Near-infrared spectroscopy for the assessment of cerebral oxygenation and cerebral autoregulation
Nabij-infraroodspectroscopie voor de beoordeling van cerebrale oxygenatie en cerebrale autoregulatie
Nabij-infraroodspectroscopie (NIRS) is een niet-invasieve optische techniek waarmee de zuurstofvoorziening van de hersenen wordt geschat door de concentraties van geoxygeneerd en gedeoxygeneerd hemoglobine te meten. Daarnaast wordt NIRS toegepast om cerebrale autoregulatie (CA) te beoordelen: het vermogen van de hersenen om de doorbloeding stabiel te houden ondanks veranderingen in de bloeddruk. In dit proefschrift van Nick Eleveld is onderzocht wat NIRS-metingen weergeven en is een nieuwe 'NIRS-only'-methode getest om CA te schatten zonder arteriële bloeddrukmetingen.
Een systematische literatuurstudie liet zien dat NIRS-signalen sterk worden beïnvloed door oppervlakkige weefsels buiten de hersenen. Daarnaast toonde een studie bij patiënten met een ischemisch herseninfarct aan dat een commercieel NIRS-apparaat de verwachte veranderingen in de zuurstofvoorziening van het hersenweefsel niet kon detecteren. Deze bevindingen onderstrepen de beperkingen van cerebrale NIRS-metingen.
Om de beoordeling van CA te verbeteren, werd een semiautomatisch algoritme (Haemosync) ontwikkeld dat tijdsverschillen tussen fysiologische signalen corrigeert.
De 'NIRS-only'-methode werd geëvalueerd bij gezonde vrijwilligers tijdens een experimenteel opgewekte ontstekingsreactie en bij intensivecarepatiënten. De methode kon fysiologische veranderingen detecteren en was toepasbaar na uitgebreide voorbewerking van de metingen. De variatie tussen individuen bleef echter groot en de relatie met de klinische uitkomst was beperkt.
Tenslotte werd de NIRS-methode gevalideerd ten opzichte van een gangbare methode voor CA-bepaling op basis van arteriële bloeddruk en transcraniële Doppler-echografie bij patiënten die een halsslagaderoperatie ondergingen. De overeenstemming was beperkt, waardoor de methode de referentietechniek niet betrouwbaar kan vervangen. Dit proefschrift laat de potentie en de beperkingen van NIRS zien en benadrukt de noodzaak van verdere validatie vóór brede klinische toepassing.