Transzkután szén-dioxid-monitorozás újszülötteknél, akik újszülöttkori encephalopathia miatt terápiás hipotermiában szenvednek

Az újszülött encephalopathia (NE) évente 1000 élve születésből 3 csecsemőt érint, és halálhoz vagy állandó neurológiai hiányhoz vezethet. A terápiás hipotermia (33,5 oC) (TH) egyértelműen bizonyítottan csökkenti a mortalitást és a káros idegfejlődési kimeneteleket közepesen súlyos vagy súlyos NE-ben szenvedő betegeknél. Azonban még hipotermia esetén is az NE-ben szenvedő csecsemők közel felét veszélyezteti a halál vagy a súlyos rokkantság. Ezeknek az újszülötteknek az intenzív ellátásának optimalizálása potenciálisan megelőzheti a sérülések progresszióját és tovább javíthatja az idegrendszer fejlődési eredményeit.

Több elemzés is a hypocarbia előfordulásának magas arányát (6-89%) állapította meg a születés utáni élet első óráiban, valószínűleg a metabolikus acidózis miatti erős légzési erőfeszítés és a hipotermia kezelés miatt, amely 20-30%-kal csökkenti az anyagcsere sebességét. Ezenkívül számos tanulmány kimutatta az összefüggést a hypocarbia és a káros idegfejlődési kimenetel fokozott kockázata között NE-ben szenvedő csecsemőknél. A hypocarbia több mechanizmuson keresztül súlyosbíthatja az agysérülést. A hipokarbiát az agykéregben előforduló nukleáris DNS fragmentációval, a membrán lipidperoxidációjával és a megnövekedett neuronális ingerlékenységgel társították állatmodellekben.

Köztudott, hogy a szén-dioxid az agyi véráramlás (CBF) egyik legerősebb szabályozója, a hypercarbia az agyi értágulatot és 1-2 ml/100g/perc-vel megnöveli az agyi véráramlást 1 Hgmm-enként PaCO2-ban, míg a hypocarbia. agyi érszűkületet okoz. A PaCO2 20-25 Hgmm-re csökkentése 40-50%-kal csökkenti a CBF-et.

A hypocarbia tovább csökkentheti az oxigénellátást az agyi érszűkület és az oxihemoglobin görbe balra tolódása miatt.

Évtizedek óta jól ismert, hogy a hypocarbia periventrikuláris leukomalaciával és/vagy agyi bénulással jár koraszülötteknél. Ami a fulladásos újszülötteket illeti, a mérföldkőnek számító CoolCap és NICHD hipotermia vizsgálatok másodlagos elemzése megállapította, hogy a hypocarbia dózisfüggő hatással van a hosszú távú idegfejlődési eredményekre. A 35 Hgmm-nél kisebb PCO2-expozíció az élet első 12 órájában a minimális és a kumulatív PCO2-expozíció egyaránt növelte a halálozás kockázatát és a káros idegrendszeri fejlődési kimeneteleket az NICHD-vizsgálat másodlagos elemzésében. Ezzel összhangban a CoolCap tanulmány post-hoc elemzése azt mutatta, hogy a kedvezőtlen kimenetel valószínűsége dózisfüggően nőtt a mérsékelt és súlyos NE-ben szenvedő csecsemők PCO2 csökkenésével. Ezenkívül egy közelmúltban végzett retrospektív tanulmány összefüggésről számolt be az élet első 4 napján fellépő hypocarbia és az MRI-n végzett agysérülés között. A hypocarbia és a káros kimenetelek közötti összefüggésre vonatkozó következetes megállapítások arra utalnak, hogy a szén-dioxid-csere szoros monitorozása és a hypocarbia elkerülése rendkívül fontos ebben a sérülékeny betegpopulációban.

Az artériás vérgáz analízis, a sav-bázis homeosztázis légzőszervi komponenseinek monitorozásának aranystandardja, nyilvánvaló korlátokkal rendelkezik, amelyek kizárják annak folyamatos használatát a dinamikusan változó PCO2-szint követésére. Ezenkívül az ismételt artériás mintavétel jelentős vérveszteséghez és a bakteriémia fokozott kockázatához vezethet.

Alternatív, non-invazív monitorozási technikákat fejlesztettek ki a PCO2 trendek folyamatos mérésére. A CO2-tenzió transzkután mérése a leggyakrabban használt non-invazív CO2-monitorozó rendszer az újszülött intenzív ellátásban, és számos tanulmány kimutatta, hogy jó egyezés van a vérminták PCO2 és a koraszülöttek tcPCO2 között.

Klinikai körülmények között a tcPCO2 mérést számos tényező befolyásolja, és inkább trendként kell használni, mint abszolút számként. Az olyan klinikai állapotok, mint a sokk vagy acidózis okozta hipoperfúzió, a bőr alatti szövetek ödémája, a vazoaktív szerek okozta érszűkület vagy az alacsonyabb testhőmérséklet megváltoztathatják a tcPCO2 mérést.

A tcPCO2 mérések szélsőségesen magas és alacsony tartományában túl- és alulbecslések fordulhatnak elő.

A készülék érzékelője állandó hőmérsékletre melegszik fel, ami a hajszálerek hiperperfúziójához és a bőr anyagcsere sebességének minden Celsius fokonkénti kb. 4-5%-os növekedéséhez vezet, és ennek következtében javul a gáz oldhatósága és diffúziója. Az érzékelő elektrokémiai úton számítja ki a PCO2-t az elektrolitoldat pH-jának változásával. A 37 oC-ra történő hőmérséklet-korrekció után a készülék becslést ad a bőrfelület CO2-értékére. Az érzékelő magasabb hőmérséklete jobb korrelációval járhat, de növelheti a hősérülés kockázatát is.

Ezenkívül a tcPCO2 minden terápiás hipotermián áteső betegnek ajánlott, ha a beteg légzéstámogatást kap. Jelen tanulmányban célunk a PCO2 folyamatos mérése TH-n átesett csecsemőknél légzéstámogatás mellett vagy anélkül, annak érdekében, hogy értékeljük annak megvalósíthatóságát hűtött csecsemőkben.

Amint azt fentebb részleteztük, a pCO2 változásai hatással vannak az agyi perfúzióra. Ezért fontos elemezni az agyi oxigenizációt és metabolizmust a PCO2 trendek összefüggésével. Az agyi regionális oxigénszaturáció (CrSO2) folyamatos monitorozását már rutinszerűen alkalmazták az NE-ben szenvedő csecsemők intenzív ellátásában Near Infrared Spectroscopy (NIRS) segítségével. A NIRS egy nem invazív eszköz, amellyel mérhető az agyszövet oxigén-, deoxigénezett és teljes hemoglobinszintje változásai, amelyekből az agyi oxigénfogyasztás helyettesítőjeként az agy regionális oxigéntelítettsége származtatható. Szignifikáns pozitív korrelációt találtak a transzkután PCO2 szint és a szöveti oxigenizációs index között koraszülötteknél. Ezzel összhangban a dagály végi CO2 (etCO2) akut növekedése az agyi oxigenizáció növekedésével, míg az akut csökkenés az agyi oxigénellátás csökkenésével járt. A tcPCO2-t és az etCO2-t használtuk a PCO2 helyettesítő markereként.

Bár ebben a betegpopulációban kívánatos lenne a folyamatos CO2 monitorozás, a tcPCO2 technikát a mai napig nem értékelték szisztematikusan, illetve nem alkalmazták rutinszerűen az újszülöttkori encephalopathiában szenvedő, TH-t kapó csecsemők intenzív ellátásában. A folyamatos monitorozás lehetővé teheti a PCO2 szélsőséges szintjének és fluktuációjának elkerülését, valamint javíthatja az NE-ben szenvedő csecsemők intenzív ellátását és hosszú távú kimenetelét. Az agyi oxigenizáció monitorozása NIRS-sel együtt tcPCO2 mérésekkel előnyös lehet NE-ben szenvedő csecsemők számára, és segíthet megérteni az autoreguláció patofiziológiáját ebben a specifikus betegpopulációban.