PMAP/PMASPOI > 0,40 e o nível sérico elevado da proteína MIF no período pós-operatório imediato mostraram-se preditores de ECRHR (hazard ratio e IC 95%, respectivamente, 5,07 (1,10 - 23,45), p=0,038, e 3,29 (1,38 7,88), p < 0,001). Os ECRHR ocorreram em 27,5% dos pacientes e influenciaram o tempo de ventilação mecânica (p < 0,001). A condição PMAP/PMASPOI > 0,40 foi preditora de pressão sistólica arterial pulmonar elevada (> 30 mmHg, pela ecocardiografia) seis meses após a cirurgia (hazard ratio 7,50 (1,72 32,80), p=0,007). CONCLUSÕES: O padrão de comportamento hemodinâmico pulmonar foi identificado no início do período pós-operatório e correlacionou-se com parâmetros hemodinâmicos do centro cirúrgico ao final da circulação extracorpórea. PMAP/PMASPOI > 0,40 correlacionou-se com níveis circulantes de marcadores inflamatórios mensurados tanto no período pré como no pós-operatório imediato: IL-6, IL1-RA, G-CSF, IL-21 e volume plaquetário médio. O comportamento hemodinâmico inicial e o nível da proteína MIF na quarta hora correlacionam-se com Eventos Cardiorrespiratórios Hemodinâmicos Relevantes. A evolução da pressão arterial pulmonar seis meses após o tratamento cirúrgico pode ser prevista a partir do comportamento hemodinâmico pulmonar no período pós-operatório imediato
Title in English
Hemodynamic and inflammatory response elements and their prognostic role in the context of surgical treatment in pediatric patients with congenital heart disease and pulmonary hypertension
Abstract in English
Structural and functional changes are present in the pulmonary circulation in patients with congenital cardiac communications. Inflammation, which comes alongside with this condition, plays a major role in pulmonary vascular remodeling. This process has implications for the surgical indication and for the pulmonary hemodynamic performance, both in the immediate and late postoperative period. There is currently little information on the correlation among postoperative pulmonary hemodynamics, inflammation, and outcomes in pediatric patients undergoing surgery. Thus, this study aimed at investigating relationships among pulmonary hemodynamics, elements of inflammatory response, and clinical events in the postoperative period in pediatric patients undergoing surgical treatment. Furthermore, this study also aimed at identifying possible predictors of late persistent changes in pulmonary arterial pressure after hospital discharge. METHODS: Prospective, cohort study with longitudinal observations involving comparison between hemodynamic groups. Data were collected from November 2016 to October 2018. The study protocol was approved by the Ethics Committee for Analysis of Research Projects (CAPPesq 4324/15/151) with the financial support of the Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP - Process nº 2016 / 21587-5). Forty children were included. The age ranged from four to 35 months (median 11 months), 63% of whom had Down syndrome. They underwent surgical treatment to correct either the atrioventricular septal defect (60%) or the ventricular septal defect (40%). The collection of clinical, surgical, laboratory, and hemodynamic data occurred during the hospitalization period. Transthoracic echocardiography was performed six months after surgical correction for noninvasive determination of pulmonary arterial pressure. The inflammatory response was assessed at baseline (before surgical procedure) and 4 hours and 24 hours after the end of cardiopulmonary bypass - by the analysis of 36 specific serum markers. In addition, cellular and humoral elements were also investigated as part of the hospital routine. Postoperatively, pulmonary and systemic pressure were monitored with invasive indwelling catheters for 72 hours. The pulmonary/systemic mean arterial pressure ratio was also obtained. The mean of the first four values (PMAP/PMASPOI), with measurements obtained every two hours in the ICU, was used to categorize the patients into two groups: PMAP/PMASPOI < 0.40 (22 patients) and PMAP/PMASPOI > 0.40 (18 patients). The relevant cardiorespiratory and hemodynamic events were defined prior to the study as a composite of major cardiocirculatory and respiratory disturbances. RESULTS: The pulmonary hemodynamic performance observed in the first six hours after surgery (PMAP/PMASPOI) was correlated with data obtained in the operating room (p < 0.001) and anticipated the pressure curve recorded in the 2.5 days (p <0.001). As for the comparison between hemodynamic groups, it was observed that five inflammatory markers were shown to be elevated in patients with PMAP/PMASPOI > 0.40: G-CSF (p=0.040), IL1-RA (p=0.020), IL-6 (p=0.003), IL-21 (p=0.047) and mean platelet volume (p=0.018). The PMAP/PMASPOI > 0.40 condition and the elevated serum level of the MIF protein in the immediate postoperative period were shown as predictors of relevant cardiorespiratory and hemodynamic events (hazard ratio with 95% CI, respectively, 5.07 (1.10 - 23.45), p=0.038, and 3.29 (1.38 - 7.88), p < 0.001). Besides, relevant cardiorespiratory and hemodynamic events influenced the time of mechanical ventilation (p < 0.001). The PMAP/PMASPOI > 0.40 was a predictor of elevated pulmonary arterial systolic pressure (> 30 mmHg, by echocardiography) six months after surgery (hazard ratio 7.50 (1.72 - 32.80), p=0.007). CONCLUSIONS: The pattern of pulmonary hemodynamic performance was identified at the beginning of the postoperative period and correlated with hemodynamic parameters in the operating room at the end of cardiopulmonary bypass. PMAP/PMASPOI > 0.40 was correlated with circulating levels of inflammatory markers measured both before surgery and in the immediate postoperative period as IL-6, IL1-RA, G-CSF, IL-21, and mean platelet volume. The initial postoperative hemodynamic performance and the level of the MIF protein four hours postoperatively were correlated with relevant hemodynamic and cardiorespiratory events. The evolution of pulmonary arterial pressure six months after surgery can be predicted by taking into consideration the pulmonary hemodynamic performance in the immediate postoperative period
 
Publishing Date
2021-12-14
 
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