Serielle Lactatbestimmung als prognostischer Parameter nach Herzoperationen im Kindesalter - Vergleich mit der prognostischen Aussagekraft von Procalcitonin, Interleukin 6 und 8 in Bezug auf das postoperative Geschehen nach Herzoperationen im Kindesalter

Abstract

Lactat entsteht bei der anaeroben Glykolyse. Das postoperative Lactat ermöglicht, das Ausmaß der intraoperativen Gewebehypoxie mit eventuellen Folgeschäden abzuschätzen. Procalcitonin, ein aus 116 Aminosäuren bestehendes Protein, und die Interleukine 6 und 8, zur Gruppe der Zytokine gehörend, dienen als Inflammationsmarker.

Die vorliegende Arbeit besteht aus zwei Teilen. Im ersten Teil wurde im Rahmen einer retrospektiven Studie bei 253 an der Universitäts-Kinderklinik Tübingen in der Zeit von März 1997 bis Mai 1998 am Herzen operierten Kinder die postoperativen Lactatspiegel bestimmt. Die Kinder waren zwischen einem Tag und 16,5 Jahren alt. Ein Ziel war es herauszufinden, ob das Lactat ein Parameter ist, der zur Vorhersage des postoperativen Outcomes beitragen kann. Im zweiten Teil, einer prospektiven Studie, wurden Lactatspiegel bei 51 Kindern, die in der Zeit von August 2000 bis Februar 2001 ebenfalls an der herzchirurgischen Abteilung der Universitätskinderklinik Tübingen am Herzen operiert wurden, untersucht. Diese Kinder waren zwischen 4 Tagen und 16 Jahre alt. Die Lactatverläufe wurden bis zum 6. postoperativen Tag analysiert. Zusätzlich wurde sieben Mal bis zum 6. postoperativen Tag die Bestimmung von Procalcitonin (PCT), Interleukin 6 (IL6) und Interleukin 8 (IL8) vorgenommen. Es erfolgte die Analyse und der Vergleich zu den Lactatverläufen mit der Fragestellung, ob durch diese zusätzlichen Parameter genauere Aussagen über die postoperative Entwicklung dieser 51 Kinder zu treffen sind. Besonders von Interesse war, ob das Procalcitonin oder die Interleukine die Diagnostik im Hinblick auf eine postoperative Infektion verbessern können.

Die Lactatwerte der Kinder, die postoperativ verstarben, lagen mit durchschnittlich 10,6 mmol/l deutlich über den Werten der überlebenden Kinder mit 2,8 mmol/l. In der Gruppe der Kinder mit postoperativen Lactatwerten über 6 mmol/l [n=34] betrug die Mortalität 41,1%, in der Gruppe der Kinder mit Lactatwerten unter 6 mmol/l lag die Mortalität lediglich bei 2%. Postoperative Komplikationen traten bei Kindern, die erhöhte Lactatwerte zeigten, deutlich häufiger auf. 17,6% der Kinder, die Lactatwerte über 6 mmol/l hatten, erlitten ein Multiorganversagen, wohingegen nur 1,5 % der Kinder, die Lactatwerte unter 6 mmol/l aufwiesen, von dieser Komplikation betroffen waren. Unserer Meinung nach eignet sich das Lactat, um Kinder, die ein hohes Risiko, postoperative Komplikationen zu erleiden haben, frühzeitig zu erkennen und gegebenenfalls die Therapie zu intensivieren. Signifikante Zusammenhänge konnten außerdem zwischen der Dauer des Einsatzes der Herz-Lungen-Maschine, der Dauer des Kreislaufstillstandes, der Dauer der Aortenklemmzeit, der tiefsten intraoperativen Körpertemperatur und der postoperativen Lactatwerthöhe zum Zeitpunkt der Aufnahme auf die Intensivstation nachgewiesen werden.

Das Procalcitonin zeigte eine leichte Erhöhung, ab dem 1. postoperativen Tag, ab dem 3. postoperativen Tag normalisierte es sich. Ein deutlicher Anstieg war im Rahmen einer Reanimation aufgefallen. Dass die Erhöhungen des Procalcitonins nur bei 4 Kindern über 10 ng/ml lagen, spricht dafür, dass das Procalcitonin wenig durch operative und perioperative Faktoren beeinflusst wird und somit durchaus zur Diagnostik einer Infektion geeignet ist. Zusammenhänge sind trotz allem zu erkennen, so dass Zusammenhänge zwischen PCT und der Operationsdauer, der Dauer des Einsatzes der Herz-Lungen-Maschine, der Aortenklemmzeit, der Mortalität, der Dauer der postoperativen Beatmung und der PCT-Höhe beobachtet werden konnten. Da während unserer Datenerhebung kein Kind postoperativ an einer Sepsis erkrankte, konnten wir darüber, ob das PCT, das IL6 oder das IL8 geeignete Parameter zur Erkennung einer schweren Infektion sind, keine Aussage treffen. Die Interleukine 6 und 8 zeigten einen ähnlichen postoperativen Verlauf. Hohe Werte lagen am Tag der Operation vor, bereits am 2. und 3. Tag normalisierten sich die Werte. Hier sind die Interleukine dem Procalcitonin überlegen. Die postoperativen IL-6- und IL8- Werte nahmen in Abhängigkeit von der Dauer des HLM-Einsatzes und der Dauer des operativen Eingriffes zu. Ein Zusammenhang zwischen der Interleukinhöhe und der Dauer der Aortenklemmzeit, bzw. der Dauer des Kreislaufstillstandes, sowie der tiefsten intraoperativen Temperatur konnte nicht nachgewiesen werden. Inwieweit die postoperative Bestimmung von Procalcitonin und den Interleukinen das postoperative Infektionsmonitoring erweitern kann, ist durch weitere Studien zu untersuchen. Durch den schnelleren Anstieg und den schnelleren Abfall sind diese Parameter sicher dem Routineparameter CRP überlegen.

Postoperative lactate allows to estimate the intraoperative tissue hypoperfusion with its possible following damages. Procalcitonin and the cytokines interleukin 6 and 8 are inflammation markers.

In part one 253 patients, aged one day till 16 years, undergoing heart surgery were included in this retrospektive study. Postoperative lactate levels were correlated with the postoperative outcome to examine whether lactate is a good predictor. Part two, a prospektive study, included 51 patients, aged 4 days till 16 years, after heart surgery. Serum lactate, interleukin and procalcitonin (PCT) blood levels were measured on admission to the intensive care unit, 6 hours later and on the following 6 days. Lactate levels were compared with the postoperative outcome. Moreover, another interesting point was, whether if procalcitonin or interleukin 6 or 8 are markers, which are useful in detecting postoperative infection.

Lactate levels of those children, who died postoperative, were clearly increased with an average level of 10.6mmol/l. The children, that survived, showed mean lactate levels of 2.8mmol/l. 41.1% of the children [n=34] with postoperative lactate levels greater than 6 mmol/l died, whereas the mortality rate of the children with postoperative lactate levels under 6 mmol/l was only 2%. Postoperative complications occured more often if increased lactate levels preceded. We concluded, that lactate is a good parameter to early detect those patients, that are at high risk for complication and that need more intensive therapy.

Significant correlation was found between the use of cardiopulmonary bypass, the duration of circulatory arrest, the duration of cross clamp time, the deepest intraoperative body-temperature and the lactate level measured on admission to the intensive care unit. Procalcitonin was slightly increased from the first postoperative day, on the third postoperative day the values returned to baseline. After resuscitation one patient showed highly increased levels of PCT. Only four patients had PCT-levels greater than 10 ng/ml. This shows, that procalcitonin is a parameter, that is hardly influenced by cardiac surgery or cardiopulmonary bypass, thus PCT is probably a good parameter to identify an infection during the postoperative course. A correlation between duration of cardiopulmonary bypass, duration of operation, cross clamp time, mortality and the PCT-level could although be found. Because there was no child suffering from infection in the postoperative course, we couldn´t comment on whether PCT or interleukin are markers that detect an severe infection.

Interleukin 6 and 8 also showed a similar postoperative increase. Normalisation occurs already on the second and third postoperative day, which is an advantage in comparison with PCT. Depending to the duration of cardiopulmonary bypass and the duration of operation the levels of interleukin increased. No correlation was found relating to cross clamp time, duration of circulatory arrest and deepest intraoperative body-temperature. More studies will be necessary to decide, if procalcitonin and interleukin 6 and 8 can enlarge the postoperative monitoring of infection. Because of the fast increase of PCT and the interleukins and the rapid decrease, these parameters are superior to CRP.