Akute Nierenschädigung – Biomarker in der großen Bauchchirurgie (AKI-BioMAS)

Hintergrund

Eine Operation ist ein Risikofaktor für akutes Nierenversagen (AKI). Operationen setzen Patienten Hypotonie, Sepsis, der Infusion von Blutprodukten, Ischämie, oxidativem Stress und Reperfusionsschäden aus.

Patienten, die postoperativ AKI entwickeln, sind anfällig für Flüssigkeitsüberlastung, Infektionen und kardiale Ereignisse. AKI verleiht ein erhöhtes Risiko für chronische Nierenerkrankungen und Mortalität. Studien, die die Raten von AKI bei allgemein chirurgischen Patienten bewerten, beziffern die Häufigkeit auf 1-14 %.

Etablierte Methoden zur Bestimmung von AKI – Produkten des Stickstoffabbaus und der Urinausscheidung – haben Grenzen. Serumkreatinin und Harnstoff werden durch Geschlecht, Ernährungszustand, Blut im Gastrointestinaltrakt und Flüssigkeitszufuhr beeinflusst. Anstiege des Serumkreatinins werden sichtbar, sobald die glomeruläre Filtration um die Hälfte reduziert ist. Dies verzögert möglicherweise den Einsatz renoprotektiver Strategien.

Neuartige Biomarker wurden untersucht. Diese zielen darauf ab, die Verwendung von Nierenbiomarkern als Methode zur schnelleren Identifizierung von AKI zu überprüfen: Es besteht die Hoffnung, dass renoprotektive Strategien früher übernommen werden könnten.

Viel Arbeit betraf die Herz- und Transplantationschirurgie. AKI-Raten wurden in dieser Kohorte mit bis zu 30 % angegeben. Die Ergebnisse für verschiedene Biomarker waren zunächst ermutigend. Ein Biomarker (Insulin-ähnliches Wachstumsfaktor-Bindungsprotein Nr. 7 / Gewebeinhibitor von Metalloproteinasen 2 – IGFBP-7/TIMP-2) wurde daher in Enhanced Recovery-Programme für solche Patienten aufgenommen.

Während die Forschung in der Herz- und Transplantationschirurgie umfangreich war, war sie in Bezug auf die Bauchchirurgie begrenzt. Obwohl die AKI-Raten in dieser Kohorte niedriger sind, tragen sie immer noch eine erhebliche Krankheitslast. Derzeit hat sich kein Biomarker als klinisch nützlich in diesem Umfeld erwiesen.

Lernziele

Primär

Die Validierung von Urin-Biomarkern zur Verwendung bei der Vorhersage von AKI bei Patienten mit größeren Bauchoperationen

Sekundär

Bewertung der Rolle verschiedener chirurgischer Subtypen und perioperativer Faktoren bei der Entstehung von AKI bei Patienten mit größeren Bauchoperationen

Versuchsdesign

Dies ist eine Beobachtungsstudie, die die Verwendung von Urin-Biomarkern anhand herkömmlicher Methoden zur Bewertung von AKI, den Kidney Disease, Improving Global Outcomes (KDIGO)-Kriterien, bewertet. Die KDIGO-Kriterien basieren auf einem Anstieg des Serumkreatinins und einer Verringerung der Urinausscheidung.

Die Biomarker sind:

IGFBP-7/TIMP-2 Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin (NGAL) Kidney Injury Molecule 1 (KIM-1) Dickkopf Related Protein 3 (DKK-3)

Alle Patienten, die sich einer größeren elektiven allgemeinen Operation und einer größeren abdominalen gynäkologischen Operation unterziehen, werden eingeschlossen. Allen Patienten wird 4 Stunden nach der Operation eine Urinprobe entnommen. Diese Probe wird anhand der Biomarker getestet. Von allen Teilnehmern wird eine schriftliche Zustimmung eingeholt.

Das Einwilligungsformular wurde mit Hilfe von 10 chirurgischen stationären Patienten und 4 OP-Schwestern entworfen, um ein einfaches Verständnis und einen Mangel an medizinischem Fachjargon zu gewährleisten.

Es sind keine Änderungen an der Standardpatientenversorgung erforderlich. Die erhaltene Urinprobe wird eine Katheterprobe sein.

Der Vergleich der neuen Biomarker mit konventionellen Methoden wird anhand der KDIGO-Kriterien durchgeführt. Dies beinhaltet eine regelmäßige Messung der Urinausscheidung, die Beurteilung von Blutharnstoff, Elektrolyten und der geschätzten glomerulären Filtrationsrate. Daten zu Patienten-, Operations- und postoperativen Merkmalen werden in einer speziell erstellten sicheren Intranet-Datenbank des Krankenhauses aufgezeichnet.

Datenanalyse

Die Leistung der Biomarker wird mittels multipler logistischer Regression und durch die Durchführung einer „Area under the Receiver-Operator Curve (AUROC)“-Analyse bewertet. Basierend auf Patientenfaktoren, die stark mit dem primären Endpunkt verbunden sind, wird ein Risikovorhersagemodell erstellt. Die Leistung des Risikovorhersagemodells wird als eigenständiger Test und in Verbindung mit den neuartigen Biomarkertests bewertet.

Die Stichprobengröße wurde auf der Grundlage der zuvor veröffentlichten AUROC-Werte für den Test, der erwarteten Prävalenz von AKI und dem Wunsch nach einem 95-%-Konfidenzintervall um die berechnete AUROC-Schätzung für die Studie berechnet. Daraus ergibt sich eine angestrebte Stichprobengröße von 471.

Erhoffte Forschungsziele

Die Forscher hoffen, dass ein neuartiger Test gefunden wird, der AKI in einer Risikokohorte von Patienten früher erkennen kann. Wenn dies der Fall ist, ist eine weitere Studie geplant: Postoperative Patienten, die positiv auf den neuartigen Test reagieren, werden randomisiert einem nierenschützenden „Bündel“ zugeteilt und die AKI-Raten verglichen.

Letztendlich besteht die Absicht darin, eine signifikante Ursache für postoperative Morbidität, chirurgische Komplikationen und Mortalität durch den vernünftigen Einsatz eines nicht-invasiven Tests stark zu reduzieren.