DCS-studie i extremt prematura nyfödda

Spädbarn som föds vid en extremt låg graviditetsålder (<29 veckor GA) (ELGA) löper risk att utveckla någon grad av intraventrikulär blödning (IVH). I samband med IVH kan ELGA-spädbarn utveckla associerad neuropatologi inklusive periventrikulär hemorragisk infarkt, posthemorragisk hydrocefalus och periventrikulär leukomalaci. Långsiktiga neuroutvecklingsresultat beror på blödningens svårighetsgrad. Höggradig IVH (grad III eller IV) är associerad med 50 % risk för cerebral pares och betydande intellektuell funktionsnedsättning. Sådana funktionshinder har förödande och livslång inverkan på drabbade barn, deras familjer och samhället. I mer än 90 % av fallen inträffar IVH hos ELGA-spädbarn under de tre första dagarna efter födseln. Den största riskfaktorn för IVH är graviditetsåldern hos spädbarnet med större omogenhet som är förknippad med den högsta risken. Graden av prematuritet hos spädbarnet relaterar till omognaden av kärlbädden inom germinal matris samt utmaningar i regleringen av den cerebrovaskulära cirkulationen. Specifikt har ökningar, minskningar och signifikanta fluktuationer i cerebralt blodflöde (CBF) visat sig spela viktiga patogena roller i IVH. Dessa CBF-instabiliteter har varit relaterade till ventilationens mekanik såväl som till svårighetsgraden av spädbarnets sjukdom, med bidragande faktorer som hyperkarbi, hypovolemi, hypotoni, rastlöshet, patenterad ductus arteriosus och relativt höga koncentrationer av inandat syre. En annan stor bidragande faktor till CBF-instabilitet är det tryckpassiva cerebrala cirkulationstillståndet hos instabila ELGA-spädbarn. För att förhindra sådana skadliga konsekvenser på den utvecklande hjärnan hos för tidigt födda barn måste optimala terapeutiska strategier som upprätthåller både hjärt-lungfunktion och cerebrovaskulär stabilitet utvecklas. Det största hindret för effektiv hjärnorienterad neonatal intensivvård är avsaknaden av en relevant kontinuerlig övervakning av cerebralt blodflöde vid sängkanten.

Nära-infraröd spektroskopi (NIRS) är en icke-invasiv, icke-joniserande metod för övervakning och avbildning av hjärnans hemodynamik. Kommersiellt tillgängliga, FDA-godkända NIRS-system ger hemoglobinkoncentrationsförändringar och relativ hemoglobinsyremättnad (rSO2) som ett surrogat för cerebral perfusion och syreförbrukning. Men för närvarande finns det inga kommersiellt tillgängliga monitorer som direkt kan bedöma cerebral perfusion och syreförbrukning hos för tidigt födda barn. Vi undersöker möjligheten att använda en ny optisk NIRS-metod för att kvantifiera cerebral perfusion, kontinuerligt, vid sängkanten i prematurbefolkningen på NICU. Vi tror att användningen av diffus korrelationsspektroskopi (DCS) som en fristående och i kombination med frekvensdomän (FD) eller kontinuerlig våg (CW) NIRS kommer att erbjuda mer robusta diagnostiska möjligheter genom att direkt kvantifiera cerebralt blodflöde (CBF), och cerebral syremetabolism (CMRO2). Våra preliminära ansträngningar på djur och människor med denna optiska enhet visar teknikens potential.

Sammanfattning av mätprotokoll:

1. Starta mätningar inom 48 timmars livslängd, övervaka i upp till 72 timmar.
2. Upp till 2 optiska sensorer kommer att fästas med hydrogel och fästas med antingen ett pannband för spädbarnshatt eller tejp av medicinsk kvalitet.
3. Bifogade optiska sensorer kommer att justeras med några timmars mellanrum för att säkerställa att det inte finns några störningar i hudens integritet. Hudens integritet kommer att bedömas varje gång de optiska sensorerna flyttas och diskuteras med forskningssköterska eller sjuksköterska som tar hand om spädbarn
4. När tillgängliga fysiologiska parametrar inklusive hjärtfrekvens, blodtryck, transkutan CO2 (TcCO2), cerebral oximetri och andra systemiska parametrar från sängmonitorerna kommer att samlas in för att jämföras med de optiska data.
5. En forskningspulsoximeter kommer att fästas på barnet för att registrera artärmättnad (SpO2).
6. En liten accelerometer kommer att fästas på den optiska sensorn bredvid den optiska sensorn för att registrera barnets huvudrörelse.
7. I en undergrupp av spädbarn kommer vi också att övervaka inskrivna spädbarn med aEEG och FDNIRS. AEEG-ledningarna används för närvarande på NICU för klinisk vård och FDNIRS handhållna sonden används för närvarande i forskning. Beroende på tillgängligheten av FDNIRS-enheten och tillgång till spädbarnet kommer vi att utföra FDNIRS-mätningar var 4:e till 12:e timme med hjälp av en handhållen optisk sensor.