Espectroscopia de infravermelho próximo funcional multicanal resolvida no tempo para prevenção de lesão cerebral perioperatória

O AVC perioperatório é uma complicação significativa após a cirurgia. Infelizmente, o AVC encoberto ocorre em um em cada quatorze pacientes idosos após cirurgia não cardíaca e está associado a um risco aumentado de declínio cognitivo a longo prazo. Além disso, o AVC manifesto perioperatório está associado a um aumento de 8 vezes na mortalidade perioperatória, prolongamento do tempo de internação e diminuição da qualidade de vida. Para cirurgia do ombro realizada na posição de cadeira de praia, devido à hipotensão sistêmica e redução da pressão de perfusão cerebral, eventos de dessaturação cerebral e autorregulação cerebral prejudicada podem ocorrer em até 80% dos pacientes. A maioria dos AVC perioperatórios em cirurgias não cardíacas é isquêmica e está relacionada à hipoperfusão cerebral. É importante ressaltar que a hipoperfusão cerebral é potencialmente modificável com medidas simples, como o aumento da pressão arterial (PA) sistêmica, se a isquemia cerebral for identificada precocemente. No entanto, a hipertensão deliberada não é isenta de riscos e atualmente não existe um monitor eficaz que possa detectar a hipoperfusão cerebral durante a cirurgia.

A oxigenação cerebral tem sido usada clinicamente como uma medida de perfusão cerebral adequada durante a cirurgia. Um ensaio clínico inicial da Western descobriu que o monitoramento da oxigenação cerebral estava associado a menos casos de disfunção de órgãos importantes em pacientes de cirurgia cardíaca. Apesar desse achado inicial promissor, os oxímetros cerebrais comerciais atuais apresentam várias limitações que impedem o neuromonitoramento perioperatório confiável, incluindo a inespecificidade devido à contaminação do sinal do tecido extracerebral, especialmente durante a administração de vasoconstritores ou hipotermia. Além disso, os oxímetros cerebrais comerciais atuais possuem apenas dois canais para monitorar as regiões do lobo frontal (isto é, o território da artéria cerebral anterior). Essa estratégia de monitoramento assume que a oxigenação cerebral é homogênea em diferentes regiões do cérebro, de modo que as medições das regiões do lobo frontal possam ser usadas clinicamente para representar a adequação da oxigenação global do cérebro. Essa cobertura espacial limitada pode resultar em AVC não detectado, apesar de os pacientes apresentarem oxigenação cerebral aparentemente normal nas regiões frontais durante a cirurgia. O atual projeto de pesquisa emprega tr-fNIRS multicanal para abordar essas limitações, com o objetivo de detecção e prevenção oportunas de lesão cerebral isquêmica.

O tr-fNIRS multicanal (espectroscopia funcional de infravermelho próximo resolvido no tempo (tr) (fNIRS) (tr-fNIRS)) é uma tecnologia emergente de imagem cerebral que foi originalmente desenvolvida para explorar mudanças na oxigenação cerebral geradas pela atividade neuronal cortical durante vários tarefas cognitivas, como fala, funções sensoriais e motoras e emoção. Isso ocorre porque o tr-fNIRS pode medir essas mudanças sutis de oxigenação cerebral em milissegundos (até 100 ms) que acompanham a neuroativação, como o toque do dedo. Os investigadores construíram vários dispositivos tr-fNIRS e têm a experiência de adaptar o dispositivo tr-fNIRS de cobertura total da cabeça ao neuromonitoramento perioperatório. Além disso, o tr-fNIRS opera enviando pulsos curtos (picossegundos) de luz para a cabeça e mede com precisão o tempo de viagem de cada fóton no tecido. Como há uma equivalência entre tempo e distância, os fótons detectados logo após o pulso sondaram apenas as camadas extracerebrais (couro cabeludo e crânio), enquanto os fótons detectados muito tempo depois (1-2 ms) do pulso penetraram profundamente no cérebro tecidos. Os investigadores demonstraram recentemente que esta abordagem reduz as contaminações de sinal das camadas extracerebrais de 80% com os atuais dispositivos NIRS comerciais para menos de 8% com tr-fNIRS. Neste estudo, os pesquisadores empregarão um dispositivo tr-fNIRS de última geração com cobertura total da cabeça para monitorar todo o cérebro, em vez de apenas selecionar regiões (como as capacidades limitadas dos oxímetros cerebrais atuais) no perioperatório contexto. Juntamente com algoritmos de análise internos, o tr-fNIRS de cobertura total da cabeça pode detectar regiões cerebrais específicas em risco de lesão isquêmica com alto grau de certeza devido à maior resolução espacial (em cm) e menos contaminação de sinal do tecido extracerebral.

Todos os participantes do estudo serão recrutados e consentidos de acordo com as diretrizes éticas locais. Para todos os participantes do estudo, o manejo cirúrgico e anestésico dos pacientes será conduzido de maneira padrão e não será alterado neste estudo. A exceção é que o tr-fNIRS será usado para monitorar a oxigenação cerebral regional desde a indução da anestesia até a conclusão da cirurgia. Os cirurgiões, anestesiologistas e enfermeiros não terão acesso ao monitor/medidas durante o procedimento. Nenhuma intervenção será administrada com base nos resultados do tr-fNIRS.