Anatomia Cerebral, Hemodinâmica e Metabolismo

As lesões de ventrículo único (VS) são a principal causa de morbidade e mortalidade por doença cardíaca congênita (DCC) nos Estados Unidos. A cirurgia paliativa definitiva é a operação de Fontan modificada, na qual o retorno venoso sistêmico é direcionado diretamente para as artérias pulmonares. A reconstrução cirúrgica é realizada em etapas ao longo de alguns anos, que inclui a "Fase I" e hemiFontan ou operações de Glenn bidirecionais. Essas crianças são conhecidas por terem maiores déficits de neurodesenvolvimento (ND) do que a população em geral e outras formas de CHD. Por exemplo, um estudo do Children's Hospital of Philadelphia revelou que, aos 9 anos de idade, 1/3 recebia algum tipo de educação especial; o quociente de inteligência mediano (QI) foi de 86 com retardo mental em 18%. Um componente para o resultado final do ND é o fluxo sanguíneo cerebral (CBF). Dados preliminares em SV na literatura em todas as faixas etárias e estados de doença múltipla sugerem que o CBF está relacionado ao ND; uma revisão recente de 25 estudos confirma isso. Outro componente do desfecho ND são as lesões cerebrais anatômicas. Os dados preliminares de um estudo atual do NIH sobre o estudo do CBF sugerem uma ligação entre o CBF e as lesões cerebrais (a diminuição do CBF está associada a mais lesões cerebrais), tecendo uma interação complexa que leva ao resultado final do ND. Há uma necessidade premente de compreender o CBF e as lesões cerebrais no que se refere ao ND da infância; esse estágio de crescimento rápido pode ser especialmente importante para a função cognitiva final, tendo não apenas um impacto humanístico/social, mas também um grande impacto econômico.

Dados de uma concessão anterior do NIH que terminou em novembro de 2014 indicam que o CBF em pacientes com SV muda ao longo das cirurgias em etapas e nas 2 primeiras etapas, sob condições de estresse, como hipercapnia; além disso, a análise inicial dos dados também sugere uma diferença nas anormalidades cerebrais. Essas crianças estão especialmente em risco de CBF alterado e anormalidades cerebrais com sua fisiologia em mudança. No Estágio I, está presente uma fisiologia de "fluxo" criada pelo shunt aortopulmonar, potencialmente causando um "roubo" da circulação cerebral. Na 2ª fase (ex. hemiFontan), as circulações cerebral e pulmonar estão conectadas direta e exclusivamente em série uma com a outra; O sangue aórtico flui para o cérebro e depois diretamente para os pulmões através da veia cava superior. Após a conclusão do Fontan, as pressões venosas cerebrais a jusante são elevadas. Finalmente, os pacientes com VS desenvolvem colaterais aortopulmonares (APC) em todos os estágios e outro projeto de pesquisa em andamento encontrou uma forte correlação inversa entre o CBF e o grau de fluxo do APC, colocando ainda mais o CBF da VS em risco.

Em outro estudo, a ressonância magnética (MRI) foi utilizada para medir o fluxo sanguíneo e visualizar a anatomia cerebral por contraste de fase MRI rotulagem do spin arterial e imagens anatômicas, como sequências ponderadas em T1 e imagens por tensor de difusão. A RM utilizando susceptometria (oximetria) recentemente desenvolvida por um investigador nesta renovação, também pode quantificar a taxa metabólica cerebral de consumo de oxigênio (CMRO2). Essa combinação de recursos de ressonância magnética oferece uma oportunidade única de avaliar a anatomia cerebral, a hemodinâmica e o metabolismo do oxigênio no mesmo estudo; ao combinar isso com o teste de ND, este estudo está preparado para vincular os dois na esperança de não apenas entender a função cognitiva, mas também intervir positivamente no resultado do ND. Uma avaliação abrangente da anatomia e função do cérebro ligada a resultados de ND nunca foi relatada em nenhum grupo de pacientes nem com a utilização de medidas em 2 pontos no tempo.

Este é um estudo prospectivo de centro único de pacientes com VS e busca relacionar anatomia cerebral, hemodinâmica e CMRO2 com resultado de ND usando outra coorte de pacientes obtida em um estudo anterior como base e utilizando dados de 2 pontos de tempo (concessão original e renovação). Essa abordagem, juntamente com o uso da reatividade ao dióxido de carbono (CO2) cerebral e CMRO2, são os principais pontos fortes deste estudo. Elucidar esses fatores pode levar a modificações no manejo (por exemplo, momento da cirurgia) e identificar crianças em risco cognitivo para implementar intervenção precoce e possivelmente melhorar o resultado do ND.