Voorspellend model voor het optreden van cerebrale vasospasmen die een subarachnoïdale bloeding compliceren door gecombineerde analyse van de kinetiek van een panel van biomarkers. (CVSBIODIAG)

Subarachnoïdale bloeding (SAB) is het scheuren van een hersenaneurysma, resulterend in een bloeding in de subarachnoïdale ruimte.

Deze aandoening kent een aanzienlijke morbiditeit en mortaliteit. Het functionele resultaat van de patiënt wordt voornamelijk bepaald door de ernst van de cerebrale ischemische laesies die zich tijdens de eerste paar weken na de acute fase ontwikkelen. De belangrijkste focus van het reanimatiemanagement bij patiënten ligt op de 'vertraagde ischemische laesies'. Deze laesies worden veroorzaakt door verschillende verschijnselen, waarbij vasospasme het meest voorkomende mechanisme is. Het kaliber van de hersenslagaders zal krimpen, waardoor de bloedstroom naar het parenchym wordt verminderd, wat leidt tot een tekort aan energiemetabolieten in neuronen en hun dood veroorzaakt. Deze complicatie treedt doorgaans op binnen een goed gedefinieerd tijdsbestek, variërend van 3 tot 21 dagen na de bloeding, en bereikt een piek rond de zevende dag.

Het doel van deze studie is het creëren van een nieuwe voorspellende methode voor symptomatisch vasospasme. Deze methode zal routinematige klinische en radiologische biomarkers omvatten, evenals innovatieve biologische testen. Het doel is om een ​​eerdere diagnose en zelfs preventieve behandeling van deze pathologie mogelijk te maken.

Verschillende onderzoeken hebben het voorspellende potentieel van verschillende bloedbiomarkers voor neurologische prognose en de incidentie van vertraagde hersenbeschadiging bij patiënten onderzocht. Deze onderzoeken hebben sterke onderlinge verbanden aangetoond. Uit één onderzoek bleek bijvoorbeeld dat patiënten met de ernstigste vasospasmen een significant hogere piek in het hersenvocht hadden van verschillende biomarkers die geassocieerd zijn met neurodegeneratie, zoals Neuron Specific Enolase (NSE). Bovendien vertoonden de plasmaconcentratie-tijdcurven gelijktijdige verhogingen tijdens perioden van vasospasme.

Er is echter geen enkele studie die het praktische klinische gebruik van deze biomarkers tijdens ziekenhuisopname heeft onderzocht om het optreden van vasospasmen op dagelijkse basis of op specifieke tijdstippen te voorspellen. Dit is vooral belangrijk omdat de pathofysiologische tijdsvolgorde voor alle patiënten hetzelfde lijkt te zijn. In één enkele studie is geprobeerd een voorspellend algoritme voor vertraagde hersenlaesies op te stellen, waarbij een zekere mate van effectiviteit werd bereikt (meer dan 90% correcte voorspellingen en een gevoeligheid van ongeveer 93%), door een enkele biomarkertest en klinische parameters te combineren. Dit onderzoek richt zich echter alleen op ischemische laesies na zes weken en kan niet worden gebruikt als leidraad voor de therapie tijdens de initiële behandeling.

Binnen het raamwerk van een voorspellend statistisch model willen de onderzoekers de mogelijkheid bestuderen om routinematige klinische en radiologische parameters te combineren met iteratieve tests van een panel van biomarkers die verschillende pathofysiologische routes bestrijken (die gemakkelijk te testen zouden zijn in het plasma van alle patiënten) om te voorspellen op dagelijkse basis (of op bepaalde momenten van klinisch belang) het risico op het optreden van cerebrale vasospasmen, met de bedoeling om tijdens de initiële behandeling diagnostische (of zelfs therapeutische) procedures te kunnen initiëren om de ischemische cascade te voorkomen.

Daartoe hebben de onderzoekers drie assays als prioriteit gekozen, gericht op drie eerder beschreven pathofysiologische routes.

Voor neuro-ontsteking:

• Interleukine-6 ​​(IL-6)

Voor hersencelschade:

• Neuronspecifieke enolase (NSE)
• De β-subeenheid van het S100-eiwit (S100 β)

Om deze voorspelling mogelijk te maken, stellen de onderzoekers voor om een ​​innovatieve statistische methode in de gezondheidswetenschappen te gebruiken. Herhaalde biomarkertests kunnen worden geïntegreerd in complexe modellen voor het voorspellen van gebeurtenissen: de gezamenlijke modellering van een longitudinaal datamodel, voor het schatten van individuele biomarkertrajecten in de tijd, en een overlevingsmodel, voor het schatten van het gebeurtenisrisico met de huidige waarde of helling van de biomarker, maakt nauwkeurige analyses mogelijk. gebeurtenis voorspelling. Deze modellen maken statische voorspelling (op een bepaalde tijdshorizon) of dynamische voorspelling (met herschatting van het risico tijdens de follow-up) mogelijk. Ze maken ook de gelijktijdige integratie van verschillende biomarkers mogelijk. Ten slotte zou een model dat is geschat op basis van de onderzoekspopulatie kunnen worden omgezet naar andere populaties, waardoor het mogelijk wordt risicomodellen voor deze gebeurtenis te verkrijgen.

Het doel van dit onderzoek is om hulpmiddelen te ontwikkelen voor de dagelijkse klinische voorspelling van het begin van symptomatisch vasospasme, met behulp van routinematige klinische en radiologische parameters en innovatieve biologische testen, met als doel eerdere diagnostische en zelfs therapeutische reacties teweeg te brengen dan met de gebruikelijke screeningsmethoden. , die zeer beperkt zijn en niet altijd bruikbaar.