Monitoraggio continuo dell'autoregolazione cerebrale ed outcome neurologico in pazienti neonatali e pediatrici sottoposti ad ossigenazione extracorporea a membrana (ECMO)

Abstract

I pazienti neonatali e pediatrici sottoposti ad ECMO costituiscono una popolazione ad alto rischio di sviluppo di complicanze neurologiche durante il ricovero in terapia intensiva. Tali eventi possono contribuire all’aumento della mortalità e condizionare alterazioni dello sviluppo neurologico a distanza, con un potenziale significativo impatto sulla loro qualità di vita e delle famiglie. Il monitoraggio dell’autoregolazione cerebrale (CA), definita come il servomeccanismo fisiologico capace di garantire un’adeguata perfusione encefalica (CP) al variare della pressione arteriosa sistemica (ABP), può essere implementato per ricavare informazioni su adeguatezza del flusso ematico cerebrale. Tale tesi, che trae i suoi elementi da uno studio clinico multicentrico internazionale ora in corso, ha lo scopo di confermare sicurezza e fattibilità del monitoraggio continuo della CA durante ECMO e di indagare l’associazione tra le alterazioni della CA e l’incidenza di complicanze neurologiche acute (ANE), già evidenziata in studi precedenti. Tale metodica, basata sul calcolo del Cerebral Oxymetry index (COx) a partire dai dati di monitoraggio invasivo dell’ABP e della saturazione regionale cerebrale in ossigeno mediante NIRS, può definire i valori di pressione arteriosa media ottimale (ABPopt) per garantire la migliore CP e i valori limite della finestra di CA, così da individuare il migliore intervallo di sicurezza all’interno del quale mantenere l’ABP del paziente. Coerentemente con l’ipotesi di ricerca e lo studio pilota recentemente pubblicato, sembra presumibile sostenere che un’alterata CA possa associarsi ad un maggior rischio di ANE. Il monitoraggio continuo della CA potrebbe rappresentare uno strumento utile nell’identificare, e nel prevedere, l’insorgenza di gravi complicanze durante ECMO. Tale strumento, a dati confermati, potrebbe essere in futuro proposto come guida per l’ottimizzazione dell’ECMO e di altri supporti, in un approccio di medicina personalizzata.

Neonatal and pediatric patients undergoing ECMO constitute one of the populations at highest risk for the development of early acute neurological complications (ANE) during ICU stay. Such events may contribute to higher mortality, and influence long-term neurodevelopmental alterations that can significantly impact the quality of life of these individuals and their families. Cerebral autoregulation (CA), defined as a physiologic servomechanism to ensure adequate cerebral perfusion as systemic arterial pressure (ABP) changes, can be monitored during ICU admission, and provide information about the adequacy of cerebral blood flow during the acute phase. The purpose of this thesis, which draws its elements from an ongoing international multicenter clinical study, is to confirm the safety and feasibility of CA continuous monitoring during ECMO support, and to confirm the association between alterations in cerebral autoregulation and the incidence of ANE highlighted in previous studies. This methodology, based on the calculation of Cerebral Oxymetry index (COx) from invasive monitoring data of arterial pressure and regional cerebral oxygen saturation via NIRS, also allows for the calculation of the optimal Arterial Blood Pressure (ABPopt) values to determine the best cerebral perfusion and the thresholds of CA, which physiologically represent the best safe range within which to maintain the patient's arterial mean ABP. In accordance with the research hypothesis and the pilot study recently published, it seems conceivable to affirm that altered CA may be associated with an increased risk of ANE. Continuous monitoring of CA, therefore, represents a promising tool in identifying, and potentially predicting, the occurrence of serious complications during ECMO. If results are confirmed, it may represent in the future a useful tool for optimizing ECMO and other therapeutic interventions, in the perspective of personalized medicine.