Wykrywanie niedokrwienia mózgu za pomocą nieinwazyjnego monitora optycznego neurometabolicznego (NNOM)

Wielu pacjentów w stanie krytycznym jest przyjmowanych do szpitala bez zawału tkanki mózgowej, a jednak po okresie niezwykle intensywnej i kosztownej opieki w stanie krytycznym pacjenci są wypisywani z nową martwą tkanką mózgową nabytą w szpitalu, z towarzyszącą niepełnosprawnością na całe życie lub śmiercią mózgu . Sytuacja ta wynika z krytycznej bariery braku prostych przyłóżkowych metod monitorowania mózgowego przepływu krwi (CBF) i jego adekwatności podczas progresji wtórnego uszkodzenia mózgu po urazie. Jest to ważne ze względu na oczekiwanie, że spadki CBF w niebezpiecznym nadmiarze spadków tempa metabolizmu tlenu w mózgu (CMRO2), jeśli zostaną wcześnie wykryte, mogą być leczone w celu uniknięcia zawału mózgu. Kliniczne przykłady tego problemu, wśród wielu innych, obejmują obrzęk po udarze niedokrwiennym, przekrwienie lub okluzję po trombolizie, skurcz naczyń po SAH, przekrwienie i oligemię nadciśnienia wewnątrzczaszkowego po urazowym uszkodzeniu mózgu lub udarze, globalne niedokrwienie związane z ICH oraz oligemia wewnątrz i po endarterektomii tętnicy szyjnej i hiperperfuzji.

Lekarze intensywnej opieki potrzebują przyłóżkowego monitora CBF połączonego z CMRO2. Dane CMRO2 pozwolą określić adekwatność CBF, ponieważ czasami spadki CBF są po prostu zgodne ze zmianami w CMRO2. Brak takiej możliwości monitorowania spowodował, że klinicyści podejmowali często nieprzydatne decyzje terapeutyczne ukierunkowane na nieneurologiczne punkty końcowe, np.

Rozproszona spektroskopia korelacyjna (DCS) i dyfuzyjna spektroskopia optyczna (DOS) to obiecujące techniki optyczne NNOM opracowywane w UPenn (Dr. Arjun Yodh), który może dostarczać przyłóżkowe ilościowe informacje o CBF, CMRO2 i frakcji ekstrakcji tlenu (OEF). Określenie zdolności do wykrywania warunków beztlenowych, zgodnie z propozycją badaczy, umożliwi zindywidualizowane pomiary CBF, CMRO2 i OEF oraz ukierunkowaną na mózg optymalizację terapii przez opiekunów przyłóżkowych. To ostatecznie przyczyni się do znaczącej zmiany w sposobie praktykowania opieki neurokrytycznej, polegającej na dostosowaniu terapii do neurofizjologicznych, a nie sercowo-naczyniowych/płucnych punktów końcowych. Techniki badawcze UPenn obecnie dostarczają informacji o względnych zmianach ilościowych w CBF i CMRO2 od wartości wyjściowych. Badacze proponują również opracowanie metody pomiaru bezwzględnego CBF i CMRO2 oraz dalszą walidację bezwzględnego CBF w porównaniu z inwazyjnymi technikami termodylucji (ThD) CBF. Dalekosiężnym celem i ogólnym celem badaczy jest zapobieganie śmierci tkanki mózgowej w szpitalu poprzez opracowanie udoskonalonych technik monitorowania przyłóżkowego CBF/CMRO2/OEF (NNOM).