Agyi perfúzió, oxigénellátás, elektromos aktivitás

A nagyon alacsony születési súlyú csecsemőknél fennáll az intraventrikuláris vérzés (IVH) kialakulásának kockázata. A poszt hemorrhagiás hydrocephalus (PPH) az IVH egyik fő szövődménye, és hozzájárul a hosszú távú fejlődési késésekhez. A progresszív PHH gyakran megköveteli a kamrai dilatáció kezelését a CSF folyadék mennyiségének beállításával. 3 módszert alkalmaznak a cerebrospinalis folyadék mennyiségének akut csökkentésére: 1) sorozatos lumbálpunkció, 2) nyitott lefolyórendszer (folyamatos CSF eltávolítás) és 3) tartályrendszer. A sorozatos lumbálpunkció csak kommunikáló hydrocephalus esetén hatásos. A nyitott lefolyórendszert ritkán használják, mivel nehézkes, és viszonylag nagy a fertőzésveszély. A CSF mennyiségének kezelésére leggyakrabban használt módszer a tartályrendszer, ahol egy in situ lefolyó egy szubkután (Omaya) tartályhoz van csatlakoztatva, amelyet időszakonként tűszúrással szívnak át a fejbőrön keresztül. Mivel az Omaya rendszer zárt, az intraventrikuláris térfogatnak és így a nyomásnak szükségszerűen emelkednie kell a CSF aspirációja előtt, és csökkennie kell utána. A kamrai dilatációt a CSF aspiráció gyakorisága és térfogata szabályozza.

Ha a hydrocephalus továbbra is probléma a CSF eltávolítása ellenére, kamrai-peritoneális (VP) shuntot helyeznek el. A CSF eltávolításával kezelt hydrocephalusban szenvedő csecsemők hozzávetőleg 50%-a megoldja a hydrocephalusát, és nincs szükségük VP shunt elhelyezésére. A VP shunt elhelyezése nehéz rendkívül koraszülötteknél a shunt hely körüli fekélyek kialakulásának fokozott kockázata és a CSF magas fehérjekoncentrációja miatt, amely elzárhatja a VP söntben lévő billentyűt, ami felülvizsgálatot igényel. Így a hydrocephalust általában a CSF sorozatos eltávolításával kezelik, hogy azonosítani lehessen azokat a csecsemőket, akiknek a hydrocephalusa idővel megszűnik. A CSF kezelésének időzítése és módszere azonban ellentmondásos, mivel a növekvő hydrocephalus hatása az agyi perfúzióra, az oxigénellátásra, az elektromos aktivitásra és a neuronális károsodásra nem bizonyított.

A CSF sorozatos eltávolítása az intracranialis térfogat/nyomás változását okozza, amely potenciálisan átterjedhet az intrakraniális erekbe. Az agyi erek kalibere az intravaszkuláris és az intrakraniális nyomás egyensúlyával módosítható, és ha a kaliber megváltozik, akkor a véráramlás jellemzői is változnak. Agyi vénákban és kapillárisokban, ahol alacsony az intraluminális nyomás, a magas intravénás nyomás jelentősen befolyásolhatja a véráramlást és vénás pangást okozhat. A NIRS az agyi oxigénellátást méri a kapillárisokban és a vénákban. Az intrakraniális artériák és arteriolák valamivel kevésbé érintettek lehetnek, kivéve, ha az intrakraniális nyomás jelentősen megnő. Az artériás ellátottság ebből eredő csökkenése befolyásolhatja a szöveti perfúziót. Az artériás áramlás Doppler ultrahanggal mérhető. Emiatt aggodalomra ad okot, hogy a kamra méretének növekedése vagy ingadozása során az agyi artériás perfúzió sérülhet, és további agykárosodást okozhat. A koponyaűri nyomást tovább befolyásolja az éretlen agy plaszticitása/deformálhatósága, valamint a koponyaboltozat könnyű tágíthatósága a varratok és nyitott fontanellák miatt.

Állatkísérletek közvetett bizonyítékai arra utalnak, hogy maga a kamrai tágulás másodlagos agysérülést okozhat. Így a progresszív ventriculomegalia következtében fellépő axonfeszülés és zavarok gliózissal járnak. A periventrikuláris értorzulás és kompresszió csökkentheti az agyi véráramlást, ami ischaemiás sérülést okoz a periventrikuláris fehérállományban. A gyulladás és a javítás megzavarhatja a CSF áramlását.

Kevés olyan kutatás áll rendelkezésre, amely segít megválaszolni a koraszülöttek kamrai dilatációjának klinikai kezelésével kapcsolatos elsődleges kérdést: Van-e összefüggés a kamrai megnagyobbodás, az agyi perfúzió, az agy oxigénellátása és a folyamatban lévő agykárosodás között?

A Doppler ultrahangvizsgálatot koraszülötteknél alkalmazták az artériás és vénás agyi véráramlás sebességének szülés utáni változásainak jellemzésére.[1] Az élet első 24 órájában Doppler-ultrahanggal mért, kritikusan alacsony felső vena cava áramlás intravénás vérzést okoz a 30 hetes terhesség előtt született koraszülötteknél.[2] Pulzáló Doppler ultrahang segítségével mérhető a rezisztív index, amely fordítottan arányos a véráramlással. Megállapított hydrocephalusban szenvedő idősebb csecsemőknél az agyi véráramlás rezisztív indexe a megnövekedett koponyaűri nyomás jó indikátora volt.[3] Egy áttekintő cikkben azonban erősen megkérdőjelezték a Doppler-indexek értékét a megnövekedett koponyaűri nyomás előrejelzésében.[4] Egy nemrégiben megjelent cikkben az elülső agyi artéria rezisztív indexe szignifikánsan csökkent a CSF-elvezetést követően PHH-ban szenvedő csecsemőknél. [5] Bár a Doppler ultrahangvizsgálat könnyen elvégezhető, szerepe az agyi perfúzióban a megnövekedett CSF-térfogattal és a kamrai dilatációval összefüggő jelentős változások kimutatásában még nem tisztázott.

A közeli infravörös spektroszkópia (NIRS) egy hordozható, nem invazív technika, amelyet az agyvér regionális agyi oxigénszaturációjának mérésére használnak.[6] A NIRS-t arra használták, hogy értékeljék a fej [7] és a testhelyzet [8] hatását a koraszülött csecsemők agyi hemodinamikájára, valamint bizonyos kezelések, például a felületaktív anyag beadása [9] és a szívás hagyományos vagy nagyfrekvenciás lélegeztetésre gyakorolt ​​hatását. 10] Az agyi oxigénellátás és a hemodinamika NIRS-mérései károsodást mutatnak azoknál az újszülötteknél, akiknél fennáll a súlyos agyi ischaemia kialakulásának kockázata.[11] PHH-ban szenvedő koraszülötteknél a CSF folyadékszívás az agyi perfúzió, az agyi vértérfogat és az oxidatív metabolizmus jelentős növekedésével járt.[12,13] Az akut hydrocephalus kisállatmodelljében a globális agyi véráramlás NIRS mérése oxigént nyomjelzőként nagymértékben korrelált a radioaktív mikrogömbökkel mért agyi véráramlással a megnövekedett koponyaűri nyomás széles tartományában.[14] Az intracranialis nyomás növekedésével a NIRS-mérés és az agyi véráramlás abszolút mérése csökkent. A NIRS által mért agyi perfúzió úgy tűnik, hogy közvetlenül tükrözi az abszolút agyi véráramlást, és elég érzékeny ahhoz, hogy észlelje az agyi perfúzióban bekövetkező jelentős változásokat, amelyek a PHH-ban szenvedő csecsemők CSF evakuálása során következnek be.

Az amplitúdóba integrált EEG (aEEG) egy neurológiai felügyeletre használt eszköz. A kortikális elektromos aktivitás egyetlen jellé alakul át, amely az agy általános elektrokortikális háttéraktivitását jelenti. Konkrétan a felső és alsó feszültséghatárok, valamint a nyomkövetés amplitúdója és a rohamaktivitás jelenléte értékelhető. Ezenkívül értékelhető az alvás-ébrenlét ciklusok jelenléte, az amplitúdó ritmikus szinuszos változása. A 34 hetesnél idősebb csecsemők aEEG-mintázata kiszámítható. A jel a terhességi kortól és a szülés utáni kortól függ, és a koraszülöttekre vonatkozó szabványokról számoltak be.[15,16] Egy esetleírásban 2 PHH-ban szenvedő koraszülöttnél abnormális alvás-ébrenléti ciklusok mutatkoztak, és az agyi elektromos aktivitás jelentősen csökkent a kamrai megnagyobbodásával, mielőtt a megnövekedett koponyaűri nyomás klinikai tüneteit észlelték. Egy csecsemőnél az aEEG normalizálódott a VP sönt elhelyezése után.[17] A mai napig nem végeztek klinikai vizsgálatokat a CSF aspirációjának aEEG-re gyakorolt ​​hatásáról PHH-ban szenvedő koraszülötteknél.

Az agysérülések biomarkereit használták a sérülés súlyosságának és a hosszú távú kimenetelnek előrejelzésére, a rossz neurológiai kimenetel kockázatának korai betegek azonosítására, valamint a terápiás beavatkozások hatékonyságának értékelésére. A neuronspecifikus enoláz (NSE), az idegsejtek károsodásának markere, és az S100B, amelyet az asztrociták választanak ki, és a glia/neuronsérülés markere, a traumás agysérülést követően megnövekedett gyermekeknél.[18] A PHH-ban szenvedő koraszülötteknél az S100B és a glia fibrilláris savfehérje (GFAP), amely az asztrociták strukturális fehérje, szignifikánsan megemelkedett azoknál a csecsemőknél, akiknél agyi parenchyma léziók és rossz neurológiai eredmények voltak.[19] Ezek a biomarkerek gyorsan metabolizálódnak, így a folyamatos emelkedés folyamatos károsodást jelez. A fibroblasztok által termelt és a sérülés után a CSF-be felszabaduló béta-transzformáló növekedési faktor béta (TGF-ß) serkenti az extracelluláris fehérje termelődését, ami a CSF áramlásának tartós akadályozása miatt PHH kialakulásához vezethet.[20] Az IL-6 citokin a gyulladás markere. Nincsenek longitudinális vizsgálatok a CSF aspirációjának az agykárosodás ezen markereire gyakorolt ​​hatásáról PHH-ban szenvedő koraszülötteknél.