Cerebral oxygenation in newborn infants at risk

Abstract

Een verminderd zuurstofgehalte in de hersenen van te vroeg geboren baby’s kan hersenschade tot gevolg hebben. UMCG-promovendus Elise Verhagen onderzocht het zuurstofgehalte in de hersenen van te vroeg geboren baby’s en de precieze gevolgen ervan. De gebruikte onderzoeksmethode, near-infrared spectroscopy (NIRS), lijkt een bruikbare methode te zijn om een verstoorde zuurstofvoorziening in de hersenen van te vroeg geboren baby’s vast te stellen. Verhagen vond nieuwe aanwijzingen dat roken tijdens de zwangerschap slecht is voor de zuurstofvoorziening van de hersenen van de pasgeboren baby. Daarmee biedt het onderzoek een nieuwe, extra reden om vrouwen dringend te adviseren te stoppen met roken voor zij zwanger raken, of in het geval direct te stoppen met roken zodra ze weten dat ze zwanger zijn. Roken tijdens de zwangerschap leidt tot een hogere zuurstofextractie in de hersenen bij te vroeg geboren baby’s in de eerste dagen na de geboorte, zo stelt Verhagen vast. Een hogere zuurstofextractie kan een aanwijzing zijn van een te lage bloeddoorstroming van de hersenen. De promovenda concludeert tevens dat het zuurstofgehalte in de hersenen tijdens de eerste dagen na de geboorte bij te vroeg geboren baby’s is geassocieerd met de neurologische ontwikkeling op 2- tot 3-jarige leeftijd. Relatief hoge en lage waarden zijn gerelateerd aan een slechtere cognitie. Een hoge zuurstofextractie is gerelateerd aan een slechtere motorische uitkomst. One of the main aims of present-day neonatology is the prevention of major neurodevelopmental problems due to brain damage. Perinatal and neonatal risk factors causing disturbed cerebral oxygenation may harm the integrity and development of the young preterm and ill term-born brain. Cerebral oxygenation can be assessed by means of near-infrared spectroscopy (NIRS). NIRS measures regional cerebral tissue oxygen saturation (rcSO2) and allows calculation of fractional tissue oxygen extraction (FTOE) by combining rcSO2 and arterial oxygen saturation (SpO2) values: FTOE=(SpO2-rcSO2)/SpO2. The primary aim of this thesis was to determine the clinical value of monitoring cerebral oxygenation by means of NIRS. Our second aim was to determine the course of rcSO2 and FTOE during the first weeks after birth in newborn infants at risk of disturbed cerebral oxygenation. In a heterogeneous group of preterm infants we demonstrated a negative association between both low and high neonatal rcSO2 and FTOE, and neurodevelopmental outcome at 2-3 years of age. Overall, and in each single study, we found decreasing rcSO2 and increasing FTOE during the first two weeks after birth. We explained this by an increased cerebral metabolic rate resulting in lower cerebral oxygen saturation and higher extraction. Our studies add to the current understanding that NIRS is potentially a useful clinical tool that reflects cerebral perfusion, helps to identify the pathophysiology of several perinatal and neonatal morbidities, and may contribute to the prediction of, and possibly help prevent adverse outcomes of preterm-born children. In this way, NIRS has added value to neonatology.