Perinatale Hirnverletzung: Potenzial innovativer NIRS zur Optimierung der Hypothermie

Die neonatale Enzephalopathie (NE) aufgrund von Hypoxie-Ischämie ist ein großes Problem für die öffentliche Gesundheit, da sie bei 6/1000 Lebendgeburten auftritt und verheerende Folgen hat. Viele betroffene Neugeborene leiden lebenslang an motorischen Behinderungen und Epilepsie, aber zunehmend wird die hohe Prävalenz von kognitiven und Verhaltensstörungen geschätzt. Bei Hypoxie-Ischämie kommt es zu einer Abnahme der Blut- und Sauerstoffzufuhr, gefolgt von einer Reperfusion mit vorübergehender Energierückgewinnung. Was folgt, ist ein "Zeitfenster", in dem die Exzitotoxizität und der damit verbundene erhöhte zerebrale Metabolismus schließlich zu einem sekundären Energieausfall und irreversiblem Zelltod führen. In diesem Fenster ist die therapeutische Hypothermie (TH) derzeit die einzige verfügbare Behandlung mit nachgewiesener Wirksamkeit. TH wirkt in erster Linie, indem es den zerebralen Metabolismus senkt und so die Energiespeicher erhält.

Obwohl der aktuelle Goldstandard für die Erkennung von Hirnverletzungen die Magnetresonanztomographie (MRT) ist, ist die MRT als Screening-Instrument unpraktisch und kann keine bettseitige Überwachung bieten, um das individuelle Ansprechen auf Therapien zu optimieren. Kommerziell erhältliche Dauerstrich-(CW)-Nahinfrarotspektroskopie-(NIRS)-Systeme bieten bettseitige Messungen der zerebralen Sauerstoffsättigung (SO2), aber SO2 allein kann den Sauerstoffstoffwechsel nicht beurteilen, da die Sauerstoffzufuhr nicht berücksichtigt wird. Was benötigt wird, ist ein bettseitiges Gerät, das den Hirnstoffwechsel überwachen kann, um Erhöhungen des Stoffwechsels zu erkennen, die auf eine sich entwickelnde hypoxisch-ischämische Verletzung hindeuten, und Abnahmen des Stoffwechsels, die auf ein Ansprechen auf die Therapie hindeuten. Der zerebrale Sauerstoffverbrauch (CMRO2) ist ein direktes Maß für den zerebralen Metabolismus, und daher schlagen die Forscher vor, einen CMRO2-Index am Krankenbett mit der innovativen Kombination aus Nahinfrarot-Spektroskopie im Frequenzbereich (FDNIRS) und diffuser Korrelationsspektroskopie (DCS) zu messen. Die anfänglichen Studien der Prüfärzte zeigen, dass CMRO2 bei Neugeborenen mit MRT-Beweis einer perinatalen Hirnschädigung erhöht ist, und bestätigen, dass Neugeborene unter TH signifikant niedrigere CMRO2 aufweisen als normale Kontrollpersonen. Nach diesen spannenden Ergebnissen schlagen sie nun eine Machbarkeitsstudie vor, um festzustellen, ob FDNIRS-DCS in einer der größten Neugeborenenpopulationen, die ein frühes Screening und sofortige Intervention erfordern, eine Beteiligung untersuchen, das Ansprechen auf die Behandlung bewerten und die Ergebnisse vorhersagen kann: die neonatale Enzephalopathie. Um frühe Ergebnisse zu bewerten, schlägt das Forschungsteam eine innovative Kombination aus fortschrittlichen neurologischen Verhaltenstests, regionalen FDNIRS-DCS-Messungen und quantitativen MRT-Analysen unter Verwendung von MRTs vor, die ohne Sedierung erhalten wurden. Wenn sich die Hypothesen als wahr erweisen, wird dies bei der Bestimmung helfen, ob die von FDNIRS-DCS bereitgestellten CMRO2-Indizes am Krankenbett TH für einzelne Neugeborene optimieren und dadurch die neurologischen Entwicklungsergebnisse verbessern können. Der Erfolg in dieser Phase wird es auch ermöglichen, das Potenzial von FDNIRS-DCS zu untersuchen, um die zusätzlichen Vorteile aufkommender neuer Behandlungen für NE zu bestimmen und nach anderen behandelbaren Erkrankungen des Neugeborenen zu suchen.