Påvisning af cerebral iskæmi med en ikke-invasiv neurometabolisk optisk monitor (NNOM)

Mange kritisk syge patienter bliver indlagt på hospitalet uden infarkt hjernevæv, og alligevel udskrives patienterne efter en periode med ekstremt intens og dyr kritisk behandling med nyt hospitalserhvervet dødt hjernevæv med tilhørende livslang funktionsnedsættelse eller hjernedød . Denne situation opstår som følge af den kritiske barriere, at der ikke er nogen enkle bedside-metoder til at overvåge cerebral blodgennemstrømning (CBF) og dens tilstrækkelighed under progression af sekundær hjerneskade efter fornærmelse. Dette er vigtigt på grund af forventningen om, at fald i CBF i farlige overskridelser af fald i cerebral metabolisk hastighed for oxygen (CMRO2), hvis det opdages tidligt, kan behandles for at afværge hjerneinfarkt. Kliniske eksempler på dette problem, blandt mange andre, inkluderer postiskæmisk slagtilfældeødem, post-trombolysehyperæmi eller okklusion, post SAH vasospasme, hyperæmisk og oligemisk intrakraniel hypertension efter traumatisk hjerneskade eller slagtilfælde, ICH-associeret global iskæmi og intra- og post-carotid endarterektomi olikæmi og hyperperfusion.

Kritiske læger har brug for en sengesidemonitor af CBF koblet til CMRO2. CMRO2-dataene vil tillade afgrænsning af tilstrækkeligheden af ​​CBF, da CBF-nedsættelser til tider blot matcher ændringer i CMRO2. Manglen på en sådan overvågningsevne har resulteret i, at klinikere ofte træffer ikke nyttige terapeutiske beslutninger rettet mod ikke-neurologiske endepunkter, f.eks. blodtryk, PaCO2 og så videre, "håber", at sådanne indgreb vil have en ønsket effekt på hjerneperfusion og metabolisme.

Diffus Correlation Spectroscopy (DCS) og Diffuse Optical Spectroscopy (DOS) er lovende NNOM optiske teknikker under udvikling på UPenn (Dr. Arjun Yodh), som kan levere kontinuert kvantitativ CBF, CMRO2 og oxygenekstraktionsfraktion (OEF) information. Bestemmelse af evnen til at detektere anaerobe tilstande, som efterforskerne foreslår at gøre, vil muliggøre ideen om individualiseret CBF, CMRO2 og OEF-måling og hjernestyret terapeutisk optimering af sengeplejepersonale. Dette vil i sidste ende understøtte en væsentlig ændring i den måde, neurokritisk pleje udøves på, og titrere terapi til neurofysiologiske snarere end kardiovaskulære/pulmonale endepunkter. UPenn forskningsteknikker giver i øjeblikket information om relative kvantitative ændringer i CBF og CMRO2 fra baseline. Efterforskerne foreslår også at udvikle en metode til måling af absolut CBF og CMRO2 og yderligere validering af den absolutte CBF mod invasive termofortynding (ThD) CBF-teknikker. Efterforskernes langsigtede mål og overordnede mål er at forhindre hjernevævsdød på hospitalet gennem udvikling af forbedrede CBF/CMRO2/OEF (NNOM) overvågningsteknikker ved sengen.