MRI do nieinwazyjnej oceny stresu mózgu

Częstość występowania kraniosynostozy ocenia się na 1/2000 urodzeń. Kraniosynostoza to wada wrodzona, która powoduje, że jeden lub więcej szwów na głowie dziecka zamyka się wcześniej niż normalnie. Czaszka niemowlęcia lub małego dziecka składa się z płytek kostnych, które umożliwiają wzrost czaszki. Granice, na których przecinają się te płytki, nazywane są szwami lub liniami szwów. Wczesne zamknięcie szwu powoduje, że główka dziecka jest nieprawidłowo ukształtowana.

Oryginalne wkłady dr Paula Tessiera wraz z postępem technologicznym (ulepszone znieczulenie pediatryczne, sztywne mocowanie, resorbowalne płytki, techniki endoskopowe i dystrakcja) znacznie poprawiły leczenie chirurgiczne tych pacjentów w ciągu ostatnich 40 lat.

Podstawowym wskazaniem do leczenia operacyjnego pacjentów z kraniosynostozą jest zapobieganie lub leczenie podwyższonego ciśnienia wewnątrzczaszkowego (ICP) i unikanie zaburzeń neurologicznych. Uważa się, że zwiększone ICP wynika z ograniczonej przestrzeni dla wzrostu mózgu spowodowanej zmniejszoną objętością sklepienia czaszki. Wtórnym wskazaniem chirurgicznym jest normalizacja kształtu głowy w celach kosmetycznych.

Literatura jest ograniczona na temat związku między kraniosynostozą a ICP. Najszerzej opisywane badanie zostało przeprowadzone przez Reniera i współpracowników. U 75 pacjentów wykonano przedoperacyjne monitorowanie ICP za pomocą czujnika zewnątrzoponowego. Zidentyfikowali, że ICP było prawidłowe w jednej trzeciej przypadków, wyraźnie podwyższone w jednej trzeciej i graniczne w jednej trzeciej. Doradzając pacjentom, lekarze zgłaszają 13% wzrost ICP w przypadku synostozy pojedynczego szwu i 42% w przypadku synostozy wielu szwów. Jednak autorzy zastosowali wartości normatywne ICP dla dorosłych (normalne poniżej 10 mmHg i podwyższone powyżej 15 mmHg). Stwierdzono, że normalne ICP u dzieci i niemowląt jest bliższe 6 mmHg.

Ze względu na inwazyjność testu, przedoperacyjne monitorowanie ICP nie jest rutynowo wykonywane w celu podjęcia decyzji, czy konieczna jest naprawa operacyjna. Opisano inne pośrednie oznaki zwiększonego ciśnienia wewnątrzczaszkowego (np. wygląd czaszki poobijanej miedzią na zwykłym filmie, obrzęk tarczy nerwu wzrokowego, porównanie objętości wewnątrzczaszkowej z danymi normatywnymi), ale nie są one wiarygodne. Obecnie standardem postępowania jest chirurgiczne leczenie wszystkich pacjentów z kraniosynostozą.

Chociaż obecnie nie jest możliwe bezpośrednie zmierzenie ICP, możemy być w stanie pośrednio zbadać wpływ ograniczenia wzrostu na rozwój mózgu. Nie opisano metabolicznych konsekwencji bezpośredniego obciążenia mechanicznego i globalnego niedokrwienia mózgu w kraniosynostozie. Naszym celem jest ocena częstości występowania defektów metabolicznych u pacjentów z kraniosynostozą za pomocą technik obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MR).

Do tego pilotażowego badania zostanie włączonych do dwudziestu pacjentów z kraniosynostozą lub innymi nieprawidłowościami, takimi jak wodogłowie, które są związane ze zwiększonym ciśnieniem w czaszce. Badacze uzyskają kilka pomiarów metabolizmu mózgowego przed operacją. Spektroskopia MR (MRS) zostanie wykorzystana do określenia stężeń N-acetyloasparaginianu (NAA) i mleczanu. NAA jest bardzo czułym markerem uszkodzenia mózgu, a obecność mleczanu może wskazywać na upośledzony metabolizm. Zmierzymy ekstrakcję tlenu w całym mózgu (OEF) za pomocą metody mapowania pola magnetycznego. Podwyższony OEF jest kluczowym wskaźnikiem upośledzonej perfuzji. Mózgowy przepływ krwi (CBF) będzie mierzony za pomocą sekwencji znakowania spinów tętniczych (ASL), co pozwoli na bezpośredni pomiar niedoborów perfuzji. Uzyskamy również dane dotyczące łączności funkcjonalnej za pomocą sekwencji rfcMRI, która jest wrażliwa na opóźnienie rozwojowe. Na koniec zostanie również wykonana sekwencja skanera, która mierzy przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego jako marker ciśnienia wewnątrzczaszkowego.

Wyniki zostaną również porównane z niezidentyfikowanymi danymi normatywnymi dotyczącymi wieku i płci. Te grupy kontrolne zostaną zrekrutowane w klinice chirurgii plastycznej i/lub wykorzystane zostaną zdeidentyfikowane dane pochodzące od normalnych osób z innego badania. Analiza danych OEF i ASL zostanie przeprowadzona przez dr Dustina Ragana i dr McKinstry z Washington University w St. Louis.