icke_invasiv_aICP_tumör (aICPTumor)

Primära hjärntumörer hos vuxna är mindre vanliga än metastaserande tumörer. De vanligaste är glioblastoma multiforme, metastaser, anaplastiskt astrocytom, meningiom, hypofystumörer och vestibulär schwannom. 70 % av tumörerna hos vuxna är supratentoriella. De mest infratentoriella tumörerna är metastaser, schwannom, meningiom, epidermoid, hemangioblastom och hjärnstamgliom. Orsaker till hjärntumörer är genetik, strålning, immunsuppression, virus och kemoterapi.

Kliniskt uppvisar patienter neurologiska störningar som hemipares, kranialnervsbrist eller tecken på förhöjd ICP såsom huvudvärk, illamående, kräkningar, vaksamhetsstörning. Efter klinisk bedömning görs standard MRT med kontrastmedel för att visualisera tumörens storlek och struktur, kontrastupptag, peritumoralt ödem (PTE) och andra radiologiska fynd. Beroende på tumören, storleken och lokaliseringen måste den fortsatta proceduren definieras med antingen kirurgisk resektion, observation, andra adjuvanta terapier. Oftast behövs en histologisk diagnos för att känna till tumörbiologin och ställa in kompletterande behandling.

Hos patienter med hjärntumörer med masseffekt och peritumoralt ödem med konsekutiv mittlinjeförskjutning övervägs vanligtvis ökat intrakraniellt tryck (ICP). Under expansionen av en intrakraniell massalesion sker initialt en minimal ökning av ICP, men när kompensationskapaciteten förbrukas blir volymtryckskurvan snabbt brantare, och genom ytterligare expansion av massan resulterar en tydlig ökning av ICP.

Supratentoriella tumörer kan ge betydande masseffekt i hjärnan. I vissa tumörtyper, särskilt metastaser, höggradiga gliom och meningeom, kan betydande peritumoralt ödem som leder till förhöjt intrakraniellt tryck vara associerat. I fall av infratentoriella tumörer med eller utan ödem beror tidigare klinisk dekompensation med hydrocefalus, ökad ICP och nedåtgående bråck oftare på minskat utrymme inom bakre fossa. Inom den slutna beniga kraniet leder volymökning, såsom tumör med tillhörande ödem eller blödning, ischemi, ocklusion av venös perfusion eller hydrocefalus till en ökning av ICP och sekundär skada på den normala hjärnan. PTE orsakas i synnerhet av vasogent ödem, men även cellgiftsödem, tumörrelaterat tryck, arteriell blodtillförsel, venös stockning och utsöndring av angiogena faktorer såsom vaskulär endoteltillväxtfaktor (VEGF). VEGF, Aquaporin-4 (AQP4), cyklooxygenas-2 (COX-2) och kväveoxid (NO) inducerar dysfunktion av tight junction-proteiner som spelar en viktig roll i bildandet av ödem. Cerebralt ödem inducerat av hjärntumör kännetecknas av en ökning av permeabiliteten hos hjärnkapillärendotelceller och en ökning av hjärnans vatteninnehåll. Peritumoralt vasogent ödem som ett resultat av dysfunktion av blod-hjärnbarriären i tumören påverkar neurologisk funktion och livskvalitet och kan till och med orsaka livshotande förhöjt intrakraniellt tryck.

Cerebralt blodflöde (CBF) och koldioxidreaktiviteten (CO2) är kända för att minska hos patienter med hjärntumör, särskilt de med uttalade tecken på intrakraniell hypertoni. Studien rapporterad av Chang et al. visade att medel-CBF för båda hemisfärerna i varje grupp inte var signifikant skild från hjärntumörpatienter med peritumoralt ödem till åldersmatchade kontroller. Cerebrovaskulär reaktivitet (CVR) bevarades hos patienter med lindrigt peritumoralt ödem men reducerades signifikant hos patienter med måttligt och svårt peritumoralt ödem. Kirurgiskt avlägsnande av tumören förbättrade signifikant den försämrade CVR, även om medel-CBF inte förändrades.

En tidigare studie på mätningar av intratumoralt och peritumoralt blodflöde samt inom hemisfärerna indikerade mycket låga flödesvärden i det peritumorala ödematösa området. Dessa fynd tyder på att det hypodensa området som omger hjärntumören faktiskt kan representera tumörtrycksischemi.

Vissa riskfaktorer för ökat ödem, såsom ålder, kön, tumörstorlek, neurologiska symtom, kramper, lokalisering, histologi och kontrastförbättring, har identifierats. Förlängningen av PTE har visats som en prediktor för gynnsam total överlevnadstid hos patienter med större PTE i metastaser, men tvärtom var mindre PTE en statistiskt signifikant prediktor för längre överlevnad vid höggradiga gliom. Å andra sidan har det visat sig att postoperativa komplikationer var vanligare och att intensivvårdsbehandlingen var längre hos patienter med PTE. Resultatet var signifikant bättre hos patienter utan PTE.

Steroider har använts sedan 1960-talet och spelar en betydande roll i hanteringen av hjärntumör och ökad ICP i samband med perilesionellt ödem. Vasogent ödem svarar mycket bra på kortikosteroider, även om de har viktiga biverkningar. Kortikosteroider bör användas i låg dos dagligen för att undvika allvarliga biverkningar som myopati, diabetes, hypertoni, osteoporos, psykiatriska förändringar, hudförtunning och en ökad risk för vissa opportunistiska infektioner.

I studien av Skjoeth et al. inkluderades hjärntumörpatienter med en betydande mängd ödem. Effekten av steroider övervakades under 5 dagar genom klinisk undersökning och epidural ICP-mätning. ICP-reduktion hittades endast hos 4 av 13 patienter, ytterligare 4 patienter med meningiom hade en signifikant ökning av ICP och ingen av dem upplevde klinisk förbättring.

Cerebral svullnad genom kraniotomin kan allvarligt hota kirurgisk tillgång och öka risken för cerebral ischemi med potentiellt försämring av resultatet. Rasmussen et al. observerade att subdural ICP är den starkaste prediktorn för intraoperativ hjärnsvullnad. Dessutom var mittlinjeförskjutning, diagnos av glioblastoma multiforme och metastaser signifikanta riskfaktorer för intraoperativ hjärnsvullnad. Med en intraoperativ ICP större än 13 mmHg uppträdde supra- och infratentoriell hjärnsvullnad med 95 % sannolikhet och vid ICP större än 26 mmHg uppträdde svår hjärnsvullnad med 95 % sannolikhet.

Cold et al. rapporterade subdurala ICP-mätningar hos 29 patienter under supra- och infratentoriella kraniotomier. Författarna observerade att intraoperativt hjärnbråck aldrig inträffade vid subdural ICP < 6 mmHg. Patienter med en subdural ICP större än 7 mmHg dokumenterades visst hjärnbråck i samtliga fall, och om subdural ICP var större än 11 ​​mmHg uppträdde uttalad hjärnsvullnad/bråck hos alla patienter. I en uppföljningsstudie, inklusive patienter som fick supratentoriell kraniotomi, inträffade inte cerebralt herniation vid subdural ICP < 7 mmHg. Å andra sidan, vid ICP >10 mmHg inträffade cerebralt herniation med hög sannolikhet. Dessa tröskelvärden var oberoende av anestesimedel som användes och nivån på partialtrycket av koldioxid (PCO2). Jorgensen et al. rapporterade resultat av bakre fossa-kraniotomier där svullnad/bråck i hjärnan sällan förekom vid ett ICP < 10 mmHg, medan det vid ICP ≥10 mmHg alltid förekom någon grad av hjärnsvullnad/bråck. Intressant nog korrelerade neurokirurgers taktila uppskattning av duralspänning dåligt med någon tendens till hjärnsvullnad/bråck.

Peritumoralt ödem anses minska efter kirurgisk resektion, men det finns fall där ödemet förstoras postoperativt. Ono och andra författare presenterade fall med postoperativt progressivt ödem. I samband med dessa resultat har det visat sig att postoperativ ihållande ICP-höjning inträffar och ökningen av ICP inträffade innan någon neurologisk försämring märktes. På liknande sätt visade studier att ödem ökar efter strålbehandling eller strålkirurgi.

Även om det misstänks att intrakraniell lesion med masseffekt kan orsaka ökad ICP, finns det ännu inga kliniska bevis bevisade. Förhöjt ICP kan orsaka kliniska manifestationer och symtom som huvudvärk, illamående, kräkningar och neurologiska störningar. Dessa tecken, som är kända som tecken på intrakraniell hypertoni, är varierande och har inte validerats på grund av bristen på tekniska verktyg för att mäta ICP icke-invasivt. Hittills har endast intra- och postoperativa mätningar av ökad ICP visats med intraparenkymala ICP-sonder eller intraventrikulära katetrar.

Inspektionen av ögonbotten skulle vara ett alternativ för att upptäcka papillödem som ett tecken på intrakraniell hypertoni. Ändå anses papilleödem ha en sen debut eftersom det tar lite tid att utvecklas och inte alla patienter med hjärntumörer uppvisar fundusavvikelser. Dessutom, om patienten har ett redan existerande tillstånd som högt blodtryck som orsakar intrakraniell hypertoni och kroniskt papillödem, kommer det att vara svårt att bedöma förändringarna.

För närvarande kan ICP endast mätas och registreras med hjälp av invasiva tekniker. De två tillgängliga ICP-mätmetoderna - intraventrikulär och intraparenkymal - kräver både ett neurokirurgiskt ingrepp för att implantera katetern och sonderna i hjärnans parenkym och ventriklar. Dessa åtgärder innebär således i sig en risk för ämnet. Infektioner och intrakraniella blödningar relaterade till invasiva ICP-mättekniker anses vara vanliga komplikationer. Dessutom kräver invasiv inspelning av ICP neurokirurgisk expertis och intensivvårdsavdelningar (ICU). Nuvarande översiktsartiklar drar slutsatsen att det fortfarande finns en brist på icke-invasiva tekniker för noggrann mätning av ICP.

Intrakraniellt tryck (ICP)-mätning är kliniskt viktig vid flera patofysiologiska tillstånd. Cerebrospinalvätsketrycket (CSF) är referensen för "gold standard" invasiv ICP mätt via en hjärnventrikulostomi eller genom lumbalpunktion hos patienter med fri CSF-cirkulation. Förhöjd ICP är en kritisk indikation för behandling av patienter med akut neurologiskt tillstånd, och det bästa tillvägagångssättet för behandling anses vara olika beroende på den underliggande patofysiologin. ICP kan endast mätas med invasiva metoder i rutinmässig klinisk praxis. Den vanligaste tillämpningen av ICP-övervakning är vid behandling av patienter med svår sluten huvudskada eller andra neurologiska störningar.

Begreppet icke-invasiv ICP-mätning har diskuterats sedan 1980-talet. Många metoder för att hitta objekt eller fysiologiska egenskaper hos cerebrospinalsystemet som skulle vara relaterade till ICP och dess övervakning har postulerats av många författare. De flesta av de föreslagna teknikerna var baserade på ultraljud och kunde övervaka blodflödet i intrakraniella eller intraokulära kärl, kraniumdiameter eller akustiska egenskaper hos kraniet. Bred forskning har utvidgats till sonografi av optisk nervskida och dess samband med förhöjd ICP. De flesta av dessa korrelationsbaserade metoder hade dock samma problem - behovet av individuell patientspecifik kalibrering.

I ett försök att mäta absoluta ICP-värden skapade forskare från Kaunas tekniska universitet en icke-invasiv metod som inte kräver en patientspecifik kalibrering. Metoden bygger på en direkt jämförelse av ICP-värdet med värdet på trycket Pe som appliceras externt på vävnaderna som omger ögongloben. Intrakraniellt segment av oftalmisk artär (OA) används som en naturlig sensor för ICP och extrakraniellt segment av OA används som en sensor för Pe. En speciell två djups transkraniell Doppler (TCD)-anordning används som en tryckbalansindikator när ICP = Pe. Noggrannhet, precision, känslighet, specificitet och diagnostiskt värde av denna metod bevisades med patienter med milda neurologiska sjukdomar. Denna enhet har ännu inte använts i kliniska studier för att undersöka ICP hos hjärntumörpatienter. En studie av vår neurokirurgiska avdelning för att validera noggrannheten av icke-invasiv ICP-mätning jämfört med invasiva mättekniker pågår.

Sedan decennier har neurokirurger och neuroonkologer antagit att masseffekten av hjärntumörer med peritumoral ödem eller intratumoral blödning kan leda till ökad ICP. Därför fattades beslut om kirurgiska ingrepp och medicinska behandlingar baserat på kliniska och radiologiska fynd som tyder på ökad ICP. Men i själva verket har ingen mätning någonsin bekräftat ökad ICP hos hjärntumörpatienter. Ur etisk synpunkt är det inte försvarbart att implantera en intraparenkymal ICP-sond i ett invasivt kirurgiskt ingrepp i en hjärntumörpatient om inte patienten är komatös eller närvarande med snabb försämring av medvetandenivån. Därför kommer vi, med den nya medicintekniska produkten som presenteras i detta studieprotokoll, att kunna mäta absoluta ICP-värden hos patienter med hjärntumörer. Syftet med studien är att korrelera absoluta ICP-värden med kliniska och radiologiska (tumörstorlek, mittlinjeförskjutning och peritumoralt ödem) parametrar som definieras som tecken på intrakraniell hypertoni hos hjärntumörpatienter. Observationerna som erhållits i denna studie har viktiga kliniska implikationer för neurokirurger, neurologer och neuroonkologer för att definiera tidpunkten för kirurgiska ingrepp, medicinska behandlingar såsom steroider och osmotiska medel och indikationer för övervakning på ICU.