Kombinierte intrazerebrale und juguläre Bulb-Mikrodialyse

Zweck

Beschreibung der Inzidenz von zerebraler mitochondrialer Dysfunktion bei komatösen Patienten, die auf der Neurointensivstation (NICU) des Universitätskrankenhauses Odense aufgenommen wurden, und Bewertung der möglichen Korrelationen zwischen zerebraler und jugularer Bulbus-Mikrodialyse, um neue, effektive und weniger invasive diagnostische Instrumente zu entwickeln für relevanten Patientengruppen.

Hintergrund

Das Kennzeichen mehrerer schwerwiegender neurologischer und neurochirurgischer Erkrankungen, einschließlich schwerer traumatischer Hirnverletzungen, intrakranieller Blutungen, zerebraler Infektionen und globaler hypoxischer Verletzungen nach Herzstillstand, ist, dass die primäre Verletzung für eine therapeutische Intervention unerreichbar ist. Sekundärverletzungen jedoch, die in den Tagen bis Wochen nach der primären Verletzung auftreten, sind einer Vorbeugung oder Behandlung zugänglich. Entzündung, transiente Ischämie, Bildung freier Radikale, zellulärer Ca2+-Einstrom und mitochondriale Dysfunktion sind daher Beispiele für aktuelle Forschungsthemen in der Neurointensivmedizin.

Die Forschungsgruppe blickt auf eine lange Geschichte experimenteller und klinischer Arbeit im Bereich des zerebralen Metabolismus bei neurokritischen Erkrankungen zurück. In den letzten Jahren war das Neuromonitoring mit zerebraler Mikrodialyse ein Schwerpunkt, sowie die mitochondriale Dysfunktion als möglicher therapeutischer Angriffspunkt . Im Jahr 2004 zeigten die Forscher, wie die Überwachung von SAH-Patienten mit zerebraler Mikrodialyse verzögerte neurologische Verschlechterung/Vasospasmus-bedingte Komplikationen vorhersagen konnte, Ergebnisse, die durch spätere externe Studien bestätigt wurden. In den Jahren 2012 und 2014 wurden Ergebnisse veröffentlicht, die zeigen, wie die mitochondriale Dysfunktion anhand der biochemischen Muster der zerebralen Mikrodialyse sowohl experimentell als auch klinisch diagnostiziert werden kann. Kurz gesagt, ein zerebrochemisches Muster mit erhöhtem Laktat/Pyruvat-Verhältnis bei gleichzeitigem normalen oder übernormalen Pyruvat- und Glukosespiegel, das zusammen mit normaler Gewebesauerstoffüberwachung beobachtet wird, weist auf eine mitochondriale Dysfunktion hin. Mitochondriale Dysfunktion spielt höchstwahrscheinlich eine Schlüsselrolle bei der Verschlechterung des Ergebnisses bei einer Vielzahl von zerebralen pathologischen Zuständen und könnte einer pharmakologischen Intervention zugänglich sein.

Die Mikrodialysetechnik basiert auf einer dünnen Sonde mit einer semipermeablen Membran, die in betroffenes Hirngewebe eingeführt wird und interstitielle Flüssigkeit aus einem kleinen Bereich um die Sonde sammelt. Die Flüssigkeit wird auf Metaboliten, Proteine ​​oder pharmakologische Substanzen analysiert und hat sich bereits früher als sehr wertvoll für die Pflege und Prognose auf neonatologischen Intensivstationen erwiesen. Ein Problem bei der Technik besteht jedoch darin, dass die Messungen regional und auf das sehr kleine Probenahmevolumen der Sonde beschränkt sind. Ein weiteres Hindernis besteht darin, dass die Technik intrakranialinvasiv ist.

Ziele

In der aktuellen prospektiven Kohortenstudie werden die Forscher die Inzidenz von mitochondrialer Dysfunktion bei einem Patienten beschreiben, der mit schwerer Subarachnoidalblutung (SAB) auf die neonatologische Intensivstation aufgenommen wurde. Da Patienten, die an SAH leiden, häufig eine nicht-ischämische zerebrale Stoffwechselstörung haben, wäre eine globale zerebrale Messung vermutlich genauso nützlich oder sogar noch nützlicher als eine fokale Messung von nur einem sehr kleinen regionalen Gehirnvolumen. Die Forscher möchten eine neue Überwachungsmethode evaluieren, nämlich die Mikrodialyse des zerebralen venösen Blutabflusses. Der zerebrale venöse Abfluss verläuft fast ausnahmslos durch die Bulbus jugularis, je nach Dominanz links- oder rechtsseitig mehrheitlich. Die Forscher werden Ergebnisse regionaler zerebraler und venöser Messungen vergleichen, um die Hypothese zu bestätigen, dass sich Stoffwechselstörungen des Gehirns im venösen Blutabfluss im Bulbus jugularis widerspiegeln. Eine Pilotstudie an Patienten, die sich einer Operation am offenen Herzen unterziehen, hat signifikante Unterschiede bei Laktat und Pyruvat im arteriellen systemischen vs. jugularvenösen Blut bestätigt. Unveröffentlichte Daten aus dem Schweine-Versuchsmodell dieser Gruppe unterstützen die Möglichkeit einer globalen metabolischen venösen Überwachung.

Perspektiven

Wenn bestätigt werden kann, dass die Jugularkolben-Mikrodialyse eine zuverlässige globale Schätzung des zerebralen Stoffwechselzustands liefert, könnte es möglich sein, ein neues, weniger invasives diagnostisches Instrument für NICU-Patienten zu implementieren. Heute gebräuchliche Ersatzmaße wie z.B. NIRS (Nahinfrarotspektroskopie) korreliert schlecht mit dem zerebralen Stoffwechselstatus.