Selektywne chłodzenie mózgu noworodka po niedotlenieniu

POLITECHNIKA GDAŃSKA
WYDZIAŁ MECHANICZNY
Selektywne chłodzenie mózgu noworodka po
niedotlenieniu okołoporodowym
Karolina Majchrzak
IMM sem. I, stopień II
Nr albumu: 127602
Gdańsk 2013
1. Czym jest niedotlenienie okołoporodowe?
Niedotlenienie okołoporodowe jest dla noworodka poważnym stanem
zagrożenia życia. Może dojść do niego wskutek wystąpienia komplikacji
podczas samego porodu albo różnego rodzaju chorób łożyska i pępowiny.
Niedotlenienie okołoporodowe jest zazwyczaj stanem nieoczekiwanym
i może zdarza się również w przypadku porodów, które przebiegały zupełnie
prawidłowo. Ciągła, systematyczna kontrola położnicza i niepowikłany
przebieg ciąży nie gwarantują uniknięcia tego stanu. Ze względu na to, że nie
można go przewidzieć, nie można też przygotować i zaplanować porodu
w odpowiednik ośrodku, który zapewniłby zagrożonemu noworodkowi
optymalne leczenie.
O niedotlenieniu okołoporodowym mówimy w przypadku dzieci, które zaraz
po urodzen iu uzyskały między innymi bardzo niską ocenę
w dziesięciostopniowej skali Apgar. Stan noworodka, który uzyska od 0 do 3
punktów wskazuje na ciężkie niedotlenienie i wymaga zwykle reanimacji oraz
leczenia w oddziale intensywnej opieki medycznej. Wielu dzieci nie udaje się
uratować a u części, które przeżywają dochodzi do różnych zaburzeń, które
wynikają z niedotlenienia i niedokrwienia mózgu, zwanych encefalopatią
niedokrwienno - niedotlenieniową. Choroba ujawnia się pod postacią
zaburzeń neurologicznych w rozwoju intelektualnym i ruchowym, które
powodują rozwój różnych stopni upośledzenia umysłowego, takich jak,
mózgowe porażenie dziecięce czy padaczka.
Mechanizm
powstania
niedotlenienia
okołoporodowego
polega
na
zaburzeniu krążenia krwi pomiędzy płodem a łożyskiem matki. W życiu
wewnątrzmacicznym łożysko stanowi narząd wymiany gazowej płodu,
dlatego zaburzenie przepływu krwi między dzieckiem a łożyskiem prowadzi
do stanu odpowiadającemu duszeniu. Wskutek tego narządy rodzącego się
dziecka ulegają uszkodzeniu, a najbardziej wrażliwy jest mózg, w którym
bardzo szybko dochodzi do nieodwracalnych uszkodzeń.
Do niedawna nie znano żadnych skutecznych metod leczenia
przebytego niedotlenienia okołoporodowego, a te które się pojawiały
2
i dawały pewne nadzieję na sukces niestety zawiodły. Pomoc dziecku jaką
oferowała służba zdrowia ograniczała się
jedynie do postępowania
objawowego, czyli łagodzenia skutków przebytego niedotlenienia oraz
rehabilitacji. Kilka lat temu pojawiła się nowa, skuteczna metoda, którą jest
hipotermia, czyli schładzanie ciała.
Rys. 1. Chronologia procesów zachodzących w mózgu po urazie
niedotlenieniowo-niedokrwiennym
2. Hipotermia – czym jest i jak działa
Aby leczyć noworodki z niedotlenieniem okołoporodowym za pomocą
hipotermii należy pamiętać o dwóch bardzo istotnych aspektach. Pierwszy
z nich dotyczy uszkodzenia mózgu, które ma charakter dwuetapowy. Drugi
natomiast uwzględnia fakt, że niska temperatura ciała łagodzi proces
uszkodzenia
mózgu.
W mózgu
noworodka
u
którego
wystąpił
stan
niedotlenienia okołoporodowego w pierwszych godzinach jego życia
dochodzi do niekorzystnych i nieodwracalnych reakcji chemicznyc h,
a obniżenie temperatury mózgu spowalnia i wycisza te reakcje, dzięki czemu
zmniejsza ich negatywne skutki.
Przeprowadzone w ostatnich latach badania naukowe jednoznacznie
wykazały korzyści ze stosowania hipotermii u noworodków z niedotlenieniem
3
okołoporodowym.
Udowodniono,
że
stosowanie
tej metody
u
wielu
nowonarodzonych dzieci łagodzi skutki przebytego niedotlenienia,
a u niektórych pozwala całkowicie ich uniknąć.
Leczenie metodą h ipoterm ii może być wykorzystywane wyłączn ie
u noworodków urodzonych o czasie. Istnieje niewiele przeciwwskazań do jej
stosowania oraz wiąże się z niewielkim ryzykiem powikłań, dzięki czemu
praktycznie
każdy
noworodek,
niebędący
wcześniakiem,
z
ciężkim
niedotlenieniem okołoporodowym powinien być leczony tą metodą. Istotnym
warunkiem skuteczności hipotermii jest odpowiednio szybkie jej wdrożenie,
najpóźniej w szóstej godzin po narodzinach. Leczenie trwa trzy doby, jedną
z dwóch istniejących już metod. Metoda całkowita lub selektywna hipotermia
głowy. Oba sposoby leczenia są skuteczne jednak selektywne chłodzenie
głowy ma więcej zalet.
3. Olympic Cool –Cap System – system selektywnego chłodzenia
głowy
Jest
to
system
wykorzystujący
specjalny
czepek,
zapewniający
chłodzenie mózgu dziecka, przy
jednoczesnym
zachowaniu
temperatury
ciała
na
bezpiecznym poziomie poprzez
zastosowanie
cieplarki
promiennikowej.
Chłodzenie
mózgu odbywa się dzięki czapce,
w
której
przepływa
płyn
chłodzący, którym jest sterylna
woda o temperaturze około 10ºC. Całość urządzenia składa się z:

jednostki chłodzącej płyn

jednostki sterującej procesem chłodzenia

czujników temperatury

trójwarstwowej czapki
4
Jednostka chłodząca płyn
jest
układem
wykorzystującym
urządzenie
termoelektryczne. Chłodzona woda przepływa przez aluminiowy wymiennik
ciepła do którego zamocowane są dwa ogniwa Peltiera.
Jednostką sterującą jest komputer ze specjalnie przystosowanym systemem
operacyjnym, wyposażony w mikroprocesor, który przetwarza dane
z
czujników
temperatury
umiejscowionych
w
pięciu
odpowiednio
wyznaczonych punktach.
Czujnikami temperatury są termometry termistorowe przeznaczone do
pomiaru temperatur z zakresu 25ºC - 45ºC. Umieszczone są na skórze głowy
oraz brzuch pacjenta, w odbytnicy oraz w miejscu, które umożliwia pomiar
temperatury promiennika ogrzewającego ciało noworodka.
Trójwarstwowa czapka, w której środkowa warstwa pełni funkcję wymiennika
ciepła
z
krążącą
wewnątrz
chłodzącą
wodą.
Składa
się
z
trzech
który
odbija
następujących części:

warstwy
wewnętrznej,
której
zadaniem
jest
odbieranie i odprowadzanie wilgoci oraz ochrona
czoła i uszu noworodka przed ochłodzeniem

warstwy chłodzącej wykonanej z pojedynczego
kanału o półowalnym przekroju, który został tak
zaprojektowany aby zapewnić możliwie najlepsze
przyleganie części chłodzącej do głowy dziecka.
Wlot i wylot wody umiejscowione są u szczytu
części
czołowej
czapki
gdyż
takie
ułożenie
uniemożliwia zamknięcie światła rurek w wyniku
ruchów i zmiany pozycji noworodka

zewnętrznej warstwy izolacyjnej oddziela warstwę
chłodzącą od otoczenia. Jej zadaniem jest
zapo bie g an ie prze d do sta n ie m się cie pła
z otoczenia do chłodzącej głowę wody. Od
strony
zewnętrznej
pokryta
jest
warstwą
metalu,
promieniowanie podczerwone emitowane prze promiennik ciepła.
5
Rys. 2. Chłodząca czapka systemu OCCS
4. Hipotermia całego ciała
Terapia ta zakłada oziębianie całego ciała noworodka aż do
osiągnięcia określonej wartości temperatury wewnętrznej, wynoszącej około
33ºC. Wartość ta wyznacza granicę pomiędzy hipotermią umiarkowaną
i łagodną ciała dziecka.
Poduszka wodna, odbierająca ciepło od ciała noworodka, zbudowana
z termoelementów, w których krąży woda. Pomiędzy zimnymi stronami
termoelementów
i
skórą
dziecka
umieszczona
jest
warstwa
płynu
chłodzącego o regulowanej prędkości przepływu. Istotnym elementem
systemu jest pompa o zmiennej wydajności przetłaczania wody przez kanały
poduszki wodnej. Pozwoliło to na ujednolicenie odbioru ciepła oraz dało
możliwość kontroli nad przebiegiem całego procesu.
Metoda ta jest dobra, lecz nadal znajduje się w fazie badań nad eliminacją
niepożądanych efektów jej działania.
Rys. 3. Schemat ideowy stanowiska terapeutycznego
6
5. Podsumowanie
Skuteczność terapii z zastosowaniem hipotermii umiarkowanej
w przypadku
noworodków po niedotlenieniu okołoporodowym została
potwierdzona wieloletnimi badaniami naukowymi. Do tej pory opracowano
dwie metody, które mają zarówno wady jak i zalety ale mimo wszystko dają
możliwość
ratowania
życia
noworodków
rodzących
się
z
zespołem
niedotlenieniowo-niedokrwiennym.
7
6. Bibliografia
1. Walas W.: Hipotermia głowy - szansa dla noworodków z ciężkim
niedotlenieniem okołoporodowym. Miesięcznik Wojewódzkiego Centrum
Medycznego w Opolu, 12(23), grudzień 2010.
2. Gulczyńska E.: Selektywne chłodzenie głowy z łagodną hipotermią ciała.
Praca poglądowa, Klinika Neonatologii w Łodzi.
3. Żmuda E.: Aspekt techniczny i użytkowy wybranych systemów chłodzenia
mózgu noworodka dla jego utrzymania w warunkach umiarkowanej
hipotermii. Materiały seminaryjne, Politechnika gdańska.
4. Żmuda E.: Model chłodzenia organizmu noworodka dla uzyskania stanu
hipotermii łagodnej. Technika chłodnicza i klimatyzacyjna, 10-11/2011.
5. Żmuda E.: Selektywne chłodzenie mózgu noworodka po niedotlenieniu
okołoporodowym. Technika chłodnicza i klimatyzacyjna, 4-5/2009.
8