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. 2021 Aug 9;117(2):385–391. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20200097
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Síndrome Cardiorrenal Tipo 1 em Região de Baixo Desenvolvimento: Comparação entre os Critérios AKIN e KDIGO, Necessidade de Diálise e Mortalidade

Ginivaldo Victor Ribeiro do Nascimento 1,2, Heitor Carlos Domingues de Brito 2, Carlos Eduardo Batista de Lima 3,4,
PMCID: PMC8395783  PMID: 34495237

Resumo

Fundamento:

A síndrome cardiorrenal tipo 1 associa-se a maior mortalidade em pacientes com insuficiência cardíaca (IC). No entanto, há escassez de publicações comparando critérios diagnósticos de lesão renal aguda (LRA).

Objetivos:

Analisar o perfil clinicofuncional de pacientes com IC e fatores associados a ocorrência de lesão renal aguda (LRA).

Métodos:

Estudo de coorte retrospectivo, em hospital terciário de região com baixo desenvolvimento econômico que incluiu pacientes com IC descompensada ou infarto agudo do miocárdio (IAM) recente, sendo avaliadas características clínicas, laboratoriais e ecocardiográficas comparativamente em pacientes com e sem LRA classificada pelos critérios Acute Kidney Network (AKIN) e Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO). Nível de significância estatística com valor de p < 0,05.

Resultados:

Entre 81 pacientes, 61,73% evoluíram com LRA. A média de creatinina foi 1,79±1,0 mg/dL e de ureia 81,5±46,0 mg/dL, sendo maior no grupo com LRA (p < 0,05). Não foi evidenciada relação entre alterações cardíacas e redução da função renal. A doença renal crônica se associou a maior ocorrência de LRA (38% x 3,23% sem LRA, p = 0,001). Não houve diferença do KDIGO com relação ao critério AKIN. Os pacientes que desenvolveram LRA apresentaram maior mortalidade (32% x 9,8% no grupo sem LRA, p = 0,04, com odds ratio (OR) de 8,187 e intervalo de confiança 1,402-17,190, p = 0,020).

Conclusão:

Nessa casuística de pacientes com IC, a ocorrência de LRA foi elevada e foi fator de risco independente de mortalidade. As alterações cardíacas não se associaram à ocorrência de LRA, e os critérios diagnósticos KDIGO e AKIN apresentaram performance similar.

Palavras-chave: Síndrome Cardiorrenal/complicações, Insuficiência Renal Crônica, Lesão Renal Aguda/normas, Nefropatias/normas

Introdução

A síndrome cardiorrenal (SCR) abrange uma diversidade de condições agudas ou crônicas, em que a falência primária de um órgão, que pode ser o coração ou os rins, implica na deterioração secundária do outro.1,2 Aproximadamente um terço dos pacientes com descompensação de insuficiência cardíaca (IC) também podem apresentar um comprometimento agudo da função renal, sendo esta caracterizada a SCR tipo 1.3

A presença de disfunção ventricular pode acarretar diversos efeitos negativos sobre a função renal. Ao mesmo tempo, a insuficiência renal pode comprometer significativamente a função cardíaca. Os efeitos diretos e indiretos de cada órgão disfuncional podem iniciar e perpetuar mutuamente uma combinação de desordens.2

Nas últimas décadas, o termo lesão renal aguda (LRA) foi revisado, enfatizando-se um processo fisiopatológico progressivo que pode ser perceptível diante de pequenas variações de marcadores de lesão renal, com destaque para a creatinina. Com esse propósito, destacam-se dois critérios diagnósticos: Acute Kidney Network (AKIN) e Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO).1,4 Este último, que emergiu com a intenção de harmonizar definições e critérios previamente estabelecidos, tem sido largamente utilizado na investigação de IRA e nos cenários de SCR, distinguindo-se também da terminologia usada: piora da função renal.1,4,5 Na literatura, são poucos os trabalhos nos quais foram avaliados estes critérios de LRA na SCR, sobretudo em países emergentes e em áreas com baixo índice de desenvolvimento econômico.6,7

O objetivo do estudo foi avaliar a incidência de SCR à luz da comparação dos critérios AKIN e KDIGO, bem como avaliar os fatores de risco associados ao desenvolvimento dessa condição patológica e à necessidade de diálise, bem como a mortalidade em pacientes com IC descompensada.

Metodologia

Realizou-se um estudo observacional de coorte retrospectivo em hospital terciário, referência para atendimento de urgência e emergência, o Hospital de Urgências de Teresina (HUT), tendo como critério de inclusão todos os pacientes admitidos com diagnóstico clínico de IC descompensada em pacientes com cardiopatia prévia, ou devido infarto agudo do miocárdio (IAM) recente e que foram submetidos à realização de exame ecocardiográfico com evidência de fração de ejeção inferior a 55 por cento. Foram excluídos os pacientes com idade inferior a 18 anos, transplantados, que realizavam terapia dialítica crônica e aqueles que não tiveram, no mínimo, duas dosagens de creatinina durante o período de internação.

Esta pesquisa foi revisada e aprovada conforme as normas éticas do Comitê de Ética local, sendo aprovado sob o CAAE n2 54207914.5.0000.5211. Os dados foram coletados através da revisão dos prontuários médicos e dos registros do serviço de ecocardiografia de pacientes internados no período de 1 de janeiro a 31 de dezembro de 2014, cujas variáveis estudadas incluíram: data e diagnóstico de admissão do paciente, idade, gênero, comorbidades (hipertensão arterial sistêmica (HAS), diabetes mel (DM), cardiopatia dilatada, doença cerebrovascular, doença renal crônica (DRC), e hepatopatia, além de características laboratoriais (creatinina, ureia, potássio, bicarbonato, pH), bem como dados evolutivos de melhora clínica com alta hospitalar e óbito.

A definição da LRA foi baseada nas variações de creatinina de acordo com dois diferentes critérios. A classificação proposta pela AKIN apresenta como critérios o aumento dos valores da creatinina em um intervalo de 48 horas e ainda leva em conta a necessidade de terapia de substituição renal. A alteração primária da creatinina sérica maior que 0,3 mg/dL ou seu aumento entre 1,5 a 2 vezes com relação à primeira medida são classificados como lesão em estágio 1. O aumento na faixa de 2 a 3 vezes com relação à primeira dosagem é classificado como estágio 2. Os pacientes que apresentam aumento maior ou igual a três vezes com relação à creatinina inicial, dosagem maior ou igual a 4 mg/dL com aumento abrupto superior a 0,5 mg/dL, ou em início de terapia de substituição renal são classificados como estágio 3.8,9

Segundo a classificação pelo KDIGO, o estágio 1 requer alteração no valor de creatinina maior ou igual a 1,5 do valor basal em um período de sete dias ou de 0,3 mg/dL dentro de um período de 48 horas. O aumento igual ou superior a duas vezes do valor basal é classificado como estágio 2. O estágio 3 corresponde ao triplo de elevação de creatinina com relação ao valor basal, ao valor maior ou igual a 4 mg/dL, ou em início de terapia renal substitutiva.4

Análise estatística

As variáveis contínuas foram expressas em média e desvio-padrão, de acordo com a normalidade da distribuição obtida por meio do teste de Kolmogorov-Smirnov e comparadas pelo teste t de Student para amostras independentes (não pareado). As variáveis categóricas foram expressas em proporções e comparadas pelo teste Qui-quadrado de Pearson. Para a análise multivariada, utilizou-se a Regressão de Logística Múltipla (RLM) com razão de chance ajustada. O critério para inclusão de variáveis no modelo logístico foi a associação ao nível de 20% (p < 0,200) na análise bivariada. O critério de significância ou permanência das variáveis no modelo, por sua vez, foi a associação em nível de 5% (p < 0,05). O modelo final de RLM foi ajustado pelo método Enter. O teste de bondade de ajuste (teste de Hosmer e Lemeshow), necessário para a RLM, mostrou que o modelo final é adequado para explicação da variável resposta. A multicolinearidade das variáveis explicativas foi verificada pelo teste VIF (Variance Inflation Factor), adotando-se como ponto de corte para o diagnóstico de multicolinearidade um VIF acima de quatro. Contudo, o teste não detectou multicolinearidade entre as variáveis estudadas. Adotou-se o nível de significância de 5% para todos os testes estatísticos. Os dados foram analisados por meio dos softwares R-Project, versão 3.0.2 e Statistical Package for the Social Science (SPSS), versão 20.0.

Resultados

Nesse estudo, foram incluídos 81 pacientes admitidos com diagnóstico de IC descompensada e/ou infarto agudo do miocárdio (IAM) recente. A caracterização clinicodemográfica da população estudada está demonstrada na Tabela 1. A média de idade dos pacientes foi de 67,02 ± 14,97 anos, 43 deles do sexo masculino (53,09%). O diagnóstico de IC descompensada foi mais frequente em pacientes com cardiopatia prévia e HAS foi a comorbidade mais prevalente.

Tabela 1. Caracterização geral de pacientes com insuficiência cardíaca (isquêmica ou não isquêmica) avaliados quanto ao desenvolvimento de lesão renal aguda (N = 81).

Variável N
Idade (anos) 67,02 ± 14,97
Média ± DP
Gênero (%) 43 (53,09)
Masculino
Diagnóstico (%)
IAM recente 16 (19,75)
IC com cardiopatia prévia 62 (76,55)
IC prévia e IAM recente 3 (3,7)
Outro diagnóstico* 8 (9,88)
Comorbidades (%)
HAS 48 (59,26)
DM 26 (32,1)
DRC 20 (24,69)
Cerebrovascular 7 (8,64)
Hepatopatia 6 (7,41)
Outro 24 (29,63)

IAM: infarto agudo do miocárdio; IC: insuficiência cardíaca; HAS: hipertensão arterial sistêmica; DM: diabetes melito; DRC: doença renal crônica; DP: desvio-padrão.

*

Pacientes com IC descompensada e FEVE < 55% sem cardiopatia prévia ou IAM recente, além de arritmias, edema pulmonar hipertensivo e infecção.

A população do estudo foi dividida em dois grupos, formados pelos que evoluíram com LRA (50 pacientes) e sem LRA (31 pacientes). As características clínicas, laboratoriais e ecocardiográficas, bem como os seus desfechos clínicos, são mostrados na Tabela 2.

Tabela 2. Caracterização das variáveis clínicas, laboratoriais, ecocardiográficas e desfechos clínicos dos pacientes com LRA e sem LRA de pacientes internados com IC ou IAM (N = 81).

Variáveis Sem LRA (n = 31) Com LRA (n = 50) OR (IC 95%) p – valor
Características clínicas
Idade (± DP) 64,03 ± 16,08 68,88 ± 14,08 1,02 (0,99-1,05) 0,172
Sexo masculino – n (%) 20 (64,52) 23 (46) 2,13 (0,85-5,37) 0,104
HAS – n (%) 15 (48,39) 33 (66) 0,48 (0,20-1,20) 0,116
DM – n (%) 8 (25,81) 18 (36) 0,62 (0,23-1,66) 0,339
DRC – n (%) 1 (3,23) 19 (38) 18,4 (2,31-146,10) 0,001
Doença cerebrovascular - n (%) 1 (3,23) 6 (12) 4,09 (0,47-35,73) 0,337
Hepatopatia – n (%) 3 (9,68) 3 (6) 0,60 (0,11-3,16) 0,858
Outro – n (%) 7 (22,58) 17 (34)
Características laboratoriais (± DP)
Ureia (mg/dL) 46,65 ± 25,66 81,52 ± 46,04 1,03 (1,01-1,05) 0,001
Creatinina (mg/dL) 1,17 ± 0,76 1,79 ± 0,97 1,02 (1,01-1,04) 0,002
Potássio (mEq/L) 4,11 ± 0,75 4,4 ± 1,02 2,76 (1,29-5,91) 0,155
Bicarbonato 24,12 ± 6,11 22,01 ± 4,71 0,92 (0,79-1,07) 0,355
pH 7,417 ± 0,05 7,374 ± 0,1 0,01 (0,01-74,88) 0,069
Características ecocardiográficas
IAM recente – n (%) 8 (25,8) 8 (16) 0,61 (0,22-1,73) 0,507
IC com cardiopatia prévia – n (%) 22 (70,97) 40 (80) 1,83 (0,61-5,51) 0,429
IC prévia e IAM recente – n (%) 1 (3,23) 2 (4) - 0,999
Fração de ejeção: % (± DP) 35,86 ± 10,79 36,09 ± 10,79 1,01 (0,97-1,05) 0,598
Diâmetro de AE: mm (± DP) 39,51 ± 7,45 39,51 ± 7,45 1,02 (0,96 - 1,08) 0,624
Espessura miocárdica – n (%)
Aumentado 16 (51,61) 21 (42) 0,77 (0,31-1,90) 0,538
Normal 15 (48,39) 29 (58) Referência
Disfunção sistólica do VE– n (%)
Leve 1 (3,23) 2 (4) Referência 0,999
Moderada/grave 30 (96,77) 48 (96) 1,25 (0,18-2,31)
Desfechos clínicos – n (%)
Óbito 3 (9,68) 16 (32) 1,21 (1,16-16,62) 0,021
Diálise 0 (0) 3 (6) 0,437

LRA: lesão renal aguda; OR: odds ratio; IC 95%: intervalo de confiança de 95%; IAM: infarto agudo do miocárdio; IC: insuficiência cardíaca; HAS: hipertensão arterial sistêmica; DM: diabetes melito; DRC: doença renal crônica; pH: potencial hidrogeniônico; IAM: infarto agudo do miocárdio; IC: insuficiência cardíaca; AE: átrio esquerdo; VE: ventrículo esquerdo; DP: desvio-padrão.

Houve semelhança entre as variáveis clínicas avaliadas nos dois grupos, porém o grupo com LRA apresentou predomínio de pacientes com doença renal, bem como níveis mais elevados de ureia e creatinina.

Quanto às características cardiológicas e ecocardiográficas, e a sua relação com o desenvolvimento da injúria renal, a IC foi o principal diagnóstico de admissão entre os pacientes que apresentavam função renal alterada. Não foi encontrada relação entre a redução da fração de ejeção e o desenvolvimento de síndrome cardiorrenal.

Dentro do grupo dos pacientes que não evoluíram com LRA, 9,68% foram a óbito durante a internação hospitalar. Em contrapartida, nos pacientes com LRA, o percentual encontrado foi de 32%, o que mostra uma associação da LRA a mortalidade, odds ratio (OR) de 1,21 (intervalo de confiança [IC 95%] entre 1,16 e 16,62) e p = 0,021. No que diz respeito a necessidade de intervenção dialítica, esta só esteve presente em 6% dos pacientes que evoluíram com injúria renal, mas sem diferença entre os grupos.

Os dados apresentados na Tabela 3 mostram que 50 pacientes evoluíram com deterioração da função renal em pelo menos um dos critérios utilizados para a classificação. O KDIGO foi capaz de detectar a injúria renal em 61,73% dos casos. O critério AKIN foi incapaz de detectar a LRA em 14% dos pacientes. Entretanto, não foi observado, no presente estudo, a superioridade do critério KDIGO na detecção precoce das alterações na função renal. A análise multivariada (Tabela 4) mostrou que a LRA foi um fator de risco independente para a mortalidade, com OR ajustado 8,187, IC 95% entre 1,402 e 17,190 e p =0,020.

Tabela 3. Incidência de LRA de acordo com os critérios AKIN e KDIGO em pacientes com síndrome cardiorrenal.

Variável AKIN KDIGO p – valor
N % N %
Estágio 1 35 43,21 39 48,15 0,642
Estágio 2 3 3,7 5 6,17 0,479
Estágio 3 5 6,17 6 7,41 0,763

AKIN: Acute Kidney Injury Network; KDIGO: Kidney Disease: Improving Global Outcomes; LRA: lesão renal aguda.

Tabela 4. Análise multivariada de variáveis relacionadas com óbitos na síndrome cardiorrenal.

Variáveis OR ajustado (IC 95%) p
Sexo masculino 0,796 (0,241-2,632) 0,708
Idade (+ 1 ano) 1,010 (0,967-1,055) 0,651
HAS 2,228 (0,684-7,261) 0,184
DRC 6,622 (0,901-48,693) 0,063
Ureia (+1 mg/dL) 1,005 (0,983-1,028) 0,660
Lesão renal aguda 8,187 (1,402-17,190) 0,020

OR: Odds ratio; HAS: hipertensão arterial sistêmica; IC 95%: intervalo de confiança de 95%; DRC: doença renal crônica.

Discussão

Estima-se que mais de 85% da população mundial viva em regiões com baixo e médio desenvolvimento, nas quais é comum a baixa publicação de pesquisas. Fatores socioeconômicos e ambientais, destacando-se a escassez de alimentos, influenciam a evolução da injuria renal aguda das cardiopatias e da síndrome cardiorrenal, conexões habitualmente ignoradas em muitos estudos.6,7 A pesquisa em questão foi desenvolvida em hospital terciário, principal referência no atendimento de emergência de uma população de aproximadamente 1 milhão de pessoas, em um estado do Brasil de baixo desenvolvimento econômico (22o lugar entre 27 unidades da federação no quesito Produto Interno Bruto [PIB]).6,7,11

No presente estudo, no entanto, identificou-se que as características clínicas e demográficas foram semelhantes às de trabalhos encontrados na literatura, constituindo-se de uma população de idosos predominantemente masculina, como mostrado por Spineti et al.,3 com 58% da população estudada deste gênero e média de idade de 63,5 ± 13 anos. Liangos et al.11 demonstrou predominância de homens, idosos e DM, HAS e DRC as principais comorbidades associadas.

Trabalhos realizados a partir de pacientes diagnosticados com LRA constataram que as doenças crônicas, principalmente DM e HAS, apresentaram maior associação ao desenvolvimento de LRA.11,12 Entretanto, assim como em nossa pesquisa, o estudo de Caetano et al.13 não verificou a associação do desenvolvimento de SCR a antecedentes de IC, DM ou pressão sistólica elevada na admissão, mas à existência de doença renal prévia.

Em um estudo multicêntrico, foram reunidos dados de 105.388 pacientes com IC agudamente descompensada de 274 hospitais dos EUA. Revelou-se que 30% desses pacientes apresentavam também DRC, assim como observado por Damman et al.14 em uma metanálise em que a prevalência de DRC foi de 32%. Em nosso estudo, a LRA esteve presente em 61,7% dos pacientes. Essa condição é cada vez mais frequente em pacientes com IC, podendo ser um agravante no que concerne à intensidade dos sintomas, alterando tanto o curso clínico do quadro apresentado como a resposta ao tratamento.15Em alguns estudos, a DRC preexistente em pacientes internados por IC descompensada propiciou a evolução à LRA em todos os casos avaliados.16

Estudos voltados a avaliar as características laboratoriais mostraram que, na admissão, os pacientes sem síndrome cardiorrenal (SCR) aguda apresentaram valores de ureia, creatinina e potássio mais elevados quando comparados aos sem injúria renal.3,13 Outros trabalhos, além de corroborar com esses dados, demonstraram que pequenas elevações nos valores de creatinina estão significativamente associadas ao aumento da mortalidade em pacientes com LRA.17

No presente estudo, a maioria dos pacientes admitidos com IC descompensada apresentavam alguma cardiopatia prévia. Essa característica não foi associada ao desenvolvimento de LRA. Quanto aos parâmetros ecocardiográficos, incluindo a fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE), nenhuma característica anatômica ou funcional cardíaca apresentou associação à evolução da SCR. Apesar da LRA ser igualmente prevalente na IC por disfunção sistólica ou diastólica, a injúria renal é geralmente mais grave em pacientes com FEVE reduzida quando comparada aos pacientes com FEVE normal, estando presente em mais de 70% dos casos admitidos em choque cardiogênico.2 Resultados semelhantes foram demonstrados em outro estudo, que evidenciou pacientes com IC por disfunção sistólica e FEVE < 40%, presentes em 86% dos casos avaliados com LRA.3

Caetano et al.,13 através de um estudo que avaliava os parâmetros ecocardiográficos dos pacientes, constataram que a função sistólica estava preservada (FEVE ≥ 50%) em 48,4% dos doentes. Entre os pacientes que desenvolveram LRA, 26 (56,6%) apresentavam comprometimento da fração de ejeção, enquanto um total de 47 (43,1%) pacientes que não apresentavam essa alteração evoluiu com o comprometimento agudo da função renal. No mesmo estudo, demonstrou-se que a insuficiência mitral de moderada a grave esteve presente em 45,1% dos pacientes sem LRA e em 68,4% dos pacientes que desenvolveram a LRA (p = 0,014). Nesse estudo, a FEVE média foi de aproximadamente 36% e apenas três pacientes apresentaram FEVE > 50%, não havendo diferença entre os pacientes com e sem LRA.

Estudos relatam a ocorrência de injúria renal na evolução da IC e sua ocorrência tanto em pacientes com FEVE reduzida quanto nos que apresentavam FEVE normal,2,3,13 o que reforça a necessidade de avaliação do perfil cardiológico e hemodinâmico durante o curso clínico da piora da função renal. Estudos realizados por Mullens et al.18 e Damman et al.19 avaliaram o perfil hemodinâmico a partir de métodos invasivos e com terapias intensivas. Dessa forma, sugere-se que a partir da ecocardiografia, que consiste em um método não invasivo, sejam avaliados outros parâmetros que podem ser sugestivos de alterações ligadas a injúria renal, como a avaliação da veia cava, haja vista que os mesmos trabalhos demonstraram correlação entre o aumento da pressão venosa central e a piora da função renal. O diâmetro da veia cava inferior e seu estudo durante a inspiração e expiração são de possível avaliação a partir da ecocardiografia. Entretanto, na literatura, ainda são escassos os dados relacionados com esses parâmetros.

A necessidade de diálise ocorreu nesse estudo em 6% dos pacientes, coincidindo com o observado por Li et al.20 em coorte chinesa com 1.005 pacientes (6,4%), e foi semelhante à observada na metanálise de Vandenberghe et al.,5 em que a necessidade de terapia renal substitutiva ocorreu em 4,6% nos pacientes com SCR por IC descompensada e em 2,3% na SCR por todas as etiologias. De acordo com Forman et al.,21 em pacientes com IC, óbito intra-hospitalar e maior tempo de internação, as complicações ocorrem mais frequentemente em pacientes com LRA. Em nossa pesquisa, observou-se 32% de mortalidade hospitalar em pacientes com LRA, condição em que a análise multivariada representou um fator de risco independente para a mortalidade, OR de 8,187 (1,402-17,190) e p =0,020. Hata et al.,22 também em análise retrospectiva de 376 indivíduos admitidos em UTI por IC descompensada, com LRA em 73% da amostra, apurou que esta complicação estava relacionada com elevada mortalidade intra-hospitalar (10,5% versus não LRA de 1,0%; p < 0,01) e ao tempo de internação prolongado quando comparados ao grupo-controle. Na análise multivariada da presente pesquisa, a DRC não se mostrou um fator de risco isolado, com OR 6,622 (0,901-48,693) e p =0,063, possivelmente atribuída a pequena amostra. Damman et al.,14 em metanálise, encontrou a associação desse fator a mortalidade, OR 2,3 (2,20-2,50) e p < 0,001. Em outro estudo, foi observado uma taxa maior de mortalidade intra-hospitalar dos pacientes que evoluíram com LRA, principalmente entre os que apresentaram maior deterioração da função renal. Em um total de 18 pacientes que foram a óbito, dezessete apresentaram LRA (94,5%), sendo que 76,5% eram classificados como AKIN estágio 3 e 23,5% AKIN estágio 2.16

Barros et al.,16 em um estudo com 85 pacientes hospitalizados em UTI admitidos com IC descompensada, observaram que 76,5% dos indivíduos durante o período de internação evoluíram com LRA, sendo mais frequente o estágio 3 da classificação AKIN (38,8%), enquanto os estágios 1 e 2 representaram 4,7% e 32,9%, respectivamente. Devemos considerar que, de modo geral, os pacientes internados em UTI apresentam um quadro clínico de maior complexidade, apresentando comprometimento de diversas funções sistêmicas, incluindo a função renal. Dessa forma, é possível que estágios mais elevados nas classificações de LRA sejam encontrados nesse estrato populacional.

De acordo com estudo comparativo entre os critérios RIFLE, AKIN e KDIGO em pacientes no pós-operatório de cirurgia cardíaca, foi demonstrada a superioridade do critério KDIGO com relação aos demais quanto ao seu poder prognóstico nos pacientes.23

Em nosso estudo, o critério KDIGO não se mostrou estatisticamente superior ao AKIN, achado semelhante ao de Roy et al.,24 que avaliou 637 pacientes com IC e apurou que os critérios AKIN, KDIGO, além de um outro critério proposto pela Acute Dialysis Quality Initiative na classificação RIFLE (Risk, Injury, Failure, Loss e End-Stage Kidney), se mostraram similares. Em uma grande coorte retrospectiva chinesa, que incluiu pacientes com IC, Li et al.20 demonstraram que o KDIGO foi superior aos critérios AKIN e RIFLE. No entanto, a proporção de pacientes que apresentavam estágios 2 e 3 foram superiores aos encontrados em nosso estudo.

Limitações

Esta pesquisa apresenta algumas limitações, como o fato ter sido realizada em único centro, com número pequeno de pacientes. Além disso, trata-se de um estudo retrospectivo com limitações inerentes a essa modalidade de pesquisa, como a dependência das informações contidas em prontuários médicos. Embora tenha atendido aos requisitos específicos para a modelagem e a seleção de variáveis na regressão logística, não é possível garantir que outras variáveis possam ter contribuído para o resultado apresentado. Da mesma forma, o registro da creatinina não foi diário em todos os casos, e isso poderia interferir na aferição do estágio da LRA. Ademais, o número de pacientes em estágios não iniciais de LRA foi baixo, o que pode ter influenciado a performance dos critérios diagnósticos AKIN e KDIGO.

Conclusão

Nessa casuística de pacientes admitidos em IC descompensada com cardiopatia prévia ou IAM recente em hospital público terciário de região com baixo desenvolvimento econômico nacional, a ocorrência de LRA foi elevada e constituiu-se em fator de risco independente da taxa de mortalidade. A DRC constituiu-se em fator de risco para o desenvolvimento de LRA. Na população analisada, as alterações cardíacas, anatômicas ou funcionais, avaliadas ao ecocardiograma, não se associaram à ocorrência de LRA. Os critérios diagnósticos KDIGO e AKIN apresentaram performance similar nessa amostragem.

Footnotes

Fontes de financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação acadêmica

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.

Referências

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Type 1 Cardiorenal Syndrome in Decompensated Heart Failure Patients in a Low-Income Region in Brazil: Incidence of Acute Kidney Injury (AKIN and KDIGO Criteria), Need for Dialysis and Mortality

Ginivaldo Victor Ribeiro do Nascimento 1,2, Heitor Carlos Domingues de Brito 2, Carlos Eduardo Batista de Lima 3,4,

Abstract

Background:

Type 1 cardiorenal syndrome is associated with higher mortality in heart failure patients. However, few studies have compared the diagnostic criteria of acute kidney injury (AKI) in this population.

Objective:

To assess clinical and functional features and factors associated AKI in patients with heart failure.

Method:

Retrospective, cohort study on patients with decompensated heart failure or recent acute myocardial infarction, conducted in a tertiary hospital in a low-income region of Brazil. Clinical, laboratory and echocardiographic features were compared between patients with and without AKI according to the Acute Kidney Network (AKIN) and Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) criteria. The level of statistical significance was set at p < 0.05.

Results:

Of 81 patients, 61.73% had AKI. Mean creatinine and urea levels were 1.79±1.0 mg/dL and 81.5±46.0 mg/dL, respectively, and higher in the group with AKI (p < 0.05). No evidence of a relationship between cardiac changes and reduced renal function. Chronic renal disease was associated with higher prevalence of AKI. Higher mortality was observed in patients with AKI than in patients without AKI (32.0% vs. 9.8%, p = 0.04, OR 8.187 ad 95% confidence interval 1.402-17.190, p = 0.020).

Conclusion:

In this population of patients with heart failure, AKI was highly prevalent and considered an independent risk factor for mortality. Cardiac changes were not associated with AKI, and the KDIGO and AKIN criteria showed similar performance.

Keywords: Cardio-Renal Syndrome/complications; Renal Insufficiency; Acute Kidney, Injury/standards(AKIN); Kidney Disease Improving Global Outcome/standards(KDIGO)

Introduction

Cardiorenal syndrome (CRS) encompasses various acute and chronic conditions in which dysfunction in one organ (either the heart or kidneys) implicates dysfunction in the other.1,2 Approximately one third of patients with heart failure (HF) decompensation may also develop acute renal function impairment, which is characterized as type 1 CRS.3

Ventricular dysfunction can cause negative effects on renal function and, meanwhile, renal insufficiency may significantly impair cardiac function. Direct and indirect effects of each dysfunctional organ can initiate and mutually perpetuate a combined set of disorders.2

In the last decades, the term “acute kidney injury” (AKI) has been revised, with emphasis on a progressive pathophysiological process that may be noticeable by the presence of small changes in markers of renal injury, especially creatinine. On this regard, two diagnostic criteria have been proposed, the Acute Kidney Network (AKIN) and the Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO).1,4The former, developed to harmonize previous definitions and criteria, distinguish from the term “worsening of renal function”, and have been widely used in investigations of AKI and CRS.1,4,5 Few studies in the literature have evaluated these AKI and CRS criteria, particularly in emerging countries and low index of economic development.6,7

The aim of the present study was to compare the incidence of CRS using the AKIN and the KDIGO criteria, and to assess risk factors for CRS, need for dialysis, and mortality in patients with decompensated HF.

Methods

This was an observational, retrospective, cohort study conducted in a tertiary referral hospital for urgency and emergency care in Teresina, Brazil – the Hospital de Urgências de Teresina. All patients with a history of heart disease admitted with decompensated HF, and patients with recent acute myocardial infarction (AMI) with echocardiographic evidence of reduced ejection fraction (<55%) were included in the study. Patients younger than 18 years, kidney transplanted patients, patients on chronic dialysis and those without at least two creatinine measurements performed during hospitalization were excluded.

This study was reviewed and approved by the local ethics committee (CAAE n. 54207914.5.0000.5211). Data were obtained by reviewing medical records and echocardiographic findings of patients hospitalized from 01 January to 31 December 2014. The variables studied included admission date and diagnosis, age, sex, comorbidities –systemic arterial hypertension (SAH), diabetes mellitus (DM), dilated cardiomyopathy, cerebrovascular disease, chronic renal disease (CRD), liver disease – laboratory parameters (creatinine, urea, potassium, bicarbonate, pH), clinical improvement, hospital discharge and death.

AKI was defined based on changes in creatinine levels, following the two diagnostic criteria (AKIN and KDIGO). The AKIN proposes a diagnosis of AKI based on change between two creatinine values within a 48-hour period, and need for renal replacement therapy. An absolute increase in serum creatinine greater than 0.3 mg/dL or a 1.5-1.9 times baseline is classified as stage 1 AKI. An increase 2.0–3.0 times baseline is classified as stage 2 AKI. Patients with increase in serum creatinine 3.0 times baseline or serum creatinine levels equal to or greater than 4.0 mg/dl (abrupt rise of at least 0.5 mg/dL) or initiation of renal replacement therapy are classified as stage 3 AKI.8,9

According to the KDIGO criteria, an increase in serum creatine 1.5 times baseline within seven days or an increase by 0.3 mg/dL within 48 hours is classified as stage 1, an increase equal to or greater than 2 times baseline is classified as stage 2, and stage 3 is considered an increase in serum creatinine 3 times baseline (to ≥4 mg/dL) or on renal replacement therapy.4

Statistical analysis

Continuous variables were expressed as mean and standard deviation, according to normality of data distribution verified by the Kolmogorov-Smirnov test, and compared using the unpaired Student’s t-test. Categorical variables were expressed as proportions and compared by Pearson chi-square test. The combined effect of predictive variables on the response variable was assessed using multiple logistic regression models with adjusted odds ratio (OR). The variables that showed a trend for an association (p<0.2) in the bivariate analysis were added in the regression model, and those with statistically significance association (p< 0.05) were maintained in the model. The final multiple logistic regression model was adjusted using the Enter model. The Hosmer–Lemeshow test, a statistical test for goodness of fit for logistic regression models, showed that the final model was adequate to explain the response variable. The variance inflation factor (VIF) was used to assess multicollinearity among the independent variables, and a VIF cutoff of 4 was adopted to identify multicollinearity. However, the test did not detect multicollinearity among the variables studied. A significance level of 5% was set for all the statistical tests. Data were analyzed using the R-Project software, version 3.0.2, and the Statistical Package for the Social Science (SPSS), version 20.0.

Results

A total of 81 patients admitted for compensated HF or recent AMI were included in the study. Clinical and demographic characteristics of patients are described in Table 1. Mean age of patients was 67.02 ± 14.97 years, and 43 patients (53.1%) were men. The diagnosis of decompensated HF was more common in patients with previous heart disease, and SAH was the most common comorbidity.

Table 1. General characteristics of patients with heart failure (ischemic and non-ischemic) evaluated for the presence of acute kidney injury (n = 81).

Variable N
Age (years) 67.02 ± 14.97
Mean ± SD
Sex (%) >43 (53.09)
Male
Diagnosis (%)
Recent AMI 16 (19.75)
HF with a history of heart disease 62 (76.55)
History of HF and recent AMI 3 (3.7)
Other diagnoses* 8 (9.88)
Comorbidities (%)
SAH 48 (59.26)
DM 26 (32.1)
CRD 20 (24.69)
Cerebrovascular disease 7 (8.64)
Liver disease 6 (7.41)
Others 24 (29.63)

AMI: acute myocardial infarction; HF: heart failure; SAH: systemic arterial hypertension; DM: diabetes mellitus; CRD: chronic renal disease; SD: standard deviation.

*

Patients with decompensated heart failure and left ventricular ejection fraction < 55% without a history of heart disease or recent acute myocardial, arrhythmias, hypertensive pulmonary edema or infections.

The study population was divided into three subgroups, according to the presence or not of AKI. Clinical, laboratory and echocardiographic features of these patients (50 with AKI and 32 without AKI) are described in Table 2. Although no differences in clinical variables were observed between the two groups, most patients with AKI had renal disease and elevated levels of urea and creatinine.

Table 2. Clinical, laboratory and echocardiographic features, and clinical outcomes of patients with and without acute kidney injury of hospitalized patients with heart failure or acute myocardial infarction (n = 81).

Variables Without AKI (n = 31) With AKI (n = 50) OR (95%CI) p – value
Clinical data
Age (± SD) 64.03 ± 16.08 68.88 ± 14.08 1.02 (0.99-1.05) 0.172
Male sex – n (%) 20 (64.52) 23 (46) 2.13 (0.85-5.37) 0.104
SAH – n (%) 15 (48.39) 33 (66) 0.48 (0.20-1.20) 0.116
DM – n (%) 8 (25.81) 18 (36) 0.62 (0.23-1.66) 0.339
CRD – n (%) 1 (3.23) 19 (38) 18.4 (2.31-146.10) 0.001
Cerebrovascular disease - n (%) 1 (3.23) 6 (12) 4.09 (0.47-35.73) 0.337
Liver disease – n (%) 3 (9.68) 3 (6) 0.60 (0.11-3.16) 0.858
Others– n (%) 7 (22.58) 17 (34)
Laboratory data (± DP)
Urea (mg/dL) 46.65 ± 25.66 81.52 ± 46.04 1.03 (1.01-1.05) 0.001
Creatinine (mg/dL) 1.17 ± 0.76 1.79 ± 0.97 1.02 (1.01-1.04) 0.002
Potassium (mEq/L) 4.11 ± 0.75 4.4 ± 1.02 2.76 (1.29-5.91) 0.155
Bicarbonate 24.12 ± 6.11 22.01 ± 4.71 0.92 (0.79-1.07) 0.355
pH 7.417 ± 0.05 7.374 ± 0.1 0.01 (0.01-74.88) 0.069
Echocardiographic features
Recent AMI – n (%) 8 (25.8) 8 (16) 0.61 (0.22-1.73) 0.507
HF with previous heart disease – n (%) 22 (70.97) 40 (80) 1.83 (0.61-5.51) 0.429
History of HF and recent AMI – n (%) 1 (3.23) 2 (4) - 0.999
Ejection fraction: % (± DP) 35.86 ± 10.79 36.09 ± 10.79 1.01 (0.97-1.05) 0.598
Left atrial diameter: mm (± DP) 39.51 ± 7.45 39.51 ± 7.45 1.02 (0.96 - 1.08) 0.624
Myocardial thickness – n (%)
Increased 16 (51.61) 21 (42) 0.77 (0.31-1.90) 0.538
Normal 15 (48.39) 29 (58) Reference
LF systolic dysfunction – n (%)
Mild 1 (3.23) 2 (4) Reference 0.999
Moderate/severe 30 (96.77) 48 (96) 1.25 (0.18-2.31)
Clinical outcomes – n (%)
Death 3 (9.68) 16 (32) 1.21 (1.16-16.62) 0.021
Dialysis 0 (0) 3 (6) 0.437

AKI: acute kidney injury; OR: odds ratio; 95% CI: 95% confidence interval; AMI: acute myocardial infarction; HF: heart failure; SAH: systemic arterial hypertension; DM: diabetes mellitus; CRD: chronic renal disease; AMI: acute myocardial infarction; LV: left ventricular; SD: standard deviation.

Regarding the association of cardiac and echocardiographic features with development of kidney injury, HF was the main admission diagnosis among patients with altered renal function. No relationship was found between reduced ejection fraction and development of CRS.

With respect to in-hospital mortality, while a 9.7% rate was found in patients without AKI, 32% of patients with AKI died during hospitalization, indicating an association of AKI with mortality (OR 1.21, 95% confidence interval [95% CI] between 1.16 and 16.62, p = 0.021). The need for dialysis was observed in only 6% of patients with AKI, but without statistically significant difference between the groups.

Deterioration of renal function was observed in 50 patients according to at least one diagnostic criteria (KDIGO and AKIN). Using the KDIGO criteria, kidney injury was detected in 61.7% of patients, whereas the AKIN was unable to detect AKI in 14% of patients (Table 3). However, in the present study, the KDIGO criteria was not superior to AKIN in detecting early changes in renal function. Multivariate analysis (Table 4) showed that AKI was an independent risk factor of mortality, with an adjusted OR of 8.187, 95%CI 1.402-17.190, and p=0.020.

Table 3. Incidence and staging of acute kidney injury according to the diagnostic criteria proposed by the Acute Kidney Injury Network (AKIN) and the Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) in patients with cardiorenal syndrome.

AKI staging AKIN KDIGO p – value
N % N %
Stage 1 35 43.21 39 48.15 0.642
Stage 2 3 3.7 5 6.17 0.479
Stage 3 5 6.17 6 7.41 0.763

AKI: acute kidney injury.

Table 4. Multivariate analysis of variables related to cardiorenal syndrome in hospitalized patients with decompensated heart failure or recent acute myocardial infarction (n=81).

Variables Adjusted OR (95%CI) p
Male sex 0.796 (0.241-2.632) 0.708
Age (+ 1 year) 1.010 (0.967-1.055) 0.651
Systemic arterial hypertension 2.228 (0.684-7.261) 0.184
Chronic renal disease 6.622 (0.901-48.693) 0.063
Urea (+1 mg/dL) 1.005 (0.983-1.028) 0.660
Acute kidney injury 8.187 (1.402-17.190) 0.020

OR: Odds ratio;95%CI: 95% confidence interval.

Discussion

It is estimated that more than 85% of the world population live in low/medium income countries, where the development of scientific studies is typically low. Socioeconomic and environmental factors, including food shortage, affect the outcome of AKI in heart diseases and CRS, and such associations are frequently ignored in many studies.6,7 The present study was conducted in a tertiary hospital, the main emergency referral center of a population of nearly one million people, in a state of low economic development (ranking 22nd of 27 federative units in terms of gross domestic product) in Brazil.6,7,11

However, in the study population, clinical and demographic features were similar to those reported in the literature, with a predominantly male, older patients, as reported by Spineti et al.,3 where 58% of the sample were men, mean age of 63.5 ± 13 years. Liangos et al.11 also shown a predominance of male, older patients, and DM, SAH, and CRD as the main comorbidities.

Studies on patients diagnosed with AKI have demonstrated that chronic conditions, especially DM and SAH, are more strongly associated with AKI.11,12 However, similar to our study, Caetano et al.13 did not find an association of CRS with a history of HF, DM, or elevated blood pressure at hospital admission, but with history of kidney disease.

In a multicenter study, data of 105,388 patients with acutely decompensated HF were collected from 274 hospitals in the USA. The prevalence of CRS in this population was 30%, which was similar to that (32%) reported in the meta-analysis by Damman et al.14 In our study, AKI was present in 61.7% of patients. This is condition, more and more common in HF patients, can be an aggravating factor for symptom severity, and change not only the clinical course of disease, but also response to treatment.15 In some studies, preexisting CRD in patients admitted for decompensated HF was associated with development of AKI in all cases.16

Analyses of laboratory data of patients admitted with acute CRS had higher values of urea, creatinine and potassium compared with those without renal injury.3,13 Other studies not only corroborated these findings, but also showed that small changes in creatinine levels are significantly associated with an increase in mortality in patients with AKI.17

In the present study, most patients admitted for decompensated HF had a history of heart disease, and this factor was not associated with the development of AKI. Regarding the echocardiographic parameters, including left ventricular ejection fraction (LVEF), no cardiac structural or functional parameter was associated with the course of CRS. Although AKI is equally prevalent in HF due to systolic dysfunction and diastolic dysfunction, kidney injury is generally more severe in patients with reduced LVEF as compared with those with normal LVEF, and found in more than 70% of patients admitted with cardiogenic shock.2 Similar findings were reported in another study that showed that 86% of patients with AKI had HF and LVEF<40%.3

Caetano et al.,13 in an echocardiographic study of patients with CRS, showed that 48.4% of patients had preserved systolic function (LVEF ≥ 50%). Among the patients with AKI, 26 (56.6%) had compromised ejection fraction, whereas 47 (43.1%) of patients without AKI had acute renal dysfunction. In the same study,13 moderate or severe mitral insufficiency was found in 68.4% and 45.1% of patients with and without AKI, respectively (p=0.014). In addition, mean LVEF was approximately 36% and only three patients had a LVEF > 50%, with no difference between patients with and without AKI.

Studies have reported the occurrence of AKI in HF in patients with both reduced and preserved LVEF,2,3,13 which reinforces the need for evaluating the cardiac and hemodynamic function in patients with worsening renal function. Studies by Mullens et al.18 and Damman et al.19 evaluated the hemodynamic profile of patients with cardiovascular disease using invasive methods and intensive therapies. Thus, it is suggested that other parameters, indicative of renal injury, such as changes in the vena cava, could be evaluated by echocardiography, a non-invasive method, since these same studies have reported a correlation between increased central venous pressure and worsening of renal function. Although the assessment of inferior vena cava diameter during inspiration and expiration is possible by echocardiography, few studies have investigated these parameters.

Need for dialysis was seen in 6% of our patients, which is in accordance with the study by Li et al.,20 with a cohort of 1,005 Chinese patients (6.4%). Also, the meta-analysis by Vandenberghe et al.5 showed a need for renal replacement therapy in 4.6% of patients with CRS due to decompensated HF and 2.3% of patients with CRS due to other causes. According to Forman et al.,21 in HF patients with longer hospitalizations and in-hospital death, complications are more common in patients with AKI. In our study, we observed a 32% mortality rate in patients with AKI, which represented an independent risk factor for mortality (OR 8.187 [1.402 – 17.190], p=0.020). Hata et al.,22 in a retrospective analysis of 376 patients admitted to the intensive care unit (ICU) with decompensated HF, AKI was detected in 73% of patients and was correlated with high in-hospital mortality (10.5% versus 1.0% in non-AKI patients; p<0.01), and longer hospital stay as compared with the control group. In our study, CRS alone was not considered a risk factor by the multivariate analysis (OR 6.622 [0.901-48.693], p=0.063), possibly because of the small sample size. However, Damman et al.14 reported in a meta-analysis, a significant association between CRS and mortality (2.3 [2.20-2.50], p < 0.001). In another study, higher in-hospital mortality was found in patients with AKI, especially among those who had greater worsening of renal function. Of 18 patients who died, 17 (94.5%) had AKI, 76.5% AKIN stage 3 and 23.5% AKIN stage 2.16

Barros et al.,16 in a study with 85 hospitalized patients admitted to the ICU with decompensated HF, found that 76,5% of patients had AKI, mainly at stage 3 (38.8%) (AKIN criteria), followed by stage 2 (32.9%) and stage 1 (4.7%). We should consider that, in general, critically ill patients in ICUs have impairment of many organs, including renal dysfunction. Therefore, it is possible that patients with AKI at more advanced stages may be found in this population.

According to a comparative study between RIFLE (Risk, Injury, Failure, Loss and End-Stage Kidney, classification proposed by the Acute Dialysis Quality Initiative group), AKIN and KDIGO in patients in the post-operative period of cardiac surgery, the prognostic power of the KDIGO criteria was superior to both AKIN and RIFLE.23 In our study, however, KDIGO was not superior to AKIN, which was similar to the findings reported by Roy et al.,24 who evaluated 637 patients and found a similar performance of AKIN, KDIGO and RIFLE. In a large Chinese retrospective, cohort study, that included patients with HF, Li et al.20 showed that KDIGO was superior to both AKIN and RIFLE, but the proportions of patients with AKI at stages 2 and 3 were higher than in our study.

Limitations

This study has some limitations that need to be considered. First, this was a single-center study, involving a small number of patients. Second, there were limitations inherent to the retrospective design of the study, including reliance on medical records. Although all specific requirements for modeling and variable selection of logistic regression were met, the possibility that other variables influenced the results cannot be excluded. Likewise, creatinine measurements were not recorded daily, which may have affected the evaluation of AKI staging. Finally, the small number of patients with AKI at initial stages may have influenced the performance of the AKIN and KDIGO diagnostic criteria.

Conclusion

In this population of patients admitted to a public tertiary hospital of a low-income region, with decompensated HF and a history of heart disease or recent AMI, there was a high occurrence of AKI, which was an independent risk factor for mortality. CRS was a risk factor for AKI. In addition, cardiac structural and functional changes, evaluated by echocardiography, were not associated with the development of AKI. The KDIGO and AKIN diagnostic criteria showed similar performance in this population.

Footnotes

Sources of Funding

There were no external funding sources for this study.

Study Association

This study is not associated with any thesis or dissertation work.


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RESOURCES