Introduction: Despite therapeutic hypothermia (TH), a relevant number of newborns affected by hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) die or suffer from long-term major disabilities. The recognition of early prognostic factors could optimize a tailored neurodevelopmental support and innovative therapies strategy planning or, conversely, lead to redirection of care. However, there are not reliable clinical prognostic markers. MRI, even if associated with long-term neurological prognosis and supplied by diffusion and spectroscopy images, is not performed before the end of TH. The evaluation of the background pattern (BP) with amplitude-integrated electroencephalography (aEEG) reach his higher predictive value at 24-48 hours of life, while, before TH, a good prognostic value was observed from 3 hours. The study of cerebral oxygenation with Near-Infrared Spectroscopy (cNIRS) in addition to aEEG could anticipate or increase its predictive value. Objective: To expand clinical knowledge regarding the role of the combined use of aEEG and cNIRS in early prediction of long-term neurological outcomes in neonates undergoing TH. Materials and methods: A longitudinal prospective analysis was conducted from 2019 to 2022. We performed 96-hour aEEG and NIRS monitoring in neonates with HIE who underwent TH within 6 hours from the hypoxic-ischemic event. Overall 42 patients were enrolled. The values of aEEG BP and regional cerebral oxygen saturation (rScO2) were reported at 6, 12, 24, 36, 48, 72, 96 hours from the start of TH; it was calculated a combined score using this formula: (aEEG BP x rScO2)/100. BP aEEG was scored as: 1 (BP continuous), 2 (BP discontinuous), 3 (BP burst suppression), 4 (BP low voltage), 5 (BP flat). A score of 6 was given in case of status epilepticus. All patients underwent a cMRI including diffusion at the end of rewarming (4° to 6° day of life), where the extension of hypoxic-ischemic injury was evaluated with Weeke’s score. Adverse outcome was defined as Weeke’s grey matter subscore >9 (associated with an unfavorable prognosis at 2 years). For each timing, Receiver Operating Curves (ROC) and Area Under the Curve (AUC) values were calculated and compared. Sensitivity, specificity, positive predictive values, and negative predictive values were calculated with tables 2x2. Results: AUC values of combined aEEG-cNIRS score were greater and more predictive than those of aEEG during cooling, already from 12 hours. The positive predictive value was highest at 12-24 hours. The statistical significance, however, was not reached. Conclusions: Our results agree with few records of current literature in recognizing the prognostic role of combined use of rScO2 and aEEG background pattern in neonates with HIE undergoing TH, allowing early identification of patients at high risk of neurological injury on MRI. Randomized clinical trials and large observational studies are necessary to shed further light on this issue.
Introduzione: Nonostante l’ipotermia terapeutica (IT), l’encefalopatia ipossico-ischemica (EII) rappresenta ancora una delle principali cause di mortalità neonatale e di disabilità neurologica. L’individuazione di fattori prognostici precoci consentirebbe di offrire ai genitori un counseling precoce in termini di redirection of care e di valutare proposte terapeutiche alternative nell’ambito di protocolli sperimentali che impiegano farmaci neuroprotettivi. Tuttavia, non si dispone ad oggi di markers prognostici clinici affidabili e, a livello strumentale, la risonanza magnetica (RM) dell’encefalo che correla con la prognosi neurologica a lungo termine, quand’anche completata dallo studio in diffusione e in spettroscopia, non viene eseguita prima del termine dell’IT. La valutazione del background pattern (BP) tramite l’elettroencefalografia ad ampiezza integrata (aEEG), che in epoca pre-IT era dotata di un potente valore prognostico già a partire dalle 3 ore di vita, attualmente raggiunge la sua massima capacità predittiva non prima delle 24-48 ore di vita. Lo studio dell’ossigenazione cerebrale mediante spettroscopia nel vicino infrarosso (cNIRS) in aggiunta all’aEEG potrebbe anticiparne o incrementarne la capacità predittiva. Obiettivo: Ampliare la casistica dei pochi lavori presenti in letteratura sul ruolo dell’uso combinato di aEEG e cNIRS nel predire precocemente gli esiti neurologici a distanza nei neonati con EII sottoposti ad IT. Materiali e metodi: È stato condotto uno studio osservazionale longitudinale prospettico in cui sono stati arruolati 42 neonati con EII che, nel triennio 2019-2022, sono stati sottoposti ad IT e monitorati tramite aEEG e cNIRS per una durata di 96 ore. Ad ogni orario di rilevazione della saturazione cerebrale di ossigeno (rScO2) e dell’aEEG BP (6, 12, 24, 36, 48, 72, 96 ore dall’inizio del raffreddamento) è stato calcolato uno score combinato sulla base della formula: (pattern aEEG x rScO2)/100. Al pattern aEEG è stato attribuito il seguente punteggio: 1 (BP continuo), 2 (BP discontinuo), 3 (BP burst suppression), 4 (BP low voltage), 5 (BP flat). È stata considerata anche l’eventuale insorgenza di uno stato di male epilettico, attribuendogli uno score di 6. Tutti i neonati sono stati sottoposti a una RM encefalo al termine del rewarming (4°-6° giorno dall’inizio del trattamento), in cui l’estensione del danno ipossico-ischemico è stata stimata tramite lo score di Weeke. La RM è stata considerata patologica per valori di grey’s matter subscore > 9, associandosi a prognosi neurologica sfavorevole a 2 anni di vita. Per ogni timing considerato, abbiamo calcolato e confrontato le curve ROC e l’area sottostante la curva (AUC) delle singole metodiche e della loro combinazione. Sensibilità, specificità, valore predittivo negativo e positivo sono stati calcolati mediante tabelle 2x2. Risultati: L’AUC, e quindi l’accuratezza predittiva, dello score combinato aEEG-cNIRS è risultata maggiore di quella del singolo aEEG nella fase di raffreddamento e, in particolare, già a 12 ore dall’inizio del trattamento. Il valore predittivo positivo è risultato massimo a 12-24 ore. Non è stata tuttavia raggiunta la significatività statistica. Conclusioni: I risultati dello studio sono concordi con quelli dei pochi lavori presenti in letteratura nel riconoscere il ruolo prognostico dell’uso combinato di CFM e cNIRS nei neonati affetti da EII sottoposti ad IT, consentendo di individuare precocemente i pazienti a maggior rischio di danno neurologico alla RM. Tuttavia, saranno necessari ulteriori studi osservazionali e trial randomizzati per confermare tali risultati.
Valore prognostico precoce di aEEG (Amplitude-integrated electroencephalography) /cNIRS (cerebral Near-Infrared Spectroscopy) nell’encefalopatia neonatale ipossico-ischemica sottoposta ad ipotermia: risultati di uno studio prospettico triennale
SAGLIETTO, FEDERICA
2021/2022
Abstract
Introduzione: Nonostante l’ipotermia terapeutica (IT), l’encefalopatia ipossico-ischemica (EII) rappresenta ancora una delle principali cause di mortalità neonatale e di disabilità neurologica. L’individuazione di fattori prognostici precoci consentirebbe di offrire ai genitori un counseling precoce in termini di redirection of care e di valutare proposte terapeutiche alternative nell’ambito di protocolli sperimentali che impiegano farmaci neuroprotettivi. Tuttavia, non si dispone ad oggi di markers prognostici clinici affidabili e, a livello strumentale, la risonanza magnetica (RM) dell’encefalo che correla con la prognosi neurologica a lungo termine, quand’anche completata dallo studio in diffusione e in spettroscopia, non viene eseguita prima del termine dell’IT. La valutazione del background pattern (BP) tramite l’elettroencefalografia ad ampiezza integrata (aEEG), che in epoca pre-IT era dotata di un potente valore prognostico già a partire dalle 3 ore di vita, attualmente raggiunge la sua massima capacità predittiva non prima delle 24-48 ore di vita. Lo studio dell’ossigenazione cerebrale mediante spettroscopia nel vicino infrarosso (cNIRS) in aggiunta all’aEEG potrebbe anticiparne o incrementarne la capacità predittiva. Obiettivo: Ampliare la casistica dei pochi lavori presenti in letteratura sul ruolo dell’uso combinato di aEEG e cNIRS nel predire precocemente gli esiti neurologici a distanza nei neonati con EII sottoposti ad IT. Materiali e metodi: È stato condotto uno studio osservazionale longitudinale prospettico in cui sono stati arruolati 42 neonati con EII che, nel triennio 2019-2022, sono stati sottoposti ad IT e monitorati tramite aEEG e cNIRS per una durata di 96 ore. Ad ogni orario di rilevazione della saturazione cerebrale di ossigeno (rScO2) e dell’aEEG BP (6, 12, 24, 36, 48, 72, 96 ore dall’inizio del raffreddamento) è stato calcolato uno score combinato sulla base della formula: (pattern aEEG x rScO2)/100. Al pattern aEEG è stato attribuito il seguente punteggio: 1 (BP continuo), 2 (BP discontinuo), 3 (BP burst suppression), 4 (BP low voltage), 5 (BP flat). È stata considerata anche l’eventuale insorgenza di uno stato di male epilettico, attribuendogli uno score di 6. Tutti i neonati sono stati sottoposti a una RM encefalo al termine del rewarming (4°-6° giorno dall’inizio del trattamento), in cui l’estensione del danno ipossico-ischemico è stata stimata tramite lo score di Weeke. La RM è stata considerata patologica per valori di grey’s matter subscore > 9, associandosi a prognosi neurologica sfavorevole a 2 anni di vita. Per ogni timing considerato, abbiamo calcolato e confrontato le curve ROC e l’area sottostante la curva (AUC) delle singole metodiche e della loro combinazione. Sensibilità, specificità, valore predittivo negativo e positivo sono stati calcolati mediante tabelle 2x2. Risultati: L’AUC, e quindi l’accuratezza predittiva, dello score combinato aEEG-cNIRS è risultata maggiore di quella del singolo aEEG nella fase di raffreddamento e, in particolare, già a 12 ore dall’inizio del trattamento. Il valore predittivo positivo è risultato massimo a 12-24 ore. Non è stata tuttavia raggiunta la significatività statistica. Conclusioni: I risultati dello studio sono concordi con quelli dei pochi lavori presenti in letteratura nel riconoscere il ruolo prognostico dell’uso combinato di CFM e cNIRS nei neonati affetti da EII sottoposti ad IT, consentendo di individuare precocemente i pazienti a maggior rischio di danno neurologico alla RM. Tuttavia, saranno necessari ulteriori studi osservazionali e trial randomizzati per confermare tali risultati.| File | Dimensione | Formato | |
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