Aivojen perfuusio, hapetus, sähköinen toiminta

Erittäin pienipainoisilla vauvoilla on riski saada IVH (intraventricular hemorrhage). Posthemorraginen vesipää (PPH) on IVH:n merkittävä komplikaatio ja se aiheuttaa pitkäaikaisia ​​kehitysviiveitä. Progressiivinen PHH vaatii usein kammioiden laajentumisen hallintaa säätämällä aivo-selkäydinnesteen tilavuutta. Aivo-selkäydinnesteen tilavuuden akuuttiin vähentämiseen käytetään kolmea menetelmää: 1) sarja lannepunktio, 2) avoin tyhjennysjärjestelmä (jatkuva CSF:n poisto) ja 3) säiliöjärjestelmä. Sarjalannepunktio on tehokas vain, jos kyseessä on kommunikoiva vesipää. Avointa viemärijärjestelmää käytetään harvoin, koska se on hankala ja infektioriski on suhteellisen korkea. Yleisimmin käytetty menetelmä CSF-tilavuuden hallitsemiseksi on säiliöjärjestelmä, jossa in situ -tyhjennys on yhdistetty ihonalaiseen (Omaya) säiliöön, joka imetään ajoittain neulapistolla päänahan läpi. Koska Omaya-järjestelmä on suljettu, intraventrikulaarisen tilavuuden ja siten paineen on välttämättä noustava ennen CSF-aspiraatiota ja laskettava sen jälkeen. Ventrikulaarista laajentumista säätelee aivo-selkäydinnesteen aspiraation tiheys ja tilavuus.

Kun vesipää on edelleen ongelma CSF:n poistamisesta huolimatta, asetetaan kammio-peritoneaalinen (VP)-shuntti. Noin 50 % vauvoista, joilla on vesipää, joita on hoidettu poistamalla aivo-selkäydinnestettä, ratkaisee vesipäänsä eivätkä vaadi VP-shuntin sijoittelua. VP-shuntin asettaminen on vaikeaa erittäin keskosille johtuen lisääntyneestä haavaumien riskistä shunttikohdan ympärillä ja korkeasta proteiinipitoisuudesta CSF:ssä, mikä voi tukkia VP-shuntin venttiilin, mikä vaatii tarkistusta. Siten vesipää hoidetaan yleensä aivo-selkäydinnesteen sarjapoistolla, jotta voidaan tunnistaa ne lapset, joiden vesipää häviää ajan myötä. Aivoinfarktin hallinnan ajoitus ja menetelmä ovat kuitenkin kiistanalaisia, koska lisääntyvän vesipään vaikutusta aivojen perfuusioon, hapettumiseen, sähköiseen aktiivisuuteen ja hermosolujen vaurioihin ei ole osoitettu.

CSF:n sarjapoisto aiheuttaa muutoksen kallonsisäisessä tilavuudessa/paineessa, joka voi mahdollisesti siirtyä kallonsisäisiin verisuoniin. Tämä intravaskulaarisen ja kallonsisäisen paineen välinen tasapaino voi muuttaa aivosuonien kaliiperia, ja jos kaliiperi muuttuu, myös veren virtausominaisuuksien pitäisi muuttua. Aivolaskimoissa ja kapillaareissa, joissa intraluminaalinen paine on alhainen, korkea suonensisäinen paine voi vaikuttaa merkittävästi verenkiertoon ja aiheuttaa laskimoiden staasin. NIRS mittaa aivojen hapetusta kapillaareissa ja suonissa. Kallonsisäiset valtimot ja valtimot voivat vaikuttaa hieman vähemmän, paitsi jos laskimonsisäinen paine kohoaa huomattavasti. Tästä johtuva valtimoiden tarjonnan väheneminen voi vaikuttaa kudosten perfuusioon. Valtimovirtaus voidaan mitata Doppler-ultraäänellä. Näin ollen on huolestuttavaa, että kammion koon kasvaessa tai vaihtelussa aivovaltimoiden perfuusio voi vaarantua ja seurauksena voi olla lisää aivovaurioita. Kallonsisäiseen paineeseen vaikuttavat edelleen epäkypsien aivojen plastisuus/deformoituvuus ja kallon holvin helppo laajeneminen ompeleiden ja avoimien fontanellien vuoksi.

Eläinkokeista on saatu epäsuoraa näyttöä siitä, että kammioiden turvotus voi aiheuttaa sekundaarisen aivovaurion. Siten etenevän ventriculomegalian sekundaarinen aksonin venytys ja katkeaminen liittyvät glioosiin. Perikammioiden verisuonten vääristyminen ja puristus voivat heikentää aivojen verenvirtausta aiheuttaen iskeemisen vaurion periventrikulaariselle valkoiselle aineelle. Tulehdus ja korjaus voivat häiritä CSF-virtausta.

Saatavilla on vähän tutkimusta, joka auttaa vastaamaan ensisijaiseen kysymykseen, joka liittyy kammioiden laajentumisen kliiniseen hoitoon keskosilla: Onko kammioiden laajentumisen, aivojen perfuusion, aivojen hapen toimituksen ja jatkuvan aivovaurion välillä yhteyttä?

Doppler-ultraäänitutkimusta on sovellettu keskosilla luonnehtimaan synnytyksen jälkeisiä muutoksia valtimoiden ja laskimoiden aivoverenkierron nopeuksissa.[1] Kriittisesti alhainen ylivertainen onttolaskimovirtaus mitattuna Doppler-ultraäänellä ensimmäisten 24 tunnin aikana on liitetty suonensisäiseen verenvuotoon ennen 30 raskausviikkoa syntyneillä keskosilla.[2] Pulssi-Doppler-ultraäänitutkimuksella voidaan mitata resistiivinen indeksi, joka on käänteisesti verrannollinen verenkiertoon. Vanhemmilla imeväisillä, joilla on todettu vesipää, aivoverenkierron resistiivinen indeksi näytti olevan hyvä indikaattori kohonneesta kallonsisäisestä paineesta.[3] Yhdessä katsausartikkelissa kuitenkin Doppler-indeksien arvo kohonneen kallonsisäisen paineen ennustamisessa kyseenalaistettiin voimakkaasti.[4] Äskettäisessä artikkelissa aivovaltimon etuosan resistiivinen indeksi laski merkittävästi aivo-selkäydinnesteen tyhjennyksen jälkeen vauvoilla, joilla on PHH. [5] Vaikka Doppler-ultraäänitutkimus on helppo suorittaa, sen roolia aivoverfuusioon liittyvien merkittävien muutosten havaitsemisessa, jotka liittyvät lisääntyneeseen CSF-tilavuuteen ja kammioiden laajentumiseen, ei ole vielä vahvistettu.

Lähi-infrapunaspektroskopia (NIRS) on kannettava ei-invasiivinen tekniikka, jota käytetään aivojen alueellisen happisaturaation mittaamiseen aivoveressä.[6] NIRS:ää on käytetty arvioitaessa pään [7] ja vartalon asennon [8] vaikutusta aivojen hemodynamiikkaan keskosilla sekä tiettyjen hoitojen, kuten pinta-aktiivisen aineen antamisen [9] ja imemisen, vaikutusta tavanomaiseen tai suurtaajuiseen ventilaatioon. 10] Aivojen hapetuksen ja hemodynamiikan NIRS-mittaukset osoittavat vajaatoimintaa niillä vastasyntyneillä, joilla on riski saada vakava aivoiskemia.[11] Ennenaikaisilla vauvoilla, joilla oli PHH, CSF-nesteen aspiraatioon liittyi merkittävä aivojen perfuusion, aivoveren tilavuuden ja oksidatiivisen aineenvaihdunnan lisääntyminen.[12,13] Pienessä akuutin vesipään eläinmallissa globaalin aivojen verenvirtauksen NIRS-mittaus käyttämällä happea merkkiaineena korreloi voimakkaasti radioaktiivisilla mikropalloilla mitatun aivojen verenvirtauksen kanssa laajalla kohonneen kallonsisäisen paineen alueella.[14] Kun kallonsisäinen paine nousi, NIRS-mittaus ja aivoverenvirtauksen absoluuttinen mittaus vähenivät. NIRS-mitattu aivojen perfuusio näyttää suoraan heijastavan absoluuttista aivojen verenkiertoa ja on riittävän herkkä havaitsemaan merkittäviä muutoksia aivoverfuusiossa, joita esiintyy aivoverenkiertohäiriön evakuoinnin yhteydessä PHH-vauvoilla.

Amplitudiintegroitu EEG (aEEG) on laite, jota käytetään neurologiseen valvontaan. Aivokuoren sähköinen aktiivisuus muunnetaan yhdeksi signaaliksi, joka edustaa aivojen yleistä sähkökortikaalista taustaaktiivisuutta. Erityisesti ylempi ja alempi jännitemarginaali sekä jäljityksen amplitudi ja kohtausaktiivisuuden esiintyminen voidaan arvioida. Lisäksi voidaan arvioida uni-valve-jaksojen läsnäolo, rytminen sinimuotoinen amplitudin vaihtelu. Yli 34 raskausviikon ikäisillä pikkulapsilla on ennustettavissa olevat aEEG-kuviot. Signaali riippuu raskausiästä ja synnytyksen jälkeisestä iästä, ja keskosten standardeja on raportoitu.[15,16] Eräässä tapausraportissa kahdella keskosella, joilla oli PHH, havaittiin epänormaaleja uni-valveilujaksoja ja aivojen sähköinen aktiivisuus väheni huomattavasti ja kammioiden laajentuminen lisääntyi ennen kliinisiä merkkejä kohonneesta kallonsisäisestä paineesta. Yhdellä lapsella aEEG normalisoitui VP-shuntin asettamisen jälkeen.[17] Tähän mennessä ei ole tehty kliinisiä tutkimuksia CSF:n aspiraation vaikutuksesta aEEG:hen keskosilla, joilla on PHH.

Aivovaurion biomarkkereita on käytetty ennustamaan vamman vakavuutta ja pitkäaikaista lopputulosta, tunnistamaan potilaat, joilla on varhainen riski saada huonot neurologiset tulokset, ja arvioimaan terapeuttisten toimenpiteiden tehokkuutta. Neuronalispesifisen enolaasin (NSE), hermosoluvaurioiden merkkiaineen, ja astrosyyttien erittämän S100B:n ja glia/hermosoluvamman merkkiaineen on osoitettu lisääntyneen lapsilla traumaattisen aivovaurion jälkeen.[18] Ennenaikaisilla vauvoilla, joilla oli PHH, S100B ja gliafibrillaarihappoproteiini (GFAP), joka on astrosyyttien rakenneproteiini, olivat merkittävästi kohonneet niillä vauvoilla, joilla oli aivoparenkymaalisia vaurioita ja huonoja neurologisia tuloksia.[19] Nämä biomarkkerit metaboloituvat nopeasti, ja näin ollen jatkuva nousu osoittaisi jatkuvaa vauriota. Transformoiva kasvutekijä beeta (TGF-ß), jota fibroblastit tuottavat ja vapautuu aivo-selkäydinnesteeseen vaurion jälkeen, stimuloi solunulkoisen proteiinin tuotantoa, mikä voi johtaa PHH:hen pysyvän aivo-selkäydinnesteen virtauksen estymisen vuoksi.[20] Sytokiini IL-6 on tulehduksen merkki. Ei ole olemassa pitkittäisiä tutkimuksia CSF:n aspiraation vaikutuksesta näihin aivovaurioiden markkereihin PHH:ta sairastavilla keskosilla.