Hersenvasculaire reactiviteit op hypothermische circulatiestilstand met antegrade cerebrale perfusie tijdens aortaboogchirurgie

Kinderen die een hartoperatie hebben ondergaan, lopen een hoog risico op neurologische handicaps. Adequate cerebrale perfusie tijdens de operatie is van het grootste belang om het risico op hersenletsel te minimaliseren, wat een goed gedocumenteerde complicatie is. Hoewel dit postoperatief gemakkelijk kan worden vastgesteld door middel van beeldvorming van de hersenen, is er minder bekend over intracerebrale vasculaire reactiviteit die ontstaat als gevolg van onvoldoende cerebrale perfusie tijdens en onmiddellijk na een operatie, wat kan leiden tot neurologische uitval op de lange termijn. Sommige van deze veranderingen zijn uitsluitend waargenomen door langetermijnevaluatie van het gedrag van kinderen, zoals te zien is in de Boston Circulatory Arrest Trial.

Aortaboogchirurgische herstelchirurgie wordt uitgevoerd bij acynotische patiënten met aandoeningen zoals hypoplastische aortaboog of onderbroken aortaboog, of bij cyanotische patiënten voor diagnose zoals hypoplastisch linkerhartsyndroom, waarbij een enkele ventrikelreparatie wordt uitgevoerd door middel van een Norwood-type operatie.

Aortaboogchirurgie wordt uitgevoerd met behulp van cardiopulmonale bypass en vereist het stoppen van de bloedsomloop in het lichaam gedurende de tijd die nodig is om de aortaboog te herstellen. Om het lichaam en de hersenen te beschermen, wordt de temperatuur van de patiënt verlaagd tot 18-25°C om de metabole vereisten te minimaliseren. Dit is vooral belangrijk voor de hersenen, zodat de bloedsomloop kan worden gestopt tijdens een operatie aan de aortaboog in een bloedloos veld. In de afgelopen jaren zijn technieken ontwikkeld om de hersendoorbloeding tijdens circulatiestilstand te behouden. Antegrade cerebrale perfusie van koud bloed (18-25C) via de rechter interne halsslagader is met succes toegepast en wordt routinematig gebruikt in het Alder Hey Children's Hospital. Desalniettemin hebben de beoogde hersentemperatuur, de snelheid van afkoeling, de perfusiedruk en PCO2 in arterieel bloed een significante invloed op de cerebrale vasculaire reactiviteit en perfusie. De optimale temperatuur om neuroprotectie te garanderen is momenteel onbekend en de temperatuur voor koeling is eerder gebaseerd op de voorkeur van de chirurg dan op solide bewijs.

Momenteel wordt in de klinische praktijk in het VK gebruik gemaakt van nabij-infraroodspectroscopie (NIRS) als een index van cerebrale perfusie. Hoewel dit een eenvoudig en niet-invasief hulpmiddel is, meet het alleen het zuurstofniveau in de frontale kwabben en is het puur indicatief voor oxygenatie, niet voor absorptie van zuurstof door het hersenweefsel. Een gewond brein zal normale niveaus van verzadiging op NIRS blijven vertonen, ondanks door hypoxie (zuurstofgebrek) veroorzaakt letsel. Er zijn nu nieuwe beeldvormende technieken beschikbaar die meer diepgaande informatie kunnen verschaffen over real-time cerebrale perfusie en de omvang van veranderingen tijdens en na een operatie bij kinderen kunnen kwantificeren. In één onderzoek is Transcraniële Doppler gebruikt om de cerebrale snelheid tijdens aortaboogchirurgie te bewaken tijdens een cardiopulmonale bypass met als doel de cerebrale snelheid tijdens de operatie op een niveau te houden dat vergelijkbaar is met vóór afkoeling. Meer recentelijk is duplex-echografie gebruikt om de cerebrale bloedvaten door de fontanel af te beelden om perfusiegegevens te verkrijgen van beide hersenhelften tijdens aortaboogchirurgie. Samen bieden deze meettechnieken een uniek nieuw inzicht in de cerebrovasculaire veranderingen die optreden tijdens de chirurgische en postoperatieve periode.