Stoffwechselmonitoring bei Frühgeborenen : Vergleich von indirekter Kalorimetrie, Wärmeflussmessung und Rechenalgorithmen

Abstract

In den ersten Lebenstagen steigt die Stoffwechselrate Neugeborener stark an. Analog zum Energieumsatzanstieg verändern sich auch die Ansprüche an die thermische Umgebung, die Energiezufuhr und das Sauerstoffangebot. Um die Bedürfnisse Frühgeborener zukünftig noch individueller und bedarfsgerechter steuern zu können wäre ein kontinuierliches Stoffwechselmonitoring wünschenswert. Bisher ist dies jedoch nur mit großem Aufwand möglich und deshalb im klinischen Alltag nicht standardmäßig durchführbar. Eine neue Methode des Stoffwechselmonitorings ist die Wärmeflussmessung an der Körperoberfläche mit Hilfe von speziellen Doppelsensoren. Ein zweiter Ansatz ist die Verwendung von Rechenalgorithmen anhand derer die Stoffwechselrate des Neugeborenen kalkuliert werden kann. Es wurden 30 Frühgeborene mit einem Gestationsalter von 32 + 5 SSW ± 16 d und ei- nem Geburtsgewicht von 1,9 ± 0,48 kg untersucht. Bei ihnen wurden jeweils zwei indirekt kalorimetrische Messungen und zwei Wärmeflussmessungen mit Doppelsensor durchgeführt sowie zusätzlich die Stoffwechselrate mit Hilfe von Rechenalgorithmen kalkuliert. Dabei konnten zwischen Lebenstag 4 ± 1 und Lebenstag 15 ± 3 statistisch signifikante Anstiege der Stoffwechselrate um 11,65 ± 8,31 kcal/(kg*d) mit der indirekten Kalorimetrie und um 15,31 ± 15,77 kcal/(kg*d) mit der Wärmeflussmessung gezeigt werden. Mit Hilfe der Rechenalgorithmen war ein statistisch signifikanter Anstieg der Stoffwechselrate um 11,05 ± 6,97 kcal/(kg*d) für Neugeborene im Inkubator ersichtlich. Somit kann der postnatale Stoffwechselanstieg mit allen drei Methoden gleichsinnig nachvollzogen werden. Wärmeflussmessung und Rechenalgorithmen stellen folglich einfach handhabbare und in der klinischen Routine durchführbare Alternativen zur indirekten Kalorimetrie dar, die in Zukunft auch in Kombination Verwendung finden könnten.

The metabolic rate of neonates rises rapidly within the first days after birth. Simultaneously to their energetic metabolism the demands for a thermal environment, the energy input, as well as the provided oxygen increase. To appropriately control and operate the needs of neonates a continuous monitoring of their metabolism would be desirable. So far, this approach requires high efforts and is therefore not a standardized process within the clinical routine. A new method to monitor the metabolism of neonates is the heat flow measurement on the body surface by using special double sensors. Another new approach uses computing algorithms to calculate the metabolic rate. Thirty neonates with a gestational age of 32 + 5 weeks ± 16 d and a birth weight of 1,9 ± 0,48 kg have been examined. In each case two indirect calorimetric measurements and two measurements of the heat flow with a double sensor have been conducted. In addition to that, the metabolic rate was calculated by using computing algorithms. Between the 4 ± 1 and 15 ± 3 day of life the following statistically significant findings could be shown: increase of the metabolic rate by 11,65 ± 8,31 kcal/(kg*d) using the indirect calorimetric measurement, and 15,31 ± 15,77 kcal/(kg*d) using the heat flow measurement. With the computing algorithms, a statistically significant increase of the neonates’ metabolic rate by 11,05 ± 6,97 kcal/(kg*d) was clearly evident for neonates lying in the incubator. Therefore the rise of the metabolic rate could be measured concordantly by all three methods In comparison to the indirect calorimetric measurements the heat flow measurement and the computing algorithms present simple alternatives, are practicable for a clinical routine, and could also be used in combination in the future.