Hjernevaskulær reaktivitet på hypoterm cirkulationsstop med antegrad cerebral perfusion under aortabuekirurgi

Børn, der har gennemgået hjerteoperationer, har høj risiko for neurologisk funktionsnedsættelse. Tilstrækkelig cerebral perfusion under operationen er altafgørende for at minimere risikoen for hjerneskade, som er en veldokumenteret komplikation. Selvom dette let kan identificeres gennem hjernebilleddannelse postoperativt, er der mindre kendt om intracerebral vaskulær reaktivitet, der opstår på grund af utilstrækkelig cerebral perfusion under og umiddelbart efter operation, hvilket kan resultere i langsigtede neurologiske mangler. Nogle af disse ændringer er blevet observeret udelukkende gennem langsigtet evaluering af barndomsadfærd, som det ses i Boston Circulatory Arrest Trial.

Kirurgisk reparation af aortabue udføres hos acynotiske patienter med tilstande som hypoplastisk aortabue eller afbrudt aortabue, eller hos cyanotiske patienter til diagnose såsom hypoplastisk venstre hjertesyndrom, hvor en enkelt ventrikelreparation udføres ved hjælp af en operation af Norwood-typen.

Aortabuekirurgi udføres ved hjælp af kardiopulmonal bypass og kræver standsning af kroppens cirkulation i den tid, der bruges til at reparere aortabuen. For at yde beskyttelse til kroppen og hjernen sænkes patientens temperatur til 18-25C for at minimere stofskiftebehovet. Dette er især vigtigt for hjernen, så cirkulationen kan stoppes, mens du opererer på aortabuen i et blodløst felt. I de senere år er der udviklet teknikker, der sigter mod at bevare hjerneperfusion under cirkulationsstop. Antegrad cerebral perfusion af koldt blod (18-25C) via den højre indre halspulsåre er blevet anvendt med succes, og det bruges rutinemæssigt på Alder Hey Children's Hospital. Ikke desto mindre påvirker målhjernetemperaturen, afkølingshastigheden, perfusionstryk og PCO2 i arterielt blod signifikant cerebral vaskulær reaktivitet og perfusion. Den optimale temperatur til at sikre neurobeskyttelse er i øjeblikket ukendt, og temperaturen til afkøling er baseret på kirurgens præference snarere end solide beviser.

I øjeblikket er klinisk praksis i Storbritannien at anvende nær infrarød spektroskopi (NIRS) som et indeks for cerebral perfusion. Selvom dette er et simpelt og ikke-invasivt værktøj, måler det kun iltniveauer i frontallapperne og er udelukkende et tegn på iltning, ikke absorption af ilt i hjernevævet. En skadet hjerne vil fortsætte med at vise normale niveauer af mætning på NIRS trods hypoxi (iltmangel) induceret skade. Nye billeddannelsesteknikker er nu tilgængelige, som kan give mere dybdegående information om cerebral perfusion i realtid og kvantificere omfanget af ændringer under og efter operation hos børn. Et forskningsstudie har brugt transkraniel Doppler til at overvåge cerebral hastighed under aortabuekirurgi, mens den er på kardiopulmonal bypass med det formål at opretholde cerebral hastighed under operationen på et niveau svarende til før afkøling. For nylig er duplex ultralyd til at afbilde cerebrale kar gennem fontanellen blevet anvendt til at opnå perfusionsdata fra begge hjernehalvdele under aortabuekirurgi. Tilsammen giver disse måleteknikker en unik ny indsigt i de cerebrovaskulære ændringer, der opstår i den kirurgiske og postoperative periode.