Hypotermi under ECMO for å redusere hjerneskade

Terminerte og sent premature nyfødte med alvorlig hypoksemisk respirasjonssvikt [NHRF] får ekstrakorporal membranoksygenering (ECMO), en modifisert form for kardiopulmonal bypass, når maksimal konvensjonell terapi mislykkes. Selv om ECMO signifikant forbedrer overlevelse og reduserer funksjonshemming, har 15-50 % av de overlevende likevel dårlige nevroutviklingsresultater på grunn av hypoksemi og cerebral hypoperfusjon som oppstår før og under ECMO. Hypotermi [HYP] (33 grader-34 grader C i 48-72 timer) har vist seg å forbedre ND-utfall og etter neonatal hypoksisk-iskemisk encefalopati [NE]. Hvorvidt tillegg av hypotermi til ECMO for alvorlig NHRF vil forbedre ND-utfall er ukjent. Langtidsevaluering av ND-utfall er gullstandarden for å bestemme hele spekteret av utviklingshemminger som neonatale kliniske funn; biokjemiske og elektrofysiologiske tester; og kraniesonografi har begrenset prediktiv verdi. Konvensjonell magnetisk resonanstomografi [MRI] har en prediktiv nøyaktighet på > 0,8 for død og funksjonshemming etter NE. MR-avvik hos spedbarn som gjennomgår ECMO for NHRF, er forskjellige fra de som er sett i NE, og det er ingen systematiske rapporter om ND-implikasjoner av MR-avvik sett i NHRF behandlet med ECMO. Gitt de samfunnsmessige og økonomiske kostnadene forbundet med dårlige langsiktige ND-utfall og utfordringene med nevrologisk vurdering hos kritisk syke nyfødte som mottar ECMO for NHRF, er det et presserende behov for (i) nevrobeskyttelse før/under ECMO for å redusere hjerneskade og ( ii) innovative diagnostiske modaliteter for å muliggjøre tidlig diagnose og intervensjon.

Vårt mål er å forbedre behandlingen og ND-utfallene hos nyfødte med NHRF. De overordnede målene med dette forslaget er å etablere den nevrobeskyttende rollen til hypotermi under ECMO for NHRF som evaluert ved ND-vurdering ved 18-22 måneders alder og å validere bruken av konvensjonelle og avanserte MR-teknikker som biomarkører for hjerneskade. De sentrale hypotesene er at (i) HYP til 33,5 °C i løpet av de første 72 timene med ECMO i NHRF vil redusere omfanget og alvorlighetsgraden av hjerneskade som evaluert av Bayley Scales of Infant Development (BSID-III) kognitive skårer ved 18-22 mnd og andel normale MR-studier i nyfødtperioden og ved 18-22 mnd; og (ii) konvensjonelle og avanserte MR-teknikker i nyfødtperioden og ved 18-22 mnd vil være biomarkører for hjerneskade som tillater prediksjon av ND-utfall, og overvåking av hjernevekst og plastisitet etter skade.

De spesifikke målene er å evaluere:

1. Sikkerhet og effekt av hypotermi kombinert med ECMO for NHRF for å forbedre nevroutviklingsresultater ved 18-22 måneders alder
2. MR-avvik i nyfødtperioden og ved 18-22 måneders alder og deres prediktive nøyaktighet for nevroutviklingsutfall ved 18-22 måneders alder etter hypotermi under ECMO for NHRF

MR vil bli tatt i nyfødtperioden som en del av rutinemessig klinisk behandling; MR vil bli gjentatt ved 18-22 mnd alder på poliklinisk basis hvis finansiering er tilgjengelig for å vurdere longitudinelle endringer i hjernestruktur og metabolittprofil etter ECMO for NHRF og for å korrelere disse med ND-utfall ved 18-22 mnd.