Maßgeschneiderte MgSO4-Supplementierung zur Reduzierung von Komplikationen in der pädiatrischen Herzchirurgie

Wir gehen davon aus, dass die Modulation des Mg-Spiegels des Patienten auf der Grundlage von ionisiertem Mg aufgrund der erhöhten Empfindlichkeit und Spezifität der ionisierten Form klinische und funktionelle Vorteile gegenüber der Verwendung von Gesamt-Mg haben wird. Das Hauptziel dieses Projekts besteht darin, den Nutzen der Aufrechterhaltung der ionisierten Normomagnesiämie nach Herzoperationen bei Kindern im Hinblick auf die Nierenfunktion und das Auftreten von Arrhythmien experimentell zu testen. Ein sekundäres Ziel ist die Entwicklung eines Modells zur Vorhersage von AKI nach Herzoperationen bei Kindern unter Verwendung eines maschinellen Lernansatzes, um Zusammenhänge zwischen Magnesium-abhängigen physiologischen Prozessen zu verstehen (Abbildung 1B). Der erfolgreiche Abschluss dieses Projekts wird den Nutzen und die Position von ionisiertem Mg als Akteur bei pädiatrischen postoperativen AKI sowie seine Synergie mit etablierten klinischen und physiologischen Ergebnissen definieren.

Ziel 1: Untersuchung der Verwendung von ionisiertem Mg für die Mg-Repletionstherapie

Zu diesem Zweck werden die Patienten randomisiert einer von zwei Strategien zur Mg-Repletionstherapie zugeteilt, wobei eine ionisiertes Mg und die andere Gesamt-Mg verwendet. Die Auswirkungen dieser beiden Strategien auf klinische und physiologische Ergebnisse werden gemessen, ebenso wie die Dauerhaftigkeit der verschiedenen Mg-Auffüllungsstrategien zur Vorbeugung oder Korrektur von Hypomagnesiämie. Wir gehen davon aus, dass 96 Teilnehmer an dieser Studie teilnehmen werden. Da das Arrhythmierisiko und das AKI-Risiko dramatisch nach Alter geschichtet sind, werden die Probanden altersmäßig in die folgenden Gruppen eingeteilt: 0–1 Monat, 2 Monate bis 2 Jahre, 3–9 Jahre, 9–18 Jahre. Kinder werden nach dem Zufallsprinzip einer von zwei Mg-Auffüllungsstrategien zugeordnet. Die Randomisierung erfolgt nach Zustimmung und erneuter Bestätigung, dass das Kind/die Familie/der Erziehungsberechtigte weiterhin mit der Teilnahme an der Studie einverstanden sind. Für jede Altersgruppe gibt es 24 versiegelte Umschläge, aus denen hervorgeht, welche Behandlungsstrategie zur Magnesiumauffüllung ihnen zugewiesen wird (vollständig oder ionisiert). Dieser Umschlag wird am SBAR vor Einleitung der Narkose geöffnet. Der Magnesiumspiegel wird gemäß unserem Standardprotokoll ermittelt und übermittelt. Bei allen Patienten wird mit jedem Blutgas ein ionisierter Magnesiumspiegel gemessen, aber nur bei den Patienten in der ionisierten Gruppe werden die Ärzte das Magnesium auf der Grundlage dieses Wertes sehen und behandeln. Patienten mit Hypomagnesiämie (Wert kleiner oder gleich 1,8 Mg/dl in der gesamten Magnesiumgruppe) erhalten MgSO4 in unserer Standarddosis von 50 mg/kg über 1 Stunde, beginnend im intraoperativen Stadium und zu jedem weiteren Zeitpunkt, an dem die Laborwerte einer Person vorliegen zeigen Hypomagnesiämie (Tabelle 1). Diese Patienten in der Gruppe mit ionisiertem Magnesium erhalten die Dosierung gemäß Tabelle 1, beginnend im intraoperativen Stadium und zu jedem weiteren Zeitpunkt, an dem die Laborwerte einer Person Hypomagnesiämie zeigen (Tabelle 1). Die Studienteilnehmer sind für die Behandlungsgruppe blind. Aufgrund der logistischen Anforderungen der Apotheke werden die Forscher zum Zeitpunkt der MgSO4-Verabreichung nicht geblendet. Die gesamte Datenanalyse, einschließlich der EKG-Analyse, wird von verblindeten Forschern durchgeführt. In einem Arm wird die Mg-Auffüllung unter Verwendung von ionisiertem Mg als Maß titriert, wobei ein ionisierter Mg-Wert von 0,98–1,46 aufrechterhalten wird mg/dl. Im anderen Fall wird die Mg-Auffüllung unter Verwendung des Gesamt-Mg als Maß titriert. Aufgrund der von den WVU-Laboren verwendeten Reagenzien liegt der Referenzbereich für Gesamt-Mg in unserer Einrichtung bei 1,9–3,1 mg/dL; Patienten im gesamten Mg-Arm werden in diesem Bereich gehalten. Um ein ordnungsgemäßes Elektrolytgleichgewicht sicherzustellen, werden Ca2+, K+ und Na+ mithilfe von Standardmethoden in angemessenen Bereichen gehalten.

Der Mg-Spiegel wird in allen arteriellen Blutgasen gemessen. Mg wird mindestens gemessen: vor der Inzision, nach Abschluss des Eingriffs und zweimal täglich für 48 Stunden nach der Operation. Um Unterschiede in der Mg-Erhaltung nach der Behandlung nach Beendigung der Therapie zu beurteilen, werden die ionisierten und gesamten Mg-Spiegel auch 4 Stunden nach der Mg-Supplementierung gemessen.

NGAL und Kreatinin im Urin werden vor dem Bypass, 2 Stunden nach dem Bypass und 24 Stunden nach dem Bypass gemessen, um eine Nierenschädigung festzustellen.

Zu den zu messenden klinischen Ergebnissen gehören:

1. Urinausstoß, stündlich gemessen für 48 Stunden nach der Operation.
2. Blutlaktat, mindestens täglich gemessen (Pflegestandard).
3. Zeit zur Extubation.
4. Auftreten von nicht-sinusförmigen Herzrhythmen, mit besonderem Augenmerk auf beschleunigte junktionale Rhythmen.

Magnesiumdosierung Gesamt-Mg (mg/dL) Weniger als oder gleich 1,8 MgSO4-Dosis 50 mg/kg Ionisiertes Mg Beobachtetes Mg(Mg/dL) MgSO4-Dosis 1,3 10 mg/kg – 1 Stunde 1,2 20 mg/kg – 1 Stunde 1,0 30 mg/kg – 1 Std. 0,9 40 mg/kg – 1 Std. 0,8 50 mg/kg – 1 Std