Messung des renalen Sauerstoffmetabolismus und der renalen Hämodynamik mittels Gewebephotospektrometrie und Dopplersonographie zur Detektion einer akuten Nierenschädigung bei Säuglingen nach Herzoperation mit kardiopulmonalem Bypass

Abstract

Neugeborene und Säuglinge mit angeborenem Herzfehler müssen sich früh komplexen Operationen mit Einsatz der Herz-Lungen-Maschine (CPB) unter-ziehen. Postoperativ erschwert eine akute Nierenschädigung (AKI) als häufige Komplikation den intensivmedizinischen Verlauf und bedingt eine erhöhte Morbidität und Mortalität. Die nicht invasive Messmethode „Oxygen to see“ (O2C) ermöglicht durch Kombination zweier optischer Techniken (Weißlichtspektrometrie und Laser-Doppler-Spektroskopie) sowohl die Messung der absoluten Sauerstoffsättigung im Nierengewebe als auch die des relativen Blutflusses und evaluiert die lokale Mikrozirkulation in Echtzeit. Die dopplersonographische Bestimmung des renalen Resistive Index (RRI), eine etablierte Methode zur Beurteilung der renalen Perfusion, wurde als Vergleichsmethode herangezogen und wie die O2C-Methode hinsichtlich ihrer diagnostischen Qualität in Bezug auf die frühe Detektion einer postoperativen AKI überprüft. In der vorgestellten Studie wurden 50 Neonaten und Säuglinge präoperativ und in den ersten 48 h nach Herzoperation mit CPB untersucht. Bei den Patienten erfolgte entweder eine Korrekturoperation (Repairkategorie, n=31) oder eine palliative Versorgung des Herzfehlers (Palliativkategorie, n=19). 40 % der Patienten entwickelten eine postoperative AKI definiert nach den pRIFLE-Kriterien. Die renale Sauerstoff-sättigung (rSO2) und der annähernde renale Sauerstoffmetabolismus (aRMRO2) eigneten sich in beiden Kategorien für die AKI-Detektion. Bei Kindern mit AKI war die rSO2 signifikant niedriger und der aRMRO2 signifikant höher als bei Kindern ohne AKI. Bei Patienten der Repairkategorie erlangten rSO2 und aRMRO2 eine AUC von 0,75 und 0,68, während die Patienten der palliativen Kategorie für rSO2 und aRMRO2 eine AUC von 0,73 und 0,83 aufwiesen. Mithilfe des rrFlow als Korrelat für den renalen Blutfluss konnte nur bei palliativ operierten Kindern eine AKI diagnostiziert werden, während der RRI aufgrund des diastolischen Run-offs über einen aortopulmonalen Shunt bei palliativ operierten Patienten nur in der Repairkategorie einen diagnostischen Benefit zeigte. Die erhobenen Daten sprachen für einen gesteigerten Sauerstoffmetabolismus im Nierengewebe bei Vorliegen einer AKI, welcher als Teil des Pathomechanismus einen Ansatzpunkt für die Erforschung präventiver und therapeutischer Strategien bietet. Bekannte Risikofaktoren für eine AKI wie geringeres Alter, längere CPB-Zeit oder höherer Bedarf an positiv inotroper Medikation konnten in der untersuchten Studienpopulation bestätigt werden. Das Monitoring des renalen Sauerstoffmetabolismus mithilfe der O2C-Methode erlaubt die frühe Detektion einer AKI bei Neugeborenen und Säuglingen nach Herzoperation mit CPB und liefert neue Erkenntnisse zur Pathogenese dieser AKI-Form. Dies bildet die mögliche Grundlage für eine zukünftig frühere Therapieeinleitung und Therapieoptimierung, um eine AKI zu verhindern bzw. deren Progression mit irreversiblen Endorganschäden zu unterbinden.