Kombinerad intracerebral och jugular bulb mikrodialys

Syfte

Att beskriva förekomsten av cerebral mitokondriell dysfunktion hos komatösa patienter inlagda på Neurointensive Care Unit (NICU) vid Odense Universitetssjukhus och att utvärdera de möjliga sambanden mellan cerebral och jugular bulb-mikrodialys i ett försök att utveckla nya, effektiva och mindre invasiva diagnostiska verktyg för relevanta patientgrupper.

Bakgrund

Kännetecknet för flera allvarliga neurologiska och neurokirurgiska störningar, inklusive allvarlig traumatisk hjärnskada, intrakraniell blödning, hjärninfektion och global hypoxisk skada efter hjärtstopp, är att den primära förolämpningen är utom räckhåll för terapeutisk intervention. Sekundära skador som uppstår under dagarna till veckorna efter den primära förolämpningen är dock mottagliga för förebyggande eller behandling. Inflammation, övergående ischemi, bildning av fria radikaler, cellulär Ca2+-influx och mitokondriell dysfunktion är därför alla exempel på aktuella forskningsämnen inom neurointensivvård.

Forskargruppen har en lång historia av experimentellt och kliniskt arbete inom området cerebral metabolism vid neurokritisk sjukdom. Under de senaste åren har neuroövervakning med cerebral mikrodialys varit ett huvudfokus, liksom mitokondriell dysfunktion som ett möjligt terapeutiskt mål. Under 2004 visade utredarna hur övervakning av SAH-patienter med cerebral mikrodialys kunde förutsäga fördröjd neurologisk försämring/vasospasmrelaterade komplikationer, resultat som bekräftades av senare externa studier. Under 2012 och 2014 har resultat publicerats som visar hur man kan diagnostisera mitokondriell dysfunktion på basis av de biokemiska mönstren för cerebral mikrodialys såväl experimentellt som kliniskt. Kortfattat, ett cerebrokemiskt mönster med förhöjt laktat/pyruvat-förhållande med samtidiga normala eller supranormala nivåer av pyruvat och glukos sett tillsammans med normal vävnadssyreövervakning indikerar mitokondriell dysfunktion. Mitokondriell dysfunktion spelar sannolikt en nyckelroll i försämringen av resultatet vid olika cerebrala patologiska tillstånd, och kan vara mottaglig för farmakologisk intervention.

Mikrodialystekniken bygger på att en tunn sond med ett semipermeabelt membran förs in i påverkad hjärnvävnad och samlar upp interstitiell vätska från ett litet område som omger sonden. Vätskan analyseras för metaboliter, proteiner eller farmakologiska substanser och har tidigare visat sig vara av stort värde för att vägleda intensivvård och prognostisering. Ett problem med tekniken är dock att mätningarna är regionala och begränsade till sondens mycket lilla provtagningsvolym. Ett annat hinder är att tekniken är intrakraniell invasiv.

Mål

I den aktuella prospektiva kohortstudien kommer utredarna att beskriva förekomsten av mitokondriell dysfunktion hos patienter inlagda på NICU med svår subaraknoidal blödning (SAH). Eftersom patienter som lider av SAH ofta har en icke-ischemisk cerebral metabolisk sjukdom, skulle en global cerebral mätning förmodligen vara lika användbar eller mer än en fokal mätning från endast en mycket liten regional hjärnvolym. Utredarna vill utvärdera en ny metod för övervakning, nämligen mikrodialys av cerebral venös bloddränering. Den cerebrala vendräneringen passerar nästan utan undantag genom halslökarna, vänster- eller högersidig majoritet beroende på dominans. Utredarna kommer att jämföra resultat av regionala cerebrala och venösa mätningar för att bekräfta hypotesen att metaboliska störningar i hjärnan speglas i det venösa bloddräneringen i halskulan. En pilotstudie av patienter som genomgår öppen hjärtkirurgi har bekräftat signifikanta skillnader i laktat och pyruvat i arteriellt systemiskt kontra jugulärt venöst blod. Ändå stödjer opublicerade data från denna grupps experimentella modell för grisar möjligheten till global metabolisk venövervakning.

Perspektiv

Om jugular bulb-mikrodialys kan bekräftas ge en tillförlitlig global uppskattning av cerebralt metaboliskt tillstånd kan det vara möjligt att implementera ett nytt, mindre invasivt diagnostiskt verktyg för NICU-patienter. Surrogatåtgärder som används idag som t.ex. NIRS (Near Infrared Spectroscopy) korrelerar dåligt med cerebral metabolisk status.