Cerebral perfusion, iltning, elektrisk aktivitet

Spædbørn med meget lav fødselsvægt har risiko for at udvikle intraventrikulær blødning (IVH). Posthæmoragisk hydrocephalus (PPH) er en væsentlig komplikation af IVH og bidrager til langsigtede udviklingsforsinkelser. Progressiv PHH kræver ofte håndtering af ventrikulær dilatation ved at justere CSF-væskevolumen. Der er 3 metoder, der anvendes til akut at reducere CSF-volumen: 1) seriel lumbalpunktur, 2) åbent drænsystem (kontinuerlig CSF-fjernelse) og 3) reservoirsystem. Seriel lumbalpunktur er kun effektiv, hvis der er kommunikerende hydrocephalus. Det åbne afløbssystem bruges sjældent, da det er besværligt, og der er relativt høj risiko for smitte. Den mest almindeligt anvendte metode til at styre CSF-volumen er reservoirsystemet, hvor et in-situ dræn er forbundet til et subkutant (Omaya) reservoir, som periodisk aspireres ved nålestik gennem hovedbunden. Fordi Omaya-systemet er lukket, skal intraventrikulært volumen og dermed trykket nødvendigvis stige før og falde efter CSF-aspiration. Ventrikulær dilatation styres af hyppigheden og volumen af ​​CSF-aspiration.

Når hydrocephalus fortsætter med at være et problem på trods af fjernelse af CSF, placeres en ventrikulær-peritoneal (VP) shunt. Ca. 50 % af spædbørn med hydrocephalus, der behandles med fjernelse af CSF, løser deres hydrocephalus og kræver ikke placering af VP-shunt. Placering af en VP-shunt er vanskelig hos ekstremt præmature spædbørn på grund af øget risiko for ulceration omkring shuntstedet og den høje proteinkoncentration i CSF, som kan okkludere klappen i VP-shunten, der kræver revision. Hydrocephalus behandles således sædvanligvis med seriel fjernelse af CSF for at muliggøre identifikation af de spædbørn, hvis hydrocephalus forsvinder over tid. Timing og metode til CSF-behandling er dog kontroversiel, fordi effekten af ​​øget hydrocephalus på cerebral perfusion, iltning, elektrisk aktivitet og neuronal skade ikke er blevet fastslået.

Seriel fjernelse af CSF forårsager en ændring i intrakranielt volumen/tryk, der potentielt kan overføres til intrakranielle kar. Kaliberen af ​​cerebrale kar kan modificeres af denne balance mellem intravaskulært og intrakranielt tryk, og hvis kaliberen skulle ændre sig, bør blodgennemstrømningsegenskaberne også ændre sig. I cerebrale vener og kapillærer, hvor det intraluminale tryk er lavt, kan højt intraventrikulært tryk påvirke blodgennemstrømningen betydeligt og kan forårsage venøs stase. NIRS måler cerebral iltning i kapillærer og vener. Intrakranielle arterier og arterioler kan være noget mindre påvirkede, undtagen når det intraventrikulære tryk stiger kraftigt. Det resulterende fald i den arterielle forsyning kan påvirke vævsperfusion. Arteriel flow kan måles ved Doppler ultralyd. Der er således bekymring for, at cerebral arteriel perfusion i perioder med stigende eller fluktuerende ventrikulær størrelse kan blive kompromitteret, og yderligere cerebral skade kan resultere. Intrakranielt tryk er yderligere påvirket af plasticiteten/deformerbarheden af ​​den umodne hjerne og den lette ekspansion af kraniehvælvingen på grund af tilstedeværelsen af ​​suturer og åbne fontaneller.

Der er indirekte beviser fra dyreforsøg på, at ventrikulær udspilning i sig selv kan forårsage sekundær hjerneskade. Således er aksonal strækning og forstyrrelse sekundært til progressiv ventrikulomegali forbundet med gliose. Periventrikulær vaskulær forvrængning og kompression kan nedsætte cerebral blodgennemstrømning og forårsage iskæmisk skade på periventrikulært hvidt stof. Inflammation og reparation kan forstyrre CSF flow.

Lidt forskning er tilgængelig, som hjælper med at besvare det primære spørgsmål, der er involveret i klinisk håndtering af ventrikulær dilatation hos for tidligt fødte spædbørn: Er der sammenhænge mellem ventrikulær udvidelse, cerebral perfusion, hjerneilttilførsel og igangværende cerebral skade?

Doppler ultralyd er blevet anvendt hos for tidligt fødte børn for at karakterisere ændringer i arteriel og venøs cerebral blodgennemstrømning efter fødslen.[1] Kritisk lav superior vena cava flow målt ved Doppler ultralyd i de første 24 timer af livet er blevet forbundet med intraventrikulær blødning hos for tidligt fødte børn født før 30 ugers svangerskab.[2] Ved hjælp af pulseret Doppler-ultralyd kan det resistive indeks måles, som er omvendt relateret til blodgennemstrømningen. Hos ældre spædbørn med etableret hydrocephalus syntes cerebralt blodgennemstrømningsresistivt indeks at være en god indikator for øget intrakranielt tryk.[3] I en oversigtsartikel blev der dog stærkt sat spørgsmålstegn ved værdien af ​​Doppler-indekser alene til at forudsige øget intrakranielt tryk.[4] I en nylig artikel faldt det resistive indeks af den forreste cerebrale arterie signifikant efter CSF-dræning hos spædbørn med PHH. [5] Selvom Doppler-ultralyd er let at udføre, er dens rolle i at påvise signifikante ændringer i cerebral perfusion forbundet med øget CSF-volumen og ventrikulær dilatation endnu ikke fastlagt.

Nær infrarød spektroskopi (NIRS) er en bærbar ikke-invasiv teknik, der bruges til at måle regional cerebral iltmætning i cerebralt blod.[6] NIRS er blevet brugt til at evaluere effekten af ​​hoved [7] og kropsposition [8] på cerebral hæmodynamik hos præmature spædbørn og effekten af ​​visse behandlinger, såsom administration af overfladeaktive stoffer [9] og sugning på konventionel eller højfrekvent ventilation.[ 10] NIRS-måling af cerebral iltning og hæmodynamik viser svækkelse hos de nyfødte med risiko for at udvikle svær hjerneiskæmi.[11] Hos for tidligt fødte børn med PHH var CSF-væskeaspiration forbundet med en signifikant stigning i cerebral perfusion, cerebral blodvolumen og oxidativ metabolisme.[12,13] I en lille dyremodel af akut hydrocephalus var NIRS-måling af global cerebral blodgennemstrømning ved hjælp af oxygen som sporstof stærkt korreleret til cerebral blodstrøm målt med radioaktive mikrosfærer over et bredt spektrum af øget intrakranielt tryk.[14] Efterhånden som det intrakranielle tryk steg, faldt NIRS-måling og absolut måling af cerebral blodgennemstrømning. NIRS-målt cerebral perfusion ser ud til direkte at afspejle absolut cerebral blodgennemstrømning og er følsom nok til at detektere signifikante ændringer i cerebral perfusion, som opstår ved evakuering af CSF hos spædbørn med PHH.

Amplitude-integreret EEG (aEEG) er en enhed, der bruges til neurologisk overvågning. Den kortikale elektriske aktivitet omdannes til et enkelt signal, der repræsenterer den overordnede elektrokortikale baggrundsaktivitet i hjernen. Specifikt kan de øvre og nedre spændingsmargener og amplituden af ​​sporingen og tilstedeværelsen af ​​anfaldsaktivitet evalueres. Derudover kan tilstedeværelsen af ​​søvn-vågen-cyklusser, en rytmisk sinusformet variation i amplitude, evalueres. Spædbørn > 34 ugers svangerskab har forudsigelige aEEG-mønstre. Signalet afhænger af gestationsalder og postnatal alder, og standarder for præmature spædbørn er blevet rapporteret.[15,16] I en case-rapport viste 2 præmature spædbørn med PHH unormale søvn-vågne-cyklusser og markant nedsat cerebral elektrisk aktivitet med stigende ventrikulær udvidelse før kliniske tegn på øget intrakranielt tryk. Hos et spædbarn normaliseredes aEEG efter placering af VP-shunt.[17] Til dato er der ingen kliniske undersøgelser af effekten af ​​aspiration af CSF på aEEG hos præmature spædbørn med PHH.

Biomarkører for cerebral skade er blevet brugt til at forudsige skadens sværhedsgrad og langsigtede udfald, identificere patienter tidligt med risiko for dårlige neurologiske resultater og evaluere effektiviteten af ​​terapeutiske indgreb. Neuronal specifik enolase (NSE), en markør for neuronal skade, og S100B, udskilt af astrocytter og en markør for glial/neuronal skade, har vist sig at være øget hos børn efter traumatisk hjerneskade.[18] Hos præmature spædbørn med PHH, var S100B og glial fibrillært syreprotein (GFAP), et strukturelt protein i astrocytter, signifikant forhøjet hos de spædbørn, der havde hjerneparenkymale læsioner og dårlige neurologiske resultater.[19] Disse biomarkører metaboliseres hurtigt, og en vedvarende stigning ville således indikere vedvarende skade. Transformerende vækstfaktor beta (TGF-ß), produceret af fibroblaster og frigivet til CSF efter skade, stimulerer produktionen af ​​ekstracellulært protein, som kan resultere i PHH på grund af en permanent obstruktion af CSF flow.[20] Cytokin IL-6 er en markør for inflammation. Der er ingen longitudinelle undersøgelser af effekten af ​​aspiration af CSF på disse markører for cerebral skade hos præmature spædbørn med PHH.