NIRS:n mittaama aivojen ja munuaisten hapetus liittyen patentoituun valtimotiehyeseen ennenaikaisilla vauvoilla: tuleva havaintotutkimus
Feb 23, 2022
TaustaPDA:n esiintyvyys neljän päivän ikäisillä keskosilla on noin 10 prosenttia 30–37 raskausviikolla syntyneillä vauvoilla, 80 prosenttia 25–28 raskausviikolla syntyneillä ja 90 prosentilla. 24 raskausviikolla syntyneet [1]. PDA:n läsnäolo voi johtaa ductal steal -ilmiöön, joka tunnetaan myös nimellä hemodynaamisesti merkitsevä PDA (hsPDA), mikä johtaa keuhkojen hyperperfuusioon ja systeemiseen hypoperfuusioon. Te ductal steal -ilmiö vähentää aivo- jamunuaisten alueellinen verenkierto ja lisää keuhko- ja intraventrikulaarisen verenvuodon (IVH), nekrotisoivan enterokoliitin (NEC), akuutin riskiämunuaisvaurio,bronkopulmonaalinen dysplasia (BPD) ja kuolema [2–6].
Kaikukardiografiaa, ei-invasiivista ja suhteellisen yksinkertaista menetelmää ductus arteriosuksen (DA) aukon diagnosoimiseksi sängyn vieressä, käytetään laajalti vastasyntyneillä. Se voi käsitellä anatomisia DA-ominaisuuksia (tiehyen koko ja vasemman eteisen/aorttajuuren suhde (LA/Ao)) ja hemodynaamisia vaikutuksia (shuntin suunta ja koko) verenkierron Dopplerin avulla. Kaikukardiografia vaatii kuitenkin kokemusta ja erityiskoulutusta, eivätkä lasten kardiologit usein pysty tekemään sitä ajoissa.
PDA:n hemodynaaminen merkitys, joka on erittäin tärkeä tekijä, tulisi tulkita ottaen huomioon raskausaika ja kronologinen ikä sekä muut mahdolliset tekijät; kuitenkin keskustelut sopivimmasta hsPDA:n tunnistusmenetelmästä ja jopa määrittelystä jatkuvat edelleen [7]. Vielä tärkeämpää on, että tällä hetkellä ei tiedetä, kuinka hsPDA vaikuttaa alueelliseen verenkiertoon keskosten haavoittuvimmissa elimissä, nimittäin aivoissa,munuaiset, ja suolistossa, ja olemassa oleva kliininen tutkimus on kiistanalaista.
Lähi-infrapunaspektroskopia (NIRS) on ei-invasiivinen kliininen työkalu, joka voi tarjota jatkuvaa ja reaaliaikaista tietoa alueellisesta kudosten happisaturaatiosta (rSpO2) ja epäsuorasti tietoa alueellisesta elinten perfuusiosta. Se perustuu biologisten kudosten (luun, ihon ja pehmytkudoksen) suhteelliseen läpinäkyvyyteen ja kykyyn erottaa happipitoinen hemoglobiini happitonta hemoglobiinista, koska niillä on selkeät absorptiospektrit. Happipitoisen ja kokonaishemoglobiinin suhde edustaa rSpO2:ta [8]. Lukuisia kliinisiä tutkimuksia on tehty ennenaikaisten vastasyntyneiden normaalien NIRS-arvojen määrittämiseksi ja NIRS:n käytön arvioimiseksi alueellisten aivojen jamunuainenhapetus erilaisissa patologisissa olosuhteissa, mukaan lukien PDA [9, 10]. Huolimatta aivojen ja perifeerisen NIRS-seurannan kasvavasta kliinisestä käytöstä keskosilla, sen rutiinikäyttö ja merkitys PDA-merkityksen määrittämisessä on edelleen kiistanalainen [11–13].
Tämän tutkimuksen tavoitteena oli arvioida DA:n läpinäkyvyyttä ja merkitystä käyttämällä kahden kohdan NIRS-mittauksia yli 72 tunnin ikäisillä keskosilla täydentävänä välineenä kaikukardiografiassa. Oletimme, että hsPDA johtaa merkittäviin aivo- jamunuaistenhypoperfuusio, joka saadaan aikaan NIRS-mittauksilla.
Avainsanat:Patentti valtimotiehy, Keskosinen, Aivojen hapetus, Munuaisten hapetus, Lähi-infrapunaspektroskopia, Munuaiset, Munuaiset.
menetelmät
PotilaatProspektiivinen havaintokeskuspohjainen tutkimus suoritettiin korkea-asteen NICU:ssa. Tutkimuksen hyväksyi alueellinen eettinen komitea ja se rekisteröitiin osoitteessa clini caltrials.com (rekisterinumero NCT04295395). Ilmoitettu vanhempien suostumus hankittiin ennen ilmoittautumista. Erittäin alhainen syntymäpaino (VLBW) (<1500g) infants="" with="" gestational="" ages="" (gas)="" less="" than="" 32weeks="" and="" older="" than="" 72h="" who="" underwent="" echocardiographic="" screening="" for="" pda="" were="" included="" in="" the="" study.="" te="" exclusion="" criteria="" were="" major="" congenital="" anomalies,="" the="" need="" for="" cardiovascular="" support="" with="" vasopressor="" medication="" and="" culture-proven="">
Opintojen suunnittelu Study participants were classifed into 3 groups: infants with no PDA (1), infants with haemodynamically insignifcant PDA (2) and infants with hsPDA (3). According to the clinical protocol used in our NICU, haemody namic signifcance was determined by echocardiographic ductal left-to-right shunt, volume overload according to a LA/Ao ratio≥1.4 and DA size >2 mm. Ekokardiografia tehtiin 3. elinpäivän jälkeen mahdollisen kaksisuuntaisen shuntingin välttämiseksi siirtymäkauden aikana. Potilaat, joilla oli avoin DA ilman edellä mainittuja hemodynaamisen merkityksen kriteerejä, sijoitettiin PDA-ryhmään. Kaikki kaikukardiografiset tutkimukset suoritti lasten kardiologi. DA arvioitiin korkean parasternaalisen kuvan perusteella käyttämällä väri-Doppler-arviointia. Te DA:n halkaisija mitattiin kapeimmasta kohdasta. Te LA/Ao-suhde mitattiin parasternaalisen pitkän akselin kuvassa käyttämällä M-moodia. Kanavien sulkeutuminen dokumentoitiin väri-Doppler-skannauksen perusteella, kun kanavan verenkiertoa ei ollut. Jos kaikukardiografia osoitti suljettua DA:ta tai tiehyen läpikulkua, mittausten katsottiin olevan voimassa 24 tuntia. Resistiivinen indeksi (RI) arvioitiin etummaisessa aivovaltimossa (ACA) pulssiaaltodoppleria käyttäen NIRS-seurantapäivänä. Tiedonkeruu: Perinataaliset ja demografiset tiedot kerättiin, ja kallon perustason ultraäänitiedot saatiin ilmoittautumisen jälkeen. NIRS:ää (NONIN SenSmart, X-100, USA) käytettiin kahdessa paikassa alueellisiin kudosten hapetusmittauksiin. Vastasyntyneiden/lasten anturit (ei-liimautuva SenSmart 8004CB-NA EQUANOXTM-tekniikalla) kiinnitettiin otsaan lateraalisesti keskilinjaan nähden, kulmakarvojen yläpuolelle ja hiusrajan alapuolelle joko vasemmalle tai oikealle takahaaralle suoliluun harjanteen yläpuolelle ja alapuolelle. rannikon marginaali mittaamaan aivojen jamunuaistenrSpO2 käyttämällä käärettä anturin kiinnittämiseen. NIRS-laite jätettiin paikalleen 12 tunniksi jatkuvaa tiedonkeruuta varten. Tallenteet keskeytettiin hetkeksi 3 tunnin välein sensorin sijoittamiseksi uudelleen mediaalisesti tai lateraalisesti ihon mustelmien tai rikkoutumisen estämiseksi. Tietojen tallennuksen aikana noudatettiin minimaalisen käsittelyn hoitotyön ohjeita [14]. Kaikki 12 tunnin ajan kerätyt tiedot analysoitiin jokaisessa ryhmässä paitsi hsPDA-ryhmässä, jossa käytettiin 1 tunnin analyysiä (nopeaa hoidon aloittamista varten). Samanaikaisesti mitattiin SpO2 kudosten hapen erotuksen (FTOE) laskemiseksi, mikä heijastaa tasapainoa kudosten hapen kulutuksen ja kudosten hapenkulutuksen välillä, heijastaen epäsuorasti kudosperfuusiota [15]. Kaikilla ryhmillä oli sama kyllästymistavoite 89–95 prosenttia alimmalla mahdollisella FiO2:lla ja ala- ja ylähälytysrajalla 88 ja 96 prosenttia. Aivoista-munuaistenhapetussuhde (CROR) laskettiin alueellisestamunuaistenja aivokudoksen hapetustasot. Jokaisesta tutkitusta lapsesta kerättiin tiedot GA:sta, syntymäpainosta, sukupuolesta, synnytystyypistä, synnytystä edeltävistä steroideista, Apgar-pisteistä 1 ja 5 minuutin kohdalla, pinta-aktiivisen aineen antamisesta, veren pH:sta, laktaatista, verihiutaleiden määrästä, hemoglobiinista, hematokriittistä, FiO2-tarpeesta ilmoittautumisen yhteydessä, hengitystuen tarve (noninvasiivinen (nenä jatkuva positiivinen hengitysteiden paine (NCPAP)) tai invasiivinen (mekaaninen ventilaatio)) ja virtsan eritys.
Tilastollinen analyysi:Taajuutta ja keskiarvoa (keskihajonta) käytetään kuvaamaan kvantitatiivisia ja laadullisia tietoja, vastaavasti. Te chi-neliötestiä käytettiin kvantitatiivisten parametrien vertaamiseen kohderyhmien välillä. Yksisuuntaista ANOVAa käytettiin arvioimaan keskimääräisiä eroja kohderyhmien välillä. Parivertailuihin käytettiin post hoc -analyysiä Bonferroni-säädöllä useille vertailuille. Kaksisuuntaista p-arvoa alle 0,05 pidettiin merkitsevänä. Tilastollinen analyysi suoritettiin käyttämällä Statistical Analysis System (SAS) -paketin versiota 9.2.
TuloksetYhteensä 147 potilasta täytti sisällyttämiskriteerit, ja 24 potilasta suljettiin pois suostumuksen peruuttamisen (n=10), synnynnäisten epämuodostumien (n=5) ja sepsiksen/hemodynaamisen epävakauden (n=9) vuoksi. ) (Kuva 1). Kuusikymmentäneljällä vastasyntyneellä ei ollut PDA:ta, ja 41 ja 18 potilasta määritettiin PDA- ja hsPDA-ryhmiin, vastaavasti. Potilaiden yleiset ominaisuudet on esitetty taulukossa 1. Ryhmien välillä ei ollut merkittäviä eroja sukupuolen, Apgar-pisteiden, verihiutaleiden lukumäärän tai virtsan erityksen suhteen. GA ja syntymäpaino olivat alhaisimmat, kun taas pinta-aktiivista ainetta annettiin
nopeudet ja hapen tarve olivat korkeimmat HsPDA-ryhmässä ja erosivat merkittävästi. Potilailla, joilla ei ollut DA:ta, oli korkeampimunuaistenrSpO2 ja pienempimunuaistenFTOE-arvot kuin PDA- ja hsPDA-ryhmät. Te aivojen rSpO2 oli merkittävästi alhaisempi hsPDA-ryhmässä kuin muissa ryhmissä (taulukko 2). Aivojen FTOE:ssä ei ollut merkittävää eroa ryhmien välillä. Kanavan halkaisija ja LA/Ao-suhde korreloivat merkittävästimunuaistenFTOE jamunuaistenrSpO2, mutta ei aivojen NIRS-mittauksilla. Spearmanin korrelaatiokertoimet hemodynaamisen merkityksen kaikukardiografisten parametrien ja NIRS-mittausten välillä on esitetty taulukossa 3.
Keskustelu Tutkimuksemme osoittaa, että VLBW-keskosilla (<32weeks of="" gestation)="" older="" than="" 72h="" of="" life="" cerebral="" oxygen="" saturation="" is="" signifcantly="" lower="" in="" infants="" with="" echocardiographic="" signs="" of="" highly="" signifcant="" pda="" compared="" to="" patients="" with="" no="" pda="" and="" closed="" da.="" we="" also="" demonstrated="" that="">munuaistenalueellinen hapetus on korkeampi potilailla, joilla ei ole PDA:ta tai suljettu DA, kuin pikkulapsilla, joilla on PDA ja hsPDA. Sitä vastoin aivohapetuksen vauvoilla, joilla on hemodynaamisesti merkityksetön PDA, ja sen ei havaittu poikkeavan vastasyntyneiden, joilla on suljettu DA. Alueellinen hapetus vaikuttaa kudoksen käyttämän hapen määrään. Tutkimuksemme havaitsi merkittävästi alhaisemman aivojen rSpO2:n hsPDA-ryhmässä. Tämä havainto on päinvastainen kuin useissa tutkimuksissa, joissa ei havaittu eroa aivojen alueellisessa hapettumisessa ryhmissä [11, 13, 16, 17]. Yksi selitys tälle löydökselle voisi
olipa se, että hsPDA-ryhmän potilailla oli pienempi SpO2, vaikka he saivat enemmän lisähappea ja invasiivista hengitystukea. Tutkimuksessamme aivojen FTOE ei kuitenkaan eronnut merkittävästi ryhmissä, mikä on yhdenmukaista edellä mainittujen tutkimusten kanssa. Teoriassa aivojen alhaisemman rSpO2:n pitäisi johtaa korkeampaan aivojen FTOE-arvoon, mikä julkaistun tutkimuksen mukaan vaikuttaa heikentyneeseen aivojen perfuusioon [18, 19]. Sitä vastoin ehjä aivojen autoregulaatio varmistaa vakaan verenkierron verenpaineen vaihteluista huolimatta. Aiemmat tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että ennenaikaisten vastasyntyneiden autosäätelykyky on heikentynyt tuntemattomaan määrään [20]. Lisäksi keskosten suuri PDA vaikuttaa negatiivisesti aivojen verenkiertoon, mikä voi johtaa alhaisempaan alueelliseen aivojen hapettumiseen [21]. Tutkimuksessamme hsPDA-ryhmä koostui pienimmistä ja "sairaimmista" vauvoista, joista suurin osa tarvitsi koneellista ventilaatiota. Aiemmat tutkimukset osoittavat, että hengitysvaikeusoireyhtymä (RDS) altistaa potilaat aivojen autoregulaation puutteelle, mikä saattaa selittää aivojen rSpO2:n ja FTOE:n välisen korrelaation puuttumisen potilaillamme [22]. Kuitenkin Schwarz et ai. [23] havaitsivat korkeamman aivojen FTOE:n ilman alhaisempaa rSpO2:ta, ja Arman et al. [24] ja Poon & Tagamolila [25] havaitsivat merkittävästi alhaisemman aivojen rSpO2:n ja korkeamman aivojen FTOE:n VLBW-keskosilla, joilla oli hsPDA, ennen PDA:n lääketieteellistä ja/tai kirurgista sulkemista.
Tutkimuksemme osoitti myös, että vastasyntyneillä, joilla on PDA ja hsPDA, on huomattavasti alhaisempimunuaistensaturaatiotasot ja korkeampi FTOE kuin pikkulapsilla, joilla ei ole PDA:ta. Nämä havainnot ovat ristiriidassa Chock VY et al.:n kanssa, jossamunuaistenAlle 66 prosentin saturaatio liittyi hsPDA:han [11]. Arvelemme, että PDA:lla on DA:n koosta ja hemodynaamisesta merkityksestä riippumatta negatiivinen vaikutusmunuaistenveren vuoto. Vaikka tilastollista merkitsevyyttä ei saavutettu, van der Laan raportoi myös korkeammanmunuaistenkylläisyys ja alempimunuaistenFTOE vauvoilla ilman PDA:ta kuin niillä, joilla on PDA ja hsPDA, mikä on samansuuntainen kuin meidän [13]. Tämän löydöksen saatetaan viitata edelleen tutkimukseen, jonka ovat suorittaneet Petrova et al. joka osoitti eimunuaistenalueelliset saturaatiot tai munuaisten FTOE-erot keskikokoisten ja suurten PDA-laitteiden välillä [16]. Nämä havainnot ovat vakuuttavia, ja ne edustavat kanavateräs-ilmiötä, joka johtaa merkittävästi vähentyneeseen verenkiertoon PDA:n distaalisessa päässä, mukaan lukienmunuaiset.Sitä vastoin säilynyt aivojen autoregulaatio todennäköisesti selittää munuaisten rSpO2:n ja FTOE:n suuremman herkkyyden kuin aivomittaukset vauvoilla, joilla on hsPDA [11]. Huolimatta vaikutuksista munuaisten saturaatioon ja FTOE:hen, virtsan eritys oli normaalialueella kaikissa kolmessa ryhmässä. Emme löytäneet mitään korrelaatiota ACA:n RI:n ja aivojen rSpO2:n välillä, mutta Arman et al. havaitsi, että Doppler- ja NIRS-mittaukset korreloivat merkittävästi [24].
Näihin epäjohdonmukaisiin havaintoihin on useita mahdollisia syitä. Joissakin tutkimuksissa arvioitiin vain kanavan kokoa, eivätkä ne arvioineet virtauskuviota ja/tai mahdollista tilavuuden ylikuormitusta [16, 17]. Lisäksi NIRS:n käyttöajoissa oli merkittäviä vaihteluita eri tutkimusten välillä – eniten käytettiin NIRS:ää 1 tuntiin asti, ja vain Chock et al., Arman et al. ja Poon & Tagamolila käyttivät NIRS:ää 24 tuntia tai kauemmin. Lisäksi joissakin tutkimuksissa vasopressorilääkkeitä saaneet lapset sisällytettiin hsPDA-ryhmiin useammin kuin kontrolliryhmiin, mikä saattoi vaikuttaa aivojen hapettumiseen [17, 26]. Lisäksi sisällyttämisen ajoitus vaihteli tutkimuksissa, ja useimmat suorittivat NIRS-seurannan ensimmäisten 72 tunnin aikana syntymän jälkeen, mitä voidaan pitää siirtymäkaudena [13, 16]. Lopuksi, kuten vastasyntyneiden tutkimukselle on tyypillistä, suurin osa tutkimuksista koostui suhteellisen pienistä otoskokoista, mikä saattoi vähentää kykyä saada merkittäviä eroja.
Muut hsPDA:han tai PDA:han liittyvät havainnot eivät eronneet aiemmista löydöistä. Laktaattitaso ei eronnut ryhmien välillä, koska aiemmat tutkimukset osoittivat sen olevan huono PDA:n indikaattori [27]. Verihiutaleiden määrät eivät eronneet ryhmissämme, vaikka jotkut tutkimukset ovat osoittaneet marginaalisen yhteyden PDA:n ja alhaisten verihiutaleiden välillä ensimmäisinä elinpäivinä [28]. Tätä tulosta ei löytynyt, mahdollisesti siksi, että potilaamme olivat siirtymäkauden jälkeen. Kuten aikaisemmissa tutkimuksissa on kuvattu, hsPDA-potilailla oli korkeampi hapentarve ja lisääntynyt koneellinen ventilaatio [7, 29]. Tämä voi kuitenkin johtua muista tekijöistä, kuten alhaisemmasta syntymäpainosta ja GA:sta, koska joissakin tutkimuksissa ei ole raportoitu eroja noPDA- ja PDA-ryhmien välillä [30, 31].
Ymmärrämme tutkimuksemme rajoitukset. Ensinnäkin emme saaneet fuiditerapiatietoja ennen sisällyttämistä, mikä olisi voinut vaikuttaa näytteen ryhmittelyyn. Valitsimme myös PDA:n arvioinnin siirtymäpäivän 3-päiväjakson jälkeen välttääksemme neonatologien, eikä lastenkardiologien, aiheuttaman hämmentävän harhaan arvioiden PDA:n hemodynaamista merkitystä ja mahdollista sulkemista. Lisäksi vastasyntyneet poikkesivat tutkituissa ryhmissä merkittävästi, ja hsPDA-ryhmä koostui pienimmästä GA:sta ja syntymäpainosta. Tämä käänteinen korrelaatio GA:n ja syntymäpainon kanssa on kuitenkin hyvin tunnettu ja odotettavissa, kun otetaan huomioon suhteellisen suuri otoskoko [32, 33]. Toiseksi potilaat sisällytettiin yhteen laitokseen, joka suosii hsPDA:n aggressiivista hallintaa sen sijaan, että odottaisi mahdollista spontaania kanavan sulkeutumista. Lopuksi hsPDA-ryhmän koko oli suhteellisen pieni ja saattoi olla aliedustettu. Siitä huolimatta tutkimustuloksemme osoittavat, että aivo- jamunuaistenalueelliset NIRS-mittaukset voivat tarjota lisätietoa h sPDA -arviointia ja hoitopäätöksiä varten. Myöhemmät monikeskustutkimukset voisivat selventää NIRS:n roolia PDA-hallinnassa. Tutkimuksessamme on myös joitain vahvuuksia. Kaikki imeväiset saivat kaikukardiografisia arviointeja, jotka sisälsivät tiehyen koon, vatsakuvion ja LA/Ao-suhteen tutkimukset, kun taas joissakin aiemmissa tutkimuksissa vain kanavan koko oli ainoa hemodynaamisen merkityksen määräävä tekijä. Yksikään rekrytoiduista potilaista ei saanut vasoaktiivisia lääkkeitä, jotka voisivat heikentää aivo- ja/taimunuaistenitsesäätely. Lopuksi kaikki tiedot kerättiin tulevaisuuteen
JohtopäätöksetKohortissamme havaitsimme tilastollisesti merkitsevän eron aivojen hapettumisessa hsPDA-ryhmän ja PDA- ja noPDA-ryhmien välillä. Lisäksi suosittelemme sitämunuaistenTieteen esiintyminen vaikuttaa aikaisemmin rSpO2:een ja FTOE:hen, ja ne ovat herkempiä kanavan varkaukselle kuin aivojen rSpO2. Kirjoittajat päättelevät, että NIRS:ää voidaan käyttää lisätyökaluna lisätietojen antamiseen VLBW:ssä, < 32-viikko="" ga,="" yli="" 72="" tunnin="" ikäisille="" keskosille="" hoidon="">
