Influence of fluid overload in the post-operative period in newborns on the development of acute renal injury and duration of ICU stay

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To identify the relationship between fluid overload in children who received infusion therapy in the postoperative period at surgical intensive care unit (ICU), the development of acute kidney injury (AKI), and the length of ICU stay.

Methods. A retrospective cohort observational study was conducted. Our study includes 75 newborns with malformations of the gastrointestinal tract, diaphragmatic hernias, gastroschisis, necrotizing enterocolitis and sacrococcygeal teratomas treated after surgery in the ICU. The Kidney Disease: Improving Global Outcomes (nKDIGO) scale was used to detect AKI. To assess the fluid overload, the ratio of the difference between the introduced and released liquid and entering the ICU weight was used (in %). Significant overload was adopted value more than 5%. The indicator “injected fluid” consisted of the volume of infusion and enteral nutrition. The indicator of “released fluid” included diuresis, fluid loss from the gastrointestinal tract, intestinal stomas, and drainages.

Results. The frequency of AKI was 28.0% (21 of 75). The average time of AKI development from the moment of surgical intervention was 5.9 ± 3.29 days. The duration of ICU stay after surgery was 8.0 [5.0; 16.0] days. In 18 of 75 (24%) children, the fluid overload of more than 5% was observed on the 1st postoperative day. In 12 out of 75 (16%) children, the fluid overload of more than 5% was observed on the 2nd postoperative day. A fluid overload of more than 5%, observed on the 1st day after the operation, was associated with a longer ICU stay. The rate of AKI is higher when a fluid overload of more than 5% on the 2nd day after surgery was observed.

Conclusion. Severe fluid overload can be a significant factor of the AKI development. Fluid overload more then 5% on the 2nd day after surgery may lead to an increase in the incidence of AKI. Liquid overload more then 5% on the 1st day after surgery may lead to an increase in the length of ICU stay. In newborns, it is necessary to take into account the fluid load at the first two days after the operation and correct the infusion therapy in case of fluid overload detection.

About the authors

Lyubov’ S. Zolotareva

Pirogov Russian National Research Medical University

Author for correspondence.
Email: l_zolotareva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7662-8257

Junior Researcher, Research Institute of Clinical Surgery

Russian Federation, Moscow

Vladimir V. Khorev

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: 1wailon32@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2854-0258

undergraduate student

Russian Federation, Moscow

Anastasiya I. Makulova

Pirogov Russian National Research Medical University; Centre for Neonatal Nephrology and Dialysis, Children’s Clinical Hospital No. 9 named after G.N. Speransky

Email: mak-ulova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9952-3159

Cand. Sci. (Med.), associate professor, Department of Pediatrics, Faculty of Medicine; Head of the Centre for Neonatal Nephrology and Dialysis

Russian Federation, Moscow

Sergei M. Stepanenko

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: steven54@mail.ru

Dr. Sci. (Med.), Professor of the Department of Pediatric Surgery

Russian Federation, Moscow

Elena V. Zil’bert

Pirogov Russian National Research Medical University; Filatov Children City Clinical Hospital

Email: sotalol@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4170-3733

Cand. Sci. (Med.), associate professor of the Department of Pediatric Surgery; Head of the intensive care unit, emergency medicine specialist

Russian Federation, Moscow

Tat’yana O. Svetlichnaya

Filatov Children City Clinical Hospital

Email: pyera@yandex.ru

a specialist in emergency medicine

Russian Federation, Moscow

References

  1. McCann M, Soriano S. Progress in anesthesia and management of the newborn surgical patient. Seminars in Pediatric Surgery. 2014;23(5):244-248. https://doi.org/10.1053/j.sempedsurg.2014.09.003.
  2. Carmona R. The global challenges of birth defects and disabilities. Lancet. 2005;366(9492):1142-1144. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(05)67459-4.
  3. Piro E, Schierz I, Giuffrè M, et al. Etiological heterogeneity and clinical variability in newborns with esophageal atresia. Italian Journal of Pediatrics. 2018;44(1). https://doi.org/10.1186/s13052-018-0445-5.
  4. Zimmer J, Eaton S, Murchison L, et al. State of Play: Eight Decades of Surgery for Esophageal Atresia. Eur J Pediatric Surg. 2018;29(1):39-48. https://doi.org/10.1055/s-0038-1668150.
  5. Skarsgard E. Management of gastroschisis. Current Opinion in Pediatrics. 2016;28(3):363-369. https://doi.org/10.1097/mop.0000000000000336.
  6. McGivern M, Best K, Rankin J, et al. Epidemiology of congenital diaphragmatic hernia in Europe: a register-based study. ADC — Fetal and Neonatal Edition. 2014;100(2):F137-F144. https://doi.org/10.1136/archdischild-2014-306174.
  7. Gorga S, Murphy H, Selewski D. An Update on Neonatal and Pediatric Acute Kidney Injury. Current Pediatrics Reports. 2018;6(4):278-290. https://doi.org/10.1007/s40124-018-0184-5.
  8. Selewski D, Charlton J, Jetton J, et al. Neonatal Acute Kidney Injury. Pediatrics. 2015;136(2):e463-e473. https://doi.org/10.1542/peds.2014-3819.
  9. Gadepalli S, Selewski D, Drongowski R, Mychaliska G. Acute kidney injury in congenital diaphragmatic hernia requiring extracorporeal life support: an insidious problem. J Pediatr Sur. 2011;46(4):630-635. https://doi.org/10.1016/j.jpedsurg.2010.11.031.
  10. Carmody J, Swanson J, Rhone E, Charlton J. Recognition and Reporting of AKI in Very Low Birth Weight Infants. CJASN. 2014;9(12):2036-2043. https://doi.org/10.2215/cjn.05190514.
  11. Askenazi D, Koralkar R, Hundley H, et al. Fluid overload and mortality are associated with acute kidney injury in sick near-term/term neonate. Pediatric Nephrology. 2012;28(4):661-666. https://doi.org/10.1007/s00467-012-2369-4.
  12. SooHoo M, Patel S, Jaggers J, et al. Acute Kidney Injury Defined by Fluid Corrected Creatinine in Neonates After the Norwood Procedure. World Journal for Pediatric and Congenital Heart Surgery. 2018;9(5):513-521. https://doi.org/10.1177/2150135118775413.
  13. Wong J, Selewski D, Yu S, et al. Severe Acute Kidney Injury Following Stage 1 Norwood Palliation. Pediatr Crit Care Med. 2016;17(7):615-623. https://doi.org/10.1097/pcc.0000000000000734.
  14. Kumar T, Allen J, Spentzas T, et al. Acute Kidney Injury Following Cardiac Surgery in Neonates and Young Infants. World Journal for Pediatric and Congenital Heart Surgery. 2016;7(4):460-466. https://doi.org/10.1177/2150135116648305.
  15. Criss C, Selewski D, Sunkara B, et al. Acute kidney injury in necrotizing enterocolitis predicts mortality. Pediatr Nephrol. 2017;33(3):503-510. https://doi.org/10.1007/s00467-017-3809-y.
  16. Nada A, Bonachea E, Askenazi D. Acute kidney injury in the fetus and neonate. Seminars in Fetal and Neonatal Medicine. 2016;22(2):90-97. https://doi.org/10.1016/j.siny.2016.12.001.
  17. Meersch M, Schmidt C, Zarbock A. Perioperative Acute Kidney Injury. Anesth Analg. 2017;125(4):1223-1232. https://doi.org/10.1213/ane.0000000000002369.
  18. Gameiro J, Fonseca J, Neves M, et al. Acute kidney injury in major abdominal surgery: incidence, risk factors, pathogenesis and outcomes. Ann Intensive Care. 2018;8:22. https://doi.org/10.1186/s13613-018-0369-7.
  19. Prowle J, Bellomo R. Sepsis-Associated Acute Kidney Injury: Macrohemodynamic and Microhemodynamic Alterations in the Renal Circulation. Semin Nephrol. 2015;35(1):64-74. https://doi.org/10.1016/j.semnephrol.2015.01.007.
  20. O’Connor M, Prowle J. Fluid Overload. Crit Care Clin. 2015;31(4):803-821. https://doi.org/10.1016/j.ccc.2015.06.013.
  21. Schmidt E, Yang Y, Janssen W, et al. The pulmonary endothelial glycocalyx regulates neutrophil adhesion and lung injury during experimental sepsis. Nat Med. 2012;18(8):1217-1223. https://doi.org/10.1038/nm.2843.
  22. Sümpelmann R, Becke K, Zander R, Witt L. Perioperative fluid management in children. Current Opinion in Anaesthesiology. 2019;32(3):384-391. https://doi.org/10.1097/aco.0000000000000727.
  23. Макулова А.И., Золотарева Л.С., Кузнецова И.В., и др. Эпидемиология острого почечного повреждения у новорожденных в отделениях реанимации // Педиатрия им. Г.Н. Сперанского. — 2020. — Т. 99. — № 1. — С. 58–64. [Makulova AI, Zolotareva LS, Kuznetsova IV, et al. Epidemiology of acute kidney injury in newborns in the intensive care unit. Pediatria n. a. G.N. Speransky. 2020;99(1):58-64. (In Russ)]. https://doi.org/ 10.24110/0031-403x-2020-99-1-58-64.
  24. Garcia R, Natarajan G, Walters H, Delius R, Aggarwal S. Acute kidney injury following first-stage palliation in hypoplastic left heart syndrome: hybrid versus Norwood palliation. Cardiology in the Young. 2017;28(2):261-268. https://doi.org/10.1017/s1047951117001809
  25. Jetton J, Boohaker L, Sethi S, et al. Neonatal Kidney Collaborative (NKC). Incidence and outcomes of neonatal acute kidney injury (AWAKEN): a multicentre, multinational, observational cohort study. Lancet Child Adolesc Health. 2017;1(3):184-194. https://doi.org/10.1016/s2352-4642(17)30069-x
  26. Diaz F, Benfield M, Brown L, Hayes L. Fluid overload and outcomes in critically ill children: A single center prospective cohort study. Journal of Critical Care. 2017;39:209-213. https://doi.org/10.1016/j.jcrc.2017.02.023.
  27. Mah K, Hao S, Sutherland S, et al. Fluid overload independent of acute kidney injury predicts poor outcomes in neonates following congenital heart surgery. Pediatr Nephrol. 2017;33(3):511-520. https://doi.org/10.1007/s00467-017-3818-x.
  28. Li Y, Wang J, Bai Z, et al. Early fluid overload is associated with acute kidney injury and PICU mortality in critically ill children. European Journal of Pediatrics. 2015;175(1):39-48. https://doi.org/10.1007/s00431-015-2592-7.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The probability of acute kidney injury developing during ICU stay in newborns who had a fluid overload of more than 5% or less than 5% on the 1st postoperative day

Download (161KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Frequency of AKI depending on fluid overload on the 2nd postoperative day

Download (73KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Probability of AKI developing during an ICU stay in newborns who had a fluid overload of more than 5% or less than 5% on the 2nd postoperative day

Download (154KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Length of ICU stay in newborns that had a fluid overload of more than 5% or less than 5% on the 1st postoperative day

Download (138KB)
Indexing metadata

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».