การป้องกันระบบประสาทของสมองปริกำเนิดโดยข้อมูลเบื้องต้นของรูปแบบออกซิเจนในสมองและการกำซาบ

เชิงนามธรรม:

รูปแบบที่ผิดปกติของเลือดไปเลี้ยงสมอง/ออกซิเจนสัมพันธ์กับความเสียหายของเส้นประสาท ในทารกแรกเกิดที่คลอดก่อนกำหนด ภาวะขาดออกซิเจน ภาวะขาดออกซิเจน/ภาวะแคลเซียมในเลือดสูง และการขาดการควบคุมอัตโนมัติของสมองสัมพันธ์กับภาวะตกเลือดในช่องท้องและการบาดเจ็บของสารสีขาว ความเสียหายของการกลับคืนสู่สภาพเดิมหลังภาวะขาดออกซิเจนในปริกำเนิดในระยะทารกแรกเกิด ดูเหมือนว่าเกี่ยวข้องกับภาวะออกซิเจนเกินในสมอง เนื่องจากเนื้อเยื่อชีวภาพมีความโปร่งใสต่อแสงอินฟราเรดใกล้ (NIR) NIR-spectroscopy (NIRS) จึงเป็นเครื่องมือข้างเตียงที่ไม่รุกล้ำเพื่อตรวจสอบออกซิเจนในสมองและการไหลเวียนของเลือด

การไหลเวียนของเลือดไปเลี้ยงสมองหมายถึงการส่งออกซิเจนและสารอาหารไปยังสมองผ่านทางหลอดเลือด เพื่อรักษาระดับการเผาผลาญตามปกติของเซลล์สมอง หน่วยความจำหมายถึงความสามารถของมนุษย์ในการจัดเก็บข้อมูลในสมองหลังจากได้รับข้อมูลผ่านประสาทสัมผัสและสามารถสะท้อนและจดจำได้

การไหลเวียนของเลือดในสมองมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความจำ ออกซิเจนในเลือดและสารอาหารที่เพียงพอสามารถกระตุ้นการทำงานตามปกติของเซลล์ประสาท เพิ่มอัตราการเผาผลาญของสมอง และปรับปรุงความจำ การไปเลี้ยงสมองมากเกินไปหรือน้อยเกินไปจะทำให้เซลล์สมองอยู่ในสภาวะ "อดอาหาร" หรือ "อิ่มมากเกินไป" ซึ่งจะส่งผลต่อการเผาผลาญปกติของเซลล์สมอง และส่งผลให้ความจำเสียหาย

คลิกทราบวิธีการปรับปรุงหน่วยความจำ

จะรักษาการไหลเวียนของเลือดในสมองให้เพียงพอได้อย่างไร? สิ่งแรกที่ต้องทำคือรักษาสุขภาพที่ดี สร้างนิสัยการกินและการใช้ชีวิตที่ดีต่อสุขภาพ ออกกำลังกายสม่ำเสมอ และนอนหลับให้เพียงพอ ประการที่สอง รักษาทัศนคติเชิงบวก มีส่วนร่วมในกิจกรรมทางสังคมและวัฒนธรรมบ่อยๆ และทำให้สมองของคุณกระตือรือร้นและสร้างสรรค์ สุดท้ายนี้ รักษาสภาพจิตใจที่ดี หลีกเลี่ยงความวิตกกังวลหรือภาวะซึมเศร้ามากเกินไป และรับมือกับความเครียดและปัญหาอย่างแข็งขัน

เมื่อนำมารวมกัน การรักษาการไหลเวียนของเลือดในสมองไม่เพียงแต่เป็นประโยชน์ต่อสุขภาพสมองเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความจำและความคิดสร้างสรรค์อีกด้วย จากนี้ไปให้เราสร้างนิสัยการใช้ชีวิตที่ดีต่อสุขภาพ อุทิศตนให้กับชีวิตและการทำงานอย่างแข็งขัน และกลายเป็นคนที่มีสุขภาพดีและกระตือรือร้น จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำของเรา Cistanche สามารถปรับปรุงความจำได้เนื่องจาก Cistanche เป็นสมุนไพรจีนโบราณที่มีลักษณะพิเศษมากมาย หนึ่งในนั้นคือการปรับปรุงความจำ ประสิทธิภาพของเนื้อสับมาจากส่วนผสมออกฤทธิ์หลายชนิดในเนื้อสับ เช่น กรดคาร์บอกซิลิก โพลีแซ็กคาไรด์ ฟลาโวนอยด์ ฯลฯ ส่วนผสมเหล่านี้สามารถส่งเสริมสุขภาพสมองได้ผ่านช่องทางต่างๆ

การทบทวนนี้มุ่งเน้นไปที่การประเมินตั้งแต่เนิ่นๆ และชี้แนะรูปแบบการให้ออกซิเจน/การไหลเวียนของเลือดในสมองที่ผิดปกติ เพื่อลดอาการบาดเจ็บที่สมอง ในระยะแรกของทารก รูปแบบแรกของการให้ออกซิเจนในสมองช่วยในการตัดสินใจว่าควรพิจารณาการบำบัด (ภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติ) และการบำบัดเสริมหรือไม่ ความก้าวหน้าทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับ NIRS เพิ่มเติม เช่น การใช้ NIRS (ตามหน้าที่) ช่วยให้สามารถประมาณค่าและบูรณาการอัตราการเต้นของหัวใจ อัตราการหายใจ และการติดตามการควบคุมอัตโนมัติของสมองได้พร้อมกัน

คำสำคัญ:

การตรวจสอบออกซิเจนในสมอง สเปกโทรสโกปีใกล้อินฟราเรด การป้องกันระบบประสาท; การตรวจระบบประสาท; การไหลเวียนของเลือดในสมอง การควบคุมอัตโนมัติของสมอง

1. บทนำ
การลดและการป้องกันความเสียหายของสมองปริกำเนิด ท่ามกลางมาตรการอื่นๆ ส่วนใหญ่ในการลดความเครียด (ทารกแรกเกิดที่คลอดก่อนกำหนด) ภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติ (ทารกแรกเกิดที่ครบกำหนด) และการบำบัดทางเภสัชวิทยา (เสริม) [1–3] อย่างไรก็ตาม รูปแบบการให้ออกซิเจนและ/หรือการไหลเวียนของเลือดที่ผิดปกติมักเกิดขึ้นก่อนสมองถูกทำลาย การเกิดขึ้นและการขยายตัวของภาวะเลือดออกในช่องท้อง (PIVH) ในทารกคลอดก่อนกำหนดมากและมาก (เกิดระหว่างอายุครรภ์ 28-32 สัปดาห์และต่ำกว่า 28 สัปดาห์ ตามลำดับ) ในขณะที่ภาวะขาดออกซิเจนหรือภาวะออกซิเจนในเลือดสูงอย่างลึกซึ้งและต่อเนื่องมักจะเกิดก่อนการบาดเจ็บจากสารสีขาว (WMI) ในกลุ่มทารกแรกเกิดที่เปราะบางนี้ [4,5]

ในทำนองเดียวกัน ทารกแรกเกิดที่ประสบภาวะขาดออกซิเจนในปริกำเนิดหรือภาวะขาดออกซิเจนตั้งแต่แรกเกิด ภาวะออกซิเจนในสมองเพิ่มขึ้น (ในระยะแรก) การสูญเสียการควบคุมอัตโนมัติของสมอง และความผิดปกติของการไหลเวียนของเลือดที่ตามมา เกี่ยวข้องกับความเสียหายของสมองเพิ่มเติมและผลที่ไม่พึงประสงค์ 2- ต่อปี หรือแม้กระทั่งการเสียชีวิต [6 –8] การระบุความผิดปกติของออกซิเจนในสมองและ/หรือรูปแบบการไหลเวียนของเลือดไปเลี้ยงสมองตั้งแต่เนิ่นๆ อาจมีความสำคัญต่อการแก้ไขอย่างทันท่วงที หากเป็นไปได้ เพื่อป้องกันหรืออย่างน้อยก็ลดความเสียหายต่อสมองที่กำลังพัฒนา

เนื้อเยื่อชีวภาพมีความโปร่งใสสำหรับส่วนแสงอินฟราเรดใกล้ของสเปกตรัม (700–1,000 นาโนเมตร) และการดูดซับที่ตามมาโดยฮีโมโกลบินที่ได้รับออกซิเจนและดีออกซิเจนทำให้ (คลื่นต่อเนื่อง) สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดใกล้ (NIRS) เป็นเครื่องมือข้างเตียงในอุดมคติในการตรวจสอบข้อมูลจำนวนมากแบบไม่รุกล้ำ การเปลี่ยนแปลงของออกซิเจนและการไหลเวียนของสมองที่กำลังพัฒนา [9–12] โดยจะวัดความอิ่มตัวของสมองในระดับภูมิภาค (rScO2) ในส่วนผสมของเลือดแดง เส้นเลือดฝอย และเลือดดำ (ปกติในอัตราส่วน ~25~5~75% ตามลำดับ) โดยอยู่ในระยะเอื้อมถึงของเซ็นเซอร์ NIRS ที่ติดอยู่กับผิวหนังของศีรษะ [9]. โดยทั่วไปแล้ว จะมีการวัดพื้นที่รูปกล้วยระหว่างออปโทดเปล่งและรับ ความลึกในการทะลุผ่านสูงสุดของแสงอินฟราเรดใกล้คือระหว่าง 2 ถึง 3 ซม. อย่างน้อยเมื่อระยะห่างของออปโทดอย่างน้อย 4 ซม. [13]

คาดว่าสสารสีขาวและสีเทาจะ "สอดประสาน" ทั้งคู่ อย่างน้อยก็ในทารกที่คลอดก่อนกำหนด สิ่งนี้อาจจะตรงไปตรงมาน้อยกว่าเมื่อต้องรับมือกับทารกที่ครบกำหนดคลอด การให้ออกซิเจนในบริเวณต่างๆ ของสมองดูเหมือนจะค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกัน และไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญตามที่ตรวจสอบโดยเรา [14] ซึ่งบ่งชี้ว่าการวางตำแหน่งเซ็นเซอร์เดี่ยวมีความน่าเชื่อถือในการกำหนด rScO2 โดยรวม สิ่งสำคัญคือต้องระบุว่าอุปกรณ์ NIRS ที่ใช้ในทางคลินิกจะติดตาม "แนวโน้ม" หรือการเปลี่ยนแปลงใน rScO2 มากกว่าค่าสัมบูรณ์ การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าความแม่นยำของอุปกรณ์ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดอยู่ที่ประมาณ 5.2% (ความสามารถในการวัดค่าเดียวกันหลังจากพยายามวัดซ้ำหลายครั้ง) [9,10,15] ยิ่งไปกว่านั้น บางครั้งการอ่านค่า rScO2 อาจแตกต่างกันค่อนข้างมากโดยอุปกรณ์ต่างๆ ที่มีอยู่โดยอิงตามสมมติฐานพื้นฐานหรืออัลกอริธึมที่แตกต่างกัน [10,16] เป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าค่า rScO2 "ปกติ" ในทารกแรกเกิดอยู่ระหว่าง 55–85% [17,18] ในการศึกษาเชิงทดลองและทางคลินิกหลายครั้ง พบว่าค่า rScO2 อย่างต่อเนื่องที่ต่ำกว่า 40–45% ส่งผลต่อการเผาผลาญออกซิเจนของสมองที่กำลังพัฒนา และอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อเส้นประสาท [19–22]

แม้จะมีข้อสงวนเกี่ยวกับความถูกต้องแม่นยำของการให้ออกซิเจนในสมองที่ NIRS กำหนด แต่เราคิดว่า "การติดตามแนวโน้ม" ของการให้ออกซิเจนในสมองที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะข้างเตียงในลักษณะที่ไม่รุกล้ำนี้สามารถเกี่ยวข้องกับการดูแลรักษาทางคลินิก การรับรู้รูปแบบที่ผิดปกติ (ถาวร) ของค่า rScO2 และการสกัดออกซิเจนในสมองที่ได้รับจาก NIRS ในระยะแรกอาจสะท้อนถึงความบกพร่องของออกซิเจนในสมองและการไหลเวียนของเลือดไปเลี้ยงสมอง [15,23,24] และการแก้ไขอย่างรวดเร็วและกระฉับกระเฉง หากเป็นไปได้ อาจช่วยปกป้องสมองที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะได้

ในหัวข้อถัดไป เราจะมุ่งเน้นไปที่ประโยชน์ที่เป็นไปได้ของการดูแลทางคลินิกในการประเมินสัญญาณความอิ่มตัวของออกซิเจนที่ตรวจสอบโดย NIRS ในระยะเริ่มต้น (การจดจำรูปแบบ) ในทารกคลอดก่อนกำหนดอย่างยิ่ง [15] และทารกในระยะคลอดที่ประสบปัญหาภาวะขาดออกซิเจนและภาวะขาดเลือดขาดเลือดในครรภ์ [8] . การปรับแต่งเพิ่มเติม เช่น การบูรณาการกับพารามิเตอร์การติดตามอื่นๆ เช่น อัตราการเต้นของหัวใจ อัตราการหายใจ และ EEG ที่รวมแอมพลิจูด (aEEG) จะมีการพูดคุยกันสั้นๆ รวมถึงประโยชน์ของการรวมสัญญาณ NIRS กับความดันโลหิตเพื่อประเมิน (การขาด ) การควบคุมอัตโนมัติของสมอง

2. กลไกการบาดเจ็บของสมองในทารกคลอดก่อนกำหนดและการเติมออกซิเจนในสมอง

ในทารกแรกเกิดที่คลอดก่อนกำหนดอย่างยิ่ง PIVH เป็นหนึ่งในสาเหตุที่สำคัญที่สุดสำหรับผลลัพธ์ด้านพัฒนาการที่ไม่พึงประสงค์ (ด้านการเคลื่อนไหว) และการเสียชีวิต ซึ่งมีอุบัติการณ์สูงถึง 45% ในประชากรกลุ่มนี้ [25,26] การตกเลือดส่วนใหญ่จำกัดอยู่ที่เมทริกซ์เชื้อโรคหรือขยายออกไปอีกในระดับปานกลางในโพรงสมองด้านข้าง (ระดับ I และ II ตามลำดับ ตามการจำแนกประเภท Papile [27]) ชนกลุ่มน้อยพัฒนาไปสู่ ​​PIVH ที่ใหญ่กว่า ระดับ III (เลือดจำนวนมากในโพรงสมองซึ่งขยายออก) หรือแม้แต่การขยายของเลือดเข้าไปในเนื้อเยื่อสมองรอบ ๆ ช่องสมอง (ระดับ IV หรือภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตายจากหลอดเลือดดำ) สาเหตุของ PIVH มีหลายปัจจัยและ PIVH ได้รับการพัฒนาในปริกำเนิดและ/หรือขยายออกไปภายใน 12 ชั่วโมงหลังคลอด ดูเหมือนจะเกี่ยวข้องอย่างมากกับไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบและการก่อตัวของสายพันธุ์ออกซิเดชัน [28,29]

อย่างไรก็ตาม PIVH ส่วนใหญ่จะมีการพัฒนาและขยายออกไปในช่วง 3 วันแรกของชีวิตหรือหลังจากนั้น การรวมกันของภาวะหลอดเลือดยังไม่บรรลุนิติภาวะในจุลภาคของเมทริกซ์เชื้อโรค [30] และมักจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก (และความผันผวน) ของการไหลเวียนของเลือดในสมองเนื่องจากกลุ่มอาการหายใจลำบาก (IRDS) ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของ pCO2 และ/หรือภาวะขาดออกซิเจนอย่างรุนแรง [31,32] เป็นการตั้งสมองสำหรับการพัฒนา PIVH และการขยายไปสู่ระยะที่รุนแรงมากขึ้น (เช่น ระดับ III และ IV) [28,33] สิ่งสำคัญในแง่นี้คือ CO2 ในหลอดเลือดจะแพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปยังช่องว่างรอบหลอดเลือดของหลอดเลือดต้านทานสมอง (ตรงกันข้ามกับไบคาร์บอเนต: อุปสรรคเลือดและสมองค่อนข้างผ่านไม่ได้กับไบคาร์บอเนต [34]) ซึ่งจะช่วยลดค่า pH รอบหลอดเลือด ทำให้เกิดการขยายตัวของหลอดเลือดเฉียบพลัน [32]. ความสามารถในการควบคุมอัตโนมัติที่เปราะบางของเตียงหลอดเลือดสมองในทารกแรกเกิดที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะอย่างยิ่งเหล่านี้ยังถูกกระตุ้นอีกโดยผลของการขยายหลอดเลือดของไฮเปอร์คาร์เบีย ซึ่งอาจส่งผลให้การไหลเวียนของสมองแบบพาสซีฟความดันโลหิตส่งผลต่อความผันผวนของการไหลเวียนของเลือดในสมอง ภาวะขาดออกซิเจนในระหว่างความดันเลือดต่ำ และการขยายเลือดออกที่มีอยู่แล้ว [35,36]

อาจชัดเจนว่าการป้องกันหรือการรับรู้ตั้งแต่เนิ่นๆ และการลดระดับของภาวะการไหลเวียนของเลือดไปเลี้ยงสมองมากเกินไป (hypo-)/-ออกซิเจน และ/หรือรูปแบบการไหลเวียนของเลือดในสมองที่ผันผวน อาจลดหรือป้องกันการเกิดและการขยายตัวของ PIVH ได้ ในแง่นี้ สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องตั้งเป้าหมายให้ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในหลอดเลือดแดงคงที่ภายในขีดจำกัดปกติ (เช่น 35–50 mmHg) การติดตามรูปแบบของการให้ออกซิเจนในสมองโดยใช้ NIRS ที่กำหนด rScO2 โดยเร็วที่สุดหลังคลอดมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยควรอยู่บนโต๊ะช่วยชีวิต อย่างน้อยจนถึงวันที่ 4 หลังคลอดในกลุ่มทารกแรกเกิดที่มีความเสี่ยงเหล่านี้ สามารถแจ้งเตือนแพทย์ได้ตั้งแต่เนิ่นๆ สำหรับภาวะที่เกิดจากภาวะความจุเลือดสูงเกิน ภาวะออกซิเจนเกิน/ภาวะขาดออกซิเจนในเลือดสูง [25,35] และภาวะขาดออกซิเจนหรือภาวะขาดออกซิเจนในเลือดต่ำที่เกิดขึ้นภายใต้การให้ออกซิเจน/ภาวะขาดออกซิเจนในเลือดสูง [32] ของสมองที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ การศึกษาล่าสุดจาก Tamura และคณะ [37] แสดงให้เห็นว่าภาวะไขมันในเลือดสูงในห้องคลอดสัมพันธ์กับการเกิดของ PIVH ทุกระดับในกลุ่มทารกคลอดก่อนกำหนดจำนวนมาก

Alderliesten et al. [35] showed supranormal rScO2 values [17] during 24 h preceding PIVH in a case–control study of 650 preterm infants below 32 gestational weeks. In the same study, it was shown that the combination of hyperoxygenation (hyperperfusion) and loss of autoregulation preceded the extension of PIVHs to a higher grade. It was also reported that inotropes were related to loss of cerebral autoregulation (defined as a moving correlation >0.5 ระหว่าง rScO2 และความดันหลอดเลือดแดงเฉลี่ย) แบบจำลองทางคณิตศาสตร์อื่นๆ ที่อาจแม่นยำยิ่งขึ้นเพื่ออธิบายการมีอยู่หรือไม่มีการควบคุมอัตโนมัติของสมอง เช่น การเชื่อมโยงกันและฟังก์ชันการถ่ายโอนได้รับการตรวจสอบอย่างเข้มข้นเกี่ยวกับความเกี่ยวข้องทางคลินิกของพวกเขา [38] ซึ่งจะกล่าวถึงรายละเอียดเพิ่มเติมในส่วนอื่นของบทความนี้ การศึกษาติดตามผลที่อายุแก้ไข 15 และ 24 เดือนของกลุ่มทารกคลอดก่อนกำหนด 734 ราย แสดงให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างค่า rScO2 ที่ต่ำกับผลลัพธ์ด้านพัฒนาการทางระบบประสาทที่ไม่พึงประสงค์เมื่ออายุ 2 ปี [39] การศึกษาในอนาคตเมื่อเร็วๆ นี้ในทารกแรกเกิดที่คลอดก่อนกำหนดอย่างยิ่งจำนวน 185 รายโดยใช้ rScO2 ที่ควบคุมด้วย NIRS แสดงให้เห็นว่าภาวะความอิ่มตัวของสีในสมองเป็นเวลานานมีความสัมพันธ์กับการเกิดระดับ PIVH ใดๆ ก็ได้ [40]

ดังนั้น การแทรกแซงแต่เนิ่นๆ เพื่อทำให้คาร์บอนไดออกไซด์ในหลอดเลือดแดงเป็นปกติอย่างรวดเร็ว และระดับความอิ่มตัวของออกซิเจนในสมอง และป้องกันความผันผวนอย่างมากของการไหลเวียนของเลือดไปเลี้ยงสมอง เนื่องจากขาดความสามารถในการควบคุมอัตโนมัติของเตียงหลอดเลือดสมอง (นโยบาย "ปล่อยมือ" และ/หรือการระงับประสาท) อาจจะเป็นไปได้ ลดอุบัติการณ์ของ PIVH และความรุนแรงของมัน [41] จนถึงขณะนี้ มีการศึกษาการแทรกแซงแบบสุ่มในอนาคตเพียง 1 เรื่องเท่านั้น ซึ่งมีทารกคลอดก่อนกำหนด 166 รายที่เกิดหลังการให้ออกซิเจนในสมองน้อยกว่า 28 สัปดาห์ ได้รับการตรวจติดตามด้วย NIRS (กลุ่มการศึกษา) หรือไม่ (กลุ่มควบคุม) โดยมีเป้าหมายเพื่อลดภาวะของภาวะขาดออกซิเจนหรือออกซิเจนเกินในช่วงแรก 3 วันแห่งชีวิต [42]. มีรายงานว่า ทารกที่ถูกเฝ้าติดตาม ตรงกันข้ามกับทารกที่จอภาพตาบอด ลดภาระของภาวะขาดออกซิเจนและ/หรือภาวะออกซิเจนเกิน และแสดงให้เห็นความอิ่มตัวของออกซิเจนในสมองที่เสถียรกว่า ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ภายในขีดจำกัดปกติ (55–85%) [17] สิ่งนี้ช่วยลดอุบัติการณ์ของ PIVH ที่รุนแรงโดยเฉพาะ (ระดับ III และ IV) [43]

แม้ว่าอุบัติการณ์ของมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเรื้อรังในช่องท้องจะลดลงอย่างมากในหอผู้ป่วยหนักทารกแรกเกิดสมัยใหม่ แต่การบาดเจ็บจากสารสีขาวแบบกระจาย (dWMI) เกิดขึ้นในประมาณ 50% ของทารกที่คลอดก่อนกำหนดมากและคลอดก่อนกำหนดมากตามการศึกษาของ MRI [44,45] มีการเสนอว่าการสุกแก่ที่ถูกยกเลิกของสารตั้งต้นที่เปราะบางมากของ oligodendrocytes และการจับกุมของ myelination มีความรับผิดชอบต่อ DWI [46] และเป็นเหตุผลที่สำคัญมากสำหรับผลลัพธ์ทางระบบประสาทที่ต่ำกว่าปกติของกลุ่มผู้ป่วยรายนี้ [47] dWMI มักเกี่ยวข้องกับการติดเชื้อของมารดาและ/หรือทารกในครรภ์ หรือภาวะขาดออกซิเจนของทารกในครรภ์ ซึ่งนำไปสู่การอักเสบของไซโตไคน์ และกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นของ microglia ที่รบกวนการพัฒนาของสารตั้งต้นของ oligodendrocyte [48] อย่างไรก็ตาม ปัญหาหลังคลอดและโดยเฉพาะอย่างยิ่งภาวะขาดออกซิเจนที่มีหรือไม่มีภาวะขาดเลือดก็มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับ DWI เช่นกัน บทบาทที่สำคัญหลังคลอดทำให้เกิดภาวะภาวะขาดออกซิเจนเฉียบพลัน (และภาวะขาดออกซิเจนเกินในระดับที่น้อยกว่า) ซึ่งนำไปสู่การหดตัวของหลอดเลือดในสมองทันทีและส่งผลให้มีภาวะเลือดในเลือดต่ำ และทำให้การส่งออกซิเจนลดลง [5,32] โดยเฉพาะอย่างยิ่งค่า rScO2 ที่ต่ำผิดปกติในทารกที่มีความเสถียรแต่ใช้เครื่องช่วยหายใจนั้นน่าสงสัยสำหรับภาวะขาดออกซิเจนที่เกิดจากการช่วยหายใจ ซึ่งนำไปสู่ความเสียหายจากการขาดเลือดและขาดเลือดในสมองที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ [49] การรวมกันของการให้ออกซิเจนในสมองที่ตรวจสอบโดย NIRS ความอิ่มตัวของออกซิเจนในหลอดเลือดแดง และการตรวจติดตาม CO2 ในช่วงท้ายน้ำขึ้นน้ำลง ซึ่งใช้มากขึ้นในการดูแลรักษาทางคลินิกมาตรฐานในหอผู้ป่วยหนักทารกแรกเกิด อาจเป็นนโยบายการป้องกันที่แข็งแกร่งต่อ WMI ที่เกิดจากภาวะ hypocapnia

ข้อควรระวังบางประการก็สมเหตุสมผลเช่นกันในกรณีของ Patent Ductus Arteriosus (hsPDA) ที่มีการไหลเวียนโลหิตที่มีมายาวนาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปัจจุบันที่นโยบายที่คาดหวังเกี่ยวกับการปิดท่อ (การผ่าตัด) กลายเป็นกระแสหลัก [50,51] hsPDA ทำให้เกิดการขโมยเลือดจากท่อนำไข่ซึ่งเดิมมีไว้สำหรับสมองที่มีศักยภาพภายใต้การไหลเวียน/ออกซิเจนของสมองที่กำลังพัฒนาและอาจไม่ตรงกับความต้องการในการเผาผลาญ [52] ในการศึกษากับทารกที่มี hsPDA ค่อนข้างมาก เราพบว่าค่า rScO2 ต่ำผิดปกติ ซึ่งมักจะต่ำกว่า 45% (ต่ำกว่าขีดจำกัดล่างของค่า "ปกติ" ที่ 55% มาก [17]) มีรายงานว่าค่าคงอยู่ต่ำกว่า 40–45% เกี่ยวข้องกับความเสียหายของสมอง [19,53] เราพบความสัมพันธ์ระหว่างการให้ออกซิเจนในสมองต่ำและระยะเวลาของ hsPDA ในด้านหนึ่งและปริมาตรที่ลดลงโดยเฉพาะสมองน้อย ซึ่งเป็นบริเวณสมองที่มีการเผาผลาญสูงอย่างน่าทึ่ง ในทางกลับกัน [53–55] การค้นพบนี้ยืนยันการศึกษาก่อนหน้านี้ที่รายงานผลเสียของ hsPDA ต่อการเจริญเติบโตของสมองน้อยในทารกแรกเกิดที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะเหล่านี้ [22,56] สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่า hsPDA ที่มีมายาวนานอาจไม่บริสุทธิ์เท่าที่เชื่อกันก่อนหน้านี้เสมอไป ใน NICU ของเรา ทารกทุกคนที่มีอาการของออกซิเจนในสมอง hsPDA จะได้รับการตรวจสอบด้วยเหตุผลตามที่อธิบายไว้ข้างต้น

คำจำกัดความของ "ภาวะความดันเลือดต่ำ" ของการคลอดก่อนกำหนด ซึ่งส่วนใหญ่หมายถึงความดันเลือดแดงเฉลี่ยที่ต่ำกว่าอายุครรภ์เป็นสัปดาห์ ทำให้เกิดการรักษามากเกินไปด้วย inotropes เชิงบวก การศึกษาหลายชิ้นรายงานว่าไม่มีสัญญาณของความผิดปกติของระบบอวัยวะ, ภาวะกรดจากเมตาบอลิซึม หรือภาวะออกซิเจนในสมองภายใต้การตรวจติดตามโดย NIRS ในช่วง "ความดันโลหิตต่ำ" นี้ [35,57] นอกจากนี้ผลพัฒนาการในระยะยาวไม่แตกต่างเมื่อเทียบกับทารกที่ไม่มีความดันเลือดต่ำ [57,58] ในปัจจุบัน นโยบายของเราเกี่ยวกับ "ภาวะความดันเลือดต่ำ" เป็นสิ่งที่คาดหวังได้เมื่อออกซิเจนในสมองที่กำหนดโดย NIRS อยู่ภายในขีดจำกัดปกติ โดยไม่มีสัญญาณของเลือดไปเลี้ยงทั่วร่างกายหรือภาวะเลือดเป็นกรด

ปัญหาอื่น ๆ ที่การให้ออกซิเจนในสมองที่ตรวจสอบโดย NIRS สามารถช่วยป้องกันการบาดเจ็บต่อสมองที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ ได้แก่ โรคโลหิตจางและภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ: มีรายงานว่าภาวะโลหิตจางที่มีค่าฮีโมโกลบินต่ำกว่า 6 มิลลิโมล/ลิตร ส่งผลต่อการให้ออกซิเจนที่เหมาะสมในสมองที่คลอดก่อนกำหนด [59] ในขณะที่ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำอย่างลึกซึ้งสามารถ รับรู้ได้จากการเพิ่มระดับออกซิเจนในสมองที่เพิ่มขึ้นตามธรรมชาติอันเนื่องมาจากการสูญเสียกลูโคส ส่งผลให้การเผาผลาญอาหารหยุดชะงัก และด้วยเหตุนี้จึงมีการใช้ออกซิเจน [60]

3. กลไกการบาดเจ็บของสมองของทารกระยะแรกและการเติมออกซิเจนในสมอง

Hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) เนื่องจากภาวะขาดออกซิเจนในปริกำเนิดเป็นสาเหตุสำคัญของผลลัพธ์ด้านพัฒนาการทางระบบประสาทที่ไม่พึงประสงค์และการเสียชีวิตของทารกแรกเกิด [61] แม้ว่าความเสียหายของเส้นประสาทจะเกิดขึ้นในระหว่างช่วงภาวะขาดออกซิเจนที่เกิดขึ้นจริง (ส่วนใหญ่เป็นทารกในครรภ์) เนื่องจากการสร้างสารสื่อประสาทที่ถูกกระตุ้นมากเกินไป การไหลเข้าของแคลเซียมอย่างลึกซึ้งเข้าไปในเซลล์ประสาททำให้เกิดความเสียหายแบบเฉียบพลันต่อเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของสมองที่เกิดจากภาวะขาดอากาศหายใจตั้งแต่แรกเกิด การบาดเจ็บเกิดขึ้นในช่วง 48 ถึง 96 ชั่วโมงแรกของชีวิต และอาจคงอยู่นานหลายสัปดาห์ และเริ่มเมื่อมีการกลับคืนสู่ร่างกายและการสร้างออกซิเจนใหม่ตั้งแต่แรกเกิด [62] ฟอสฟอรัสนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโทรสโกปีแสดงให้เห็นว่าในช่วงชั่วโมงแรกหลังการกลับคืนสู่สภาพเดิม/การเติมออกซิเจนใหม่เมื่อเกิด เมแทบอลิซึมของออกซิเดชันในสมองเป็นเรื่องปกติ แต่ความล้มเหลวของพลังงานสมองทุติยภูมิเริ่มต้นหลังจากอายุ 10 ถึง 12 ชั่วโมง ซึ่งดูเหมือนว่าจะสูงสุดระหว่างอายุ 24 ถึง 72 ชั่วโมง ซึ่งนำไปสู่ อาการบาดเจ็บที่สมองเพิ่มเติมอย่างมาก [22,62]

การผลิตอนุมูลอิสระ ไนตริกมอนนอกไซด์ และสารประกอบที่เป็นพิษอื่น ๆ ที่เกิดจากออกซิเจนไม่เพียงแต่ทำให้เกิดความเสียหายเฉียบพลันต่อเซลล์ประสาท แต่ยังกระตุ้นการผลิตไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบซึ่งนำไปสู่ภาวะพลังงานในสมองทุติยภูมิและปัจจัยทางโภชนาการลดลง [63] ความเสียหายที่ล่าช้าเนื่องจากพลังงานขัดข้องทุติยภูมิทำให้เรามีหน้าต่าง "การรักษา" ซึ่งการลดความเสียหายของสมองสามารถทำได้โดยการป้องกันและ/หรือกำจัดความเครียดจากอนุมูลอิสระและไนโตรเซชัน ซึ่งเป็นสารพิษที่สำคัญที่ทำให้เกิดภาวะพลังงานบกพร่องทุติยภูมิและความเสียหายของสมองไปพร้อมๆ กัน จนถึงขณะนี้ ภาวะอุณหภูมิของร่างกายลดลงปานกลางถึง 33.5 ◦C เป็นเวลา 72 ชั่วโมงเป็นวิธีการรักษาเดียวที่ได้รับการยอมรับในการลดความเสียหายของการกลับไปสู่ภาวะขาดออกซิเจนหลังคลอด อย่างไรก็ตาม การบำบัดเพิ่มเติมด้วย (การรวมกันของ) สารประกอบป้องกันระบบประสาททางเภสัชวิทยากำลังอยู่ระหว่างการตรวจสอบ: ดูเหมือนว่าเป็นไปได้มากว่าการรวมกันของภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติกับสารประกอบทางเภสัชวิทยาจะช่วยลดความเสียหายของสมองที่เกี่ยวข้องกับภาวะขาดอากาศหายใจจากการคลอดบุตรได้อีก [63]

เพื่อลดหรือป้องกันการเกิดภาวะออกซิเจนซ้ำที่เกิดจากภาวะขาดออกซิเจนตั้งแต่แรกเกิด ซึ่งเป็นความเสียหายต่อสมองที่กำลังพัฒนา การเลือกทารกที่จะได้รับประโยชน์จากการรักษาหลังคลอดจึงเป็นสิ่งสำคัญ การเลือกนี้จะต้องดำเนินการโดยเร็วที่สุดในช่วง "การรักษา" นี้ (ช่วงที่คาดว่าเป็น 6 ชั่วโมงแรกของชีวิต)

Abnormally high values of rScO2 (>80%) ในช่วง 72 ถึง 96 ชั่วโมงแรกของชีวิตในทารกแรกเกิดที่มีภาวะขาดอากาศหายใจปานกลางและรุนแรงในระยะปริกำเนิด ซึ่งอาจบ่งชี้ว่ามีการใช้ออกซิเจนน้อยลงเนื่องจากพลังงานสำรองและความเสียหายของสมองอย่างต่อเนื่อง มีความสัมพันธ์กับผลลัพธ์ด้านพัฒนาการทางระบบประสาทที่ไม่พึงประสงค์ในระยะยาวโดยมีค่าการคาดการณ์สูง เร็วถึง 3 ชั่วโมงของชีวิต [8,64,65] ดังนั้น รูปแบบของ rScO2 จึงเป็นวิธีการไม่รุกล้ำที่น่าสนใจในการพิจารณาว่าการบำบัดด้วยการป้องกันระบบประสาท (เสริม) จำเป็นหรือไม่ในการลดความเสียหายของสมอง แม้ว่าจะยังไม่ได้ตรวจสอบอย่างถูกต้อง แต่การทำให้ค่า rScO2 กลับสู่ปกติภายในขีดจำกัดปกติ (เพิ่ม- บน) การบำบัดอาจบ่งบอกถึงผลประโยชน์ของการรักษา

เนื่องจากเทคนิคการถ่ายภาพระบบประสาท เช่น อัลตราซาวนด์กะโหลกศีรษะ ซึ่งปัจจุบันมีการใช้มาตรฐานในการดูแลรักษาทางคลินิกในหอผู้ป่วยหนักทารกแรกเกิด และ MRI (ขั้นสูง) ของสมองทารกแรกเกิดดีขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โรคหลอดเลือดสมองตีบในปริกำเนิด (PAIS) ดูเหมือนจะเกิดขึ้นบ่อยกว่าที่เคย มีรายงานและมีอุบัติการณ์ของทารกแรกเกิดอย่างน้อย 1:2300 ราย จึงไม่ใช่ภาวะแทรกซ้อนที่หายากอีกต่อไป [66] PAIS มักเกิดอาการชักในวันแรกหลังคลอด และอาจนำไปสู่ภาวะสมองพิการ และความบกพร่องทางสติปัญญาและการเคลื่อนไหวได้ [67,68] เมื่อไม่นานมานี้ ยังไม่มีทางเลือกในการบำบัดป้องกันระบบประสาท/ฟื้นฟูระบบประสาท และการรักษาส่วนใหญ่จำกัดอยู่เพียงการรักษาด้วยยาต้านโรคลมบ้าหมู อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันมีการรายงานกลยุทธ์การแทรกแซงการป้องกันระบบประสาทในระยะเริ่มแรกที่อาจเป็นประโยชน์ เช่น การใช้สารที่ทำให้เกิดอาการประสาท เช่น อีริโธรโพอิติน และเซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคมอล เพื่อเพิ่มการฟื้นฟูระบบประสาท [69,70]

การตรวจติดตามระบบประสาท ได้แก่ การผสมผสานระหว่างการให้ออกซิเจนในสมองที่ตรวจโดย NIRS และการตรวจสมองแบบแอมพลิจูดแบบบูรณาการ (EEG) มีค่าการพยากรณ์โรคที่สำคัญใน PAIS [71] นอกจากนี้ รูปแบบเริ่มต้นของรูปแบบพื้นหลังทางไฟฟ้า rScO2 และการหมุนเวียนการนอนหลับของ aEEG อาจมีประโยชน์ในการระบุทารกแรกเกิดที่มี PAIS ที่อาจได้รับประโยชน์จากการแทรกแซงการป้องกันระบบประสาท และสำหรับการประเมินผลประโยชน์ของการแทรกแซงเหล่านี้ [71] rScO2 นั้นสูงกว่าครึ่งหนึ่งของสมองที่ได้รับผลกระทบอย่างมากเมื่อเทียบกับฝั่งตรงข้าม ซึ่งอาจบ่งบอกถึงการไหลเวียนของเลือดอย่างหรูหราในซีกโลกที่ได้รับผลกระทบ [72,73] ขนาดและระยะเวลาของความแตกต่างนี้สัมพันธ์กับผลลัพธ์พัฒนาการทางระบบประสาท [71] ในทำนองเดียวกัน เวลาสู่พื้นหลังทางไฟฟ้าที่ได้รับจาก aEEG ปกติ (แรงดันไฟฟ้าปกติต่อเนื่อง) ของสมองครึ่งหนึ่งที่ได้รับผลกระทบนั้นนานกว่าเมื่อเทียบกับสมองครึ่งหนึ่งที่มีสุขภาพดี เวลาในการทำให้รูปแบบพื้นหลังทางไฟฟ้าของด้านที่ได้รับผลกระทบเป็นปกตินั้นสัมพันธ์กับผลลัพธ์ด้านพัฒนาการทางระบบประสาทด้วย [71] เป็นไปได้ว่าการแทรกแซงการป้องกันระบบประสาทสามารถลดระยะเวลาของความไม่สมดุลเหล่านี้ซึ่งบ่งชี้ถึงผลการรักษาได้ อย่างไรก็ตาม สมมติฐานนี้ยังคงต้องได้รับการตรวจสอบ

ตารางที่ 1 สรุปความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะของการบาดเจ็บที่สมองเกิดก่อนกำหนดและระยะที่เกิดในระยะหนึ่งในด้านหนึ่งและรูปแบบของการให้ออกซิเจนในสมองอีกด้านหนึ่ง

4. มุมมองในอนาคตของการติดตามออกซิเจนในสมองหลายรูปแบบ: จะเพิ่มอะไรให้กับการป้องกันระบบประสาทของสมองปริกำเนิดในคลินิกได้บ้าง

การติดตามรูปแบบการให้ออกซิเจนในสมองที่ได้รับจาก NIRS ในทารกแรกเกิดที่คลอดก่อนกำหนดและในระดับที่น้อยกว่าในระยะทารกแรกเกิด มีศักยภาพในการปกป้องระบบประสาทที่ปฏิเสธไม่ได้ดังที่แสดงไว้ข้างต้น อย่างไรก็ตาม การวิจัยประยุกต์ของการเฝ้าระวังการให้ออกซิเจน การไหลเวียนของเลือดในสมอง และการควบคุมอัตโนมัติของสมองโดย NIRS กำลังดำเนินไปอย่างรวดเร็วโดยมีเป้าหมายสูงสุดในการปรับปรุงการดูแลทางคลินิก

ในมุมมองนี้ เราต้องการหารือเกี่ยวกับการพัฒนาที่สำคัญสองประการในการวิจัย NIRS ปริกำเนิดที่อาจนำไปสู่การประยุกต์ทางคลินิกในไม่ช้า: การประเมินที่เหมาะสมของการควบคุมการไหลเวียนโลหิตในสมองซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อจับคู่ตัวแปรทางระบบ (การไหลเวียนโลหิตและออกซิเจน) กับสัญญาณ NIRS; การวิเคราะห์โดยละเอียดเพิ่มเติมของสัญญาณความเข้มที่ได้จาก NIRS สำหรับการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วไปยังตัวแปรทางสรีรวิทยาและการตรวจจับสิ่งแปลกปลอมอื่นๆ ที่ใช้งานได้ ได้รับการทบทวนในส่วนที่ 5 และ 6 ด้านล่าง

5. การประเมินระเบียบการไหลเวียนโลหิตของสมองโดยใช้สัญญาณ NIRS

ในส่วนของการควบคุมการไหลเวียนโลหิตในสมอง เราต้องคำนึงถึงกลไกของการควบคุมอัตโนมัติของหลอดเลือดสมอง (CVAR) หรือปฏิกิริยาปฏิกิริยาการไหลของแรงดัน คุณสมบัติของสมองนี้มีเป้าหมายสุดท้ายในการรักษาการไหลเวียนของเลือดในสมองให้คงที่ โดยไม่คำนึงถึงความดันโลหิตในร่างกาย (BP) แต่ก็ยังอยู่ในช่วงค่า BP ที่จำกัด [74,75] ในกรณีที่ความดันโลหิตต่ำเกินไป (หรือสูงเกินไป) กลไก CVAR ที่ผ่านหลอดเลือดแดงจะไม่สามารถควบคุมความดัน transmural ได้อีกต่อไป และการไหลเวียนของเลือดในสมองจะลดลงหรือเพิ่มขึ้นตามลำดับ [76] (ดู รูปที่ 1).

ทารกระยะคลอดมีการควบคุมอัตโนมัติและการทำงานของหลอดเลือด แต่ทารกคลอดก่อนกำหนดเกิดมาพร้อมกับระบบหลอดเลือดในสมองที่ด้อยพัฒนา [74,77] นี่คือเหตุผลว่าทำไมการศึกษา CVAR จึงมีความเกี่ยวข้องเมื่อคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าทารกที่คลอดก่อนกำหนด (มาก) มีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดความไม่มั่นคงของระบบไหลเวียนโลหิต และด้วยเหตุนี้ ความเสียหายของสมอง จึงนำไปสู่การบาดเจ็บของ PIVH หรือสารสีขาว [78] เนื่องจาก ระบุไว้ข้างต้นด้วย ด้วยเหตุนี้ การประเมินและติดตามการให้ออกซิเจนในเนื้อเยื่อสมองทางออนไลน์ รวมกับสถานะของกลไกควบคุมอัตโนมัติ จึงมีความสำคัญสูงสุดในแนวหน้าในการป้องกันการบาดเจ็บของสมองและความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาทเพิ่มเติม [39,79]

ด้วยการประเมินความสัมพันธ์ระหว่างความดันโลหิตกับการไหลเวียนของเลือดในสมอง (CBF) อย่างต่อเนื่อง ทำให้สามารถประเมินกลไกของ CVAR ได้ [75] เนื่องจากไม่มีวิธีการวัด CBF โดยตรงและไม่รุกราน และสมมติว่ามีความอิ่มตัวของออกซิเจนในหลอดเลือดแดงคงที่ (SaO2) สัญญาณ NIRS จึงสามารถใช้เป็นตัวแทนสำหรับการเปลี่ยนแปลง CBF ได้ โดยให้ข้อมูลเกี่ยวกับความอิ่มตัวของออกซิเจนในสมอง (rScO2) [39,80,81]. ด้วยการสังเกตสัญญาณ rScO2 ทำให้สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันและเชื่อมโยงกับความแปรผันของ BP ในที่สุด ดังนั้นจึงสามารถระบุการมีอยู่หรือไม่มีไดนามิกของการควบคุมอัตโนมัติ และทำให้เรามีความเป็นไปได้ที่จะเข้าไปแทรกแซงตามที่แนะนำไว้ข้างต้น [74]

ขั้นตอนแรกในการวิเคราะห์นี้มุ่งเน้นไปที่ขั้นตอนก่อนการประมวลผล ซึ่งรวมถึงการกรองข้อมูล การกำจัดสิ่งแปลกปลอม และการแก้ไข SaO2 [39] เมื่อดำเนินการขั้นตอนนี้แล้ว มีสองแนวทางหลักที่เป็นไปได้: การวิเคราะห์ในโดเมนเวลาหรือโดเมนความถี่ การวิเคราะห์โดเมนเวลาจะคำนวณความสัมพันธ์ระหว่าง BP และ rScO2 ในส่วนต่อเนื่องสั้นๆ ซึ่งสามารถหาค่าเฉลี่ยและกระจายตามค่า BP ที่สอดคล้องกัน ดังนั้นจึงมีค่าความสัมพันธ์หนึ่งค่าต่อ "ถัง" ของค่าความดันโลหิต [80,82–84] . การวิเคราะห์โดเมนความถี่ยังสำรวจความสัมพันธ์ระหว่างสัญญาณทั้งสองนี้ แต่เน้นที่ย่านความถี่เฉพาะ [39] สิ่งนี้อาจเป็นข้อได้เปรียบเมื่อพิจารณาว่า CVAR อาจประกอบด้วยการตอบสนองที่มีช่วงเวลาหน่วงต่างกัน ดังนั้น จึงคำนึงถึงความล่าช้าระหว่างการเปลี่ยนแปลงใน BP และ rScO2 [39] หนึ่งในวิธีการเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่ฟังก์ชันการถ่ายโอน (TF) ซึ่งวิเคราะห์ความหนาแน่นของสเปกตรัมกำลัง (PSD) ของสัญญาณ ซึ่งเป็นการแสดงการมีอยู่ของความถี่ที่แตกต่างกันในแต่ละส่วนที่พิจารณา จากนี้ เราสามารถประเมินอัตราขยายของ TF ได้ ซึ่งบ่งชี้ถึงผลกระทบที่การเปลี่ยนแปลงในสัญญาณอินพุต (BP) มีต่อสัญญาณเอาท์พุต (rScO2) และประเมินว่า CVAR มีอยู่จริงหรือไม่ [39,77] . วิธีการวิเคราะห์อีกวิธีหนึ่งคือการเชื่อมโยงกัน: ฟังก์ชันนี้จะวัดความเป็นเชิงเส้นของสัญญาณทั้งสองที่พิจารณา (BP และ rScO2) ในโดเมนความถี่ โดยระบุว่ามีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างอินพุตและเอาต์พุตของระบบที่อยู่ในโฟกัสหรือไม่ [39,76, 77,80,84].

ในวิธีการทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้น เราต้องคำนึงถึงความยาวของยุคสมัยที่พิจารณาสำหรับการวิเคราะห์ เนื่องจากยุคที่สั้นกว่าอาจทำให้เกิดค่าที่น้อยลง เนื่องจากจำนวนหน้าต่างย่อยในการวิเคราะห์น้อยลง แต่ยุคที่ยาวเกินไปอาจบ่งชี้ว่า การมีอยู่ของส่วนที่ไม่คงที่มากกว่าส่วนที่เกี่ยวกับ CVAR ดังนั้นจึงสร้างค่าที่ต่ำกว่าและขัดขวางผลลัพธ์ [84] อีกปัจจัยหนึ่งจากมุมมองการดูแลทางคลินิกคือสิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าวิธีการเหล่านี้ต้องการสัญญาณที่ต่อเนื่องและมีเสถียรภาพเพียงพอที่จะให้ผลลัพธ์ที่น่าเชื่อถือ [85]
ดังนั้นเราจึงต้องมุ่งเป้าไปที่กลไก CVAR ที่มีเสถียรภาพอยู่เสมอ แม้ว่าจะยังไม่มีข้อตกลงว่าวิธีการวิเคราะห์ที่ดีที่สุดคืออะไร เช่นเดียวกับวิธีการติดตามออนไลน์ที่เหมาะสมที่ข้างเตียง
แม้จะมีวิธีการที่นำเสนอข้างต้น แต่ก็ยังขาดฉันทามติทั่วโลก เนื่องจากระบบในอุดมคติ (ออนไลน์) ควรทำซ้ำได้ง่าย โดยไม่คำนึงถึงประชากรที่อยู่ในโฟกัสและอายุก่อนกำหนด การวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่เกี่ยวกับการประเมิน CVAR ควรมุ่งเน้นไปที่การสาธิตเครื่องมือหรือวิธีการที่ได้รับการยอมรับทั่วโลกในการติดตาม CBF และ rScO2 เพื่อยืนยันความสัมพันธ์ของการเปลี่ยนแปลงในสัญญาณเหล่านั้นกับผลลัพธ์พัฒนาการทางระบบประสาท [76]
6. สัญญาณความเข้มที่ได้รับจาก NIRS และความสำคัญของการประเมินคุณภาพสัญญาณ

เมื่อใช้เทคนิค NIRS สามารถรับข้อมูลที่แตกต่างกันได้จากความเข้มของแสงที่วัดโดยเครื่องรับ ตามที่ระบุไว้ข้างต้น การให้ออกซิเจนในสมอง (rScO2) เป็นข้อมูลทั่วไปที่ได้รับเมื่อใช้ NIRS ในการใช้งานทางคลินิก อย่างไรก็ตาม สัญญาณความเข้มที่ได้จาก NIRS ยังให้ข้อมูลการทำงานและสรีรวิทยาที่เป็นประโยชน์เพิ่มเติม นอกเหนือจากการประมาณค่าออกซิเจนในสมองด้วย สัญญาณความเข้มสามารถแปลงเป็นการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นในฮีโมโกลบินที่มีออกซิเจน (O2Hb) และเฮโมโกลบินที่มีออกซิเจนต่ำ (HHb) [86] ซึ่งสามารถใช้เพื่อกำหนดการตอบสนองทางโลหิตวิทยาของสมองในบริเวณต่างๆ ของสมอง [86–88 ] สัญญาณความเข้มข้นและความเข้มข้นประกอบด้วยข้อมูลทางสรีรวิทยาบางอย่าง รวมถึงการเต้นของหัวใจ การหายใจ และการทำงานของหลอดเลือด [89–92] รูปที่ 2 แสดงตัวอย่างของสัญญาณ O2Hb และ HHb ซึ่งมองเห็นการเต้นของหัวใจได้อย่างชัดเจนด้วยช่วงเวลาประมาณ 0.4- วินาที พร้อมด้วย rScO2 ที่วัดโดยอุปกรณ์วัดออกซิเจนในสมองของ Artinis (TOM, Artinis Medical Systems BV, Elst, เนเธอร์แลนด์)

6.1. รูปแบบการเต้นของหัวใจที่ได้รับจาก NIRS

ข้อมูลทางสรีรวิทยาที่โดดเด่นที่สุดในสัญญาณ NIRS คือความผันผวนของการเต้นของหัวใจที่เกิดจากการเต้นของหัวใจ ซึ่งจะกล่าวถึงที่นี่ ข้อมูลนี้ในสัญญาณ NIRS ช่วยให้สามารถดึงอัตราการเต้นของหัวใจ (HR) ได้ การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นถึงความเข้ากันได้ของ HR ที่ได้รับจาก NIRS กับ HR ที่สกัดจากการตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจและการตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ [93–95] นอกจากนี้ HR ที่ได้รับจาก NIRS แสดงให้เห็นว่าเป็นแหล่งข้อมูลที่สมบูรณ์กว่า HR ที่ได้รับจาก PPG หรือ ECG ภายใต้สภาวะความเครียดทางร่างกายและจิตใจ [92,94–96] การได้รับ HR จากสัญญาณ NIRS มีประโยชน์อย่างมากในทารกแรกเกิด เนื่องจากสามารถขจัดความจำเป็นในการใช้อิเล็กโทรดเพิ่มเติมในการบันทึกข้อมูลนี้ [97] การกำจัดอิเล็กโทรดเพิ่มเติมสามารถบรรเทาทารกแรกเกิดจากความเครียดทางกายภาพที่เกิดจากการวางอิเล็กโทรด และอาจลดความเสี่ยงในการบาดเจ็บ [98]

ข้อมูล HR และข้อมูลการไหลเวียนโลหิตของสมองในสัญญาณ NIRS สามารถหลอมรวมกันในการใช้งานต่างๆ ที่มีการเปลี่ยนแปลงทั้งการทำงานของสมองและหัวใจ ตัวอย่างเช่น สามารถนำมารวมกันเพื่อประเมินความเครียด (ทางกายภาพ) ได้อย่างแม่นยำ [92,94,97] นอกจากนี้ การแยกข้อมูล HR จาก NIRS สามารถลดความคลุมเครือของแบบจำลองการตอบสนองทางโลหิตวิทยา [96,99–101] ข้อมูล HR ที่แยกออกมาสามารถใช้เป็นคำศัพท์ทางสรีรวิทยาที่รู้จักในส่วนหนึ่งของแบบจำลองที่แสดงองค์ประกอบทางสรีรวิทยาต่างๆ ในสัญญาณ NIRS สิ่งนี้สามารถปรับปรุงแบบจำลองการตอบสนองของระบบไหลเวียนโลหิตและเพิ่มความแม่นยำของการประมาณค่าการตอบสนองของระบบไหลเวียนโลหิตของสมองในการตั้งค่าทางคลินิก

6.2. การประเมินคุณภาพสัญญาณ

ในเทคนิค NIRS แสง NIR จะเดินทางผ่านชั้นเนื้อเยื่อต่างๆ รวมถึงชั้นในและนอกกะโหลกศีรษะ ก่อนที่แสงจะกระทบสมอง ปัจจัยบางประการในชั้นนอกกะโหลกศีรษะส่งผลโดยตรงต่อทางเดินแสงของแสงที่ส่งผ่าน ตัวอย่างเช่น ความหนาของหนังศีรษะ คุณสมบัติของผิวหนัง ตลอดจนลักษณะและสีของเส้นผมสามารถรบกวนแสงที่ผ่านศีรษะได้ (102,1031 ผลที่ตามมาคือการเชื่อมต่อระหว่างเซ็นเซอร์ NIRS และหนังศีรษะจะลดลง และคุณภาพสัญญาณ NIRS จะลดลง เสื่อมลง (104) ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการตีความที่ผิดและผลที่ตามมาคือการค้นพบที่ผิดพลาดในการวิเคราะห์ ดังนั้น การประเมินคุณภาพของสัญญาณ NIRS ก่อนวิเคราะห์สัญญาณจึงมีความสำคัญซึ่งสามารถเพิ่มความน่าเชื่อถือของการวิเคราะห์ทางสถิติและลดการตีความที่ผิดได้

ในการประเมินคุณภาพสัญญาณ NIRS การมีส่วนประกอบของหัวใจที่แข็งแกร่งมักถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้หลักของการเชื่อมต่อระหว่างเซ็นเซอร์กับหนังศีรษะที่เชื่อถือได้ [105–108] การมีเพศสัมพันธ์ระหว่างเซ็นเซอร์กับหนังศีรษะที่เชื่อถือได้รับประกันได้ว่าแสง NIR จะเดินทางผ่านทั้งชั้นในและนอกกะโหลกศีรษะ เป็นผลให้แสงที่ได้รับ (สัญญาณ NIRS) มีข้อมูลการไหลเวียนโลหิตและสรีรวิทยาของสมองจากทั้งสองชั้น ดังนั้น การมีอยู่ของการเต้นของหัวใจ ซึ่งเป็นข้อมูลระบบที่โดดเด่นที่สุดในสัญญาณ NIRS บ่งชี้ว่าเซ็นเซอร์ได้รับการเชื่อมต่อกับหนังศีรษะอย่างดี และมีแสงส่องกระทบสมองเพียงพอและกระจัดกระจายกลับไปยังเครื่องรับ ความรู้นี้จะปรับปรุงความน่าเชื่อถือของสัญญาณ NIRS ได้อย่างมาก และด้วยเหตุนี้จึงเป็นประโยชน์ทางคลินิกด้วย

7. ข้อสรุป

การใช้ประโยชน์ในวงกว้างของการตรวจติดตามการให้ออกซิเจนในสมองโดยอาศัย NIRS โดยอาศัยการรับรู้รูปแบบที่ผิดปกติของการเติมออกซิเจนในสมองอย่างทันท่วงที ดูเหมือนจะเป็นวิธีที่ค่อนข้างตรงไปตรงมาในการป้องกันและ/หรือลดการบาดเจ็บของสมองในทารกแรกเกิดที่คลอดก่อนกำหนด (เช่น PIVH และ dWMI) และ ขอบเขตที่น้อยกว่าก็คือคำว่าทารกแรกเกิดที่ขาดอากาศหายใจ อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญมากคือความแม่นยำของความอิ่มตัวของออกซิเจนในสมองที่ตรวจสอบโดย NIRS เพิ่มขึ้นอีก สิ่งสำคัญเท่าเทียมกันคือการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับสัญญาณ NIRS เพื่อติดตาม CVAR ได้อย่างน่าเชื่อถือ และการใช้สัญญาณ NIRS (คุณภาพและความหลากหลาย) เพื่อติดตามการทำงานของระบบไหลเวียนโลหิต ซึ่งมีส่วนช่วยในการตัดสินใจอย่างมีข้อมูลมากขึ้นว่าจะดูแลทารกในช่วงเวลาหนึ่งหรือไม่ การพัฒนาเหล่านี้อาจช่วยป้องกันความเสียหายของสมองปริกำเนิดเพิ่มเติม ความร่วมมือระหว่างประเทศและคำจำกัดความที่เป็นเอกภาพมีความสำคัญในการเพิ่มการใช้ NIRS ให้เป็นกลยุทธ์ในการป้องกันระบบประสาทที่มีศักยภาพ

ผลงานของผู้เขียน:

แนวความคิด: FVB; การเขียน—การเตรียมร่างต้นฉบับ: FVB, FGC และ NH; การเขียน—การตรวจทานและการแก้ไข: FVB, FGC และ NH; ผู้เขียนทุกคนได้อ่านและยอมรับต้นฉบับฉบับตีพิมพ์แล้ว

เงินทุน:

งานวิจัยนี้ไม่ได้รับเงินทุนจากภายนอก

คำแถลงของคณะกรรมการพิจารณาสถาบัน:

ไม่สามารถใช้ได้.

คำชี้แจงความยินยอม:

ไม่สามารถใช้ได้.

ผลประโยชน์ทับซ้อน:

ผู้เขียนขอประกาศว่าไม่มีความขัดแย้งทางผลประโยชน์ Filipe Gonçalves Costa และ Naser Hakimi ต่างเป็นส่วนหนึ่งของ EU H2020 MSCA-ITN-2018: Integrating Functional Assessment Measures for Neonatal Safeguard (INFANS) ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากคณะกรรมาธิการยุโรปภายใต้ Grant Agreement #813483 นอกจากนี้ Naser Hakimi ยังได้รับการว่าจ้างจาก Artinis Medical Systems BV, Elst ประเทศเนเธอร์แลนด์

อ้างอิง

1. ฟาน เบล, ฟ.; เวส เจ.; Groenedaal, F. การป้องกัน ลด และซ่อมแซมอาการบาดเจ็บที่สมองของทารกคลอดก่อนกำหนด ด้านหน้า. ฟิสิออล. 2019. [ครอสอ้างอิง]

2. จาคอบส์ เซาท์อีสต์; เบิร์ก ม.; ฮันท์ ร.; ทาร์โนว์-มอร์ดี, WO; อินเดอร์, TE; Davis, PG Cooling สำหรับทารกแรกเกิดที่มีภาวะสมองขาดเลือดขาดเลือด ฐานข้อมูลคอเครน ระบบฐานข้อมูล Cochrane รายได้ 2013, 1. [CrossRef]

3. ฟาน เบล, ฟ.; Groenendaal, F. ยาสำหรับป้องกันระบบประสาทหลังคลอด ภาวะขาดอากาศหายใจ: เภสัชวิทยาช่วยรักษาอุณหภูมิร่างกาย เซมิน. ปรินาทอล. 2016, 40, 152–159.

4. เพิร์ลแมน เจเอ็ม; แม็คเมนามิน, เจบี; Volpe, JJ ความเร็วการไหลเวียนของเลือดในสมองมีความผันผวนในกลุ่มอาการหายใจลำบาก ความสัมพันธ์กับการพัฒนาต่อการพัฒนาภาวะตกเลือดในโพรงสมอง น. ภาษาอังกฤษ เจ.เมด. 1983, 309, 204–209. [ครอสอ้างอิง]

5. ชังคารัน ส.; แลงเกอร์ เจซี; คาซซี่, SN; ลาพทูค, อาร์คันซอ; Walsh, M. ดัชนีสะสมของการสัมผัสกับภาวะ hypocarbia และภาวะขาดออกซิเจนมากเกินไปเป็นปัจจัยเสี่ยงของการเกิดมะเร็งเม็ดเลือดขาวในช่องท้องในทารกน้ำหนักแรกเกิดน้อย กุมารเวชศาสตร์ 2549, 118, 1654–1659 [ครอสอ้างอิง]

6. Greisen, G. การไหลเวียนของเลือดในสมองและการเติมออกซิเจนในทารกหลังคลอดภาวะขาดอากาศหายใจ ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ทางคลินิก? ฮัมเพลงตอนต้น นักพัฒนา 2014, 90, 703–705. [CrossRef] [PubMed]

7. ฮาวเลตต์ เจเอ; นอร์ธิงตัน เอฟเจ; กิลมอร์ เอ็มเอ็ม; เตเกส, อ.; เฮาส์แมน, TA; พาร์กินสัน, ค.; ชุง เซาท์อีสต์; เจนนิงส์ เจเอ็ม; จามโรโกวิคซ์, เจเจ; ลาร์สัน เอซี; และคณะ การควบคุมอัตโนมัติของสมองและการบาดเจ็บทางระบบประสาทในโรคสมองจากภาวะขาดออกซิเจนและขาดเลือดในทารกแรกเกิด กุมารเวชศาสตร์ 2013, 74, 525–535. [CrossRef] [PubMed]

8. เลมเมอร์ส น.; ซวาเนนเบิร์ก อาร์เจ; เบนเดอร์ส, เอ็มเจ; เดอไวรีส์ เจเอส; โกรเนนดาล ฟ.; แวน เบล, เอฟ.; Toet, M. การให้ออกซิเจนในสมองและการทำงานของสมองหลังภาวะขาดอากาศหายใจปริกำเนิด: อุณหภูมิร่างกายลดลงเปลี่ยนค่าการพยากรณ์โรคหรือไม่? กุมารเวชศาสตร์ 2013, 74, 180–185. [ครอสอ้างอิง]

9. แวน เบล เอฟ.; เลมเมอร์ส พี.; Naulaers, G. การตรวจสอบความอิ่มตัวของออกซิเจนในสมองของทารกแรกเกิดในทางคลินิก: คุณค่าและข้อผิดพลาด ทารกแรกเกิด 2551, 94, 237–244 [ครอสอ้างอิง]

10. ไกรเซน ก.; แอนเดรเซน บ.; พลอมการ์ด, น.; Hyttel-Sørensen, S. oximetry สมองในทารกคลอดก่อนกำหนด: วาระการวิจัยโดยมีเป้าหมายทางคลินิกที่ชัดเจน Neurophotonics 2016, 3, 31407. [CrossRef]

11. สคอฟ ล.; ไพรด์ส โอ.; Greisen, G. การประมาณค่าการไหลเวียนของเลือดในสมองในทารกแรกเกิด: การเปรียบเทียบสเปกโทรสโกปีแบบอินฟราเรดใกล้เคียงและการกวาดล้าง 133Xe กุมารเวชศาสตร์ 1991, 30, 570–573. [CrossRef] [PubMed]

12. อัลเดอร์ลีสเตน ต.; เดอวิส เจบี; เลมเมอร์ส PM; เฮนดริกเซ่ เจ.; โกรเนนดาล ฟ.; แวน เบล เอฟ.; เบนเดอร์ส, เอ็มเจ; Petersen, ET การประเมินความอิ่มตัวของออกซิเจนในสมองในทารกแรกเกิดโดยใช้ T2-การถ่ายภาพเลือดที่เตรียมไว้ของความอิ่มตัวของออกซิเจนและสเปกโทรสโกปีช่วงอินฟราเรดใกล้ บ. เจ ฟาร์มา. 2017, 37, 902–913. [ครอสอ้างอิง]

13. Greisen, G. สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดใกล้เป็นไปตามที่สัญญาไว้หรือไม่ เซมิน. ยาทารกแรกเกิดของทารกในครรภ์ 2549, 11, 498–502. [CrossRef] [PubMed]

14. ไวจ์เบงก้า, อาร์จี; เลมเมอร์ส PM; van Bel, F. การให้ออกซิเจนในสมองในช่วงวันแรกของชีวิตในทารกแรกเกิดที่คลอดก่อนกำหนดและครบกำหนด: ความแตกต่างระหว่างบริเวณสมองที่แตกต่างกัน กุมาร ความละเอียด 2011, 70, 389–394. [CrossRef] [PubMed]

15. เบล, ว.; Mintzer, J. การตรวจสอบออกซิเจนในสมองของสมองที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ: กลยุทธ์การป้องกันระบบประสาท? กุมาร ความละเอียด 2018, 84, 159–164.

For more information:1950477648nn@gmail.com