Perfuzja mózgowa, natlenienie, aktywność elektryczna

Niemowlęta z bardzo niską masą urodzeniową są narażone na ryzyko wystąpienia krwotoku dokomorowego (IVH). Wodogłowie krwotoczne (PPH) jest głównym powikłaniem IVH i przyczynia się do długotrwałych opóźnień rozwojowych. Postępujący PHH często wymaga kontrolowania rozstrzeni komór poprzez dostosowanie objętości płynu mózgowo-rdzeniowego. Istnieją 3 metody stosowane w celu gwałtownego zmniejszenia objętości płynu mózgowo-rdzeniowego: 1) seryjne nakłucie lędźwiowe, 2) system otwartego drenażu (ciągłe usuwanie płynu mózgowo-rdzeniowego) oraz 3) system zbiornika. Seryjne nakłucie lędźwiowe jest skuteczne tylko w przypadku wodogłowia komunikującego. Otwarty system drenażowy jest rzadko używany, ponieważ jest nieporęczny i istnieje stosunkowo wysokie ryzyko infekcji. Metodą najczęściej stosowaną do zarządzania objętością płynu mózgowo-rdzeniowego jest system zbiorników, w którym dren in situ jest podłączony do zbiornika podskórnego (Omaya), który jest okresowo zasysany przez nakłucie skóry głowy igłą. Ponieważ system Omaya jest zamknięty, objętość wewnątrzkomorowa, a co za tym idzie ciśnienie, musi koniecznie wzrosnąć przed aspiracją płynu mózgowo-rdzeniowego i zmniejszyć się po nim. Rozszerzenie komór jest kontrolowane przez częstotliwość i objętość aspiracji płynu mózgowo-rdzeniowego.

Gdy wodogłowie nadal stanowi problem pomimo usunięcia płynu mózgowo-rdzeniowego, umieszcza się zastawkę komorowo-otrzewnową (VP). U około 50% niemowląt z wodogłowiem leczonych po usunięciu płynu mózgowo-rdzeniowego wodogłowie ustępuje i nie wymaga założenia zastawki VP. Umieszczenie zastawki VP jest trudne u skrajnie wcześniaków ze względu na zwiększone ryzyko owrzodzenia wokół miejsca zastawki oraz wysokie stężenie białka w płynie mózgowo-rdzeniowym, które może spowodować niedrożność zastawki w zastawce VP wymagającej rewizji. Tak więc wodogłowie jest zwykle leczone przez seryjne usuwanie płynu mózgowo-rdzeniowego, aby umożliwić identyfikację niemowląt, u których wodogłowie ustępuje z czasem. Jednak czas i metoda postępowania w płynie mózgowo-rdzeniowym są kontrowersyjne, ponieważ nie ustalono wpływu narastającego wodogłowia na perfuzję mózgową, utlenowanie, aktywność elektryczną i uszkodzenie neuronów.

Seryjne usuwanie płynu mózgowo-rdzeniowego powoduje zmianę objętości/ciśnienia wewnątrzczaszkowego, która może potencjalnie przenosić się do naczyń wewnątrzczaszkowych. Kaliber naczyń mózgowych może być modyfikowany przez tę równowagę między ciśnieniem wewnątrznaczyniowym i wewnątrzczaszkowym, a jeśli kaliber powinien się zmienić, powinna również zmienić się charakterystyka przepływu krwi. W żyłach mózgowych i naczyniach włosowatych, gdzie ciśnienie wewnątrz światła jest niskie, wysokie ciśnienie śródkomorowe może znacząco wpływać na przepływ krwi i powodować zastój żylny. NIRS mierzy dotlenienie mózgu w naczyniach włosowatych i żyłach. Tętnice wewnątrzczaszkowe i tętniczki mogą być nieco mniej dotknięte, z wyjątkiem przypadków znacznego wzrostu ciśnienia śródkomorowego. Wynikający z tego spadek zaopatrzenia tętniczego może wpływać na perfuzję tkanek. Przepływ tętniczy można zmierzyć za pomocą ultrasonografii dopplerowskiej. W związku z tym istnieje obawa, że ​​w okresach zwiększania się lub fluktuacji wymiarów komór perfuzja tętnicy mózgowej może ulec pogorszeniu i może dojść do dalszego uszkodzenia mózgu. Na ciśnienie wewnątrzczaszkowe dodatkowo wpływa plastyczność/odkształcalność niedojrzałego mózgu oraz łatwa rozciągliwość sklepienia czaszki dzięki obecności szwów i otwartych ciemiączek.

Istnieją pośrednie dowody z eksperymentów na zwierzętach, że samo rozdęcie komór może powodować wtórne uszkodzenie mózgu. Zatem rozciąganie i rozerwanie aksonów wtórne do postępującej ventriculomegalii jest związane z glejozą. Zniekształcenie i kompresja naczyń okołokomorowych może zmniejszać mózgowy przepływ krwi, powodując uszkodzenie niedokrwienne istoty białej okołokomorowej. Zapalenie i naprawa mogą zakłócać przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego.

Dostępnych jest niewiele badań, które pomagają odpowiedzieć na podstawowe pytanie związane z postępowaniem klinicznym w przypadku rozstrzeni komór u wcześniaków: czy istnieją zależności między powiększeniem komór, perfuzją mózgową, dostarczaniem tlenu do mózgu i postępującym uszkodzeniem mózgu?

Ultrasonografia dopplerowska została zastosowana u wcześniaków do scharakteryzowania poporodowych zmian prędkości przepływu krwi tętniczej i żylnej w mózgu.[1] Krytycznie niski przepływ w żyle głównej górnej mierzony za pomocą ultrasonografii dopplerowskiej w pierwszych 24 godzinach życia jest związany z krwotokiem dokomorowym u wcześniaków urodzonych przed 30 tygodniem ciąży. Za pomocą pulsacyjnej ultrasonografii dopplerowskiej można zmierzyć wskaźnik oporu, który jest odwrotnie proporcjonalny do przepływu krwi. U starszych niemowląt z ustalonym wodogłowiem wskaźnik oporu przepływu krwi w mózgu okazał się dobrym wskaźnikiem zwiększonego ciśnienia wewnątrzczaszkowego.[3] Jednak w artykule przeglądowym mocno zakwestionowano wartość samych wskaźników Dopplera w przewidywaniu zwiększonego ciśnienia wewnątrzczaszkowego.[4] W niedawno opublikowanym artykule wskaźnik oporu tętnicy przedniej mózgu znacznie się zmniejszył po drenażu płynu mózgowo-rdzeniowego u niemowląt z PHH. [5] Chociaż ultrasonografia dopplerowska jest łatwa do wykonania, jej rola w wykrywaniu istotnych zmian w perfuzji mózgowej związanych ze zwiększoną objętością płynu mózgowo-rdzeniowego i poszerzeniem komór nie została jeszcze ustalona.

Spektroskopia w bliskiej podczerwieni (NIRS) to przenośna, nieinwazyjna technika stosowana do pomiaru regionalnego nasycenia tlenem krwi mózgowej. NIRS został wykorzystany do oceny wpływu pozycji głowy [7] i ciała [8] na hemodynamikę mózgową u wcześniaków oraz wpływu niektórych zabiegów, takich jak podawanie środka powierzchniowo czynnego [9] i odsysanie, na wentylację konwencjonalną lub wentylację o wysokiej częstotliwości. 10] Pomiar NIRS utlenowania mózgu i hemodynamiki wykazuje upośledzenie u noworodków zagrożonych poważnym niedokrwieniem mózgu.[11] U wcześniaków z PHH aspiracja płynu mózgowo-rdzeniowego wiązała się ze znacznym wzrostem perfuzji mózgowej, objętości krwi mózgowej i metabolizmu oksydacyjnego.[12,13] W małym zwierzęcym modelu ostrego wodogłowia pomiar NIRS globalnego mózgowego przepływu krwi przy użyciu tlenu jako znacznika był silnie skorelowany z mózgowym przepływem krwi mierzonym za pomocą radioaktywnych mikrosfer w szerokim zakresie podwyższonego ciśnienia wewnątrzczaszkowego. Wraz ze wzrostem ciśnienia wewnątrzczaszkowego zmniejszał się pomiar NIRS i bezwzględny pomiar mózgowego przepływu krwi. Perfuzja mózgowa mierzona metodą NIRS wydaje się bezpośrednio odzwierciedlać bezwzględny mózgowy przepływ krwi i jest wystarczająco czuła, aby wykrywać istotne zmiany w perfuzji mózgowej, które pojawiają się podczas opróżniania płynu mózgowo-rdzeniowego u niemowląt z PHH.

EEG ze zintegrowaną amplitudą (aEEG) jest urządzeniem służącym do nadzoru neurologicznego. Korowa aktywność elektryczna jest przekształcana w pojedynczy sygnał, który reprezentuje ogólną elektrokorową aktywność tła mózgu. W szczególności można ocenić górne i dolne marginesy napięcia oraz amplitudę śledzenia i obecność aktywności napadowej. Ponadto można ocenić obecność cykli snu i czuwania, rytmicznych sinusoidalnych zmian amplitudy. Niemowlęta > 34 tygodnia ciąży mają przewidywalne wzorce aEEG. Sygnał zależy od wieku ciążowego i poporodowego, a także opisano standardy dla wcześniaków.[15,16] W opisie przypadku 2 wcześniaków z PHH wykazało nieprawidłowe cykle snu i czuwania oraz znacznie zmniejszoną aktywność elektryczną mózgu ze wzrostem powiększenia komór przed klinicznymi objawami zwiększonego ciśnienia wewnątrzczaszkowego. U jednego niemowlęcia aEEG znormalizowało się po założeniu zastawki VP.[17] Do chwili obecnej nie ma badań klinicznych dotyczących wpływu aspiracji płynu mózgowo-rdzeniowego na aEEG u wcześniaków z PHH.

Biomarkery urazów mózgu zostały wykorzystane do przewidywania ciężkości urazu i długoterminowych wyników, identyfikacji pacjentów wcześnie zagrożonych złymi wynikami neurologicznymi oraz oceny skuteczności interwencji terapeutycznych. Wykazano, że enolaza specyficzna dla neuronów (NSE), marker uszkodzenia neuronów, oraz S100B, wydzielany przez astrocyty i marker uszkodzenia gleju/neuronów, są zwiększone u dzieci po urazowym uszkodzeniu mózgu.[18] U wcześniaków z PHH, S100B i glejowe białko fibrylarne (GFAP), białko strukturalne w astrocytach, były znacząco podwyższone u tych niemowląt, które miały uszkodzenia miąższu mózgu i słabe wyniki neurologiczne. Te biomarkery są szybko metabolizowane, a zatem ciągłe podwyższenie wskazywałoby na trwające uszkodzenie. Transformujący czynnik wzrostu beta (TGF-β), wytwarzany przez fibroblasty i uwalniany do płynu mózgowo-rdzeniowego po urazie, stymuluje produkcję zewnątrzkomórkowego białka, które może powodować PHH z powodu trwałej przeszkody w przepływie płynu mózgowo-rdzeniowego. Cytokina IL-6 jest markerem stanu zapalnego. Nie ma badań podłużnych dotyczących wpływu aspiracji płynu mózgowo-rdzeniowego na te markery uszkodzenia mózgu u wcześniaków z PHH.