non_invasive_aICP_Tuumori (aICPTumor)

Primaariset aivokasvaimet aikuisilla ovat harvinaisempia kuin metastaattiset kasvaimet. Yleisimmät ovat glioblastoma multiforme, etäpesäkkeet, anaplastinen astrosytooma, meningioma, aivolisäkkeen kasvaimet ja vestibulaarinen schwannoma. 70 % aikuisten kasvaimista on supratentoriaalisia. Infratentoriaalisimmat kasvaimet ovat etäpesäkkeet, schwannoma, meningiooma, epidermoidi, hemangioblastooma ja aivorungon gliooma. Aivokasvainten syitä ovat genetiikka, säteily, immunosuppressio, virukset ja kemoterapia.

Kliinisesti potilailla esiintyy neurologisia puutteita, kuten hemipareesia, aivohermon vajaatoimintaa tai merkkejä kohonneesta ICP:stä, kuten päänsärky, pahoinvointi, oksentelu, valppaushäiriö. Kliinisen arvioinnin jälkeen tehdään tavallinen MRI varjoaineella kasvaimen koon ja rakenteen, varjoaineen oton, peritumoraalisen turvotuksen (PTE) ja muiden radiologisten löydösten visualisoimiseksi. Kasvaimesta, koosta ja sijainnista riippuen jatkotoimenpiteet on määriteltävä joko kirurgisella resektiolla, havainnolla tai muilla adjuvanttihoidoilla. Useimmiten histologista diagnoosia tarvitaan kasvaimen biologian tuntemiseen ja lisähoidon asettamiseen.

Potilailla, joilla on aivokasvaimia, joilla on massavaikutusta ja peritumoraalinen turvotus, johon liittyy peräkkäinen keskiviivan siirtymä, harkitaan yleensä kohonnutta kallonsisäistä painetta (ICP). Kallonsisäisen massaleesion laajenemisen aikana ICP kasvaa aluksi minimaalisesti, mutta kompensoivan kapasiteetin loppuessa tilavuuspainekäyrä jyrtyy nopeasti, ja massaa edelleen laajennettaessa ICP johtaa selvästi.

Supratentoriaaliset kasvaimet voivat tuottaa merkittävän massavaikutuksen aivoissa. Tietyissä kasvaintyypeissä, erityisesti etäpesäkkeissä, korkealaatuisissa glioomissa ja meningeoomissa, saattaa liittyä merkittävää peritumoraalista turvotusta, joka johtaa kallonsisäisen paineen nousuun. Infratentoriaalisissa kasvaimissa, joissa on turvotusta tai ei sitä, aikaisempi kliininen dekompensaatio ja vesipää, lisääntynyt ICP ja alaspäin suuntautuva herniaatio johtuvat useammin tilan vähenemisestä takakuopan sisällä. Suljetussa luisessa kallossa tilavuuden lisääntyminen, kuten kasvain, johon liittyy turvotusta tai verenvuotoa, iskemia, laskimoperfuusion tukkeuma tai vesipää, johtavat ICP:n nousuun ja sekundaariseen vaurioon normaaleissa aivoissa. PTE:n aiheuttaa erityisesti vasogeeninen turvotus, mutta myös sytotoksinen turvotus, kasvaimeen liittyvä paine, valtimoverenkierto, laskimotukos ja angiogeenisten tekijöiden, kuten verisuonten endoteelikasvutekijän (VEGF) erittyminen. VEGF, akvaporiini-4 (AQP4), syklo-oksigenaasi-2 (COX-2) ja typpioksidi (NO) aiheuttavat tiiviin liitoksen proteiinien toimintahäiriöitä, joilla on tärkeä rooli turvotuksen muodostumisessa. Aivokasvaimen aiheuttamalle aivoturvotukselle on ominaista aivojen kapillaarien endoteelisolujen läpäisevyyden lisääntyminen ja aivojen vesipitoisuuden lisääntyminen. Peritumoraalinen vasogeeninen turvotus, joka johtuu kasvaimen sisällä olevasta veri-aivoesteen toimintahäiriöstä, vaikuttaa neurologiseen toimintaan ja elämänlaatuun ja voi jopa aiheuttaa hengenvaarallista kohonnutta kallonsisäistä painetta.

Aivoverenvirtauksen (CBF) ja hiilidioksidin (CO2) reaktiivisuuden tiedetään heikkenevän potilailla, joilla on aivokasvain, erityisesti niillä, joilla on selkeitä kallonsisäisen verenpaineen merkkejä. Chang et al. osoittivat, että molempien aivopuoliskojen keskimääräinen CBF kussakin ryhmässä ei ollut merkitsevästi erilainen kuin aivokasvainpotilailla, joilla oli peritumoraalinen turvotus, ja ikäsopivien kontrollien välillä. Aivoverenkierron reaktiivisuus (CVR) säilyi potilailla, joilla oli lievä peritumoraalinen turvotus, mutta väheni merkittävästi potilailla, joilla oli kohtalainen tai vaikea peritumoraalinen turvotus. Kasvaimen kirurginen poisto paransi merkittävästi heikentynyttä CVR:ää, vaikka keskimääräinen CBF ei muuttunut.

Aikaisempi tutkimus intratumoraalisen ja peritumoraalisen verenvirtauksen sekä aivopuoliskojen sisällä osoitti erittäin alhaiset virtausarvot peritumoraalisen turvotuksen alueella. Nämä havainnot viittaavat siihen, että aivokasvainta ympäröivä hypodense alue voi itse asiassa edustaa kasvaimen paineiskemiaa.

Tietyt lisääntyneen turvotuksen riskitekijät, kuten ikä, sukupuoli, kasvaimen koko, neurologiset oireet, kohtaukset, sijainti, histologia ja kontrastin lisääntyminen, on tunnistettu. PTE:n laajuuden on osoitettu ennustavan suotuisaa kokonaiseloonjäämisaikaa potilailla, joilla on suurempi PTE metastaaseissa, mutta päinvastoin pienempi PTE oli tilastollisesti merkitsevä ennustaja pidemmälle eloonjäämiselle korkea-asteisissa glioomissa. Toisaalta on osoitettu, että leikkauksen jälkeiset komplikaatiot olivat yleisempiä ja tehohoidon kesto pitempi PTE-potilailla. Tulos oli merkittävästi parempi potilailla, joilla ei ollut PTE:tä.

Steroideja on käytetty 1960-luvulta lähtien, ja niillä on merkittävä rooli aivokasvaimen ja perilesionaaliseen turvotukseen liittyvän kohonneen ICP:n hoidossa. Vasogeeninen turvotus reagoi erittäin hyvin kortikosteroideihin, vaikka niillä on merkittäviä sivuvaikutuksia. Kortikosteroideja tulee käyttää pieninä annoksina päivittäin vakavien sivuvaikutusten, kuten myopatian, diabeteksen, hypertonia, osteoporoosin, psyykkisten muutosten, ihon ohenemisen ja joidenkin opportunististen infektioiden lisääntyneen riskin välttämiseksi.

Skjoethin et al.:n tutkimukseen otettiin mukaan aivokasvainpotilaita, joilla oli huomattava määrä turvotusta. Steroidien vaikutusta seurattiin 5 päivän ajan kliinisellä tutkimuksella ja epiduraalisen ICP-mittauksen avulla. ICP:n lasku havaittiin vain neljällä potilaasta 13:sta, toisella 4 potilaalla, joilla oli meningioma, ICP kohotti merkittävästi eikä yksikään heistä kokenut kliinistä paranemista.

Aivojen turvotus kraniotomian kautta voi vakavasti uhata leikkausmahdollisuutta ja lisätä aivoiskemian riskiä, ​​mikä voi pahentaa lopputulosta. Rasmussen et ai. havaitsi, että subduraalinen ICP on vahvin intraoperatiivisen aivojen turvotuksen ennustaja. Lisäksi keskilinjan siirtymä, glioblastooma multiformen diagnoosi ja metastaasit olivat merkittäviä intraoperatiivisen aivojen turvotuksen riskitekijöitä. Kun intraoperatiivinen ICP oli yli 13 mmHg, supra- ja infratentoriaalinen aivojen turvotus tapahtui 95 %:n todennäköisyydellä ja yli 26 mmHg:n ICP:llä esiintyi vakavaa aivojen turvotusta 95 %:n todennäköisyydellä.

Cold et ai. raportoivat subduraaliset ICP-mittaukset 29 potilaalla supra- ja infratentoriaalisten kraniotomioiden aikana. Kirjoittajat havaitsivat, että subduraalisella ICP:llä < 6 mmHg intraoperatiivista aivotyrää ei koskaan esiintynyt. Potilailla, joiden subduraalinen ICP oli yli 7 mmHg, dokumentoitiin kaikissa tapauksissa jonkin verran aivotyrää, ja jos subduraalinen ICP oli suurempi kuin 11 mmHg, kaikilla potilailla esiintyi voimakasta aivoturvotusta/tyrää. Supratentoriaalista kraniotomiaa saaneilla potilailla tehdyssä seurantatutkimuksessa aivotyrää ei esiintynyt subduraalisen ICP:n ollessa < 7 mmHg. Toisaalta ICP:llä >10 mmHg aivotyrä esiintyi suurella todennäköisyydellä. Nämä kynnysarvot olivat riippumattomia käytetystä anestesia-aineesta ja hiilidioksidin (PCO2) osapaineen tasosta. Jorgensen et ai. raportoitu tulokset posterior fossa craniotomioista, joissa ICP < 10 mmHg, aivojen turvotusta/tyrää esiintyi harvoin, kun taas ICP:llä ≥ 10 mmHg jonkinasteista aivojen turvotusta/tyrä oli aina läsnä. Mielenkiintoista on, että neurokirurgien taktiili arvio kovakalvon jännityksestä korreloi huonosti minkään aivojen turvotuksen/tyrän taipumuksen kanssa.

Peritumoraalisen turvotuksen katsotaan vähenevän leikkauksen jälkeen, mutta on tapauksia, joissa turvotus lisääntyy leikkauksen jälkeen. Ono ja muut kirjoittajat esittelivät tapauksia, joissa oli postoperatiivista progressiivista turvotusta. Näihin tuloksiin liittyen on todistettu, että leikkauksen jälkeistä jatkuvaa ICP:n nousua tapahtuu ja ICP:n nousu tapahtui ennen kuin neurologista heikkenemistä havaittiin. Samoin tutkimukset osoittivat, että turvotus lisääntyy sädehoidon tai radiokirurgian jälkeen.

Vaikka epäillään, että kallonsisäinen vaurio, jolla on massavaikutus, saattaa aiheuttaa kohonnutta ICP:tä, kliinistä näyttöä ei ole vielä todistettu. Kohonnut ICP voi aiheuttaa kliinisiä ilmenemismuotoja ja oireita, kuten päänsärkyä, pahoinvointia, oksentelua ja neurologisia puutteita. Nämä merkit, joita kutsutaan kallonsisäisen verenpaineen oireiksi, ovat vaihtelevia, eikä niitä ole validoitu, koska ICP:n non-invasiivisesti mittaamiseen ei ole olemassa teknisiä työkaluja. Tähän mennessä vain intraparenkymaalisilla ICP-koettimilla tai intraventrikulaarisilla katereilla on osoitettu kohonneen ICP:n intra- ja postoperatiivisia mittauksia.

Silmänpohjan tarkastus olisi vaihtoehto havaita papilledeema kallonsisäisen kohonneen verenpaineen merkkinä. Silti papilledeeman katsotaan alkavan myöhään, koska sen kehittyminen kestää jonkin aikaa, eivätkä kaikilla potilailla, joilla on aivokasvain, esiinny silmänpohjan poikkeavuuksia. Lisäksi, jos potilaalla on aiempi sairaus, kuten korkea verenpaine, joka aiheuttaa kallonsisäistä kohonnutta verenpainetta ja kroonista papilledeemaa, muutoksia on vaikea arvioida.

Tällä hetkellä ICP:tä voidaan mitata ja rekisteröidä vain invasiivisilla tekniikoilla. Kaksi käytettävissä olevaa ICP-mittausmenetelmää - intraventrikulaarinen ja intraparenkymaalinen - vaativat sekä neurokirurgisen toimenpiteen, jotta katetri ja anturit voidaan istuttaa aivojen parenkyymiin ja kammioihin. Siten nämä toimenpiteet sisältävät itse riskin kohteelle. Invasiivisiin ICP-mittaustekniikoihin liittyviä infektioita ja kallonsisäisiä verenvuotoja pidetään yleisinä komplikaatioina. Lisäksi ICP:n invasiivinen tallentaminen vaatii neurokirurgista asiantuntemusta ja tehohoitoyksikön (ICU) tiloja. Nykyisissä katsausartikkeleissa todetaan, että ei-invasiivisista tekniikoista ICP:n tarkkaan mittaamiseen ei vielä ole.

Intrakraniaalisen paineen (ICP) mittaaminen on kliinisesti tärkeää useissa patofysiologisissa olosuhteissa. Aivo-selkäydinnesteen (CSF) paine on viite "kultaisen standardin" invasiiviselle ICP:lle, joka mitataan aivojen ventrikulostomialla tai lannepunktiolla potilailla, joilla on vapaa CSF-kierto. Kohonnut ICP on kriittinen indikaatio potilaiden hoidossa, joilla on akuutti neurologinen sairaus, ja parhaan hoitotavan katsotaan olevan erilainen taustalla olevan patofysiologian mukaan. ICP:tä voidaan mitata vain invasiivisilla menetelmillä rutiininomaisessa kliinisessä käytännössä. Yleisin ICP-monitoroinnin sovelluskohde on potilaiden hoidossa, joilla on vakava päävamma tai jokin muu neurologinen sairaus.

Ei-invasiivisen ICP-mittauksen käsitteestä on keskusteltu 1980-luvulta lähtien. Monet kirjoittajat ovat esittäneet lukuisia menetelmiä ICP:hen ja sen seurantaan liittyvien aivo-selkäydinjärjestelmän esineiden tai fysiologisten ominaisuuksien löytämiseksi. Suurin osa ehdotetuista tekniikoista perustui ultraääneen ja pystyi seuraamaan veren virtausta kallonsisäisissä tai intraokulaarisissa verisuonissa, kallon halkaisijaa tai kallon akustisia ominaisuuksia. Laaja tutkimus on laajentunut näköhermon vaipan sonografiaan ja sen yhteyteen kohonneen ICP:n kanssa. Useimmissa näistä korrelaatioon perustuvista menetelmistä oli kuitenkin sama ongelma - yksittäisen potilaskohtaisen kalibroinnin tarve.

Absoluuttisten ICP-arvojen mittaamiseksi Kaunasin teknillisen yliopiston tutkijat loivat noninvasiivisen menetelmän, joka ei vaadi potilaskohtaista kalibrointia. Menetelmä perustuu ICP-arvon suoraan vertailuun paineen Pe arvoon, joka kohdistuu ulkoisesti silmämunaa ympäröiviin kudoksiin. Silmävaltimon kallonsisäistä segmenttiä (OA) käytetään luonnollisena ICP-anturina ja OA:n ekstrakraniaalista segmenttiä käytetään Pe:n anturina. Erityistä kaksisyvyyttä transkraniaalista Doppler-laitetta (TCD) käytetään painetasapainon indikaattorina, kun ICP = Pe. Tämän menetelmän tarkkuus, tarkkuus, herkkyys, spesifisyys ja diagnostinen arvo on todistettu potilailla, joilla on lieviä neurologisia sairauksia. Tätä laitetta ei ole vielä käytetty kliinisissä tutkimuksissa ICP:n tutkimiseksi aivokasvainpotilailla. Neurokirurgisen osastomme tutkimus ei-invasiivisen ICP-mittauksen tarkkuuden vahvistamiseksi verrattuna invasiivisiin mittaustekniikoihin on meneillään.

Vuosikymmenien ajan hermokirurgit ja neuroonkologit olettivat, että peritumoraalisen turvotuksen tai kasvaimensisäisen verenvuodon aiheuttamien aivokasvainten massavaikutus saattaa johtaa kohonneeseen ICP:hen. Siksi päätökset kirurgisista toimenpiteistä ja lääketieteellisistä hoidoista tehtiin kliinisten ja radiologisten löydösten perusteella, jotka viittaavat kohonneeseen ICP: hen. Mutta itse asiassa mikään mittaus ei ole koskaan vahvistanut kohonnutta ICP:tä aivokasvainpotilailla. Eettisestä näkökulmasta ei ole perusteltua implantoida intraparenkymaalista ICP-koetinta invasiivisen kirurgisen toimenpiteen aikana aivokasvainpotilaalle, ellei potilas ole koomassa tai hänen tajuntatasonsa on nopeasti heikentynyt. Siksi tässä tutkimusprotokollassa esitellyllä uudella lääketieteellisellä laitteella pystymme mittaamaan absoluuttisia ICP-arvoja potilailla, joilla on aivokasvain. Tutkimuksen tavoitteena on korreloida absoluuttisia ICP-arvoja kliinisten ja radiologisten (kasvainkoko, keskiviivan siirtymä ja peritumoraalinen turvotus) parametreihin, jotka määritellään kallonsisäisen verenpaineen oireiksi aivokasvainpotilailla. Tässä tutkimuksessa saaduilla havainnoilla on tärkeitä kliinisiä vaikutuksia neurokirurgeille, neurologeille ja neuroonkologeille, jotta voidaan määrittää kirurgisten toimenpiteiden ajoitus, lääkehoidot, kuten steroidit ja osmoottiset aineet, sekä indikaatiot teho-osastolla tapahtuvaa seurantaa varten.