Aivojen verisuonten reaktiivisuus hypotermiseen verenkiertopysähdykseen antegradisen aivoverfuusion yhteydessä aorttakaaren leikkauksen aikana

Lapsilla, joille on tehty sydänleikkaus, on suuri riski saada neurologinen vamma. Riittävä aivoverfuusio leikkauksen aikana on ensiarvoisen tärkeää aivovaurion riskin minimoimiseksi, mikä on hyvin dokumentoitu komplikaatio. Vaikka tämä on helposti tunnistettavissa leikkauksen jälkeisellä aivokuvauksella, vähemmän tiedetään aivosisäisestä verisuonireaktiivisuudesta, joka johtuu riittämättömästä aivoverfuusiosta leikkauksen aikana ja välittömästi sen jälkeen, mikä voi johtaa pitkäaikaisiin neurologisiin puutteisiin. Jotkut näistä muutoksista on havaittu yksinomaan lapsuuden käyttäytymisen pitkän aikavälin arvioinnin perusteella, kuten Bostonin verenkiertopysäytystutkimuksessa havaitaan.

Aorttakaaren kirurginen korjausleikkaus suoritetaan asynoottisille potilaille, joilla on sellaisia ​​sairauksia kuin hypoplastinen aorttakaari tai katkennut aorttakaari, tai syanoottisille potilaille diagnoosia varten, kuten hypoplastinen vasemman sydämen oireyhtymä, jossa yksi kammio korjataan Norwood-tyyppisellä leikkauksella.

Aorttakaaren leikkaus suoritetaan kardiopulmonaalisen ohituksen avulla ja se vaatii kehon verenkierron pysäyttämistä aorttakaaren korjaamiseen käytetyksi ajaksi. Kehon ja aivojen suojaamiseksi potilaan lämpötila lasketaan 18-25 asteeseen aineenvaihduntatarpeiden minimoimiseksi. Tämä on erityisen tärkeää aivoille, jotta verenkierto voi pysähtyä leikattaessa aorttakaarta verettömässä kentässä. Viime vuosina on kehitetty tekniikoita, joilla pyritään säilyttämään aivojen perfuusio verenkiertopysähdyksen aikana. Antegradista aivoverenkiertoa (18-25C) oikean sisäisen kaulavaltimon kautta on käytetty menestyksekkäästi ja sitä käytetään rutiininomaisesti Alder Heyn lastensairaalassa. Siitä huolimatta aivojen tavoitelämpötila, jäähdytysnopeus, perfuusiopaine ja valtimoveren PCO2 vaikuttavat merkittävästi aivoverisuonten reaktiivisuuteen ja perfuusioon. Optimaalinen lämpötila hermosolujen suojaamisen varmistamiseksi ei ole tällä hetkellä tiedossa, ja jäähdytyksen lämpötila perustuu kirurgin mieltymykseen eikä vankoihin todisteisiin.

Tällä hetkellä Yhdistyneen kuningaskunnan kliininen käytäntö on käyttää lähellä infrapunaspektroskopiaa (NIRS) aivojen perfuusion indeksinä. Vaikka tämä on yksinkertainen ja ei-invasiivinen työkalu, se mittaa vain happitasoja otsalohkoissa, ja se on puhtaasti osoitus hapettumisesta, ei hapen imeytymisestä aivokudoksesta. Loukkaantuneet aivot osoittavat edelleen normaalia kyllästymistasoa NIRS:ssä hypoksian (hapenpuutteen) aiheuttamasta vauriosta huolimatta. Nyt on saatavilla uusia kuvantamistekniikoita, jotka voivat tarjota syvällisempää tietoa reaaliaikaisesta aivoverfuusiosta ja kvantifioida lasten leikkauksen aikana ja sen jälkeen tapahtuvien muutosten suuruuden. Eräässä tutkimuksessa on käytetty Transkraniaalista Doppleria aivojen nopeuden seurantaan aorttakaaren leikkauksen aikana kardiopulmonaalisen ohitusleikkauksen aikana, jotta aivojen nopeus pysyisi leikkauksen aikana samalla tasolla kuin ennen jäähdytystä. Viime aikoina kaksisuuntaista ultraääntä aivosuonten kuvaamiseksi fontanellin läpi on käytetty perfuusiotietojen saamiseksi molemmista aivojen puoliskoista aorttakaaren leikkauksen aikana. Yhdessä nämä mittaustekniikat tarjoavat ainutlaatuisen uuden käsityksen aivoverenkierron muutoksista, joita esiintyy leikkauksen ja leikkauksen jälkeisen ajanjakson aikana.