脳灌流、酸素化、電気活動

超低出生体重児は、脳室内出血 (IVH) を発症するリスクがあります。 出血後水頭症 (PPH) は、IVH の主要な合併症であり、長期的な発育遅延の原因となります。 進行性 PHH では、多くの場合、CSF 液量を調整して心室拡張を管理する必要があります。 CSF 量を急激に減少させるために採用される 3 つの方法があります: 1) 連続腰椎穿刺、2) オープン ドレーン システム (連続 CSF 除去)、および 3) リザーバー システム。 連続腰椎穿刺は、通信性水頭症がある場合にのみ有効です。 オープンドレインシステムは、扱いが面倒で、感染のリスクが比較的高いため、あまり使用されていません。 CSF 量を管理するために最も一般的に使用される方法は、頭皮から針を刺して定期的に吸引する皮下 (Omaya) リザーバーに in-situ ドレーンを接続するリザーバー システムです。 Omaya システムは閉鎖されているため、脳室内容積、したがって圧力は、CSF 吸引の前に必然的に上昇し、吸引後に減少する必要があります。 心室拡張は、CSF吸引の頻度と量によって制御されます。

CSF を除去しても水頭症が続く場合は、脳室 - 腹膜 (VP) シャントが配置されます。 CSF の除去で治療された水頭症の乳児の約 50% は、水頭症を解消し、VP シャントの留置を必要としません。 超早産児では、シャント部位周辺の潰瘍のリスクが高くなり、CSF 中のタンパク質濃度が高くなり、VP シャントの弁が閉塞して修正が必要になるため、VP シャントの留置は困難です。 したがって、水頭症は通常、CSFの連続除去で治療され、水頭症が時間の経過とともに解消する乳児を特定できるようにします。 しかし、脳灌流、酸素化、電気的活動、およびニューロン損傷に対する水頭症の増加の影響は確立されていないため、CSF管理のタイミングと方法は議論の余地があります。

CSF の連続除去は、潜在的に頭蓋内血管に伝達される可能性がある頭蓋内容積/圧力の変化を引き起こします。 脳血管の口径は、この血管内圧と頭蓋内圧のバランスによって変化する可能性があり、口径が変化すると血流特性も変化するはずです。 管腔内圧が低い脳静脈や毛細血管では、高い脳室内圧が血流に大きな影響を与え、静脈うっ滞を引き起こす可能性があります。 NIRS は、毛細血管と静脈の脳の酸素化を測定します。 頭蓋内動脈と細動脈は、脳室内圧が大幅に上昇する場合を除いて、影響が少ない場合があります。 結果として生じる動脈供給の減少は、組織の灌流に影響を与える可能性があります。 動脈の流れは、ドップラー超音波検査で測定できます。 したがって、心室のサイズが増加または変動している期間中、脳動脈の灌流が損なわれ、さらなる脳損傷が生じる可能性があるという懸念があります。 頭蓋内圧は、未熟な脳の可塑性/変形性と、縫合糸と開いた泉門の存在による頭蓋円蓋の容易な拡張性によってさらに影響を受けます。

動物での実験から、心室拡張自体が二次的な脳損傷を引き起こす可能性があるという間接的な証拠があります。 したがって、進行性脳室肥大症に続発する軸索の伸張および破壊は、グリオーシスに関連している。 脳室周囲の血管のゆがみと圧迫は、脳血流を減少させ、脳室周囲の白質に虚血性損傷を引き起こす可能性があります。 炎症と修復は CSF の流れを妨げる可能性があります。

未熟児の心室拡張の臨床管理に関する主な疑問に答えるのに役立つ研究はほとんどありません。

ドップラー超音波検査は、分娩後の動脈および静脈の脳血流速度の変化を特徴付けるために未熟児に適用されています。 生後 24 時間以内にドップラー超音波検査で測定された上大静脈流量が極めて低い場合、妊娠 30 週未満で生まれた未熟児の脳室内出血と関連している[2]。 パルスドップラー超音波検査を使用して、血流に反比例する抵抗指数を測定できます。 水頭症が確立された年長の乳児では、脳血流抵抗指数が頭蓋内圧上昇の良い指標であるように思われた. [3] しかし、レビュー記事では、頭蓋内圧の上昇を予測する上でのドップラー指数単独の価値が強く疑問視されました.[4] 最近の記事では、前大脳動脈の抵抗指数は、PHHの乳児のCSFドレナージ後に大幅に減少しました。 [5] ドップラー超音波検査は実行が容易ですが、CSF 量の増加と心室拡張に関連する脳灌流の有意な変化を検出する上でのその役割はまだ確立されていません。

近赤外分光法 (NIRS) は、脳血中の局所的な脳酸素飽和度を測定するために使用される携帯型の非侵襲的技術です。 NIRS は、早産児の脳血行動態に対する頭 [7] と体位 [8] の影響、およびサーファクタント投与 [9] や従来の換気または高頻度換気に対する吸引などの特定の治療の影響を評価するために使用されています。[ 10] 脳の酸素化と血行動態の NIRS 測定は、重度の脳虚血を発症するリスクのある新生児の障害を示しています。 [11] PHHの未熟児では、髄液吸引は脳灌流、脳血液量、および酸化的代謝の有意な増加と関連していた. [12,13] 急性水頭症の小動物モデルでは、トレーサーとして酸素を使用した全体的な脳血流の NIRS 測定は、頭蓋内圧の増加の広い範囲にわたって放射性ミクロスフェアによって測定された脳血流と高度に相関していました。 [14] 頭蓋内圧が上昇すると、NIRS測定値と脳血流の絶対測定値が減少しました。 NIRS で測定された脳灌流は、絶対的な脳血流を直接反映しているようであり、PHH の乳児の CSF の排出で発生する脳灌流の有意な変化を検出するのに十分な感度があります。

振幅統合型脳波 (aEEG) は、神経学的監視に使用されるデバイスです。 皮質の電気活動は、脳の全体的な電気皮質のバックグラウンド活動を表す単一の信号に変換されます。 具体的には、上下の電圧マージン、トレースの振幅、および発作活動の存在を評価できます。 さらに、振幅のリズミカルな正弦波変動である睡眠覚醒サイクルの存在を評価することができます。 妊娠 34 週を超える乳児は、予測可能な aEEG パターンを持っています。 この信号は、在胎週数と出生後の年齢に依存し、早産児の基準が報告されています。 [15,16] 症例報告では、PHH の 2 人の早産児が異常な睡眠覚醒サイクルを示し、頭蓋内圧上昇の臨床的徴候の前に脳室拡大の増加とともに脳電気活動が著しく低下しました。 1 人の乳児では、VP シャントの留置後に aEEG が正常化した[17]。 今日まで、PHH の早産児における aEEG に対する CSF 吸引の影響に関する臨床研究はありません。

脳損傷のバイオマーカーは、損傷の重症度と長期転帰を予測し、神経学的転帰不良のリスクがある患者を早期に特定し、治療介入の有効性を評価するために使用されています。 ニューロン損傷のマーカーであるニューロン特異的エノラーゼ (NSE) と、星状細胞によって分泌され、グリア/ニューロン損傷のマーカーである S100B は、外傷性脳損傷後の子供で増加することが示されています。 PHHの早産児では、S100Bおよびアストロサイトの構造タンパク質であるグリア線維性酸性タンパク質（GFAP）が、脳実質病変を有し、神経学的転帰が不良な乳児で有意に上昇していた. [19] これらのバイオマーカーは急速に代謝されるため、進行中の上昇は進行中の損傷を示します。 線維芽細胞によって産生され、損傷後にCSFに放出されるトランスフォーミング増殖因子ベータ(TGF-β)は、細胞外タンパク質の産生を刺激し、その結果、CSFの流れが恒久的に阻害されるため、PHHを引き起こす可能性があります[20]。 サイトカイン IL-6 は炎症のマーカーです。 PHH の早産児における脳損傷のこれらのマーカーに対する CSF の吸引の影響に関する縦断的研究はありません。