Ενεργειακές ανάγκες ηρεμίας σε κατάσταση εγκεφαλικού θανάτου

Abstract

Introduction: Brain metabolism deteriorates during brain death, suggesting that cerebral metabolic measurements could serve as a prognostic factor. The application of transcranial Doppler can be useful in evaluating patients evolving to brain death. Resting energy expenditure is lower than expected in patients with brain death, and this is cause by the decrease in cerebral blood flow and consequently lower oxygen supply. The primary aim of this retrospective study is to investigate the early metabolic changes in patients with clinical criteria of brain death and examine if these changes a rerelated to a gradual decrease in blood flow velocities in the middle cerebral artery. Methods: All consecutive patients from 1st June 2018 to 30th April 2022, admitted to the ICU with brain injury and a GCS ≤ 8, were included retrospectively in the study. Patients were allocated into two groups: Group A, patients without clinical signs of brain death (n = 32), and Group B, patients with brain death (n = 34). In each group, three sets of metabolic measurements were performed concomitantly with cerebral blood flow velocities using transcranial Doppler (a) up on admission to the ICU, (b) once hemodynamic stabilization was158obtained, and (c) 48 hours after their hemodynamic stabilization or when brain death was confirmed by clinical criteria. Resting energy expenditure (REE) measurements were performed using a metabolic computer. Cerebral blood flow velocities were measured after a period of 30 min using a 2-MHZ 2D ultrasound probe. Results: Brain death patients had a significant decrease in their metabolic parameters as the cerebral blood flow velocities recorded with the transcranial Doppler deteriorated, (REE Group A = 1667.65 ± 597 vs Group B = 1376.12 ± 615, p = 0.05 and REE predicted Group A = 113.19 ± 44.9 vs Group B = 93.29 ± 41.5, p = 0.066 for measurement 1; REE Group A = 1844 ± 530.9 vs Group B = 1219.97 ± 489, p < 0.001 and REE predicted Group A = 124.38 ± 39 vs Group B = 81.35 ± 30.4, p < 0.001 for measurement 2; REE Group A = 1750.97 ± 414, p < 0.001 and REE predicted Group A = 116.38 ± 19.2 vs Group B = 56.09 ± 19.6, p < 0.001 for measurement 3). Multiple step wise regression analysis evealed a strong relationship between age, the worsening of the blood flow velocities pattern, and the decrease in REE (multiple R = 0.264, F = 5.55, p = 0.009). Furthermore, a statistically significant correlation was found between temperature and REE (correlation coefficient = 0.500, 0.674, 0.784 for measurements 1, 2, and 3, respectively, and p < 0.001 for all measures). Conclusions: In brain-dead patients, the gradual decrease in cerebral blood flow leads to a decrease in REE as well as thermogenetic control. These changes can be detected early after the patient's admission to the ICU.

Εισαγωγή: Ο εγκεφαλικός μεταβολισμός απορρυθμίζεται κατά τη διάρκεια του εγκεφαλικού θανάτου, υποδηλώνοντας ότι οι μετρήσεις της σωστής λειτουργίας του θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως προγνωστικός παράγοντας. Η βασική ενεργειακή δαπάνη κατά την ανάπαυση είναι χαμηλότερη από το αναμενόμενο σε ασθενείς με εγκεφαλικό θάνατο, και αυτό οφείλεται στη μείωση της ροής του αίματος στον εγκέφαλο και συνεπώς στη μειωμένη προσφορά οξυγόνου. Η εφαρμογή της διακρανιακής υπερηχογραφίας doppler μπορεί να είναι χρήσιμη στην αξιολόγηση ασθενών που εξελίσσονται προς εγκεφαλικό θάνατο. Ο κύριος σκοπός της παρούσας αναδρομικής μελέτης ήταν να διερευνήσει τις πρώιμες μεταβολικές αλλαγές σε ασθενείς με κλινικά κριτήρια εγκεφαλικού θανάτου και να εξετάσει αν αυτές οι αλλαγές σχετίζονται με μια σταδιακή μείωση της ροής του αίματος στη μέση εγκεφαλική αρτηρία. Μεθοδολογία: Όλοι οι ασθενείς από 1η Ιουνίου 2018 έως 30η Απριλίου 2022, που εισήχθησαν στη ΜΕΘ του ΓΝ Παπαγεωργίου, με εγκεφαλική βλάβη και GCS ≤ 8, συμπεριλήφθηκαν αναδρομικά στη μελέτη. Οι ασθενείς κατανεμήθηκαν σε δύο ομάδες: Ομάδα Α, ασθενείς χωρίς κλινικά σημεία εγκεφαλικού θανάτου (n = 32), και Ομάδα Β, ασθενείς με εγκεφαλικό θάνατο (n = 34). Σε κάθε ομάδα, διενεργήθηκαν τρία σύνολα μεταβολικών μετρήσεων ταυτόχρονα με τον υπολογισμό των ταχυτήτων ροής του αίματος στον εγκέφαλο χρησιμοποιώντας διακρανιακόdoppler (α) κατά την εισαγωγή στη ΜΕΘ, (β) μόλις επιτεύχθηκε αιμοδυναμική σταθεροποίηση, και (γ) 48 ώρες μετά την αιμοδυναμική σταθεροποίηση ή όταν ο εγκεφαλικός θάνατος επιβεβαιώθηκε με κλινικά κριτήρια. Οι μετρήσεις της ενεργειακής δαπάνης σε ανάπαυση (REE) διενεργήθηκαν χρησιμοποιώντας υπολογιστή 154 μεταβολικού ρυθμού. Οι ταχύτητες ροής του αίματος στον εγκέφαλο μετρήθηκαν μετά από περίοδο 30 λεπτών χρησιμοποιώντας έναν υπέρηχο 2D 2-MHZ. Αποτελέσματα: Οι ασθενείς με εγκεφαλικό θάνατο είχαν σημαντική μείωση των μεταβολικών τους παραμέτρων καθώς η ταχύτητα ροής του αίματος στον εγκέφαλο επιδεινωνόταν (REE της ομάδας Α 1667.65 ± 597 έναντι της ομάδας Β 1376.12 ± 615, p = 0.05 και της προβλεπόμενης REE (13.19 ± 44.9 ομάδας Α έναντι 93.29 ± 41.5 για την ομάδα Β, p = 0.066 για τη μέτρηση 1), (REE ομάδας A = 1844 ± 530.9 έναντι ομάδας B = 1219.97 ± 489, p < 0.001 και προβλεπόμενη REE ομάδας A = 124.38 ± 39 έναντι ομάδας B = 81.35 ± 30.4, p < 0.001 για τη μέτρηση 2), (REE ομάδας A = 1750.97 ± 414, p < 0.001 και REE predicted Group A = 116.38 ± 19.2 έναντι ομάδας B = 56.09 ± 19.6, p < 0.001 για τη μέτρηση 3). Η λογαριθμική πολλαπλή ανάλυση παλινδρόμησης έδειξε μια ισχυρή συσχέτιση μεταξύ της ηλικίας, της επιδείνωσης της ταχύτητας ροής του αίματος και της μείωσης της REE (πολλαπλή R = 0.264, F = 5.55, p = 0.009). Επιπλέον, βρέθηκε στατιστικώς σημαντική συσχέτιση μεταξύ της θερμοκρασίας και της REE (συντελεστής συσχέτισης = 0.500, 0.674, 0.784 για τις μετρήσεις 1, 2 και 3 αντίστοιχα, και p < 0.001 για όλες τις μετρήσεις). Συμπεράσματα: Στους ασθενείς με εγκεφαλικό θάνατο, η σταδιακή μείωση της ροής αίματος στον εγκέφαλο οδηγεί σε μείωση της REE καθώς και δυσλειτουργία του ελέγχου της θερμογένεσης. Αυτές οι αλλαγές μπορούν να ανιχνευθούν νωρίς μετά την εισαγωγή του ασθενή με εγκεφαλική βλάβη στη Μονάδα Εντατικής Θεραπείας (ΜΕΘ).