Hjernevaskulær reaktivitet mot hypoterm sirkulasjonsstans med antegrad cerebral perfusjon under aortabuekirurgi

Barn som har gjennomgått hjertekirurgi har høy risiko for nevrologisk funksjonshemming. Tilstrekkelig cerebral perfusjon under operasjonen er avgjørende for å minimere risikoen for hjerneskade, som er en veldokumentert komplikasjon. Selv om dette lett kan identifiseres gjennom hjerneavbildning postoperativt, er mindre kjent om intracerebral vaskulær reaktivitet som oppstår på grunn av utilstrekkelig cerebral perfusjon under og umiddelbart etter operasjonen som kan resultere i langsiktige nevrologiske mangler. Noen av disse endringene har blitt observert utelukkende gjennom langsiktig evaluering av barndomsatferd, som det er sett i Boston Circulatory Arrest Trial.

Kirurgisk reparasjonskirurgi for aortabue utføres hos acynotiske pasienter med tilstander som hypoplastisk aortabue eller avbrutt aortabue, eller hos cyanotiske pasienter for diagnose som hypoplastisk venstre hjertesyndrom, hvor en enkelt ventrikkelreparasjon utføres ved hjelp av en operasjon av Norwood-typen.

Aortabuekirurgi utføres ved hjelp av kardiopulmonal bypass og krever at kroppens sirkulasjon stoppes i den tiden som brukes til å reparere aortabuen. For å gi beskyttelse til kroppen og hjernen, reduseres pasientens temperatur til 18-25C for å minimere metabolske behov. Dette er spesielt viktig for hjernen slik at sirkulasjonen kan stoppes mens du opererer på aortabuen i et blodløst felt. I de senere årene har det blitt utviklet teknikker rettet mot å bevare hjerneperfusjon under sirkulasjonsstans. Antegrad cerebral perfusjon av kaldt blod (18-25C) via høyre indre halspulsåre har blitt brukt med suksess, og det brukes rutinemessig på Alder Hey barnesykehus. Ikke desto mindre påvirker målhjernetemperaturen, kjølehastigheten, perfusjonstrykket og PCO2 i arterielt blod signifikant cerebral vaskulær reaktivitet og perfusjon. Den optimale temperaturen for å sikre nevrobeskyttelse er foreløpig ukjent, og temperaturen for kjøling er basert på kirurgens preferanser i stedet for solid bevis.

For tiden er klinisk praksis i Storbritannia å bruke nær infrarød spektroskopi (NIRS) som en indeks for cerebral perfusjon. Selv om dette er et enkelt og ikke-invasivt verktøy, måler det bare oksygennivået i frontallappene, og er rent indikativt på oksygenering, ikke absorpsjon av oksygen i hjernevevet. En skadet hjerne vil fortsette å vise normale nivåer av metning på NIRS til tross for hypoksi (mangel på oksygen) indusert skade. Nye bildeteknikker er nå tilgjengelige som kan gi mer dyptgående informasjon om sanntids cerebral perfusjon og kvantifisere omfanget av endringer under og etter operasjon hos barn. En forskningsstudie har brukt transkraniell doppler for å overvåke hjernehastigheten under aortabuekirurgi mens den er på kardiopulmonal bypass med sikte på å opprettholde hjernehastigheten under operasjonen på et nivå som ligner før avkjøling. Nylig har dupleks ultralyd for å avbilde hjernekarene gjennom fontanellen blitt brukt for å få perfusjonsdata fra begge hjernehalvdelene under aortabuekirurgi. Til sammen gir disse måleteknikkene unik ny innsikt i de cerebrovaskulære endringene som oppstår i løpet av den kirurgiske og postoperative perioden.