Cerebrální perfuze, okysličení, elektrická aktivita

Děti s velmi nízkou porodní hmotností jsou ohroženy rozvojem intraventrikulárního krvácení (IVH). Posthemoragický hydrocefalus (PPH) je hlavní komplikací IVH a přispívá k dlouhodobému opoždění vývoje. Progresivní PHH často vyžaduje zvládnutí dilatace komor úpravou objemu tekutiny CSF. K akutnímu snížení objemu CSF se používají 3 metody: 1) sériová lumbální punkce, 2) systém otevřeného odtoku (nepřetržité odstraňování CSF) a 3) systém rezervoáru. Sériová lumbální punkce je účinná pouze v případě komunikujícího hydrocefalu. Otevřený odtokový systém se nepoužívá často, protože je těžkopádný a existuje relativně vysoké riziko infekce. Nejběžněji používanou metodou pro řízení objemu CSF je systém rezervoáru, kde je in-situ drén připojen k subkutánnímu (Omaya) rezervoáru, který je periodicky nasáván jehlou přes pokožku hlavy. Protože je systém Omaya uzavřený, intraventrikulární objem, a tím i tlak, musí nutně vzrůst před aspirací CSF a klesat po ní. Dilatace komor je řízena frekvencí a objemem aspirace CSF.

Pokud hydrocefalus přetrvává i přes odstranění CSF, je zaveden ventrikulárně-peritoneální (VP) zkrat. Přibližně 50 % kojenců s hydrocefalem léčených odstraněním CSF vyřeší svůj hydrocefalus a nevyžaduje zavedení VP shuntu. Umístění VP shuntu je obtížné u extrémně předčasně narozených dětí kvůli zvýšenému riziku ulcerace kolem shuntu a vysoké koncentraci proteinu v mozkomíšním moku, který může uzavřít chlopeň ve VP shuntu vyžadující revizi. Hydrocefalus je tedy obvykle léčen sériovým odstraněním mozkomíšního moku, aby se umožnila identifikace těch kojenců, jejichž hydrocefalus časem odezní. Načasování a způsob léčby mozkomíšního moku je však kontroverzní, protože nebyl prokázán účinek zvyšujícího se hydrocefalu na mozkovou perfuzi, oxygenaci, elektrickou aktivitu a poškození neuronů.

Sériové odstranění CSF způsobí změnu intrakraniálního objemu/tlaku, která může být potenciálně přenesena do intrakraniálních cév. Kalibr mozkových cév může být upraven touto rovnováhou mezi intravaskulárním a intrakraniálním tlakem, a pokud by se měl změnit kalibr, měly by se změnit i charakteristiky průtoku krve. V mozkových žilách a kapilárách, kde je intraluminální tlak nízký, může vysoký intraventrikulární tlak významně ovlivnit průtok krve a může způsobit žilní stázu. NIRS měří cerebrální oxygenaci v kapilárách a žilách. Intrakraniální tepny a arterioly mohou být postiženy poněkud méně, s výjimkou případů, kdy se výrazně zvýší intraventrikulární tlak. Výsledné snížení arteriálního zásobení může ovlivnit perfuzi tkání. Arteriální průtok lze měřit dopplerovskou ultrasonografií. Existuje tedy obava, že během období zvyšující se nebo kolísající velikosti komor může být narušena mozková arteriální perfuze a může dojít k dalšímu poškození mozku. Intrakraniální tlak je dále ovlivněn plasticitou/deformovatelností nezralého mozku a snadnou roztažitelností lebeční klenby díky přítomnosti stehů a otevřených fontanel.

Existují nepřímé důkazy z experimentů na zvířatech, že samotná ventrikulární distenze může způsobit sekundární poškození mozku. S gliózou je tedy spojeno natahování a disrupce axonu sekundární k progresivní ventrikulomegalii. Periventrikulární vaskulární distorze a komprese mohou snížit průtok krve mozkem a způsobit ischemické poškození periventrikulární bílé hmoty. Zánět a oprava mohou interferovat s průtokem CSF.

K dispozici je jen málo výzkumů, které by pomohly odpovědět na primární otázku související s klinickým řízením ventrikulární dilatace u předčasně narozených dětí: Existují vztahy mezi zvětšením komor, mozkovou perfuzí, dodáním kyslíku do mozku a probíhajícím poškozením mozku?

Dopplerovská ultrasonografie byla aplikována u předčasně narozených dětí k charakterizaci změn po porodu v arteriálních a venózních cerebrálních rychlostech průtoku krve.[1] Kriticky nízký průtok horní dutou žílou měřený Dopplerovou ultrasonografií v prvních 24 hodinách života byl spojen s intraventrikulárním krvácením u předčasně narozených dětí narozených před 30. týdnem těhotenství.[2] Pomocí pulzní dopplerovské ultrasonografie lze měřit odporový index, který je nepřímo úměrný průtoku krve. U starších kojenců s prokázaným hydrocefalem se index odporu průtoku krve mozkem jevil jako dobrý indikátor zvýšeného intrakraniálního tlaku.[3] V přehledném článku však byla silně zpochybněna hodnota samotných Dopplerových indexů při predikci zvýšeného intrakraniálního tlaku.[4] V nedávném článku se odporový index přední mozkové tepny významně snížil po drenáži CSF u kojenců s PHH. [5] Ačkoli je dopplerovská ultrasonografie snadno proveditelná, její role při detekci významných změn mozkové perfuze spojených se zvýšeným objemem CSF a dilatací komor není dosud stanovena.

Blízká infračervená spektroskopie (NIRS) je přenosná neinvazivní technika používaná k měření regionální cerebrální saturace kyslíkem v mozkové krvi.[6] NIRS se používá k hodnocení vlivu polohy hlavy [7] a polohy těla [8] na mozkovou hemodynamiku u předčasně narozených dětí a vlivu některých léčebných postupů, jako je aplikace surfaktantu [9] a odsávání na konvenční nebo vysokofrekvenční ventilaci. 10] Měření mozkové oxygenace a hemodynamiky pomocí NIRS ukazuje poškození u novorozenců s rizikem rozvoje těžké mozkové ischémie.[11] U předčasně narozených dětí s PHH byla aspirace tekutiny CSF spojena s významným zvýšením mozkové perfuze, objemu mozkové krve a oxidačního metabolismu.[12,13] U malého zvířecího modelu akutního hydrocefalu bylo měření NIRS globálního průtoku krve mozkem pomocí kyslíku jako indikátoru vysoce korelováno s průtokem krve mozkem měřeným radioaktivními mikrokuličkami v širokém rozsahu zvýšeného intrakraniálního tlaku.[14] Se zvýšením intrakraniálního tlaku se snížilo měření NIRS a absolutní měření průtoku krve mozkem. Zdá se, že NIRS měřená mozková perfuze přímo odráží absolutní průtok krve mozkem a je dostatečně citlivá, aby detekovala významné změny v mozkové perfuzi, ke kterým dochází při evakuaci CSF u kojenců s PHH.

Amplitudově integrované EEG (aEEG) je zařízení používané pro neurologický dohled. Kortikální elektrická aktivita je transformována do jediného signálu, který představuje celkovou aktivitu elektrokortikálního pozadí mozku. Konkrétně mohou být vyhodnoceny horní a dolní okraje napětí a amplituda sledování a přítomnost záchvatové aktivity. Kromě toho lze vyhodnotit přítomnost cyklů spánku a bdění, což je rytmická sinusová variace amplitudy. Kojenci > 34 týdnů těhotenství mají předvídatelné aEEG vzory. Signál závisí na gestačním a postnatálním věku a byly hlášeny standardy pro předčasně narozené děti.[15,16] V kazuistice 2 předčasně narozené děti s PHH prokázaly abnormální cykly spánku a bdění a výrazně sníženou mozkovou elektrickou aktivitu se zvyšujícím se zvětšením komor před klinickými známkami zvýšeného intrakraniálního tlaku. U jednoho kojence se aEEG po zavedení VP shuntu normalizovalo.[17] Dosud neexistují žádné klinické studie o vlivu aspirace CSF na aEEG u předčasně narozených dětí s PHH.

Biomarkery pro cerebrální poranění byly použity k predikci závažnosti poranění a dlouhodobého výsledku, včasné identifikaci pacientů s rizikem špatných neurologických výsledků a hodnocení účinnosti terapeutických intervencí. Bylo prokázáno, že neuronální specifická enoláza (NSE), marker poškození neuronů, a S100B, vylučovaný astrocyty a marker poškození glií/neuronů, jsou u dětí po traumatickém poranění mozku zvýšené.[18] U předčasně narozených dětí s PHH byly S100B a gliální fibrilární kyselý protein (GFAP), strukturální protein v astrocytech, významně zvýšeny u těch kojenců, kteří měli léze mozkového parenchymu a špatné neurologické výsledky.[19] Tyto biomarkery jsou rychle metabolizovány, a tak pokračující elevace by indikovala pokračující poškození. Transformující růstový faktor beta (TGF-ß), produkovaný fibroblasty a uvolňovaný do mozkomíšního moku po poranění, stimuluje produkci extracelulárního proteinu, který by mohl vést k PHH v důsledku trvalé obstrukce průtoku CSF.[20] Cytokin IL-6 je markerem zánětu. Neexistují žádné longitudinální studie o vlivu aspirace CSF na tyto markery poškození mozku u předčasně narozených dětí s PHH.