Okysličení mozku a ledvin měřené pomocí NIRS související s patentem Ductus arteriosus u předčasně narozených dětí: prospektivní observační studie

edmund.chen@wecistanche.com

PozadíMíra prevalence patentovaného ductus arteriosus (PDA) mezi předčasně narozenými dětmi ve věku čtyř dnů je přibližně 10 procent u dětí narozených ve 30. až 37. týdnu těhotenství, 80 procent u dětí narozených ve 25. až 28. týdnu těhotenství a 90 procent mezi dětmi narozenými ve 30. až 37. týdnu těhotenství. kteří se narodili ve 24. týdnu těhotenství [1]. Přítomnost PDA může vést k fenoménu duktálního steal, známého také jako hemodynamicky signifikantní PDA (hsPDA), což vede k plicní hyperperfuzi a systémové hypoperfuzi. Te ductal steal fenomén snižuje cerebrální aledvinové regionální krevní průtok a zvyšuje riziko plicního a intraventrikulárního krvácení (IVH), nekrotizující enterokolitidy (NEC), akutníporanění ledvin,bronchopulmonální dysplazie (BPD) a úmrtí [2–6].

Echokardiografie, neinvazivní a relativně jednoduchá metoda pro diagnostiku průchodnosti ductus arteriosus (DA) u lůžka, je široce používána v novorozenecké populaci. Může řešit anatomické rysy DA (velikost duktu a poměr kořene levé síně/aorty (LA/Ao)) a hemodynamické efekty (směr a velikost zkratu) krevním dopplerem. Echokardiografie však vyžaduje zkušenosti a specifický výcvik a dětští kardiologové ji často nemohou provést včas.

Hemodynamický význam PDA, velmi důležitý faktor, by měl být interpretován s ohledem na gestační a chronologický věk a další možné faktory; stále však probíhají debaty o nejvhodnější metodě identifikace a dokonce i definice hsPDA [7]. Ještě důležitější je, že v současné době není známo, jak hsPDA ovlivňuje regionální krevní průtok v nejzranitelnějších orgánech předčasně narozených dětí, jmenovitě v mozku,ledvinya střeva a stávající klinický výzkum je kontroverzní.

Near-infrared spectroscopy (NIRS) je neinvazivní klinický nástroj, který může poskytovat nepřetržité a v reálném čase informace týkající se regionální saturace tkání kyslíkem (rSpO2) a nepřímo informace o regionální perfuzi orgánů. Je založena na relativní průhlednosti biologických tkání (kostí, kůže a měkkých tkání) a schopnosti odlišit okysličený hemoglobin od hemoglobinu deoxygenovaného, ​​protože mají odlišná absorpční spektra. Poměr okysličeného a celkového hemoglobinu představuje rSpO2 [8]. Byla provedena řada klinických studií s cílem stanovit normální hodnoty NIRS u předčasně narozených novorozenců a posoudit použití NIRS k hodnocení regionálního mozku aledvinaoxygenace u různých patologických stavů, včetně PDA [9, 10]. Navzdory rostoucímu klinickému používání monitorování mozkové a periferní NIRS u předčasně narozených dětí je její rutinní použití a význam při určování významnosti PDA stále kontroverzní [11–13].

Cílem této studie bylo zhodnotit průchodnost a významnost DA pomocí dvoumístných měření NIRS u předčasně narozených dětí starších 72 hodin jako doplňkového nástroje k echokardiografii. Předpokládali jsme, že hsPDA má za následek signifikantní cerebrální aledvinovéhypoperfuze, která je reflektována měřením NIRS.

klíčová slova:Patent ductus arteriosus, Předčasně narozené děti, Cerebrální oxygenace, Renální oxygenace, Blízká infračervená spektroskopie, Ledviny, Renální.

Metody

PacientiProspektivní studie založená na observačním centru byla provedena na NICU terciární úrovně. Studie byla schválena regionální etickou komisí a zaregistrována na clini caltrials.com (reg. č. NCT04295395). Před zápisem byl získán informovaný souhlas rodičů. Velmi nízká porodní hmotnost (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="">

Studovat design 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. Echokardiografie byla provedena po 3. dni života, aby se zabránilo možnému obousměrnému zkratu v přechodném období. Pacienti s otevřenou DA bez výše uvedených kritérií hemodynamické významnosti byli zařazeni do skupiny PDA. Všechny echokardiografické studie byly provedeny dětským kardiologem. DA byla hodnocena z vysokého parasternálního pohledu pomocí barevného dopplerovského hodnocení. Průměr Te DA byl měřen v nejužším místě. Poměr Te LA/Ao byl měřen v parasternálním pohledu na dlouhé ose pomocí M-Mode. Uzávěr duktálního kanálu nebyl dokumentován žádným výtokem krve z duktálního kanálu na barevném dopplerovském skenování. Pokud echokardiografie prokázala uzavřenou průchodnost DA nebo ductus, byla měření považována za platná po dobu 24 hodin. Te odporový index (RI) byl hodnocen v přední mozkové tepně (ACA) pomocí pulzního vlnového Dopplera v den monitorování NIRS. Sběr dat: Byla shromážděna perinatální a demografická data a po zařazení byla získána základní ultrazvuková data lebky. NIRS (NONIN SenSmart, X-100, USA) byl použit pro dvoumístná regionální měření oxygenace tkání. Neonatální/dětské senzory (neadhezivní SenSmart 8004CB-NA s technologií EQUANOXTM) byly aplikovány na čelo laterálně od střední linie, nad obočí a pod linii vlasů na levou nebo pravou zadní větev nad hřebenem kyčelního kloubu a pod hřebenem kyčelního kloubu. pobřežní rozpětí k měření mozkových aledvinovérSpO2, respektive pomocí obalu k zajištění senzoru. Přístroj Te NIRS byl ponechán na místě po dobu 12 hodin pro kontinuální sběr dat. Záznamy byly nakrátko přerušeny každé 3 hodiny, aby došlo k přemístění senzoru mediálně nebo laterálně, aby se zabránilo otlakům nebo poškození kůže. Při zaznamenávání dat byly dodržovány zásady ošetřovatelské péče s minimální manipulací [14]. Všech 12 hodin shromážděných dat bylo analyzováno v každé skupině kromě skupiny hsPDA, kde byla použita 1 hodina analýzy (pro rychlé zahájení léčby). Současně byl měřen SpO2 pro výpočet frakční tkáňové extrakce kyslíku (FTOE), která odráží rovnováhu mezi dodávkou kyslíku do tkáně a spotřebou kyslíku tkání, což nepřímo ovlivňuje tkáňovou perfuzi [15]. Všechny skupiny měly stejný cíl saturace 89–95 procent s nejnižší možnou hodnotou FiO2 a s dolní a horní hranicí alarmu 88 a 96 procent. cerebrální-k-ledvinovéoxygenační poměr (CROR) byl vypočítán z regionálníledvinovéa úrovně okysličení mozkové tkáně. U každého studovaného kojence byly shromážděny údaje o GA, porodní hmotnosti, pohlaví, typu porodu, prenatálních steroidech, skóre Apgar po 1 a 5 minutě, podání surfaktantu, pH krve, laktátu, počtu krevních destiček, hemoglobinu, hematokritu, požadavku na FiO2 při zápisu, potřeba podpory dýchání (neinvazivní (nazální kontinuální pozitivní tlak v dýchacích cestách (NCPAP)) nebo invazivní (mechanická ventilace) a výdej moči.

Statistická analýza:Frekvence a průměr (směrodatná odchylka) se používají k popisu kvantitativních a kvalitativních dat. K porovnání kvantitativních parametrů mezi skupinami subjektů byl použit test chí-kvadrát. K vyhodnocení průměrných rozdílů mezi skupinami předmětů byla použita jednocestná ANOVA. Post hoc analýza s Bonferroniho úpravou pro vícenásobná srovnání byla použita pro párová srovnání. Dvoustranná p-hodnota menší než 0,05 byla považována za významnou. Statistická analýza byla provedena pomocí balíku Statistical Analysis System (SAS) verze 9.2.

VýsledekKritéria pro zařazení splnilo celkem 147 pacientů a 24 pacientů bylo vyloučeno z důvodu odvolání souhlasu (n=10), vrozených malformací (n=5) a sepse/hemodynamické nestability (n=9 ) (Obr. 1). Šedesát čtyři novorozenců nemělo PDA a 41 a 18 pacientů bylo zařazeno do skupiny PDA a hsPDA, v daném pořadí. Obecné charakteristiky pacientů jsou uvedeny v tabulce 1. Mezi skupinami nebyl žádný významný rozdíl v pohlaví, Apgar skóre, počtu krevních destiček nebo výdeji moči. GA a porodní hmotnost byly nejnižší při podávání surfaktantu

rychlosti a požadavky na kyslík byly nejvyšší ve skupině HsPDA a výrazně se lišily. Pacienti bez DA měli vyššíledvinovérSpO2 a nižšíledvinovéHodnoty FTOE než skupiny PDA a hsPDA. Te cerebrální rSpO2 byl signifikantně nižší ve skupině hsPDA než v ostatních skupinách (tabulka 2). Mezi skupinami nebyl žádný významný rozdíl v cerebrálních FTOE. Te duktální průměr a poměr LA/Ao významně korelovalyledvinovéFTOE aledvinovérSpO2, ale ne s měřením mozkové NIRS. Spearmanovy korelační koeficienty mezi echokardiografickými parametry hemodynamické významnosti a měřením NIRS jsou uvedeny v tabulce 3.

Diskuze Naše studie ukazuje, že u VLBW předčasně narozených dětí (<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="">ledvinovéregionální oxygenace je vyšší u pacientů bez PDA nebo s uzavřenou DA než u kojenců s PDA a hsPDA. Naproti tomu cerebrální oxygenace u kojenců s hemodynamicky nevýznamným PDA a nebyla zjištěna jako odlišná od novorozenců s uzavřenou DA. Regionální okysličení odráží množství kyslíku použitého tkání. Naše studie zjistila signifikantně nižší cerebrální rSpO2 ve skupině hsPDA. Toto zjištění je v rozporu s výsledky několika studií, které nenalezly žádný rozdíl v cerebrální regionální oxygenaci ve skupinách [11, 13, 16, 17]. Jedno vysvětlení tohoto nálezu by mohlo

že pacienti ve skupině hsPDA měli nižší SpO2, přestože dostávali více doplňkového kyslíku a invazivní respirační podporu. V naší studii se však cerebrální FTOE ve skupinách významně nelišila, což je v souladu s výše uvedenými studiemi. Teoreticky by nižší cerebrální rSpO2 měl vést k vyššímu cerebrálnímu FTOE, který v souladu s publikovaným výzkumem odráží zhoršenou mozkovou perfuzi [18, 19]. Naproti tomu intaktní cerebrální autoregulace zajišťuje stabilní průtok krve navzdory kolísání krevního tlaku. Předchozí studie však prokázaly, že autoregulační kapacita u předčasně narozených novorozenců je snížena v neznámém rozsahu [20]. Velká PDA u předčasně narozených dětí navíc negativně ovlivňuje mozkovou cirkulaci, což by mohlo vést k nižší regionální mozkové oxygenaci [21]. V naší studii byla skupina hsPDA složena z nejmenších a „nejnemocnějších“ kojenců, z nichž většina vyžadovala mechanickou ventilaci. Předchozí výzkumy ukazují, že syndrom respirační tísně (RDS) predisponuje pacienty k nedostatku mozkové autoregulace, což by mohlo vysvětlit absenci korelace mezi mozkovým rSpO2 a FTOE u našich pacientů [22]. Nicméně Schwarz a spol. [23] zjistili vyšší cerebrální FTOE bez nižšího rSpO2 a Arman et al. [24] a Poon & Tagamolila [25] zjistili signifikantně nižší cerebrální rSpO2 a vyšší cerebrální FTOE u VLBW předčasně narozených dětí s hsPDA před lékařským a/nebo chirurgickým uzavřením PDA.

Naše studie také ukázala, že novorozenci s PDA a hsPDA mají výrazně nižšíledvinovéúrovně saturace a vyšší FTOE než u kojenců bez PDA. Tyto nálezy jsou v rozporu s nálezy Chocka VY et al., kdeledvinovésaturace pod 66 procent byla spojena s hsPDA [11]. Předpokládáme, že PDA, bez ohledu na velikost DA a hemodynamický význam, má negativní dopad naledvinovékrvavá tečka. Ačkoli nebylo dosaženo statistické významnosti, van der Laan také uvedl vyššíledvinovésaturace a nižšíledvinovéFTOE u kojenců bez PDA než u dětí s PDA a hsPDA, což je výsledek, který je paralelní s naším [13]. Toto zjištění může být dále implikováno ve studii provedené Petrovou et al. což prokázalo neledvinovéregionální saturace nebo renální rozdíly FTOE mezi středně velkými a velkými PDA [16]. Tyto závěry jsou nezvratné a představují fenomén duktální oceli, který vede k významnému snížení krevního průtoku distálně od PDA, včetněledviny.Naproti tomu zachovaná cerebrální autoregulace pravděpodobně vysvětluje větší citlivost renálních rSpO2 a FTOE než mozková měření u kojenců s hsPDA [11]. Navzdory účinkům na saturaci ledvin a FTOE byl výdej moči ve všech třech skupinách v normálním rozmezí. Mezi RI ACA a cerebrálním rSpO2 jsme nenašli žádnou korelaci, ale studie Armana et al. zjistili, že Dopplerovská a NIRS měření významně korelují [24].

Existuje několik možných důvodů pro tato nekonzistentní zjištění. Některé ze studií hodnotily pouze velikost duktálního kanálu a nehodnotily profil fow a/nebo možné objemové přetížení [16, 17]. Kromě toho byly mezi studiemi významné rozdíly v dobách aplikace NIRS – nejpoužívanější NIRS do 1 hodiny a pouze Chock et al., Arman et al. a Poon & Tagamolila používali NIRS po dobu 24 hodin nebo déle. Navíc v některých studiích byli kojenci užívající vazopresorické léky zahrnuti do skupin hsPDA častěji než do kontrolních skupin, což mohlo ovlivnit okysličení mozku [17, 26]. Kromě toho se načasování zařazení mezi studiemi lišilo a většina prováděných monitorování NIRS v prvních 72 hodinách po narození, což lze považovat za přechodné období [13, 16]. Konečně, jak je v novorozeneckém výzkumu typické, většina studií sestávala z relativně malých velikostí vzorků, což mohlo snížit schopnost získat významné rozdíly.

Ostatní nálezy spojené s hsPDA nebo PDA se nelišily od předchozích zjištění. Hladina laktátu se mezi skupinami nelišila, protože předchozí studie prokázaly, že je to špatný indikátor PDA [27]. Počet krevních destiček se mezi našimi skupinami nelišil, i když některé studie ukázaly na okrajovou souvislost mezi PDA a nízkým počtem krevních destiček v prvních dnech života [28]. Tento výsledek nebyl nalezen, možná proto, že naši pacienti byli po přechodném období. Jak bylo popsáno v předchozím výzkumu, pacienti s hsPDA měli vyšší potřebu kyslíku a zvýšenou rychlost mechanické ventilace [7, 29]. To by však mohlo být přičítáno jiným faktorům, jako je nižší porodní hmotnost a GA, protože některé studie neuvádějí žádné rozdíly mezi skupinami noPDA a PDA [30, 31].

Jsme si vědomi omezení naší studie. Za prvé, nezískali jsme údaje o tekuté terapii před zařazením, což mohlo ovlivnit seskupení vzorku. Rozhodli jsme se také hodnotit PDA po přechodném 3-denním období, abychom se vyhnuli matoucímu zkreslení způsobenému neonatology, spíše než dětskými kardiology, při posuzování hemodynamického významu a možného uzavření PDA. Kromě toho se novorozenci ve studovaných skupinách výrazně lišili a skupina hsPDA sestávala z kojenců s nejnižšími GA a porodními hmotnostmi. Tato inverzní korelace s GA a porodní hmotností je však dobře známá a lze ji očekávat vzhledem k relativně velkému vzorku [32, 33]. Za druhé, pacienti byli zařazeni do jedné instituce, která upřednostňuje agresivní léčbu hsPDA spíše než čekání na možný spontánní uzávěr duktálního kanálu. A konečně, velikost skupiny hsPDA byla relativně malá a mohla být nedostatečně zastoupena. Nicméně výsledky naší studie ukazují, že mozkové aledvinovéregionální měření NIRS mohou poskytnout další informace pro hodnocení h sPDA a rozhodnutí o léčbě. Další prospektivní multicentrické studie by mohly objasnit roli NIRS v léčbě PDA. Naše studie má také některé silné stránky. Všichni kojenci podstoupili echokardiografická hodnocení, která zahrnovala vyšetření velikosti duktálních kanálků, profilu fow a poměru LA/Ao, zatímco některé z předchozích studií zahrnovaly pouze velikost duktálních kanálků jako jediný určující faktor hemodynamické významnosti. Žádný z rekrutovaných pacientů nedostal vazoaktivní léky, které by mohly poškodit mozkové a/nebo mozkovéledvinovéautoregulace. Nakonec byla všechna data shromážděna prospektivně

ZávěryV našem souboru jsme zjistili statisticky významný rozdíl v okysličení mozku mezi skupinou hsPDA a skupinami PDA a noPDA. Navíc to navrhujemeledvinovérSpO2 a FTOE jsou dříve ovlivněny přítomností duktu a jsou citlivější na duktální steal než cerebrální rSpO2. Autoři dospěli k závěru, že NIRS lze použít jako doplňkový nástroj k poskytnutí dalších informací u VLBW, < 32-týdenní="" ga,="" předčasně="" narozených="" dětí="" starších="" 72="" hodin="" ohledně="" zahájení="">