Mortalität, Morbidität und Komplikationen bei Kindern mit angeborenen Herzerkrankungen und Extrakorporaler Membranoxygenierung (ECMO)

Abstract

Retrospektiv wurden Daten von 91 Kindern mit angeborenen Herzerkrankungen, die im Zeitraum von 2000-2013 eine ECMO-Therapie im Kinderherzzentrum der Universitätsklinik Gießen hatten, erhoben. Ziele dieser Studie waren die Ermittlung der Mortalität und der Morbidität sowie die Identifizierung möglicher Risikofaktoren, die das Überleben der Kinder beeinflussen.Das Patientenkollektiv bestand aus 47 (51,6%) männlichen und 44 (48,4%) weiblichen Patienten. Die Patienten waren 0-203 Monate (Median: 3) alt und 2,3- 40 kg (Median: 4,6) schwer. 86 (94,5 %) Kinder kamen postoperativ und 5 (5,5 %) präoperativ an die ECMO. ECMO-Indikationen waren: LCOS (low cardiac output syndrome) 33 (36,3 %), fehlgeschlagener Abgang von der Herzlungenmaschine 24 (26,4 %), ECPR (extrakorporale kardiopulmonale Reanimation) 17 (18,7 %), drohendes LCOS 17 (18,7 %). 56 (61,5%) Patienten überlebten bis zur Entlassung. 35 Kinder (38,5%) verstarben an therapierefraktärem Herzkreislaufversagen (18), Multiorganversagen (12), Hirnblutungen (2), Sepsis (2) oder Hirninfarkt (1).Mögliche prognostisch bedeutsame Variablen wurden in einer Datenbank dokumentiert, kodiert und statistisch ausgewertet. Die Gruppen Überlebende und Nicht-Überlebende wurden auf signifikante Unterschiede untersucht. Für die univariate Analyse wurden der Chi²-Test und der t-Test angewendet. Die multivariate Analyse erfolgte mittels logistischer Regression, gefolgt von einer Diskriminanzanalyse. Für 14 Variablen konnte bei Vergleich beider Gruppen in der univariaten Analyse ein statistisch signifikanter Unterschied nachgewiesen werden: univentrikuläres Herz (p<0,00001), Alter (p=0,013), Gewicht (p<0,0001), ECMO-Dauer (p=0,009), Dialyse (p=0,009), Thromben im System (p=0,0004), Sepsis (p=0,00005), Systemwechsel (p=0,014), neurologische Komplikationen (p=0,006), insbesondere Hirnblutungen (p=0,011), pathologische zerebrale Bildgebung (p= 0,001), ECPR (p=0,01), palliatives Operationsziel (p=0,005) und Laktat vor ECMO (p=0,004).Die multivariate Analyse ergab, dass das Zusammentreffen der beiden Faktoren univentrikuläres Herz und Sepsis mit einem besonders schlechten Outcome einhergeht. In der Patientengruppe mit univentrikulärem Herzen sind von 34 Patienten 23 (67,6%) verstorben. Von 12 Patienten mit der Diagnose Sepsis sind 11 (91,7%) Patienten verstorben. Von 8 Patienten mit univentrikulärem Herz und Sepsis hat keiner überlebt 8(100%). Zusammenfassend konnte mittels retrospektiver Datenerhebung basierend auf der Analyse von 91 Kindern mit angeborenen Herzerkrankungen und ECMO-Therapie gezeigt werden, dass zahlreiche Faktoren das Mortalitätsrisiko beeinflusst haben. Bei etwa 20 % der Patienten traten während der ECMO neurologische Komplikationen auf, die signifikant die Mortalität erhöhten. Etwa 14 % der überlebenden Patienten wiesen bei Entlassung einen pathologischen neurologischen Status auf. Pathologische zerebrale Diagnostik war prognostisch relevant und ging mit einem signifikant erhöhten Mortalitätsrisiko einher. Die Schädelsonografie hat im Neugeborenen- und Säuglingsalter einen hohen diagnostischen Stellenwert während der ECMO-Therapie. Die Beurteilung des Langzeitüberlebens und der neurokognitiven Entwicklung der überlebenden Kinder mittels einer prospektiven Studie mit standardisierten neurologischen Tests wäre sinnvoll. We retrospectively collected data from 91 children with congenital heart disease and ECMO treatment in the period from 2000 to 2013. The aim of the study was to describe overall survival and neurological outcome, identify factors associated with poor outcomes and analyze survivors and non - survivors for statistically significant differences.47 (51.6 %) male and 44 (48.4 %) female patients, in total 91 patients, were included in the study. The children were between 0 and 203 months (median: 3) old and weighing between 2,3 and 40 kg (median: 4.6 kg). Indications for ECMO therapy were: LCOS (low cardiac output syndrome) 33 (36.3 %), failure to wean from CPB (cardiopulmonary bypass) 24 (26.4 %), ECPR (extracorporeal cardio pulmonal resuscitation) 17 (18.7 %), in risk of LCOS 17 (18.7 %).The overall survival rate of this cohort was 56 (61.5 %). Of the 91 patients placed on ECMO 22 (24.2%) died during ECMO. 3 (3.3%) patients received VADs (ventricular assist device) and 1 (1.1%) patient was successfully heart transplanted. After decannulation 13 (14.3%) further patients died during hospital stay. Causes of death were: refractory cardiovascular failure in 18 patients, multiple organ failure (12), cerebral hemorrhage (2), sepsis (2) and cerebral infarction (1).Factors and complications were collected in a database, anonymized and analyzed statistically. Survivors and no survivors were tested for significant differences. Chi²-Test and t- test were applied for univariate analysis. Multivariate analysis was performed by multivariable logistic regression, followed by discriminant analysis. 14 variables showed statistically significant association with mortality: single ventricle (p < 0.00001), ECPR (p = 0.01),palliative indication for operation (p = 0.005), lactate before ECMO (p = 0.004), age (p = 0.013), weight (<0.0001), ECMO duration (p = 0.009), dialysis (p = 0.009), clots in the system (p = 0.0004), sepsis (p = 0.00005), system change (p = 0.014), neurological complications during ECMO (p = 0.006), cerebral hemorrhage (p = 0.011), pathological cerebral imaging (p = 0.001).The coincidence of two factors single ventricle and sepsis was associated with particularly poor survival on ECMO. In the patient group univentricular heart 23(67,6%) of 34 patients died. Of 12 patients with complication sepsis 11 (91.7%) patients died. All 8(100%) patients with univentricular heart and sepsis did not survive. We found that in 91 children with congenital heart disease treated with ECMO a lot of variables were associated with increased mortality. Especially the appearance of single ventricle and sepsis was associated with a worse outcome. Further studies including more patients with univentricular heart are necessary to analyze this group of patients better. In approximately 20% of patients neurological complications during ECMO occured. Neurological complications during ECMO treatment significantly decreased survival. 14% of survivors showed a pathological neurological status at discharge. EEG and cerebral imaging, especially the cranial ultrasound is a good tool to detect neurological complications in newborn and infants. Prospective studies are necessary to evaluate long-term survival, neurocognitive development and life quality in survivors.