Em procedimentos cardiovasculares podemos classificar as seguintes situações de alto risco neurológico em que a monitorização neurofisiológica pode contribuir:
Procedimentos com alto risco de AVC ou infarto medular: em procedimentos com risco de AVC acima de 5% (típico em trocas valvares, procedimentos de raiz de aorta ou aorta ascentende): a monitorização com EEG e SSEP tem alta sensibilidade para identificar eventos de hipoperfusão (14, 15, 16), o que dá oportunidade para medidas corretivas (como manejo de PA ou revisão de estratégia de canulação em procedimentos "on-pump") ou modificação da conduta no pós-operatório imediato (dirigindo paciente a exames de imagem para avaliar indicação de trombectomia ao invés de transferir o paciente sedado e intubado para UTI). Em procedimentos de aorta descendente há alto risco de infarto medular e a monitorização com potenciais motores orienta o manejo de pressão arterial, a necessidade de implante seletivo de intercostais ou drenagem liquórica.
Procedimentos com "Bypass", hipotermia profunda ou parada cardiocirculatória: há alto risco de Delirium ou deterioração neurológica relacionados a neuroproteção insuficiente (a MNIO permite ajustar a hipotermia ao silêncio elétrico cerebral, uma medida mais direta do metabolismo) ou eventos de hipoperfusão generalizada que podem ser críticos mesmo durante episódios de hipotensão leve, especialmente em pacientes com doença cerebrovascular prévia e considerando que a autorregulação do fluxo sanguíneo cerebral está frequentemente comprometida nessa população (Juliana R Caldas, 2018).
Riscos relacionados ao shunt ou sua ausência em endarterectomias: a MNIO permite identificar a necessidade de shunt em cada indivíduo.
Na Universidade de Pittsburgh, onde a neurofisiologia Intra-operatória é usada rotineiramente em procedimentos cardiovasculares de alto risco, os critérios para a monitorização são detalhados no slide a seguir.
Já no Brasil, apenas em endarterectomia, justamente a indicação onde os riscos são mais baixos que as demais, encontramos uma pequena fração de cirurgiões que usam a monitorização neurofisiológica.
Uma das razões para a baixa adoção da MNIO mesmo em cirurgias de alto risco talvez seja essa que o Dr Ibrahim Sultan, cirurgião cardiovascular de Pittsburgh, apontou durante uma discussão em um curso de MNIO Cardiovascular promovido pela UPMC em 2023: "They just want alive patients" (veja vídeo abaixo).
Em procedimentos de Aorta ou outros procedimentos de alto risco, particularmente em centros onde o volume de cirurgias é menor, o alto risco não se limita ao sistema nervoso. O alto risco de mortalidade obscurece o risco neurológico. Nesse contexto, a tarefa de mostrar o valor da monitorização neurofisiológica é um desafio ainda maior.
Os riscos de AVC em maior detalhe
Procedimentos cirúrgicos aumentam o risco de AVC durante a intervenção e esse risco persiste elevado até os primeiros 30 dias após a cirurgia. Por isso definimos como “período perioperatório” esse intervalo até 30 dias ao tratar de epidemiologia do AVC. Estima-se que AVCs no período perioperatório correspondam a 6% de todos os AVCs (J Stroke 2019), com 50% desses se manifestando no primeiro dia pós-operatório.
Nas cirurgias em geral, o risco de AVC perioperatório aumenta com a idade mas não chega a 1%. Já em cirurgias cardíacas ou neurológicas esse risco é ao menos duas vezes maior e em certos procedimentos e populações de maior risco (revascularização coronária combinada a abordagem intracardíaca valvar ou outra), complicações cerebrovasculares podem alcançar 16%, metade desse índice manifestado como AVC ou EIT bem definidos e outra metade manifestado como deterioração intelectual (Stroke 1999).
O AVC intra-hospitalar tem mortalidade maior que o extra-hospitalar. Algumas razões que explicam esse aumento:
Atraso maior entre o evento e sua detecção
Indefinição do horário do evento restringe a indicação de procedimentos de trombólise
O exame neurológico é limitado para definir o acometimento clínico e sua gravidade em pacientes sedados.
Em cirurgias cardíacas, como muitos pacientes são transferidos à UTI sedados e intubados, o atraso na detecção é ainda maior e o AVC é detectado após o primeiro dia em 74% (Amundson, J Stroke Cerebrovasc Dis. 2020), o que contribui para uma mortalidade 12.7 vezes maior (J Stroke Cerebrovasc Dis. 2020)
Como a monitorização neurofisiológica pode contribuir na prevenção de eventos e redução da morbidade e mortalidade de eventos cardiovasculares?
Com monitorização de parâmetros neurofisiológicos durante cirurgias cardíacas de alto risco, ganhamos alta sensibilidade para detecção de eventos de hipoperfusão cerebral ou medular no intra-operatórios, cuja interpretação no contexto da etapa cirúrgica e demais parâmetros monitorizados traz potencial de reversão rápida por estratégias como as seguintes:
Mudança em alvo de PAM ou aumento do grau de hipotermia como estratégia de neuroproteção.
Ao se usar circulação extracorpórea: Revisão de estratégias de canulação e clampeamento ou parâmetros de perfusão extracorpórea.
Em arco aórtico: antes de assumir que houve evento embólico distal, explorar território imediatamente distal ao campo cirúrgico em busca de extensão de dissecção ou trombos.
Em aorta descendente: testes de provocação ou detecção de eventos de isquemia medular podem orientar estratégia cirúrgica, apontar necessidade de reimplante seletivo de intercostais ou orientar novo alvo de PAM ou drenagem liquórica mesmo nos primeiros 2 ou 3 dias de pós-operatório, prazo habitual para restabelecimento de fluxo medular através de circulação colateral.
Mesmo que não seja possível reverter o evento ou mudar a estratégia cirúrgica, o registro do horário em que o evento foi detectado neurofisiologicamente (horário "Last Electrically Well" - J Stroke Cerebrovasc Dis 2020), o que equivale ao parâmetro "Last Seen Well" (NEJM 2018), é fundamental para definir se pode ser indicado o procedimento de trombectomia na janela de 6 a 24 horas após o evento (Suplemento NEJM 2017).
A detecção de um evento intra-operatório muda também o planejamento pós-operatório. Ao invés de transferir o paciente para a UTI sedado e intubado, o paciente pode ser dirigido antes para exames de imagem em triagem para procedimentos de trombectomia, por exemplo, e os achados neurofisiológicos também podem indicar mudanças no manejo de pressão arterial durante a estadia na UTI.
EEG e SSEP para otimizar a Neuroproteção
Além de eventos embólicos ou de hipoperfusão, outro mecanismo de lesão significativo decorre de neuroproteção insuficiente quando se escolhe hipotermia profunda.
A monitorização neurofisiológica permite otimizar a neuroproteção: ao definir o momento de parada cardiocirculatória com base no silêncio elétrico cerebral, a neuroproteção é mais segura, e em geral mais rápida, do que a baseada apenas na temperatura nasofaríngea (Ann Thorac Surg 2001).
Stecker demonstrou que o silêncio elétrico cerebral foi obtido na temperatura nasofaríngea média de 17.8 graus com 4 graus de desvio padrão, de tal maneira que para garantir silêncio elétrico cerebral em todos 109 pacientes de seu estudo seria necessário resfriamento até 12.5 graus por 50 minutos.
Mesmo seguindo as recomendações de consenso sobre tempos de duração segura de parada cardiocirculatória (Ann Cardiothorac Surg 2013), com base no trabalho de Stecker se pode estimar que em uma parcela significativa dos pacientes o metabolismo cerebral estará em níveis que os sujeitam a lesão cerebral por neuroproteção insuficiente.
A propósito, o Guideline de 2013 do grupo "CORE" citou os trabalhos de Stecker e usou o EEG ao propor tempos seguros de parada cardiocirculatória de acordo com o grau de hipotermia:
"We have proposed four temperature ranges for hypothermia, based on EEG and metabolism studies of the brain. It is hoped that by standardizing this nomenclature and associated operative details, the impact of HCA on patient outcomes can be evaluated in a more consistent manner."
Abaixo uma lista de marcadores neurofisiológicos e temperaturas médias e desvios padrão associados a seu surgimento ou desaparecimento.
EEG (surgimento de atividade periódica): 29.6±3°C
EEG (surgimento de surto-supressão): 24.4±4°C
SSEP (desaparecicmento de N20-P22): 21.4±4°C
EEG (silêncio elétrico cerebral): 17.8±4°C
SSEP (desaparecimento de N13): 17.3±4°C
Faixas de hipotermia (nasofaríngea) e tempos considerados seguros
Hipotermia profunda ("Profound"): ≤14 °C (para 30-40 minutos de parada cardiocirculatória)
Hipotermia intensa ("Deep"): 14.1-20 °C (20-30 minutos)
Hipotermia moderada: 20.1-28 °C (10-20 minutos)
Hipotermia leve: 28.1-34 °C (<10 minutos)
Entre os procedimentos cardiovasculares, quais os de maior risco?
Em estudo alemão com dados de mais de 16 mil cirurgias, procedimentos de válvula aórtica tiveram incidência de AVC em 4.8%, Mitral de 8.8%, revascularização coronária (CABG) de 3.8% e "off-pump" CABG 1.9% (Ann Thorac Surg. 2003).
Em estudo citado em revisão no NEJM, entre 388 pacientes com AVC após CABG, em 62% o mecanismo foi embólico (1/3 desses com oclusão de tronco arterial, responsáveis por 90% da mortalidade), em 9% foi hipoperfusão, 10% múltiplo e 15% não-classificado. Em 45% o AVC se manifestou no primeiro dia do PO e em 55% se manifestou após o paciente acordar sem déficit da anestesia, do segundo dia em diante (NEJM 2007).
Além disso, muitos AVCs perioperatórios não chegam a se manifestar como déficit neurológico focal e só são identificados tardiamente. Em meta-análise que incluiu 2632 procedimentos (J Am Heart Assoc 2019), AVCs silenciosos (SBI), detectados por DWI, foram 14 vezes mais comuns que déficits focais (FND), com uma média de 3 novas lesões visíveis à RM-DWI nos procedimentos com evento.
O risco de AVCs silenciosos foi maior em procedimentos de válvula aórtica transcateter (71% em implante transcateter [TAVI] e 44% em substituição transcateter [AVR]), 25% em CABG, 14% em cateterismo de coronárias, 14% em off-pump CABG, 39% no grupo de cirurgias cardiotorácicas total. A fração com déficits focais detectáveis em relação à fração com detecção de infarto ao exame de imagem foi maior em procedimentos de válvula aórtica (22%) e revascularização miocárdica off-pump (21%) [J am Heart 2019].
Disponibilizo a seguir uma apresentação de slides que espero sejo útil para que neurofisiologistas demonstrem a cirurgiões cardiovasculares o valor da MNIO. Os slides tiveram como base o Curso da UPMC 2023, que recomendo! A UPMC promove regularmente cursos em MNIO cardiovascular e sua equipe é liderada pelos Dr Partha Thirumala e Jeffrey Balzer.
Referências:
1 Wolman RL, Nussmeier NA, Aggarwal A, Kanchuger MS, Roach GW, Newman MF, Mangano CM, Marschall KE, Ley C, Boisvert DM, Ozanne GM, Herskowitz A, Graham SH, Mangano DT. Cerebral injury after cardiac surgery: identification of a group at extraordinary risk. Multicenter Study of Perioperative Ischemia Research Group (McSPI) and the Ischemia Research Education Foundation (IREF) Investigators. Stroke. 1999 Mar;30(3):514-22. doi: 10.1161/01.str.30.3.514. PMID: 10066845. Nota: estudo prospectivo em 24 instituições que avaliou 273 pacientes submetidos a revascularização coronária combinada a abordagem intracardíaca (50% substituição aórtica, 28% mitral, 22% aneurismectomia, abordagem de aorta proximal, abordagem combinada Ao+Mi, ou abordagem de CIA, CIV), 43 (15.8%) apresentaram complicação neurológica, sendo 8.4% do tipo I (Morte, AVC, EIT) e 7.3% do tipo II (deterioração intelectual persistente em 17 e convulsões em 3).
2. Bucerius J, Gummert JF, Borger MA, Walther T, Doll N, Onnasch JF, Metz S, Falk V, Mohr FW. Stroke after cardiac surgery: a risk factor analysis of 16,184 consecutive adult patients. Ann Thorac Surg. 2003 Feb;75(2):472-8. doi: 10.1016/s0003-4975(02)04370-9. PMID: 12607656. Nota: em 16.184 cirurgias cardíacas consecutivas na Universidade de Leipzig, observou-se risco de AVC de 4.6% (citaram outros estudos com até 6% de indicência), sendo 1.9% para "beating-heart" CABG, 3.8% para CABG, 4.8% para cirurgia de Aorta, 8.8% Mitral, 9.7% para abordagem valvar dupla ou tripla.
3. Selim M. Perioperative stroke. N Engl J Med. 2007 Feb 15;356(7):706-13. doi: 10.1056/NEJMra062668. PMID: 17301301. Nota: entre 388 pacientes com AVC após CABG, em 62% o mecanismo foi embólico, em 9% foi hipoperfusão, 10% múltiplo e 15% não-classificado. Em 45% o AVC se manifesta no primeiro dia do PO e em 55% se manifesta após o paciente acordar sem déficit da anestesia, do segundo dia em diante.
4. Indja B, Woldendorp K, Vallely MP, Grieve SM. Silent Brain Infarcts Following Cardiac Procedures: A Systematic Review and Meta-Analysis. J Am Heart Assoc. 2019 May 7;8(9):e010920. doi: 10.1161/JAHA.118.010920. PMID: 31017035; PMCID: PMC6512106. Nota: Meta análise que incluiu 2632 procedimentos encontrou, por DWI, infarto silencioso (SBI) em 951(36.1%) e déficit focal(FND) em 67(2.55%): 14 vezes mais SBI que FND. O número médio de lesões em DWI foi de 3.38 ± 2.01. O risco foi maior em procedimentos de válvula aórtica (71% em TAVI e 44% em AVR), 25% em CABG, 14% em cateterismo de coronárias, 14% em off-pump CABG, 39% no grupo de cirurgias cardiotorácicas total. O risco de FND para SBI foi maior em AVR (22%) e off-pump CABG (21%).
5. Al-Hader R, Al-Robaidi K, Jovin T, Jadhav A, Wechsler LR, Thirumala PD. The Incidence of Perioperative Stroke: Estimate Using State and National Databases and Systematic Review. J Stroke. 2019 Sep;21(3):290-301. doi: 10.5853/jos.2019.00304. Epub 2019 Sep 30. PMID: 31590473; PMCID: PMC6780011.
6. Amundson B, Hormes J, Katema A, Rathakrishnan P, Edwards JK, Esper G, Binongo J, Lasanajak Y, Keeling B, Halkos M, Nahab F. Timing of Recognition for Perioperative Strokes Following Cardiac Surgery. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2020 Dec;29(12):105336. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.105336. Epub 2020 Sep 30. PMID: 33007681.
7. Patel BM, Reinert NJ, Al-Robaidi K, Gao X, Fabio A, Esper SA, Muluk V, Jadhav A, Thirumala PD. Independent Predictors of Perioperative Stroke-Related Mortality after Cardiac Surgery. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2020 May;29(5):104711. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.104711. Epub 2020 Mar 14. PMID: 32184023. Nota: In addition, perioperative stroke confers a 6 times greater risk of perioperative all-cause mortality and a 12.7 times greater risk of perioperative stroke related mortality in the cardiac surgical population
8. Anetakis KM, Dolia JN, Desai SM, Balzer JR, Crammond DJ, Thirumala PD, Castellano JF, Gross BA, Jadhav AP. Last Electrically Well: Intraoperative Neurophysiological Monitoring for Identification and Triage of Large Vessel Occlusions. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2020 Oct;29(10):105158. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.105158. Epub 2020 Jul 29. PMID: 32912500.
9. Stecker MM, Cheung AT, Pochettino A, Kent GP, Patterson T, Weiss SJ, Bavaria JE. Deep hypothermic circulatory arrest: I. Effects of cooling on electroencephalogram and evoked potentials. Ann Thorac Surg. 2001 Jan;71(1):14-21. doi: 10.1016/s0003-4975(00)01592-7. PMID: 11216734.
10. Yan TD, Bannon PG, Bavaria J, Coselli JS, Elefteriades JA, Griepp RB, Hughes GC, LeMaire SA, Kazui T, Kouchoukos NT, Misfeld M, Mohr FW, Oo A, Svensson LG, Tian DH. Consensus on hypothermia in aortic arch surgery. Ann Cardiothorac Surg. 2013 Mar;2(2):163-8. doi: 10.3978/j.issn.2225-319X.2013.03.03. PMID: 23977577; PMCID: PMC3741830.
11. Stecker MM, Keselman I. Monitoring cardiac and ascending aortic procedures. Handb Clin Neurol. 2022;186:395-406. doi: 10.1016/B978-0-12-819826-1.00009-0. PMID: 35772898.
Notas: situações de alto risco neurológico em cirurgias cardiovasculares onde a monitorização com EEG e SSEP pode contribuir na estratégia cirúrgica.
a) Em pacientes com patologia cerebrovascular severa, mesmo leves quedas de PAM durante a indução podem resultar em hipoperfusão cerebral.
"In patients with known severe cerebrovascular disease, even relatively small changes in blood pressure that might occur during intubation and the induction of anesthesia may produce cerebral hypoperfusion"
b) Durante canulação de Aorta, onde frequentemente se usa redução de PA para manejo de sangramento.
"It should also be noted that during aortic cannulation the blood pressure is often lowered transiently to reduce bleeding and if this period of hypotension is prolonged, then it may increase the risk for cerebral injury".
"Once the chest is opened, it is important to monitor carefully during the placement of the aortic cannula and the cross-clamping of the aorta while watching the blood pressure carefully".
c) Ao iniciar a circulação extra-corpórea e durante anastomoses (mesmo em procedimentos off-pump).
"With the initiation of CPB, there may be a few second periods of flattening in the EEG if the pump is primed with saline rather than oxygenated blood. In off-pump procedures, it is important to know when the surgeon is performing the anastomoses because blood pressure may drop transiently. A warning at this point may allow the surgeon to change the technique"
12. Caldas JR, Haunton VJ, Panerai RB, Hajjar LA, Robinson TG. Cerebral autoregulation in cardiopulmonary bypass surgery: a systematic review. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2018 Mar 1;26(3):494-503. doi: 10.1093/icvts/ivx357. PMID: 29155938.
Nota: Revisão de 20 estudos que avaliaram índices de autorregulação cerebral (CA) em cirurgias com CPB (Bypass cardiorrespiratório).
a) 17 de 20 estudos relataram disfunção de CA durante CPB. b) Disfunção de CA foi relacionada a maior incidência de AVC, Delirium, mortalidade e disfunção renal (em 9 de 11 estudos), sugerindo que prejuízo em CA torna o cébrebro mais sensível a mudanças de PA. Apesar da correlação entre CPB e complicações neurológicas, estudos prospectivos recentes não demonstraram redução nessas complicações em cirurgias cardíacas na modalidade "off-pump".
13. Hindman BJ, Todd MM. Improving neurologic outcome after cardiac surgery. Anesthesiology. 1999 May;90(5):1243-7. doi: 10.1097/00000542-199905000-00002. PMID: 10319766.
Nota: Induzir surto-supressão com propofol não é neuroprotetor. Editorial sobre estudo prospectivo de 225 pacientes submetidos a cirurgia valvar e randomizados para receber doses de propofol suficientes para surto-supressão (n=109) ou abaixo da dose de surto-supressão (n=116), com 40 pacientes de mesma idade e nível educacional servindo de controle "não-cirúrgico". Déficits em testes neuropsicológicos foram similares e estavam presentes em 91-92% até o PO7 e caíram a 47-52% até PO50-70. O trabalho lançou dúvidas sobre o valor do parâmetro de surto-supressão como marcador de neuroproteção adequada relacionada a redução metabólica.
14. Thirumala PD, Ahmad AI, Roy PP, Balzer JR, Crammond DJ, Anetakis KM, Fleseriu CM, Subramaniam K, Jadhav AP, Kilic A, Gleason T. Predictive Value of Multimodality Intraoperative Neurophysiological Monitoring During Cardiac Surgery. J Clin Neurophysiol. 2023 Feb 1;40(2):180-186. doi: 10.1097/WNP.0000000000000875. Epub 2021 Sep 9. PMID: 34510090.
Nota: entre 531 pacientes com alto risco de AVC, submetidos a procedimentos de revascularização coronária ou reparo/troca valvar e monitorizados com EEG e SSEP, alterações significativas em alguma modalidade foram observadas em 131 pacientes (24.67%) e houve 14 pacientes com AVC dentro de 24 horas da cirurgia (2.64%). A sensibilidade de alterações em alguma modalidade foi de 93% e a especificidade foi de 77%. 11.45% dos pacientes com alguma alteração neurofisiológica tiveram AVC. Entre aqueles sem alteração, a incidência de AVC foi de 1.75%.
15. Sultan I, Brown JA, Serna-Gallegos D, Thirumala PD, Balzer JR, Paras S, Fleseriu C, Crammond DJ, Anetakis KM, Kilic A, Navid F, Gleason TG. Intraoperative neurophysiologic monitoring during aortic arch surgery. J Thorac Cardiovasc Surg. 2023 Jun;165(6):1971-1981.e2. doi: 10.1016/j.jtcvs.2021.07.025. Epub 2021 Jul 22. PMID: 34384591.
Nota: entre 563 pacientes submetidos a procedimentos de arco aórtico com parada cardiocirculatória hipotérmica, alterações em EEG ou SSEP foram observadas em 21.1% (n=119). Alterações em SSEP foram associadas a risco maior de evento neurológico adverso (OR 4.56) e alterações em EEG ou SSEP foram associadas a maior risco de mortalidade (22.7% vs 4.3%, OR 5.82).
16. Thiagarajan K, Cheng HL, Huang JE, Natarajan P, Crammond DJ, Balzer JR, Thirumala PD. Is Two Really Better Than One? Examining the Superiority of Dual Modality Neurophysiological Monitoring During Carotid Endarterectomy: A Meta-Analysis. World Neurosurg. 2015 Dec;84(6):1941-9.e1. doi: 10.1016/j.wneu.2015.08.040. Epub 2015 Sep 2. PMID: 26341440.
Nota: Endarterectomia está associada a incidência de AVC perioperatório desde 2 até 6% dentro de 30 dias do procedimento. Meta análise que inclui dados de 1970 procedimentos, com AVC em 35 (1.78%) dentro de 30 dias. Entre pacientes com déficit, alterações em EEG ou SSEP foram observadas em 51.43%. No grupo total, 12.84% tiveram alteração em EEG ou SSEP (9.75% em SSEP, 7.41% EEG, 4.31% ambos). A sensibilidade de EEG combinado a SSEP (alteração em algum) foi de 58.9% e a especificidade foi de 94.8%. O risco de AVC foi 17 vezes maior entre os que tiveram alteração em EEG ou SSEP.
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