Pre-oxygenatie en metingen van gasuitwisselingen tijdens aanvallen in de epilepsiebewakingseenheid

Het primaire doel van de studie is om het effect van pre-oxygenatie op zuurstof- en kooldioxidegehaltes tijdens aanvallen te beoordelen bij patiënten die zijn opgenomen in de Epilepsy Monitoring Unit (EMU). De onderzoekers veronderstellen dat het toedienen van zuurstof voorafgaand aan aanvallen zal helpen bij het elimineren van de dalingen in veranderingen die worden waargenomen tijdens aanvallen, zoals de daling van de zuurstofverzadiging en de toename van het kooldioxidegehalte.

Er zal onderzoek worden gedaan bij patiënten die specifiek in de EMU worden opgenomen om epileptische aanvallen te krijgen en die worden vastgelegd op video-elektro-encefalografie (vEEG), en de enige onderzoeksinterventie is het gebruik van zuurstof voorafgaand aan sommige van de aanvallen.

Het belang van dit onderzoek heeft betrekking op het fenomeen van plotseling onverklaard overlijden bij epilepsiepatiënten (SUDEP). SUDEP-gevallen zijn typisch patiënten met epilepsie die 's ochtends door hun familie dood worden aangetroffen, zonder duidelijke doodsoorzaak. Het risico op SUDEP is zelfs 9,3 per 1000 persoonsjaren (Shorvon en Tomson 2011). Er kunnen meerdere mechanismen zijn voor het optreden van SUDEP, maar een leidende hypothese is een afname van de ventilatie tijdens de aanval, wat leidt tot hypoxie. Het is gebleken dat de zuurstofverzadigingsniveaus in het bloed significant dalen bij 25-50% van de patiënten tijdens of kort na een aanval terwijl ze in ziekenhuizen worden gecontroleerd. In zeldzame situaties kan een aanzienlijk verlaagd zuurstofniveau een cascade van gebeurtenissen veroorzaken waarvan het lichaam mogelijk niet kan herstellen, wat leidt tot SUDEP. In diermodellen is aangetoond dat het toedienen van zuurstof voordat epileptische aanvallen optreden, zuurstofdesaturatie elimineert, maar wat nog belangrijker is, sterfte voorkomt bij dieren die vatbaar zijn voor overlijden als gevolg van epileptische aanvallen.

Pre-oxygenatie is een standaardprocedure tijdens snelle inductie-anesthesie, aangezien dit het risico op zuurstofdesaturatie tijdens de apneuperiode van de procedure vermindert. Op kamerlucht is de geschatte duur van veilige apneu 1 minuut, maar dit kan oplopen tot 8 minuten na voorbehandeling met hoge FiO2 (Weingart en Levitan 2012). Dit komt voornamelijk doordat zuurstof stikstof in de longblaasjes vervangt, waardoor een zuurstofreservoir in de longen ontstaat van waaruit de overdracht naar de bloedbaan kan doorgaan ondanks het gebrek aan ventilatie. De apneu-episode tijdens aanvallen zou van hetzelfde principe moeten profiteren.

Het belangrijkste doel van de Epilepsie Monitoring Unit (EMU) is om patiënten te evalueren om aanvallen beter te karakteriseren, om de belangrijkste aanvalsfocus te identificeren. Naast standaard EEG met elektroden op de hoofdhuid, vereisen sommige patiënten invasieve lokalisatie van de epileptische focus door chirurgisch elektroden in de schedel te plaatsen (vaak GRID-patiënten genoemd) op of in de hersenen, met als doel de gebied dat epileptische aanvallen veroorzaakt. Om vast te stellen waar de aanval elektrisch vandaan komt, is het vereist dat de aanvallen plaatsvinden tijdens de vEEG-procedure. Om epileptische aanvallen uit te lokken, wordt de medicatie doorgaans verlaagd, en zowel partiële aanvallen als aanvallen met secundaire generalisatie naar volledig tonisch-clonische (GTC) aanvallen zullen optreden. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat zuurstofdesaturatie onder de 90% optreedt bij sommige complexe partiële aanvallen, maar hypoxie komt vaker voor en is ernstiger bij GTC's. Sommige centra gebruiken zuurstofsaturatie- en CO2-monitoren als hun standaardzorg, en bij NYULMC hebben de onderzoekers ook de mogelijkheid voor beide voor klinisch gebruik.

Zuurstof is momenteel geen verplichte zorgstandaard, maar wordt vaak geleverd door neustanden na aanvallen als onderdeel van de postictale verpleegkundige zorg, hoewel er geen uitkomstgegevens zijn om het gebruik ervan te ondersteunen. Het is niet bekend of voorbehandeling met zuurstof de snelheid van zuurstofdesaturatie klinisch zal verminderen, zoals te zien is in diermodellen, en dit is het doel van dit onderzoeksproject.