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Introducción
Los modelos de estratificación por riesgo en cirugía cardíaca cumplen dos funciones principales. Por un lado, colaboran en la toma de decisiones terapéuticas de acuerdo al riesgo preoperatorio de mortalidad esperada con la cirugía; y por otro, ayudan en el control de calidad de los resultados quirúrgicos de un servicio1. Aunque existen múltiples modelos de puntuación por riesgo que pueden desarrollarse con datos locales, el uso de un score validado mundialmente permite comparar los resultados propios con un estándar internacional común.
La implementación efectiva de un score internacional requiere validar su precisión en términos de discriminación y calibración en la muestra local en la que va a ser aplicada. El European System for Cardiac Operative Risk Evaluation (EuroSCORE II) es un sistema de puntuación que se ha validado varias veces en otros países y que reemplazó y ajustó a las antiguas versiones aditiva y logística del EuroSCORE original2. Tres metaanálisis demostraron que, a pesar de la heterogeneidad de los estudios, el EuroSCORE II muestra un buen desempeño global para predecir la mortalidad operatoria; aunque serían necesarias nuevas validaciones prospectivas en otras poblaciones de pacientes3-5.
También se han señalado algunas inconsistencias de este modelo. Dado que existiría una variación estacional anual de la mortalidad asociada a la cirugía cardíaca, el reclutamiento de datos del EuroSCORE II solo en la primavera-verano del hemisferio norte podría haber introducido un sesgo en la precisión del modelo6. Otros autores han criticado la calidad de la calibración del EuroSCORE II, basada solamente en el estadístico de Hosmer-Lemeshow7,8; así como también, algunos aspectos del diseño en cuanto al desarrollo y la validación del modelo9. Otros estudios señalaron que este modelo podría subestimar el riesgo de mortalidad en pacientes de alto riesgo y en aquellos sometidos a cirugía combinada10. También el EuroSCORE II parece subestimar la mortalidad de la cirugía de la endocarditis11 y, en algunas poblaciones europeas en particular, no estima mejor la mortalidad que las versiones anteriores12. Sin embargo, muchas de estas críticas fueron realizadas poco tiempo después de presentado el modelo, y suavizadas en los últimos años a medida que aparecieron las validaciones prospectivas externas.
El objetivo de este estudio fue validar en forma prospectiva y en múltiples centros, la precisión y utilidad clínica del EuroSCORE II para predecir la mortalidad operatoria de la cirugía cardíaca en centros de Argentina.
Métodos
Este estudio incluyó una serie prospectiva y consecutiva de 2,000 pacientes adultos que fueron sometidos a cirugía cardíaca en el Hospital de Clínicas de la Universidad de Buenos Aires y sus hospitales y clínicas asociadas, entre enero de 2012 y febrero de 2018. Se incluyeron todos los tipos de cirugía, excepto disección aórtica aguda, trasplante e implante valvular aórtico transcatéter. Los datos clínicos y de laboratorio basales y operatorios se recogieron en forma prospectiva en una base de datos ad hoc, que incluía las variables necesarias para estimar el riesgo de mortalidad quirúrgica basándose en el EuroSCORE II. Se adoptaron todas las definiciones propuestas por dicho modelo de estratificación del riesgo, y el puntaje para cada paciente se determinó con una calculadora interactiva en línea (http://www.euroscore.org/calc.html). En la base de datos computarizada se agregó información adicional sobre otros factores de riesgo, comorbilidades, complicaciones operatorias mayores y mortalidad hospitalaria. El punto final evaluado fue la mortalidad hospitalaria por cualquier causa. La discriminación y precisión del EuroSCORE II se evaluaron en la cohorte global y en los diferentes tipos de cirugías realizadas.
Análisis estadístico
Las variables continuas se expresaron como media ± desviación estándar (DE) y la distribución de frecuencias de los puntajes se complementó con el rango intercuartílico (RIC). Se utilizó la prueba de bondad de ajuste de Kolmogorov-Smirnov para analizar la normalidad de las distribuciones. El cociente de la mortalidad observada sobre la esperada se comparó mediante la prueba χ2 o la prueba de probabilidad exacta de Fisher para dos colas, y se representó en un gráfico de validación clínica del modelo, separado por grupos de riesgo13. La calibración del modelo se evaluó con la prueba de bondad de ajuste de Hosmer-Lemeshow (HL), y el área bajo la curva ROC (receiver operating characteristics), con su intervalo de confianza (IC) del 95%, se usó para estimar la capacidad de discriminación del EuroSCORE II en la predicción de la mortalidad hospitalaria. La precisión del EuroSCORE II también se determinó basándose en el modelo de la teoría de la información, teniendo en cuenta la estimación del riesgo y la presencia o no del suceso muerte (índice de Shannon)14. Finalmente, se calculó el beneficio neto del EuroSCORE II para predecir la mortalidad hospitalaria, basándose en el análisis de la curva de decisión15. La construcción de la curva de decisión se realizó con una planilla de cálculo en Microsoft Excel®, y el resto del análisis estadístico se realizó con SPSS Statistics para Windows, Versión 17.0 (SPSS, Inc., Chicago, IL, USA).
El estudio se realizó siguiendo las recomendaciones para estudios de investigación en seres humanos y las normas legales vigentes. Se implementaron medidas para proteger la confidencialidad de toda la información de acuerdo con la ley Argentina 25,326 de protección de datos personales. El protocolo del estudio fue aprobado por el Comité Revisor de cada institución participante.
Resultados
En la tabla 1 se resumen las características basales de la población estudiada. La distribución de los valores del EuroSCORE II para toda la población de pacientes se muestra en la figura 1 A, donde se observa una marcada asimetría a la derecha, con una mediana de 1.44% (RIC: 0.85-2.72%). Por su parte, la curva ROC de la figura 1 B demuestra un área de 0.80, con una buena discriminación global del modelo para toda la cohorte, así como también, una adecuada calibración (HL p = 0.178). El desempeño del EuroSCORE II para cada tipo de cirugía en términos de capacidad predictiva se muestra en la figura 2. La posición de cada burbuja en el gráfico depende del balance entre la calibración del modelo y el poder discriminatorio evaluado con el área ROC. Se observa que el EuroSCORE II presenta una calibración adecuada para cualquier tipo de cirugía con todos los valores de HLχ2 menor que 15.0, y una discriminación que varía entre 0.73 y 0.82.
Tabla 1 Características basales de la población
| Variables | N (%) |
|---|---|
| Preoperatorias e intraoperatorias | |
| Edad (media ± DE) (rango) | 66.5 ± 10.7 (20-92) años |
| Sexo masculino | 1429 (71.5) |
| Diabetes dependiente de la insulina | 52 (2.6) |
| Diabetes no dependiente de la insulina | 386 (19.3) |
| Insuficiencia cardíaca | 95 (4.8) |
| Accidente cerebrovascular | 70 (3.5) |
| Enfermedad pulmonar obstructiva crónica | 112 (5.6) |
| Arteriopatía periférica | 46 (2.3) |
| Diálisis | 16 (0.8) |
| Angina inestable*,† | 17 (1.7) |
| Infarto de miocardio reciente (menor que 60 días)† | 47 (4.7) |
| Endocarditis activa | 57 (2.9) |
| Cirugía cardíaca previa | 29 (1.5) |
| Disfunción moderada/severa del VI | 620 (31.0) |
| Tipo de cirugía | |
| Coronario | 999 (50.0) |
| Valvular aórtico | 415 (20.7) |
| Valvular mitral | 120 (6.0) |
| Combinado | 206 (10.3) |
| Miscelánea‡ | 260 (13.0) |
| Cirugía de urgencia/emergencia | 298 (14.9) |
| Cirugía coronaria sin bomba† | 283 (28.3) |
| Uso de al menos una arteria mamaria† | 954 (95.5) |
| Tiempo de CEC (media ± DE) | 64.6 ± 16.0 min |
| Postoperatorias | |
| Mortalidad hospitalaria | 85 (4.3) |
| Extubación en quirófano (ultra-fasttrack) | 1362 (68.1) |
| Complicaciones mayores | |
| Reoperación por sangrado | 31 (1.6) |
| Infarto tipo Q† | 18 (1.8) |
| Bajo gasto cardíaco | 51 (2.6) |
| Ventilación mecánica prolongada (> 48 h) | 34 (1.7) |
| Accidente cerebrovascular | 16 (0.8) |
| Diálisis de novo | 21 (1.1) |
| Infección esternal profunda | 24 (1.2) |
*Definida como necesidad de nitratos intravenosos al momento de la cirugía.
†Calculado exclusivamente para la cirugía coronaria (n = 999).
‡Miscelánea incluye neoplasias cardíacas, aneurisma ventricular y de aorta ascendente, complicaciones mecánicas del infarto y congénitas del adulto.
CEC: circulación extracorpórea; DE: desviación estándar; VI: ventrículo izquierdo.
Figura 1 A: Histograma de la distribución de los valores del EuroSCORE II para toda la población de pacientes. Se observa una marcada asimetría a la derecha. B: Área bajo la curva ROC (receiver operating characteristics) del desempeño del EuroSCORE II para toda la población de pacientes.
Figura 2 Desempeño del EuroSCORE II para cada tipo de cirugía, en términos de capacidad predictiva. La posición de cada burbuja en el gráfico depende del balance entre la calibración del EuroSCORE II, calculado con el estadístico chi2 de Hosmer-Lemeshow (HLχ2), y el poder discriminatorio evaluado con el área bajo la curva ROC (receiver operating characteristics). La precisión del EuroSCORE II aumenta de arriba abajo y de izquierda a derecha. El tamaño de los círculos es proporcional al tamaño de la muestra de cada grupo. El umbral de 0.05 para los valores de calibración se halla fuera del gráfico en HLχ2 = 15.0. Los valores entre paréntesis corresponden a los intervalos de confianza de las áreas ROC. CRM: cirugía de revascularización miocárdica; RVAo: reemplazo valvular aórtico.
En la figura 3 A se compara la mortalidad hospitalaria observada versus la esperada para todo tipo de cirugía. La razón observada/esperada varió entre 1.0 y 2.1 de acuerdo al grupo de riesgo analizado. En el gráfico de validación clínica del modelo se observa que el EuroSCORE II subestimó el riesgo en los pacientes con riesgos intermedio y alto, pero no los de los extremos de la distribución. De la misma manera, el índice de precisión de Shannon disminuyó desde 0.99 hasta 0.76 a medida que se avanzaba hacia los grupos de mayor riesgo (Fig. 3 B), lo que indica una reducción de la precisión del modelo. La mortalidad observada y esperada para toda la muestra fue de 4.3 y 3.0%, respectivamente; con una relación observada/esperada de 1.4 (p = 0.034). Los datos crudos de la mortalidad observada y esperada separados por grupos de riesgo, así como su comparación estadística, se resumen en la tabla 2. Las complicaciones mayores observadas se presentan al final de la tabla 1.
Figura 3 Gráfico de validación clínica del modelo separado por grupos de riesgo. A: Mortalidad observada versus esperada de acuerdo al EuroSCORE II para todo tipo de cirugía. Los valores sobre cada punto corresponden a la razón observada/esperada. B: Precisión de la predicción basada en el índice de Shannon. Los cuadrados representan pacientes agrupados por el mismo riesgo. Dado que la distribución de riesgos estaba sesgada a la derecha, se prefirió dividir la serie en grupos de diferentes tamaños y no por fractiles.
Tabla 2 Mortalidad observada y esperada separada por grupos de riesgo
| Grupos de riesgo | N | Decesos | Mortalidad observada (O) | Mortalidad esperada (E) | O:E | p |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 a 1 | 666 | 5 | 0.8% | 0.7% | 1.1 | 1.000 |
| 1 a 2 | 628 | 14 | 2.2% | 1.4% | 1.6 | 0.293 |
| 2 a 3 | 292 | 13 | 4.5% | 2.5% | 1.8 | 0.172 |
| 3 a 5 | 198 | 11 | 5.6% | 3.8% | 1.5 | 0.481 |
| 5 a 10 | 124 | 18 | 14.5% | 6.9% | 2.1 | 0.066 |
| 10 a 20 | 44 | 9 | 20.5% | 13.8% | 1.5 | 0.395 |
| > 20 | 48 | 15 | 31.3% | 31.4% | 1.0 | 1.000 |
| Total | 2000 | 85 | 4.3% | 3.0% | 1.4 | 0.034 |
La utilidad clínica del EuroSCORE II para predecir la mortalidad hospitalaria se analizó con las curvas de decisión de la figura 4, en términos de beneficio neto. Los resultados se presentan con el umbral de probabilidad en la abscisa (el riesgo de mortalidad operatoria más allá del cual la decisión es no operar al paciente), y los beneficios predichos por el EuroSCORE II en la ordenada, para cada tipo de cirugía.
Figura 4 Curvas de decisión para la predicción de la mortalidad hospitalaria del EuroSCORE II aplicada a 2,000 pacientes sometidos a cirugía cardíaca. La línea sólida horizontal que pasa por el cero asume que no se trata ningún paciente (considera que todos morirán después de la cirugía), por lo que el beneficio neto es cero. La línea punteada asume que todos los pacientes son tratados (considera que todos sobrevivirán); mientras que las líneas grises asumen que los pacientes son tratados solo si las predicciones superan cierto umbral, con el riesgo esperado basado en el EuroSCORE II. Cada línea gris con marcas representa un tipo de cirugía distinto. La línea sólida negra resume el beneficio neto de todas las cirugías juntas. El gráfico representa el beneficio neto esperado por paciente para los diferentes umbrales, en comparación a no tratar ningún paciente. Las líneas grises punteadas que asumirían el tratamiento para todos los pacientes en cada tipo de cirugía, no fueron incluidas para dar una mayor claridad al gráfico.
Discusión
El EuroSCORE original comenzó a usarse en 1999 con sus dos modelos, aditivo y logístico, para estratificar el riesgo operatorio de la cirugía cardíaca, y ha sido ampliamente validado en todo el mundo16,17. A medida que mejoraron los cuidados operatorios y se redujo la mortalidad hospitalaria, el EuroSCORE comenzó a sobreestimar el riesgo quirúrgico18. Su modelo sucesor es el EuroSCORE II, que apareció en 2012 y en la actualidad sigue un proceso de validación externa en poblaciones distintas a las que fue desarrollado el modelo19.
En el estudio actual de validación, el EuroSCORE II tuvo un desempeño global adecuado en términos de discriminación y calibración para predecir la mortalidad inmediata de la cirugía cardíaca en esta cohorte. En particular, la capacidad predictiva fue mejor en los pacientes sometidos a cirugía valvular o combinada, que en los operados de revascularización miocárdica aislada. La validación clínica del modelo, basada en la relación de la mortalidad observada/esperada y el índice de Shannon, demostró que el sistema se comportó mejor en los grupos de pacientes con riesgo más bajo y más alto, mientras que subestimó el riesgo en los grupos intermedios.
En una publicación previa, se validó el EuroSCORE II en una cohorte de 503 pacientes20, mientras que en esta ocasión se amplió la muestra a 2,000 pacientes y se incluyeron más centros asistenciales. Comparativamente, la serie actual corroboró el mejor desempeño del score en los pacientes sometidos a cirugía cardíaca no coronaria. Desde su introducción en la práctica clínica, el EuroSCORE II fue evaluado en más de 50 estudios con diferentes resultados. El metaanálisis de Guida, et al.3, que incluyó 22 estudios, mostró una discriminación global de 0.79, similar a la de nuestro estudio. Las publicaciones más recientes, no incluidas aún en una revisión sistemática, son algunas de las siguientes: Irán21, China22,23, Grecia24, España25,26, India27, EE.UU.28,29 y Países Bajos30, con áreas ROC que varían entre 0.67 y 0.87.
La comparación de la mortalidad observada en el ámbito local con los mismos resultados internacionales es importante para establecer patrones de calidad y mejoramiento continuo. Por ejemplo, la mortalidad global para todo tipo de cirugía en nuestro estudio fue de 4.3%; mientras que en poblaciones comparables del Reino Unido y de los Países Bajos que emplearon también el EuroSCORE II, la misma tasa de mortalidad fue de 3.0% y 2.7%, respectivamente31,32.
En particular, en nuestro estudio, el EuroSCORE II mostró un buen desempeño para predecir el riesgo del reemplazo valvular aórtico. Aunque sería esperable que este modelo pudiera servir para evaluar también el implante valvular percutáneo, un metaanálisis reciente demostró que el EuroSCORE II alcanzó un poder discriminativo de solo 0.62 con el método endovascular33. En el metaanálisis de Biancari, et al.4, que evaluó exclusivamente el desempeño del EuroSCORE II en el reemplazo valvular aórtico, el área ROC hallada fue de 0.73. Por su parte, Carosella, et al.34 encontraron que un puntaje local, el ArgenSCORE, mostró un mejor poder discriminativo (área ROC = 0.82) que el EuroSCORE II (área ROC = 0.76), cuando compararon los resultados del reemplazo valvular aórtico quirúrgico. En un estudio publicado en 2011, el área ROC del ArgenSCORE fue de 0.80 (0.75-0.85) para todo tipo de cirugía, similar a la hallada en nuestro estudio actual basado en el EuroSCORE II y realizado casi una década después35. De todas formas, por tratarse de un score internacional, el EuroSCORE II permitiría la comparación de los resultados locales con los estándares mundiales de calidad, y evitaría así el sesgo de comparación con puntajes desarrollados para uso exclusivamente local.
La variación de la mortalidad quirúrgica entre centros y cirujanos suele ser amplia, y debería tenerse en cuenta al usar cualquier modelo de estratificación del riesgo; por ello, se ha sugerido realizar un ajuste del riesgo predicho por el EuroSCORE II con el llamado Risk-adjusted mortality ratio (RAMR)36,37. El RAMR es un índice individual para cada centro o cirujano, que corresponde al cociente entre la mortalidad observada sobre la esperada del conjunto de pacientes. En nuestro estudio, este cociente fue 1.4; por lo tanto, para obtener el riesgo esperado real se multiplica este índice por la mortalidad predicha por el EuroSCORE II. Por ejemplo, si el riesgo esperado de mortalidad de un paciente es del 5%, el riesgo real corregido será del 7%.
Cada vez es más frecuente incluir en la evaluación de la utilidad clínica de un modelo un análisis de curvas de decisión. La calibración y la discriminación son aspectos importantes de un modelo de predicción, pero no evalúan la habilidad para tomar mejores decisiones con o sin el uso del modelo. La suma de la sensibilidad y la especificidad basada en el índice de Youden es un indicador promedio de la utilidad de un modelo, pero ignora el peso relativo de los verdaderos y falsos positivos. Recientemente, se ha propuesto el cálculo del beneficio neto basado en diferentes umbrales de decisión para clasificar los pacientes que se beneficiarían o no con el tratamiento. Este análisis compara los riesgos y beneficios de una decisión, calculando la suma ponderada de los casos verdaderos positivos menos los falsos positivos. Según se observa en la figura 4, a partir de un umbral de 0.24, el beneficio de tratar un paciente es prácticamente cero, de acuerdo al riesgo esperado calculado con el EuroSCORE II para todo tipo de cirugía.
Al observar la subestimación que hizo el EuroSCORE II en nuestros pacientes de riesgo intermedio se plantean tres interpretaciones posibles: la del comportamiento inadecuado del modelo, la de un pobre desempeño de los cirujanos en ese estrato de riesgo, o ambas a la vez. Cuando se comparan los datos del estudio actual con los resultados hospitalarios de la cirugía valvular aórtica, sola o combinada, en pacientes con riesgo intermedio (EuroSCORE II o STS entre 4 y 7%) realizada en otros dos centros de referencia del país, se observó una menor mortalidad global con respecto a nuestros resultados comunicados en un estudio previo38-40. Esta observación apoyaría al menos la segunda interpretación sobre la validez del EuroSCORE II en pacientes con riesgo intermedio de nuestra muestra.
Una de las principales fortalezas de nuestro estudio es que los datos fueron recolectados en forma prospectiva desde la implementación del EuroSCORE II, y su utilidad clínica fue analizada con un modelo de curva de decisión. Por su lado, una posible limitación de nuestra cohorte es que casi el 90% de los pacientes presentaban un riesgo menor o igual a 5%, hecho que podría sesgar el desempeño global del score, dado que su comportamiento parece ser mejor en los pacientes con riesgo más bajo. Además, el tamaño de la muestra para algunas categorías o grupos de riesgo podría ser demasiado pequeño para demostrar diferencias estadísticas con respecto a la mortalidad esperada en dicha categoría. Otra limitación es que aunque se trata de una cohorte grande de pacientes de varios centros, la muestra no representa toda la población sometida a cirugía cardíaca en Argentina. Con respecto al buen desempeño del EuroSCORE II en los casos de bajo riesgo, esto podría deberse a que estos pacientes con menos comorbilidades requerirían menor soporte tecnológico de cuidado postoperatorio, lo que suele ser una limitante en los países en desarrollo. En cambio, en los pacientes con riesgo mayor, el desempeño quirúrgico propiamente dicho sería proporcionalmente menos importante que el cuidado postoperatorio. En relación con el buen desempeño del EuroSCORE II en los pacientes con riesgo muy alto, esta observación podría estar sesgada por el pequeño tamaño de la muestra en este estrato (n = 15).
Conclusiones
El EuroSCORE II tuvo un desempeño adecuado en términos de discriminación y calibración para todos los tipos de cirugía, aunque algo inferior para la cirugía coronaria. Si bien en términos generales subestimó el riesgo en los grupos de riesgo intermedio, el comportamiento global fue aceptable. El análisis de la curva de decisión para todo tipo de cirugía demostró un beneficio neto positivo para todos los umbrales por debajo de 0.24. El EuroSCORE II podría considerarse una opción de modelo genérico y actualizado de estratificación del riesgo operatorio para predecir la mortalidad hospitalaria de la cirugía cardíaca en nuestro contexto.
