Treatment strategies of new onset atrial fibrillation in patients treated in an intensive care unit: a literature review

Ieva Montvilaitė1

1Vilniaus Universitetas, Medicinos fakultetas, Vilnius, Lithuania

Abstract.

Background. In critically ill patients the probability of developing atrial fibrillation is 5%, and in patients with severe sepsis, it is as high as 50 %. Evidence suggests that new-onset atrial fibrillation is associated with higher mortality in critically ill patients admitted to the intensive care unit.

Aim. To review new-onset atrial fibrillation treatment tactics for patients treated in the intensive care unit.

Material and methods. Research was conducted in the PubMed database. Articles in English published between 2012 and 2022 were reviewed.

Results. Evidence on the optimal treatment strategy is limited and of low quality. It is unclear whether new-onset atrial fibrillation is a transient phenomenon during critical illness, and whether treatment of new-onset atrial fibrillation improves outcome. Rate control could be the best choice of treatment in critically ill patients, as spontaneous cardioversion is highly likely after the critical illness phase. Magnesium sulfate can be effective in both rhythm and rate control. Amiodarone is commonly used to restore sinus rhythm.

Conclusions. The most commonly used drug groups for rate control are beta-adrenoblockers and calcium channel blockers. Rhythm control is best achieved with magnesium sulfate and amiodarone infusions. Electrical cardioversion should be used in patients with atrial fibrillation and hemodynamic instability. Spontaneous cardioversion after the phase of critical illness is very likely. Unfractionated heparin is usually prescribed for the prevention of thromboembolism in the intensive care unit.

Keyword: new onset; atrial fibrillation; intensive care unit; critically ill.

Full article

https://doi.org/10.53453/ms.2023.3.10

Treatment strategies of new onset atrial fibrillation in patients
treated in an intensive care unit: a literature review
Ieva Montvilaitė
1
1
Vilniaus Universitetas, Medicinos fakultetas, Vilnius, Lithuania
Abstract.
Background. In critically ill patients the probability of developing atrial fibrillation is 5%, and in patients with
severe sepsis, it is as high as 50%. Evidence suggests that new-onset atrial fibrillation is associated with higher
mortality in critically ill patients admitted to the intensive care unit.
Aim. To review new-onset atrial fibrillation treatment tactics for patients treated in the intensive care unit.
Material and methods. Research was conducted in the PubMed database. Articles in English published
between 2012 and 2022 were reviewed.
Results. Evidence on the optimal treatment strategy is limited and of low quality. It is unclear whether new-
onset atrial fibrillation is a transient phenomenon during critical illness, and whether treatment of new-onset
atrial fibrillation improves outcome. Rate control could be the best choice of treatment in critically ill patients,
as spontaneous cardioversion is highly likely after the critical illness phase. Magnesium sulfate can be effective
in both rhythm and rate control. Amiodarone is commonly used to restore sinus rhythm.
Conclusions. The most commonly used drug groups for rate control are beta-adrenoblockers and calcium
channel blockers. Rhythm control is best achieved with magnesium sulfate and amiodarone infusions. Electrical
cardioversion should be used in patients with atrial fibrillation and hemodynamic instability. Spontaneous
cardioversion after the phase of critical illness is very likely. Unfractionated heparin is usually prescribed for the
prevention of thromboembolism in the intensive care unit.
Keyword: new onset; atrial fibrillation; intensive care unit; critically ill.
Journal of Medical Sciences. 18 Mar, 2023 - Volume 11 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
Medical Sciences 2023 Vol. 11 (3), p. 79-84, https://doi.org/10.53453/ms.2023.3.10
79
Naujos pradžios prieširdžių virpėjimo gydymo strategijos
intensyvios terapijos skyriuje: literatūros apžvalga
Ieva Montvilaitė
1
1
Vilniaus Universitetas, Medicinos fakultetas, Vilnius, Lietuva
Santrauka
Įvadas. Kritinės būklės pacientams, patekusiems į reanimacijos ir intensyviosios terapijos skyrių, prieširdžių
virpėjimo išsivystymo tikimybė yra 5 proc., o sergantiems sunkiu sepsiu net 50 proc. Įrodymai rodo, kad naujos
pradžios prieširdžių virpėjimas yra susijęs su didesniu kritinių pacientų, paguldytų į intensyvios terapijos skyrių,
mirtingumu.
Darbo tikslas. Apžvelgti naujos pradžios PV gydymo taktikas intensyvios terapijos skyriuje gydomiems
pacientams.
Medžiaga ir metodai. Apžvalginių straipsnių, mokslo tiriamųjų darbų paieška PubMed duomenų bazėje.
Apžvelgti straipsniai anglų kalba, publikuoti 2012 2022 m. Naudoti raktažodžiai: „new onset“; „atrial
fibrillation“; „management“; „intensive care unit“; „critically ill“.
Rezultatai. Įrodymų apie optimalią gydymo strategiją nėra daug ir jie žemos kokybės. Nėra aišku, ar naujos
pradžios prieširdžių virpėjimas yra praeinantis reiškinys kritinės ligos metu, ir ar naujos pradžios prieširdžių
virpėjimo gydymas pagerina išeitis. Dažnio kontrolė galėtų būti geriausias gydymo taktikos pasirinkimas
sunkiai sergantiems pacientams, nes praėjus kritinės ligos fazei, spontaninė kardioversija yra labai tikėtina.
Magnio sulfatas gali būti efektyvus tiek ritmo, tiek dažnio kontrolei palaikyti, amiodaronas dažniausiai
vartojamas sinusinio ritmo atstatymui. Jei hemodinaminis nestabilumas yra sukeltas prieširdžių virpėjimo,
tuomet sinusinio ritmo atstatymas elektrine kardioversija gali būti naudingas.
Išvados. Dažnio kontrolei dažniausiai vartojamos vaistų grupės yra beta adrenoblokatoriai, kalcio kanalų
blokatoriai. Spontaninė kardioversija praėjus kritinės ligos fazei yra labai tikėtina. Ritmo kontrolę pasiekti
geriausia magnio sulfato ir amiodarono infuzijomis. Elektrinė kardioversija turi būti taikoma pacientams su
prieširdžių virpėjimu ir hemodinaminiu nestabilumu. Tromboembolijų prevencijai intensyvios terapijos skyriuje
dažniausiai skiriamas nefrakcionuotas heparinas.
Raktažodžiai: prieširdžių virpėjimas; intensyvi terapija; kritinė liga.
Journal of Medical Sciences. 18 Mar, 2023 - Volume 11 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
80
1. Įvadas
Kritinės būklės pacientams, patekusiems į
reanimacijos ir intensyviosios terapijos skyrių
(RITS), prieširdžių virpėjimo (PV) išsivystymo
tikimybė yra 5 proc., o sergantiems sunkiu sepsiu
net 50 proc. (1–4). Ūminiai patofiziologiniai
pokyčiai, tokie kaip uždegimas, prieširdžių
oksidacinis stresas, didelis simpatinis tonusas ir
tūrio perteklius gali išprovokuoti PV kritinės būklės
pacientams (3). Naujos pradžios PV (NPPV) gali
baigtis savaime, nors taip pat gali provokuoti
nuolatinio PV išsivystymą ir didinti sunkiai
sergančių pacientų, paguldytų į RITS, mirtingumą
(5). Naujos pradžios PV atpažinimas ir gydymo
taktikos pasirinkimas kritiškai sergantiems
pacientams yra svarbūs aspektai tokių pacientų
išeitims, tad klinicistai turi turėti supratimą, kaip
elgtis tokiose konkrečiose situacijose.
2. Medžiaga ir metodai
Atlikta apžvalginių straipsnių, mokslo tiriamųjų
darbų paieška PubMed duomenų bazėje. Apžvelgti
straipsniai anglų kalba, publikuoti 2012 2022 m.
Naudoti raktažodžiai: new onset; atrial fibrillation;
management; intensive care unit; critically ill.
3. Rezultatai.
3.1. Apibūdinimas
PV yra supraventrikulinė aritmija, apibūdinama
kaip neorganizuota prieširdžių depoliarizacija
nesant efektyviai prieširdžių kontrakcijai. Kritiškai
sunkiems pacientams PV gali sukelti hipotenziją
(vidurinis arterinis spaudimas < 65 mmHg),
miokardo infarktą, širdies nepakankamumą
(plaučių edemą, kardiogeninį šoką), kitų organų
pažaidą (encefalopatiją, ūminį inkstų
nepakankamumą, kepenų nepakankamumą) (6).
NPPV yra asocijuotas su padidėjusiu mirtingumu,
padidėjusia insulto rizika, prailgėjusiu gydymu
RITS ir ligoninėje.
3.2. Gydymas
Vis dėlto įrodymų apie optimalią gydymo strategiją
nėra daug ir jie žemos kokybės (7). Nėra aišku, ar
NPPV yra praeinantis reiškinys kritinės ligos metu,
ir ar NPPV gydymas pagerina išeitis. Pagrindinis
NPPV valdymo uždavinys yra užkirsti kelią
susijusioms komplikacijoms, tokioms kaip
hemodinaminis nestabilumas, insultas, širdies
nepakankamumo išsivystymas. Tai galima pasiekti
atstatant sinusinį ritmą (SR) arba mažinant skilvelių
susitraukimų dažnį, taip gerinant skilvelių
prisipildymą ir didinant širdies išstūmimo tūrį. Yra
gairės, kaip gydyti pacientus, sergančius PV,
bendruomenėje (8), tačiau jos netaikomos kritinės
priežiūros aplinkoje, kur rizika ir nauda, susijusi su
įvairiomis gydymo galimybėmis, lieka neaiški (9).
3.2.1. Rizikos faktorių korekcija
Pirmiausia, reikia koreguoti rizikos faktorius, kurie
galėtų sukelti NPPV. Elektrolitų sutrikimai,
hipoksemija, skysčių perteklius, dehidratacija
turėtų būti koreguojami. Esamos ligos turėtų būti
gydomos revaskularizacija esant išemijai,
antimikrobinis gydymas esant infekcijai,
hipertiroidizmo gydymas (10).
3.2.2. Dažnio kontrolės strategija
Dažnio kontrolė galėtų būti geriausias gydymo
taktikos pasirinkimas sunkiai sergantiems
pacientams, nes, praėjus kritinės ligos fazei,
spontaninės kardioversijos tikimybė siekia 42 proc.
(10,11). Vienoje studijoje pacientai buvo gydomi
dažnio kontrolės taktika 81 proc. pacientų
išrašyta su savaime atsistačiusiu sinusiniu ritmu, 19
proc. su PV (4). Gali būti, kad sunkios būklės
NPPV pacientams, gydomiems beta
adrenoblokatoriais arba kalcio kanalų blokatoriais,
dažnio kontrolė lemia ritmo kontrolę įvykstant
spontaninei kardioversijai(12).
Journal of Medical Sciences. 18 Mar, 2023 - Volume 11 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
81
Dažnio kontrolei rekomenduojami beta
adrenoblokatoriai esmololis, propranololis,
metoprololis yra efektyvūs, galima naudoti
intraveniškai ir titruoti vengiant bradikardijos ir
hipotenzijos. Kalcio kanalo blokatoriai, tokie kaip
verapamilis ar diltiazemas, yra alternatyvos,
kuomet beta blokatoriai kontraindikuotini.
Nustatyta, kad diltiazemas, palyginti su digoksinu
ir amiodaronu, greičiau kontroliuoja dažnį,
pasiekiama geresnė simptomų kontrolė ir
trumpesnė buvimo ligoninėje trukmė. Kalcio
kanalų blokatorius pacientams, sergantiems ŠN,
reikia vartoti atsargiai dėl neigiamo inotropinio
poveikio, o pacientams, kuriems yra reikšminga
kairiojo skilvelio sistolinė disfunkcija, reikėtų
vengti. Digoksinas neturėtų būti pasirenkamas kaip
pirmo pasirinkimo vaistas dėl lėtos veikimo
pradžios. Jis veikia teigiamai inotropiškai ir yra
naudingas ŠN sergantiems pacientams. Jis gali būti
saugiai kombinuojamas su beta blokatoriais ar
kalcio kanalų blokatoriais. Digoksiną reikia skirti
atsargiai pacientams su sutrikusia inkstų funkcija,
nes jis akumuliuojasi. Nepageidaujami digoksino
reiškiniai atrioventrikulinė blokada, skilvelinės
aritmijos ir sinusinio mazgo disfunkcija.
Amiodaronas turi lėtesnę veikimo pradžią nei beta
blokatoriai ar diltiazemas, jis yra gan efektyvus
mažinant skilvelių susitraukimo dažnį ir didinant
arterinį kraujo spaudimą, tačiau jis dažniau
naudojamas sinusinio ritmo atstatymui. Jis yra
saugus pacientams, sergantiems struktūrine širdies
liga ir turi silpnesnį negatyvų inotropinį efektą nei
beta blokatoriai ir kalcio kanalo blokatoriai. Ilgas
vartojimas gali sukelti plaučių toksiškumą ir ūminį
respiracinį distreso sindromą(10).
3.2.3. Ritmo kontrolės strategija
16 studijų sisteminė apžvalga parodė, kad
amiodaronas, beta blokatoriai, kalcio kanalų
blokatoriai, magnio sulfatas turi panašų efektą
ritmo kontrolėje. Nors beta blokatoriai ir kalcio
kanalų blokatoriai yra traktuojami kaip dažnio
kontrolės vaistai, jie parodė veiksmingu siekiant
ritmo kontrolės (12). Magnio sulfatas gali būti
efektyvus tiek ritmo, tiek dažnio kontrolei
palaikyti. Magnio sulfatas, paskirtas prieš
amiodaroną, padidina farmakologinės
kardioversijos tikimybę ir taip sumažina didesnės
rizikos intervencijų poreikį. Vienoje studijoje
daugumai pacientų, kuriems sinusinis ritmas
nebuvo atstatytas tik su magnio infuzija, SR buvo
pasiektas papildomai paskyrus amiodaroną (12).
Panašiai, Brown et al. paskelbė efektyvų gydymą
amiodaronu ir beta blokatoriais(13).
Elektrinė kardioversija ritmo kontrolei yra saugi.
Hemodinamiškai nestabiliems pacientams su NPPV
ir greita skilvelių veikla reikia nustatyti
nestabilumo priežastį ar tai aritmija, ar kita
patologija. Jei tachikardija yra kompensacinis
mechanizmas, sinchronizuota elektrinė
kardioversija mažai naudinga. Jei hemodinaminis
nestabilumas yra sukeltas PV, tuomet sinusinio
ritmo atstatymas elektrine kardioversija gali būti
naudingas (10). NPPV dažnai pasireiškia kartu su
hemodinaminiu nestabilumu, tačiau NPPV labiau
tikėtinas, kuomet yra stebimas didelis širdies
susitraukimų dažnis arba esant struktūrinei širdies
ligai (7). Elektrinės kardioversijos komplikacijos
yra kelios ir dažniausiai susijusios su sedacija,
raumenų skausmu, nudegimais ir odos sudirginimu
nuo elektrodų. Kritiškai sergantiems pacientams
elektrinės kardioversijos efektyvumas yra
palyginus mažas. Sinusinio ritmo atstatymo ir
palaikymo sėkmę gali padidinti antiaritminių vaistų
naudojimas prieš elektrinės kardioversijos atlikimą
(10).
Ritmo kontrolei taip pat gali ti naudojamas
prokainamidas. Jo efektyvumas yra panašus į
amiodaroną, tačiau jis turi daugiau pašalinių
reiškinių. Flekainidas gali būti naudojamas
Journal of Medical Sciences. 18 Mar, 2023 - Volume 11 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
82
pacientams su kvėpavimo nepakankamumu, tačiau
pacientams, sergantiems išemine širdies liga,
turintiems kairio skilvelio disfunkciją, ŠN, gali
didinti mirtingumą. Ibutilidas yra efektyvus, tačiau
dėl šalutinių poveikių retai naudojamas RITS (10).
3.3. Antikoaguliacinė terapija
Remiantis retrospektyviomis apžvalgomis, išeminio
insulto rizika ligoninėje ir per penkerius metus
sunkiai sergantiems pacientams (pvz., sergantiems
sepsiu), gali būti padidinta (14). Buvo atlikta tik
viena retrospektyvi observacinė studija dėl
antikoaguliacinės terapijos esant PV intensyvios
terapijos skyriuje. Išgyvenamumo skirtumo
nustatyta nebuvo, tačiau buvo nustatyta, kad
kraujavimo rizika yra didesnė nei tromboembolijos
susidarymas (4)(15). CHADS2, CHADS-VaSC ir
HAS-BLED balai vertina viener metų
tromboembolinio insulto ir kraujavimo riziką,
tačiau nebuvo patvirtinti RITS populiacijose, tad
RITS pacientų antikoaguliacinės terapijos
strategijos kelia daug iššūkių ir klausimų.
Dažniausiai vartojamas nefrakcionuotas heparinas
yra pirmo pasirinkimo vaistas dėl savo trumpos
veikimo trukmės (10).
4. Išvados
Dažnio kontrolei dažniausiai vartojamos vaistų
grupės yra beta adrenoblokatoriai, kalcio kanalų
blokatoriai. Ritmo kontrolę pasiekti geriausia
magnio sulfato ir amiodarono infuzijomis.
Spontaninė kardioversija praėjus kritinės ligos fazei
yra labai tikėtina. Elektrinė kardioversija turi būti
taikoma pacientams su PV ir hemodinaminiu
nestabilumu. Tromboembolijų prevencijai
intensyvios terapijos skyriuje dažniausiai skiriamas
nefrakcionuotas heparinas, tačiau tyrimais
patvirtintos, konkrečios prevencijos schemos esant
naujos pradžios prieširdžių virpėjimui nėra. Mokslu
pagrįstų įrodymų bazė naujos pradžios prieširdžių
virpėjimo gydyme yra ribota, tad reikalingi
išsamesni prospektyviniai ir randomizuoti
klinikiniai tyrimai.
Literatūros šaltiniai
1. Klein Klouwenberg PMC, Frencken JF,
Kuipers S, Ong DSY, Peelen LM, van Vught LA,
et al. Incidence, Predictors, and Outcomes of New-
Onset Atrial Fibrillation in Critically Ill Patients
with Sepsis. A Cohort Study. Am J Respir Crit
Care Med. 2017 Jan 15;195(2):205–11.
2. Yoshida T, Fujii T, Uchino S, Takinami M.
Epidemiology, prevention, and treatment of new-
onset atrial fibrillation in critically ill: a systematic
review. J Intensive Care. 2015;3(1):19.
3. Bosch NA, Cimini J, Walkey AJ. Atrial
Fibrillation in the ICU. Chest. 2018
Dec;154(6):1424–34.
4. Kanji S, Williamson DR, Yaghchi BM, Albert
M, McIntyre L, Canadian Critical Care Trials
Group. Epidemiology and management of atrial
fibrillation in medical and noncardiac surgical adult
intensive care unit patients. J Crit Care. 2012
Jun;27(3):326.e1-8.
5. Jacobs MS, Loef B, Reidinga AC, Postma MJ,
Van Hulst M, Tieleman RG. Incidence, treatment
and mortality of new-onset atrial fibrillation
patients at the intensive care unit. Open Heart.
2020;7(1):e001226.
6. Arrigo M, Bettex D, Rudiger A. Management
of atrial fibrillation in critically ill patients. Crit
Care Res Pract. 2014;2014:840615.
7. Drikite L, Bedford JP, O’Bryan L, Petrinic T,
Rajappan K, Doidge J, et al. Treatment strategies
for new onset atrial fibrillation in patients treated
on an intensive care unit: a systematic scoping
review. Crit Care. 2021 Jul 21;25(1):257.
8. Hindricks G, Potpara T, Dagres N, Arbelo E,
Bax JJ, Blomström-Lundqvist C, et al. 2020 ESC
Guidelines for the diagnosis and management of
Journal of Medical Sciences. 18 Mar, 2023 - Volume 11 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
83
atrial fibrillation developed in collaboration with
the European Association for Cardio-Thoracic
Surgery (EACTS): The Task Force for the
diagnosis and management of atrial fibrillation of
the European Society of Cardiology (ESC)
Developed with the special contribution of the
European Heart Rhythm Association (EHRA) of
the ESC. European Heart Journal. 2021 Feb
1;42(5):373–498.
9. Wetterslev M, Haase N, Hassager C, Belley-
Cote EP, McIntyre WF, An Y, et al. New-onset
atrial fibrillation in adult critically ill patients: a
scoping review. Intensive Care Med. 2019
Jul;45(7):928–38.
10. Sibley S, Muscedere J. New-onset atrial
fibrillation in critically ill patients. Can Respir J.
2015;22(3):179–82.
11. Pluymaekers NAHA, Dudink EAMP,
Luermans JGLM, Meeder JG, Lenderink T,
Widdershoven J, et al. Early or Delayed
Cardioversion in Recent-Onset Atrial Fibrillation.
N Engl J Med. 2019 Apr 18;380(16):1499–508.
12. O’Bryan LJ, Redfern OC, Bedford J, Petrinic
T, Young JD, Watkinson PJ. Managing new-onset
atrial fibrillation in critically ill patients: a
systematic narrative review. BMJ Open. 2020 Mar
24;10(3):e034774.
13. Brown M, Nassoiy S, Chaney W, Plackett TP,
Blackwell RH, Luchette F, et al. Impact and
treatment success of new-onset atrial fibrillation
with rapid ventricular rate development in the
surgical intensive care unit. J Surg Res. 2018
Sep;229:66–75.
14. Walkey AJ, Greiner MA, Heckbert SR, Jensen
PN, Piccini JP, Sinner MF, et al. Atrial fibrillation
among Medicare beneficiaries hospitalized with
sepsis: incidence and risk factors. Am Heart J. 2013
Jun;165(6):949-955.e3.
15. Darwish OS, Strube S, Nguyen HM, Tanios
MA. Challenges of anticoagulation for atrial
fibrillation in patients with severe sepsis. Ann
Pharmacother. 2013 Oct;47(10):1266–71.
Journal of Medical Sciences. 18 Mar, 2023 - Volume 11 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
84