Chronic Kidney Disease in Patients Undergoing Hip or Knee Joint Replacement

Abstract

Munuaisten vajaatoiminnassa munuaiskeräsen suodattumisnopeus (eGFR) on alle 60mL/min/1.73m2. Munuaistoiminta voidaan myös jakaa tarkemmin viiteen luokkaan (CKD-luokka), jossa CKD luokka 1 vastaa täysin normaalia munuaisten toimintaa ja luokka 5 käytännössä menetettyä munuaistoimintaa. Munuaisten vajaatoiminta lisää leikkauksenjälkeistä sairastuvuutta ja riskiä akuutille munuaisvauriolle leikkauksen jälkeen. Se vaikuttaa potilaan hoitoon leikkausta edeltävästä ajasta aina leikkauksen jälkeiseen aikaan. Myös tiedetään sen vakavimpien muotojen lisäävän leikkauksenjälkeistä kuolleisuutta. Munuaisten vajaatoiminnan tunnistaminen ennen leikkausta on tärkeää, jotta potilaalla ja hoitavalla lääkärillä on riittävät tiedot potilaaseen kohdistuvista riskeistä, potilaan tarvitsemasta erityishoidosta ja leikkauksen hyöty- haittasuhteesta. Ei tiedetä, vaikuttaako munuaisten vajaatoiminnan lievä muoto potilaan kuolleisuuteen. Myöskään munuaisten vajaatoiminnan vaikutus uusintaleikkausriskiin pitkällä aikavälillä on ei ole tiedossa. Aiemmissa tutkimuksissa munuaisten vajaatoimintapotilaiden lisääntynyttä kuolleisuutta ei ole otettu huomioon uusintaleikkausriskiä arvioitaessa. Lisäksi akuutin munuaisvaurion riskitekijöistä on ristiriitaisia tuloksia. Tutkimuksessa selvitetään munuaisten vajaatoiminnan ja toimenpiteen jälkeisen akuutin munuaisvaurion yleisyys ja riskitekijät tekonivelpotilailla sekä selvitetään, voidaanko seerumin kreatiniinimäärityksen perusteella erotella munuaisten vajaatoimintapotilaat muista. Tutkimuksessa selvennetään myös munuaisten vajaatoiminnan eri asteiden vaikutusta tekonivelleikkauksen jälkeiseen kuolleisuuteen ja uusintaleikkausriskiin.

Osatöissä 1-3 käytettiin aineistona tekonivelsairaala Coxan 18,757 peräkkäistä, vuosina 2002-2011 leikattua polvi- ja lonkkatekonivelpotilasta. Osatyössä 4 tutkimusaineiston muodostivat 18,979 vuosina 2008-2017 leikattua potilasta. Potilaiden tiedot on kerätty Coxan tietoaltaasta, väestörekisterikeskukselta, Fimlabin laboratoriojärjestelmästä ja Kelan korvattavuusrekisteristä.

Leikkausta edeltävän munuaisten vajaatoiminnan esiintyvyys vaihteli yhdeksästä kolmeentoista prosenttiin. Kuitenkin vain kolmanneksella potilaista oli normaali munuaistoiminta (CKD luokka 1). Munuaisten vajaatoiminta oli yleisintä vanhoilla naisilla, polvitekonivelpotilailla ja potilailla, joilla oli muitakin sairauksia. Seerumin kreatiniinipitoisuus tunnisti vajaatoiminnan huonosti vanhemmilla naisilla ja normaalipainoisilla; jopa kaksi kolmesta tapauksesta jäi huomaamatta. Leikkauksenjälkeisen munuaisvaurion ilmaantuvuus oli 3,3 (95% LV 2,5-4,5) tapausta tuhatta leikkausta kohden. Monimuuttujamallissa riippumattomia riskitekijöitä olivat ASA-luokka, painoindeksi, eGFR ja leikkauksen kesto, joista leikkauksen kesto on aiemmin raportoimaton löydös. Tutkimuksen perusteella ei ollut viitteitä aminoglykosidipitoisen luusementin ja munuaisvaurion yhteydestä. Leikkauksen jälkeiset infektiot olivat yleisin syy munuaisvauriolle.

Tekonivelpotilaan ennuste kuoleman suhteen huononi CKD luokan kasvaessa. Kun verrokkina käytettiin CKD luokan 1 potilaita, CKD luokassa 2 (HR 1,9; 95% LV 1,8-2,1), 3 (HR 3,8; 95% LV 3,4-4,2) ja 4-5 (HR 8.1; 95% LV 6,3-10,3) oli merkittävästi suurempi riski kuolleisuudelle keskimäärin lähes 8 vuoden seurannassa. Kuitenkaan CKD luokalla ei ollut yhteyttä uusintaleikkausriskiin tai tekonivelinfektioriskiin, kun munuaisten vajaatoimintapotilaiden lisääntynyt kuolemanriski otettiin huomioon. CKD luokan 4-5 potilaiden määrä ei riittänyt johtopäätösten tekemiseen.

Tutkimuksemme pohjalta suosittelemme eGFR ja CKD luokan määrittämistä jokaiselle tekonivelpotilaalle. Siihen tulisi suhtautua samoin kuin muihin riskitekijöihin, kun potilaan leikkauskelpoisuutta ja hyöty-haittasuhdetta puntaroidaan. Tutkimuksen perusteella voidaan suositella leikkausta edeltävää interventiota potilaille, joilla on munuaisvaurion riskitekijöitä ja tarkkaa leikkauksenjälkeistä munuaistoiminnan seurantaa potilaille, joilla leikkauksen kesto ylittää 120 minuuttia.

Chronic kidney disease (CKD) is a common comorbidity in patients undergoing hip or knee replacement. Kidney function can be classified into five different CKD stages, where CKD stage 1 denotes normal function, and CKD stage 5 denotes kidney failure. CKD stages 3-5 correspond to the traditional definition of CKD; glomerular filtration rate (GFR) lower than 60mL/min/1.73m2. CKD increases postoperative morbidity, affects drug dosages and perioperative care, predisposes to risk for postoperative kidney injury and the most severe forms of CKD are known to be associated with increased postoperative mortality. It is not known whether the most CKD stages 2-3, affects mortality or not after total joint arthroplasty. It is not known if renal impairment reduces implant survival in the long term, while earlier studies reporting on implant survival have not considered the competing risk of death in CKD patients. Also, there are some unclear risk factors for postoperative acute kidney injury (AKI). The present study sought to ascertain how common renal impairment and postoperative AKI are and whether serum creatinine (SCr) value discriminates between patients with CKD and those without CKD. The study also examined the risk factors associated with AKI and ascertained whether long-term mortality or implant survival is associated with renal function.

The present study used a large cohort of patient and follow-up data from a single centre with all its consecutive hip and knee replacements to answer the study questions. Mortality data was linked to the study from the exclusive national Population Register Centre.

Supported by earlier literature, prevalence of CKD varied from nine to thirteen percent depending on the calculation method, while two thirds of patients had decreased kidney function (CKD stage > 1). Preoperative CKD was most common in older female patients, knee replacement patients and also in patients with other comorbidities. If clinicians were to use increased SCr to filter CKD, they would miss up to 7% of CKD patients. However, among older female patients and older normal weight patients, a remarkable amount (up to 70%) of CKD would have gone unnoticed. Incidence of postoperative AKI was only 3.3/1,000 (95% CI 2.5-4.5/ 1,000 operations). In multivariable analysis, independent risk factors associated with postoperative AKI were duration of the operation, ASA-class, body mass index (BMI) and preoperative eGFR, in which duration of the operation was not reported earlier. Early prosthetic joint infections (PJIs) were most dominantly found to be the main trigger for AKI.

When considering confounding factors, at median follow-up of 7.8 years, when comparing to patients with CKD stage 1, adjusted Hazard Ratio for death was 1.9 (95% CI 1.8-2.1) in stage 2, 3.8 (95% CI 3.4-4.2) in stage 3, and 8.1 (95% CI 6.3-10.3) in patients with stage 4-5. CKD patients had a surprisingly high mortality rate; at five and ten years postoperatively, 21% and 68% of the patients with CKD stage 3 had died, while the corresponding numbers were 47% and 87% in patients with CKD 4-5. However, renal function had no significant association with implant survival or infection free survival even when considering high mortality of patients with CKD stages 3-5 as a competing risk. Due to a lack of patients with the most severe forms of CKD (CKD stages 4-5) it was not possible to show if these patients are at increased risk for revision.

In clinical practice, after taking note of the results of this study, it is recommended always to calculate eGFR when considering a TJA. eGFR based classification of CKD stages should be reviewed alongside with other major comorbid conditions when assessing the risks and benefits of the operation. In order to prevent AKI, we could recommend considering patients’ BMI, ASA grade, BMI preoperatively and initiate interventions prior to. Postoperatively, it might be useful to pay attention to patients’ SCr and urine output whenever the operating time exceeds two hours.