Prevention of infectious complications after heart surgery in children: procalcitonin-guided strategy

Kardiochir Torakochirurgia Pol. 2014 Jun;11(2):140-4. doi: 10.5114/kitp.2014.43840. Epub 2014 Jun 29.

Abstract

Introduction: Infectious complications remain a significant problem of modern cardiac surgery. New prevention strategies, based on the pathogenesis of such complications occurring after cardiopulmonary bypass (CPB) procedures, should be evaluated.

Aim of the study: To evaluate the effectiveness of a procalcitonin (PCT)-guided strategy involving the use of IgM-enriched intravenous immunoglobulins (IVIGs) in children with congenital heart disease with systemic inflammation during the early postoperative period.

Material and methods: Sixty consecutive patients aged 25 (21-30) months who underwent cardiac surgery with CPB and had blood PCT levels > 2 ng/mL on the 1(st) postoperative day were enrolled in this single-center prospective randomized clinical trial. The patients were randomized into two groups, comparable in terms of the severity of their initial condition, age, and CPB time. IgM-enriched IVIGs (Pentaglobin, Biotest Pharma GmbH, Germany) were administered during the first 3 postoperative days (5 mL/kg each day) in the study group (n = 30) in addition to the standard treatment, which was also provided to the control group (n = 30). The data are presented as medians with 25-75(th) percentiles; they were compared by the Mann-Whitney U-test, and p values of < 0.05 were considered as statistically significant.

Results: Postoperatively, 1/30 (3.3%) patients in the study group and 8/30 (26.7%) in the control group suffered from infectious complications (study group: urinary tract infection [UTI] - 1; control group: pneumonia - 4, pneumonia and sepsis - 2, peritonitis with multiorgan failure - 1, UTI - 1), p = 0.03. The length of hospital stay in the study group was shorter than in the control group: 19 (16-23) days vs. 24 (19-29) days, p = 0.002, as was the length of intensive care unit (ICU) stay: 3 (2-4) days vs. 4 (2-8) days, p = 0.03.

Conclusions: High PCT levels on the 1st postoperative day are associated with an increased risk of infectious complications after cardiac surgery. Early administration of IgM-enriched IVIGs can prevent the development of infectious complications.

Wstęp: Powikłania infekcyjne pozostają istotnym problemem współczesnej kardiochirurgii. Należy poddać ocenie nowe strategie prewencyjne oparte na patogenezie tego typu komplikacji występujących po zastosowaniu płucoserca (cardiopulmonary bypass – CPB).

Cel pracy: Ocena efektywności stosowania terapii prokalcytoninowej (PCT) wykorzystującej dożylne preparaty immunoglobulin (intravenous immunoglobulins – IVIG) wzbogacone w immunoglobuliny klasy M (IgM) u dzieci z wrodzonymi wadami serca, u których we wczesnym okresie pooperacyjnym występuje systemowy stan zapalny.

Materiał i metody: W jednoośrodkowym, prospektywnym badaniu klinicznym z randomizacją udział wzięło 60 kolejnych pacjentów w wieku 25 (21–30) miesięcy, którzy zostali poddani operacjom kardiochirurgicznym z zastosowaniem CPB i u których stężenie PCT we krwi przekraczało 2 ng/ml w pierwszej dobie pooperacyjnej. Pacjentów przydzielono losowo do dwóch grup, porównywalnych pod względem początkowego stanu pacjentów, ich wieku oraz czasu stosowania CPB. Preparaty immunoglobulinowe wzbogacone w IgM (Pentaglobin, Biotest Pharma GmbH, Niemcy) podawane były w badanej grupie (n = 30) komplementarnie do standardowego leczenia stosowanego również w grupie kontrolnej (n = 30). Dane przedstawiono jako mediany z percentylami 25–75 i porównano za pomocą testu Manna-Whitneya; za istotną statystycznie przyjęto wartość p < 0,05.

Wyniki: Pooperacyjne powikłania infekcyjne wystąpiły u 1/30 (3,3%) pacjentów z grupy badanej oraz u 8/30 (26,7%) pacjentów z grupy kontrolnej [grupa badana: zakażenie układu moczowego (ZUM) – 1; grupa kontrolna: zapalenie płuc – 4, zapalenie płuc i sepsa – 2, zapalenie otrzewnej z niewydolnością wielonarządową – 1, ZUM – 1], p = 0,03. Długość hospitalizacji w grupie badanej wyniosła 19 (16–23) dni w porównaniu z 24 (19–29) dniami w grupie kontrolnej, p = 0,02. Pacjenci w grupie badanej pozostawali na oddziale intensywnej terapii znacznie krócej niż pacjenci z grupy kontrolnej: 3 (2–4) dni vs 4 (2–8) dni, p = 0,03.

Wnioski: Duże stężenie PCT w pierwszej dobie pooperacyjnej związane jest ze zwiększonym ryzykiem powikłań infekcyjnych po zabiegu kardiochirurgicznym. Wczesne podanie dożylnych preparatów immunoglobulinowych wzbogaconych o IgM może zapobiegać rozwojowi powikłań infekcyjnych.

Keywords: cardiac surgery; immunoglobulins; infectious complications; procalcitonin.