Abstract Coronary artery disease is the leading cause of death in the world. The outcome of patients at a very high operative risk undergoing coronary artery bypass surgery has not been thoroughly investigated. Cohorts of patients underwent coronary surgery between January 1997 and December 2013 at the Oulu University Hospital, Finland. Data was acquired from electronic patient records. Statistical analysis was performed on the collected data to evaluate outcome and identify predictors of adverse events. Very high-risk patients who underwent isolated coronary artery bypass surgery had a high 30-day mortality (16.2%), but their 5-year survival was satisfactory (66.8%). Survivors of out-of-hospital cardiac arrest were compared to a control group. Immediate postoperative mortality was slightly higher in out-of-hospital cardiac arrest patients (6.3% vs. 0%, p = 0.24), but the overall 5-year survival rates were similar (80.7% vs. 84.5%). Patients with preoperative stage 3 chronic kidney disease have a higher mortality than patients with stage 1-2 chronic kidney disease. Kidney function decline/year was predictive of all-cause mortality, cardiovascular mortality and also tended to predict fatal and non-fatal cardiovascular events. The E-CABG postoperative complication grading system was used to stratify the severity and prognostic impact of postoperative complications and was shown to predict early and late mortality for these patients. The outcome of emergency coronary artery bypass surgery was studied in a multi-center setting. Increasing emergency classes, left ventricular ejection fraction ≤30%, on-pump surgery, and participating centers were independent predictors of in-hospital mortality. Survival rates at 1, 3 and 5 years were 86.4%, 81.6%, and 76.1%. Despite the high preoperative risk of these patients, the long-term outcome for coronary surgery is satisfactory. Patients with stage 3 chronic kidney disease may experience a significant decline in kidney function and poor outcome. Early referral to a nephrologist may be beneficial for these patients. The E-CABG complication grading system seems to be a promising tool for stratifying the severity and prognostic impact of complications occurring after coronary surgery. / Tiivistelmä Sepelvaltimotauti on johtavia kuolinsyitä Maailmassa. Ohitusleikkauksen tuloksia ei ole täysin selvitetty erittäin korkean riskin potilailla. Potilaat leikattiin vuosina 1997-2013. Potilastiedot hankittiin sairauskertomuksista ja kuolinsyytiedot kansallisista rekistereistä. Erittäin korkean riskin potilaiden välitön kuolleisuus ohitusleikkauksen jälkeen on korkea (30 päivän kuolleisuus 16,2 %). Viiden vuoden kuluttua leikkauksesta elossa oli 66,8% leikatuista. Ohitusleikkausta edeltävästi elvytettyjä potilaita verrattiin kontrolliryhmään. Välittömät leikkauksen jälkeinen kuolleisuus oli 6,3% vs. 0% (p = 0,24). Viiden vuoden kuluttua leikkauksesta elossa oli tutkimusryhmästä 80,7% ja kontrolliryhmästä 80,7%. Leikkausta edeltävästi keskivaikean munuaisten vajaatoiminnan omaavilla potilailla on korkeampi kuolleisuus verrattuna potilaisiin, joiden munuaistoiminta on normaalia tai lievästi heikentynyt. Munuaisten vajaatoiminnan eteneminen ennusti kokonaiskuolleisuutta, sydän- ja verisuonikuolleisuutta ja enteili sydän- ja verisuonitapahtumia. E-CABG leikkauksen jälkeisten komplikaatioiden luokittelujärjestelmällä luokiteltiin leikkauksen jälkeisten komplikaatioiden vaikeusastetta ja ennusteellista vaikutusta. E-CABG luokat ja pisteytys ennustivat 1kk, 3kk kuolleisuutta ja kuolleisuutta pidemmällä aikavälillä. Päivystysohitusleikkauksen tuloksia tutkittiin monikeskusasetelmassa. Sairaalakuolleisuutta ennustivat päivystysleikkausluokitteluluokan vakavuus, vasemman kammion ejektiofraktio ≤30%, perfuusiossa tehty leikkaus ja leikkaava keskus. Potilaiden elossaololuvut olivat 1, 3 ja 5 vuoden kohdalla 86,4%, 81,6%, and 76,1%. Leikkaustulokset erittäin korkean riskin potilailla ohitusleikkauksesta ovat kohtuullisia leikkausta edeltävään riskiarvioon suhteutettuna. Näin ollen tämän potilasryhmän sepelvaltimotaudin hoito leikkaamalla on perusteltua. Keskivaikean munuaisten vajaatoiminnan omaavien potilaiden munuaissairauden etenemiseen seuranta-aikana liittyy kuolleisuutta ja sydän- ja verisuonitapahtumia. Aikaisessa vaiheessa tehty nefrolgin konsultaatio voi parantaa näiden potilaiden munuaisfunktiota. E-CABG komplikaatioiden luokittelujärjestelmä vaikuttaa lupaavalta työkalulta ohitusleikkauksen jälkeisten komplikaatioiden luokitteluun ja ennustevaikutuksien arviointiin.

Abstract Coronary artery disease (CAD) is the leading cause of death in developed countries. In patients with complex CAD, coronary artery bypass grafting (CABG) remains the preferred treatment as it can provide long-lasting results. However, CABG carries a significant risk of excessive perioperative bleeding and other complications, which may deteriorate the prognosis. Transfusion of blood products is generally used to compensate blood loss. However, both bleeding and blood transfusions have been shown to be associated with an adverse outcome. This cohort study aimed to clarify the impact of perioperative bleeding and the use of different blood products in the development of perioperative complications in 2,764 patients undergoing isolated CABG. The universal definition of perioperative bleeding classification (UDPB) was employed to stratify the severity of bleeding. Additionally, the impact of storage time of transfused red blood cells (RBCs) on the outcome was investigated. Increased UDPB classes, particularly classes 3 and 4, were associated with significantly poorer immediate and late outcome. RBC transfusion in patients who underwent elective off-pump CABG was independently associated with increased troponin I release indicating myocardial injury. Prolonged storage duration of transfused RBCs did not affect immediate and late outcome of patients with moderate bleeding. The most remarkable risk factors for stroke after off-pump CABG were any degree of atherosclerosis of the ascending aorta as well as transfusion of platelets and/or solvent/detergent-treated plasma. The UDPB classification appears to be a promising research tool to stratify the severity of perioperative bleeding and to assess its prognostic impact after coronary surgery. Prevention of major bleeding that leads to blood transfusion may protect from myocardial injury and stroke and possibly result in better early and late outcomes. Patients with a diseased ascending aorta could be considered at high risk of stroke because of their risk of generalized atherosclerosis. In case of mildly diseased aorta, the “no-touch” aorta policy should be considered with the intention of preventing postoperative stroke. / Tiivistelmä Sepelvaltimotauti on yleisin kuolinsyy kehittyneissä maissa. Potilailla, joilla on vaikea monen suonen tai vasemman sepelvaltimon päärungon tauti, sepelvaltimoiden ohitusleikkaus on edelleen paras hoitovaihtoehto, koska sillä pystytään saavuttamaan pitkäkestoisia tuloksia. Kuitenkin ohitusleikkaukseen liittyy suuri riski leikkauksen aikaiselle tai jälkeiselle verenvuodolle ja muille haittatapahtumille, jotka osaltaan huonontavat potilaan ennustetta. Vuodon hoitona käytetään yleisesti verensiirtoa. Kuitenkin on osoitettu, että sekä verenvuoto että verituotteiden anto lisäävät riskiä komplikaatioille. Tämän kohorttitutkimuksen tavoitteena oli selvittää tarkemmin leikkauksen yhteydessä ilmenevän vuodon ja siihen liittyvän verensiirron vaikutuksia leikkauksen jälkeisten haittatapahtumien kehittymiseen 2764 ohitusleikatulla potilaalla. Universal Definition of Perioperative Bleeding (UDPB) -luokitusta käytettiin vuodon vaikeusasteen luokittelemiseen. Lisäksi tutkittiin siirrettyjen punasolujen varastointiajan vaikutusta potilaan ennusteeseen. Korkeammat UDPB-luokat, erityisesti luokat 3 ja 4, liittyivät merkittävästi huonompaan lyhyen ja pitkän aikavälin ennusteeseen. Potilailla, joille oli tehty kiireetön ohitusleikkaus ilman sydän-keuhkokoneen käyttöä, punasolujen anto oli itsenäinen riskitekijä suurentuneelle troponiini I -päästölle eli sydänlihasvauriolle. Pidentynyt punasolujen varastointiaika ei ollut yhteydessä lyhyen tai pitkän aikavälin ennusteeseen potilailla, jotka olivat vuotaneet kohtalaisesti. Merkittävimmät riskitekijät ilman sydän-keuhkokonetta tehdyn leikkauksen jälkeiselle aivoinfarktille olivat minkä tahansa asteinen nousevan aortan ateroskleroosi sekä verihiutaleiden ja/tai jääplasman anto. UDPB-luokitus vaikuttaa lupaavalta tutkimustyökalulta verenvuodon vaikeusasteen luokitteluun. Lisäksi sitä voidaan käyttää vuodon ennusteellisen vaikutuksen arvioimiseen ohitusleikkauksen jälkeen. Runsaan verenvuodon ja siihen liittyvän verensiirron ehkäiseminen saattaa suojata potilasta sydänlihasvauriolta ja aivoinfarktilta ja mahdollisesti johtaa parempaan lyhyen ja pitkän aikavälin ennusteeseen. Potilaita, joilla on nousevan aortan ateroskleroosi, voisi pitää suuressa aivoinfarktiriskissä yleisen ateroskleroosiriskin vuoksi. Potilailla, joilla on lieväkin nousevan aortan ateroskleroosi, tulisi harkita aortan jättämistä pihdittämättä aivoinfarktin ehkäisemiseksi.

Abstract Cardiovascular diseases are the leading cause of death worldwide, and coronary artery disease accounts for the majority of them. The treatment of choice for complex coronary artery disease is coronary artery bypass grafting. However, as surgery in general, cardiac surgery is associated with an increased risk of perioperative bleeding and utilization of blood products. The present study aimed to investigate the impact of preoperative anemia, perioperative bleeding and retained blood syndrome as well as blood transfusion on the outcomes after isolated coronary surgery. The severity of perioperative bleeding was assessed mainly using the E-CABG and UDPB stratification criteria. Our analyses showed that severe bleeding is associated with a significantly increased risk of stroke. Furthermore, severe bleeding increased the risk of several adverse events even in low-risk patients. Retained blood syndrome was observed to be a common complication after coronary surgery and was associated with an increased risk of postoperative complications. Preoperative anemia seems to have no significant impact on patient early and late survival. Instead, the frequent exposure to blood products may be the determinant of poorer survival observed among anemic patients. Perioperative blood loss and exposure to allogeneic blood has been shown to increase adverse events. Therefore, prevention of bleeding and measures to optimize patient blood management could improve patient outcomes after cardiac surgery. / Tiivistelmä Sydän ja verisuonitaudit ovat maailmanlaajuisesti yleisin kuoleman aiheuttaja, joista sepelvaltimotaudilla on suurin vaikutus. Sepelvaltimoiden ohitusleikkaus on käypä hoito vakavassa sepelvaltimotaudissa. Kuten kirurgiassa yleisestikin, erityisesti sydänkirurgia on yhdistetty suurentuneeseen verenevuodon ja verituotteiden saannin riskiin. Tutkimukseni tavoitteena oli selvittää preoperatiivisen anemian, perioperatiivisen verenvuodon, verituotteiden annon, sekä leikkausalueelle jääneen veren itsenäisiä vaikutuksia potilaiden lopputulemiin sepelvaltimoiden ohitusleikkauksen jälkeen. Verituotteiden ja perioperatiivisen verenvuodon määrää arvioitiin pääsääntöisesti käyttäen E-CABG ja UDPB verenvuotoluokituksia. Tuloksenamme oli, että vakava verenvuoto lisää merkitsevästi aivoinfarktin riskiä. Lisäksi vakava perioperatiivinen verenvuoto on yhteydessä useisiin komplikaatioihin myös matalan leikkausriskin potilailla. Leikkausalueelle jääneen veren huomattiin olevan yleinen ongelma sepelvaltimoiden ohitusleikkauksen jälkeen, minkä lisäksi se lisäsi riskiä useille haitta-tapahtumille. Preoperatiivisella anemialla ei ollut tilastollisesti merkitsevää vaikutusta potilaiden lyhyen ja pitkän aikavälin ennusteisiin. Sen sijaan, aneemisille potilaille annetut verensiirrot saattaisivat aiheuttaa näillä potilailla huomatun alentuneen elinajan ennusteen. Perioperatiivisen verenvuodon ja altistumisen verituotteille on osoitettu lisäävän haittatapahtumia. Siispä verenvuodon vähentäminen ja verituotteiden säästäminen voisi parantaa potilaiden ennustetta sydänkirurgiassa.