Fetoskopisk reparation av isolerad fetal ryggmärgsbråck

Spina bifida är en medfödd anomali som beror på ofullständig stängning av neuralröret mellan 22 och 28 embryologiska dagar. Dess förekomst är cirka 2-4 fall per 10 000 födslar, och det anses vara den vanligaste medfödda anomalien i centrala nervsystemet som är förenlig med livet (CDC). Öppen ryggmärgsbråck kan uppträda som en platt defekt utan hölje (myeloschisis), den kan ha ett membranhölje (meningocele), eller vätskan kan extruderas i en vätskefylld säck (myelomeningocele eller MMC). Spina bifida kan leda till livslånga följdsjukdomar som är resultatet av ytterligare förolämpning av nervsystemet som uppstår under fosterlivet som en konsekvens av anomali i ryggmärgen. Nedåtgående förskjutning av hjärnstammen resulterar i bakhjärnsbråck och Chiari II-missbildningen under fosterlivet, vilket leder till icke-kommunicerande hydrocefalus. Samtidigt leder intrauterin skada på exponerade neurala element till neurologisk dysfunktion.

Trots förbättrad vård och teknik är 2-årsöverlevnaden för drabbade individer 75 %. Behovet av ventrikuloperitoneal shunting för hydrocefali är relaterat till nivån av lesionen och varierar mellan 88-97 % för torakolumbala lesioner. Shuntplacering i sig är förknippat med komplikationer som obstruktion, infektion och förskjutning som kräver upprepade shuntrevisioner redan under det första levnadsåret. Majoriteten (75 %) av patienterna med hydrocefali har röntgenologiska tecken på Arnold-Chiari II-missbildningen (bakhjärnsbråck, abnormiteter i hjärnstammen och små posteriora fossa), som är förknippade med symtom på apné, sväljsvårigheter, quadripares, balansproblem, och koordinationssvårigheter. Lesionsnivån korrelerar också med den funktionella motoriska nivån; i allmänhet ökar frekvensen av att vara rullstolsbunden från 17 % i sakrala lesioner till 90 % av patienter med lesioner på bröstnivå. Nästan 90 % av spädbarn med ryggmärgsbråck behöver ingripande för en fotdeformitet för att tillåta viktbärande aktiviteter. Tarm- och urinvägskomplikationer är vanliga, och även om barn med ryggmärgsbråck kan uppnå normal intelligens löper de risk för neurokognitiva och språkliga svårigheter som kan påverka skolprestationer och förmågan att leva självständigt. De förvärvade funktionsnedsättningarna tenderar att öka i vuxen ålder och tillskrivs en hög andel oväntade dödsfall. Sammantaget är den vanligaste formen av ryggmärgsbråck MMC associerad med hydrocefali, förlamning av nedre extremiteter och dysfunktion av tarm och urinblåsa.

Det ultimata neurologiska underskottet som uppstår med MMC som etableras vid födseln tros härröra från två mekanismer. För det första finns det en anatomisk abnormitet hos en relativt normal ryggmärg som sedan blir sekundärt skadad av den intrauterina miljön genom exponering för fostervatten, direkt trauma, hydrodynamiskt tryck eller en kombination av dessa. Denna "tvåträffshypotes" är baserad på observationen att progressiv neurologisk skada utvecklas hos foster med MMC när graviditeten fortskrider och resulterar i irreversibel neurologisk skada vid födseln. Den potentiella förmågan att lindra sekundär skada orsakad av exponering för uteromiljön gav upphov till konceptet med fosterkirurgi för MMC-reparation.

Den prenatala diagnosen MMC med Chiari II-missbildning kan fastställas med ultraljud i nästan alla fall mellan 14-20 graviditetsvecka, och under andra trimestern är diagnosen 97 % känslig och 100 % specifik. Följaktligen kan potentiella kandidater för prenatal reparation identifieras tidigt i graviditeten, vilket ger tillräcklig tid för detaljerad anatomisk utvärdering, genetisk upparbetning och multidisciplinär patientrådgivning.

På grund av den livslånga sjukligheten som är förknippad med tillståndet och förmågan att exakt ställa en prenatal diagnos av ryggmärgsbråck, uppfanns idén om in-utero kirurgi för att förbättra resultaten. Tidiga djurstudier och efterföljande humanpilotstudier lade grunden för Management of Myelomeningocele Study (MOMS-studie). Medan djurmodellerna stödde konceptet med tvåträffsteorin och principen om förbättrad neurologisk funktion efter reparation i livmodern, kunde dessa fynd inte direkt extrapoleras till mänsklig tillämpning. National Institutes of Health (NIH) sponsrade den multicenter randomiserade MOMS-studien som jämförde resultaten mellan prenatal MMC-reparation med standard postnatal behandling. Prenatal MMC-reparation utfördes mellan 19-25 6/7 veckors graviditetsålder. Fostrets reparation innebär en två till tre lager förslutning som liknar neonatal kirurgi. Den neurala plakoden dissekeras skarpt från den omgivande vävnaden. Dura- och myofasciella flikarna återapproximeras sedan över den neurala plakoden. En löpsutur används sedan för att stänga huden. Täckningen måste vara helt "vattentät" för att förhindra läckage av cerebrospinalvätska genom MMC-defekten som leder till bakhjärnsbråck för att förhindra fostervattenexponering som skadar neurala vävnader i MMC-defekten. Livmodern stängdes i två lager (löpande stängning och avbrutna suturer) och täcktes sedan med en omentalflik. Efter prenatal MMC-reparation förblev patienterna nära fosterkirurgin tills förlossningen med kejsarsnitt.

Studien visade att prenatal MMC-reparation var associerad med en signifikant lägre hastighet av shunting och bakhjärnsbråck och gav bättre motoriska resultat. I den prenatalkirurgiska gruppen var den funktionella motoriska nivån bättre med två eller fler nivåer från anatomisk nivå hos 32 % och bättre med en nivå hos 11 % jämfört med 12 % respektive 9 %.

De största riskerna med prenatal kirurgi för fostret inkluderar korioamniotiska membranseparation (26 % vs. 0 %, p < 0,001), spontana membranbrott (46 vs. 8 % p < 0,001) och spontant för tidigt värkarbete med för tidig födsel (38 mot 14 %, sid

Prenatal MMC-reparation är associerad med betydande risker för modern, inklusive lungödem (6 %) och blodtransfusion vid förlossningen (9 %). Hysterotomiförtunning observerades hos 25 % av kvinnorna och livmoderavfall och 1 % av kvinnorna. Kvinnor löper dessutom en risk på 14 % för ärravbrott i framtida graviditeter och kräver undantagslöst förlossning med kejsarsnitt. Orsaken till den ökade förekomsten av dessa komplikationer är relaterad till arten av det öppna fosteringreppet, som involverar ett mångfacetterat invasivt tillvägagångssätt inklusive maternell laparotomi, stor hysterotomi med livmoderkantshäftning och öppen fosterreparation av ryggmärgsbråck som kan involvera manipulation och exponering av fostret under en betydande tid. Ändå visade MOMS-studien betydande foster- och neonatal nytta. Även om riskerna för modern är betydande, har prenatal MMC-reparation antagits som en accepterad vårdstandard i hela USA.

Foster endoskopisk kirurgi har utvecklats snabbt under de senaste decennierna och många fosterterapicenter kan nu utföra ett antal intrikata ingrepp inuti livmodern. Eftersom fetoskopi erbjuder ett mindre invasivt terapeutiskt alternativ än öppen fosterkirurgi, har det gjorts flera ansträngningar för att utveckla denna teknik för MMC-reparation med målet att duplicera de fördelaktiga fostereffekterna samtidigt som man undviker den signifikanta morbiditeten hos modern. Experimentell erfarenhet från djur och människor med fetoskopisk reparation av MMC har rapporterats, vilket visar möjligheten att täcka defekten med ett plåster, tätningsmedel eller genom fullständig reparation. Dessa fetoskopiska reparationer utförs vanligtvis med minst två portar. På grund av de komplexa kirurgiska manipulationerna, särskilt när plåsterförslutningar utförs, är operationstiderna långa och är förknippade med betydande obstetriska sjukdomar.

En manöver förknippad med förbättrad förmåga att utföra en fetoskopisk reparation är intrauterin insufflation med koldioxid. Detta ger ett torrt arbetsområde för kirurgen att utföra stängningen. Fosterterapiteamet vid Johns Hopkins Center for Fetal Therapy har tidigare använt intrauterin koldioxid (CO2) insufflation i situationer där en torr operationsmiljö krävdes. Senast beskrevs en tvåportsteknik för fetoskopisk MMC-reparation under CO2-insufflation av Baylor College of Medicine/Texas Children's Fetal Center med hjälp av den externa metoden. Denna teknik använder en laparotomi för att exteriorisera livmodern, som sedan kan placeras för åtkomst med två kirurgiska portar oavsett placentaplatsen. Efter CO2-inblåsning och fosterbedövning utförs MMC-reparationen efter skarp dissektion av plakoden med hjälp av en madrasssutur. Detta tillvägagångssätt är utformat för att minska moderns obstetriska risker och samtidigt bevara fostrets fördelar.

Tekniken använder lågtrycks uterus CO2-utvidgning vid 8-12 mmHg. Dessutom är avsevärt snabbare reparation av neuralröret möjlig på grund av förbättrad tillgång till fostret, förmågan att manipulera fostret till den önskade positionen och överlägsen portplacering till följd av den exterioriserade moderns livmodern. Som ett resultat krävs endast två portar och dessa kan sys in i livmodern vilket tillåter en stängd tätning och minimerar gasläckage. Slutligen, de senaste framstegen inom kirurgiska instrument med liten diameter (Storz 1,5 - 3 mm kirurgiska set) gör att en fullständig kirurgisk reparation kan utföras via ett fetoskopiskt tillvägagångssätt.

Syftet med den aktuella studien är att utvärdera genomförbarheten av att utföra fetoskopisk ryggmärgsbråck vid Johns Hopkins Hospital och fostrets och moderns resultat efter detta tillvägagångssätt.