Overvåking av nekrotiserende enterokolitt hos premature spedbarn

I denne 5-årige studien utvider vi vår tidligere mulighetsstudie for å teste hypotesen om at nyfødte med svært lav fødselsvekt (VLBW) som utvikler nekrotiserende enterokolitt (NEC) pålitelig kan oppdages tidlig i prosessen ved bruk av bredbåndsoptisk spektroskopi som er følsom overfor endringer i perfusjon av tarmen. Slike perfusjonsendringer resulterer i regional vevshypoksemi, som vi har vist å være detekterbar ved kombinert bredbåndssynlig/nær-infrarød vevoksymetri, en sanntidsmetode som kan vurdere tilstrekkeligheten av oksygenering av dypt vev. I utgangspunktet vil dette være en kun optisk enhet; så vil det å kombinere det med ultralyd bli studert i år 2-5, først på benk, og deretter på intensivavdelingen.

Nekrotiserende enterokolitt (NEC) er den vanligste livstruende kirurgiske nødsituasjonen som oppstår på neonatal intensivavdeling [ ]. NEC er en multifaktoriell (infeksiøs, inflammatorisk og iskemisk) sykdom i mage-tarmkanalen (GI) hos nyfødte og nyfødte. Sluttresultatet er slimhinneskade og/eller transmural nekrose av tarmen. Foreløpig er det ingen test for å diagnostisere NEC i de tidlige stadiene av sykdommen, før de senere og illevarslende kliniske tegn vises. Dødeligheten av NEC varierer fra 10 % til 50 %, og nærmer seg 100 % for nyfødte med alvorlige former for sykdommen preget av nekrose av tarmen i full tykkelse, etterfulgt av ruptur og sepsis.

Nitti prosent av NEC-tilfellene forekommer hos spedbarn født før 36 ukers svangerskapsalder, og forekommer hos opptil 10 % av alle nyfødte med svært lav fødselsvekt (VLBW, <1500 g) [ ]. En diagnose av NEC øker NICU-oppholdet med 22-60 dager, og øker de totale sykehuskostnadene med $76.000-$186.000 per tilfelle [ ]. Til slutt pådrar nyfødte som blir friske fra NEC ofte ytterligere alvorlige komplikasjoner (underernæring, leverdysfunksjon). NEC som krever kirurgi medfører økt risiko for cerebral parese, kognitiv eller psykomotorisk svekkelse, eller begge deler.

Gjentatte forsøk på å bruke kliniske tegn for pålitelig å identifisere nyfødte med størst sannsynlighet for å utvikle seg til alvorlig NEC har vært mislykket. Bredbåndsoksymetri ser ut til å tilby en løsning. Utviklet av PI og andre, er bredbåndoksymetri følsom for iskemi. Det skiller seg fra typiske nær-infrarød spektroskopi (NIRS) metoder som vanligvis bruker bare 2-4 bølgelengder ved at bredbåndoksymetri måler hundrevis av bølgelengder. Bredbåndstilnærminger har vist betydelig strammere normalområder, lavere støy og bedre reproduserbarhet in vivo. Videre klarer ikke typisk NIRS å redegjøre for endringer i vann, fett, blodvolum og avføring, som alle kan påvirke oksygeneringsmålinger hvis det ikke spesifikt redegjøres for, noe som gjør NIRS upålitelig for kvantitative studier av tarmen. I kontrast, i vår nettopp fullførte 1-årige gjennomførbarhet R43-prøve, demonstrerte vi at NEC kan oppdages ved hjelp av bredbåndsmetoder. Spørsmålet gjenstår: hvordan vil denne nye enheten fungere klinisk i en multisenterstudie? Ved å inkludere bredbåndsoksymetriovervåking i behandlingen av VLBW-nyfødte, kan vi oppdage NEC på de tidligste stadiene og forhindre kaskaden som fører til tarmnekrose. Suksess bør raskt føre til klinisk bruk, slik dette teamet tidligere har utviklet, mottatt FDA-godkjenning for og kommersialisert to biomedisinske enheter.