Övervakning av nekrotiserande enterokolit hos för tidigt födda barn

I denna 5-åriga studie utökar vi vår tidigare genomförbarhetsstudie för att testa hypotesen att nyfödda med mycket låg födelsevikt (VLBW) som utvecklar nekrotiserande enterokolit (NEC) kan detekteras på ett tillförlitligt sätt tidigt i processen med bredbandsoptisk spektroskopi känslig för förändringar i perfusion av tarmen. Sådana perfusionsförändringar resulterar i regional vävnadshypoxemi, som vi har visat vara detekterbar genom kombinerad bredbandsoximetri för synlig/nära-infraröd vävnad, en realtidsmetod som kan bedöma tillräckligheten av syresättning av djup vävnad. Till en början kommer detta att vara en endast optisk enhet; att sedan kombinera det med ultraljud kommer att studeras i årskurs 2-5, först på bänken och sedan på intensivvårdsavdelningen.

Nekrotiserande enterokolit (NEC) är den vanligaste livshotande kirurgiska nödsituationen på neonatal intensivvårdsavdelning [ ]. NEC är en multifaktoriell (infektiös, inflammatorisk och ischemisk) sjukdom i mag-tarmkanalen hos nyfödda och nyfödda. Slutresultatet är slemhinneskada och/eller transmural nekros i tarmen. För närvarande finns det inget test för att diagnostisera NEC i de tidiga stadierna av sjukdomen, innan de senare och olycksbådande kliniska tecknen uppträder. Dödligheten av NEC varierar från 10 % till 50 %, närmar sig 100 % för nyfödda med allvarliga former av sjukdomen som kännetecknas av nekros av full tjocklek i tarmen, följt av bristning och sepsis.

Nittio procent av NEC-fallen inträffar hos spädbarn födda före 36 veckors graviditetsålder, och förekommer hos upp till 10 % av alla nyfödda med mycket låg födelsevikt (VLBW, <1500g) [ ]. En diagnos av NEC ökar vårdtiden på NICU med 22-60 dagar och ökar de totala sjukhusavgifterna med $76 000 - $186 000 per fall [ ]. Slutligen ådrar nyfödda som återhämtar sig från NEC ofta ytterligare allvarliga komplikationer (undernäring, leverdysfunktion). NEC som kräver operation medför ökad risk för cerebral pares, kognitiv eller psykomotorisk funktionsnedsättning, eller båda.

Upprepade försök att använda kliniska tecken för att tillförlitligt identifiera nyfödda med största sannolikhet att utvecklas till svår NEC har misslyckats. Bredbandsoximetri verkar erbjuda en lösning. Utvecklad av PI och andra, är bredbandsoximetri känslig för ischemi. Det skiljer sig från typiska nära-infraröd spektroskopi (NIRS) metoder som i allmänhet bara använder 2-4 våglängder genom att bredbandsoximetri mäter hundratals våglängder. Bredbandsansatser har visat betydligt snävare normala intervall, lägre brus och bättre reproducerbarhet in vivo. Vidare misslyckas typiska NIRS att ta hänsyn till förändringar i vatten, fett, blodvolym och avföring, vilka alla kan påverka syresättningsmätningar om de inte specifikt redovisas, vilket gör NIRS opålitligt för kvantitativa studier av tarmen. Däremot visade vi i vår just avslutade 1-åriga genomförbarhetsstudie R43 att NEC kan upptäckas med bredbandsmetoder. Frågan kvarstår: hur kommer denna nya enhet att fungera kliniskt i en multicenterstudie? Genom att införliva bredbandsoximetriövervakning i hanteringen av VLBW-nyfödda kan vi upptäcka NEC i dess tidigaste skeden och förhindra den kaskad som leder till tarmnekros. Framgång bör snabbt leda till klinisk användning, som detta team tidigare har utvecklat, fått FDA-godkännande för och kommersialiserat två biomedicinska apparater.