Investigando a relação entre pressão intracraniana e fluxo sanguíneo cerebral usando espectroscopia de correlação difusa no infravermelho próximo (ICP-CBF)

A Autorregulação Cerebral (CA) é o processo complexo pelo qual o corpo mantém o fluxo sanguíneo constante para o cérebro (fluxo sanguíneo cerebral, FSC) em uma ampla faixa de pressões arteriais médias (PAM), a fim de fornecer oxigenação constante e suprimento nutricional ao tecido cerebral. Ao equilibrar as pressões sanguínea e do líquido cefalorraquidiano (LCR), a CA estabiliza dinamicamente a pressão de perfusão cerebral (PPC) e, portanto, o fluxo sanguíneo. A CA desordenada pode resultar na redução do fornecimento de oxigênio e nutrientes ao tecido cerebral, levando a danos hipóxicos e isquêmicos, resultando em morbidade e mortalidade significativas.

A pressão intracraniana (PIC) elevada está frequentemente associada à falha da AC. Portanto, a PIC é monitorada rotineiramente em pacientes que sofrem de lesão cerebral traumática (TCE) e outras condições que podem resultar em falha da AC. A PIC elevada contribui para a maioria das mortalidades após TCE grave. Todos os sistemas de monitorização da PIC actualmente disponíveis requerem a inserção de um transdutor eléctrico ou pneumático na cavidade craniana, geralmente localizado dentro do parênquima cerebral, mas ocasionalmente no espaço subdural (entre o cérebro e o crânio) ou nos ventrículos. Atualmente, isso é realizado apenas por neurocirurgiões e apresenta um risco pequeno, mas significativo, de hemorragia ou infecção.

A PIC não invasiva e, portanto, a monitorização da AC eliminariam o risco de complicações, poderiam ser utilizadas por todos os profissionais de saúde, alargariam a utilização para fora dos ambientes hospitalares e poderiam alargar a gama de condições que beneficiariam da monitorização da PIC.

Este projeto pilota uma abordagem para expandir nossa compreensão da interação fisiológica básica entre pressão intracraniana, pressão arterial e fluxo sanguíneo cerebral em pacientes adultos internados.

Uma forma recentemente desenvolvida de detecção óptica de infravermelho próximo (NIR), conhecida como Espectroscopia de Correlação Difusa (DCS), oferece uma oportunidade para investigar continuamente o fluxo sanguíneo cerebral à beira do leito. DCS mede o fluxo sanguíneo na microvasculatura do cérebro, determinando um índice de fluxo sanguíneo (BFi).

Uma tecnologia semelhante baseada em espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS), foi recentemente aplicada com sucesso pelo Investigador Chefe na mesma população da mesma maneira que na proposta atual (IRAS ID: 219476, aprovado pelo Leste da Inglaterra - Cambridge Central Research Comitê de Ética (18/EE/0276) em 14/02/19). Portanto, temos uma vasta experiência trabalhando com instrumentos ópticos nesses grupos de pacientes.

Nesta proposta utilizaremos um instrumento de pesquisa DCS customizado. Este instrumento de pesquisa foi projetado para medir o fluxo sanguíneo cerebral microvascular para aplicações em neurociência e pesquisa neurológica. Embora este dispositivo seja um instrumento personalizado, construído com este estudo em mente, baseia-se em tecnologias de investigação estabelecidas e foi testado com sucesso em mais de 20 voluntários saudáveis ​​e numa série de experiências de controlo de qualidade até à data. Ele usa uma sonda óptica montada na testa que contém fontes de luz infravermelha próxima que podem iluminar o tecido cerebral de forma não invasiva e contínua. O caminho da luz dentro do tecido cerebral é modulado pelo fluxo de sangue na microvasculatura cerebral e é finalmente absorvido ou retroespalhado. A luz retroespalhada é coletada em um ponto diferente da sonda.

A interação entre o sangue arterial médio (PAM) (medido por meio de um cateter intra-arterial (parte do atendimento médico normal para pacientes na UTI) ou um dedo não invasivo) e a PIC afeta a morfologia do fluxo pulsátil no microvascular cerebral, portanto, a análise desses sinais em uníssono nos ajudará a entender melhor a relação entre a PIC (que é medida clinicamente), a PAM (que é medida clinicamente) e o fluxo sanguíneo cerebral (que não é). Isto, por sua vez, poderia ajudar a apoiar novas pesquisas sobre o tratamento de lesões na cabeça, nomeadamente regimes de tratamento direcionados à PIC. Em última análise, isto poderia levar a melhorias significativas na mortalidade relacionada com lesões secundárias, no tempo de internamento hospitalar e na redução da incapacidade pós-trauma. Além disso, a natureza não invasiva do monitor pode ampliar a gama de condições médicas que podem se beneficiar do monitoramento da PIC e AC, incluindo acidente vascular cerebral, vigilância de tumores cerebrais, hidrocefalia, atendimento pré-hospitalar de pacientes traumatizados, sistemas anestésicos de rotina e monitoramento de UTI e triagem. de pacientes com cefaleia na atenção primária.

Além disso, se for desenvolvida com sucesso, esta tecnologia será provavelmente extremamente relevante para países de baixo e médio rendimento, onde o acesso a neurocirurgiões (e, portanto, à monitorização da PIC) é extremamente limitado.