The perinatal period of life is a critical moment for a proper development of CNS, however it is a risky period, which is associated with many pathologies. Hence, it is important to acquire knowledge and combine new methodologies for understanding the developmental aspects of physiology/pathophysiology of the brain. We have successfully developed and applied the method of monitoring a tissue metabolism in the immature brain. Using a combination of microdialysis technique and HPLC-MS basal levels of amino acids and other low molecular weight molecules in the hippocampus of immature rats (12-days-old) were mapped. Our results demonstrate the suitability of chosen parameters of sampling and analysis for the monitoring of tissue biochemistry and metabolomic mapping in immature brain. Moreover, a potential of the proposed method can found a place in clinical practice and for biomarkers monitoring of various CNS diseases.
- MeSH
- aminokyseliny MeSH
- mikrodialýza * využití MeSH
- mozek * metabolismus MeSH
- potkani Wistar MeSH
- vysokoúčinná kapalinová chromatografie využití MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Cíl: Objasnění vztahu metabolických dějů sledovaných mozkovou mikrodialýzou k radiologickým a klinickým parametrům u pacientů po subarachnoidálním krvácení z prasklého aneuryzmatu. Metodika: Do studie bylo v letech 2012–2015 zařazeno 15 pacientů po subarachnoidálním krvácení, kteří byli ošetřeni chirurgicky nebo endovaskulárně. U těchto pacientů byl po ošetření zdroje krvácení spolu s čidlem pro měření nitrolebního tlaku zaveden katétr mikrodialýzy k monitoraci metabolické kondice mozkové tkáně. Vstupní klinický stav byl hodnocen dle Huntovy-Hessovy stupnice. Při hodnocení zobrazovacího nálezu byl důraz kladen na identifikaci globálního edému mozku (GEM). Tyto parametry byly statisticky konfrontovány s koncentrací laktátu, pyruvátu a jejich poměru. Výsledky: Ve skupině pacientů s GEM byla statisticky významně nižší koncentrace pyruvátu a vyšší hodnoty laktát/pyruvát poměru v prvních 24 hod monitorace. Pacienti, u kterých byla zaznamenána minimálně jedna epizoda metabolické krize (glukóza < 0,7 mmol/l a laktát/pyruvát poměr > 40), vykazovali vyšší hodnoty laktát/pyruvát poměru v prvních 24 hod měření. Dále se potvrdil statisticky významný vztah mezi těžším vstupním klinickým stavem (Hunt-Hess 4) a vyššími koncentracemi laktátu a hodnot laktát/pyruvát poměru v průběhu iniciálních 24 hod sledování. Statisticky významný vztah byl také mezi přítomností alespoň jedné epizody metabolické krize v průběhu celého monitoringu a horšího klinického výsledku 1 měsíc po subarachnoidálním krvácení z prasklého aneuryzmatu (modifikovaná Rankinova škála 4–6).
Aim: In this retrospective study of patients with subarachnoid haemorrhage from a ruptured aneurysm we explored associations between the initial condition at the time of patient admission (clinical and radiological) and concentration of selected metabolites in the white brain matter as measured by microdialysis. Methods: We included 15 patients after subarachnoid haemorrhage who were treated surgically or endovascularly from 2012 to 2015. A probe measuring intracranial pressure and a microdialysis catheter for monitoring of the metabolic condition of the brain tissue were introduced following treatment. The condition of patients at the time of clinical admission was evaluated according to the Hunt-Hess scale. Images were assessed for the presence of global cerebral oedema. These parameters were statistically evaluated against lactate and pyruvate concentrations and their ratio. Results: Patients with global cerebral oedema had a statistically significantly lower concentration of pyruvate and a higher lactate/pyruvate ratio within the first 24 hours of monitoring. Patients with at least one episode of metabolic crisis (glucose < 0.7 mmol/l and lactate/pyruvate ratio > 40) showed statistically significantly higher value of lactate/pyruvate ratio during the first 24 hours. Furthermore, a statistically significant association was confirmed between severity of a patient’s baseline condition (Hunt-Hess 4) and concentration of lactate and lactate/pyruvate ratio within the first 24 hours of monitoring. A statistically significant association was also found between at least one episode of metabolic crisis during the entire monitoring and poorer clinical outcome 1 month after subarachnoid haemorrhage due to ruptured intracranial aneurysm (modified Rankin score 4–6).
A novel method was developed for a parallel, rapid and precise tracking of dopamine and its metabolites (homovanillic acid, 3-methoxytyramine and 3,4-di¬hydroxyphenylacetic acid) in the brain. The method consists of a sample collection using microdialysis from specific brain region, a lyophilization step to concentrate analytes from the microdialysates, and a quantification step exploiting high performance liquid chromatography combined with electrospray ionization tandem mass spectrometry (HPLC-ESI-MS/MS). This was employed in an experimental study investigating the effect of a prenatal exposure to methamphetamine on development of mesolimbic dopaminergic system. It was determined that abusing methamphetamine during pregnancy induces permanent changes in the nucleus accumbens of adult rats. Namely, the basal levels of dopamine and its metabolites are higher and a response to acute dose of methamphetamine is stronger in prenatally exposed rats compared to control rats. Furthermore, the developed methodology can be optimized for use in different brain regions and for analysis of diverse chemical substances. This highly applicable technique could thus be a source of valuable information about brain physiology as well as pathophysiology on the molecular level.
- MeSH
- dopamin * analýza MeSH
- hmotnostní spektrometrie využití MeSH
- lidé MeSH
- methamfetamin analýza MeSH
- mikrodialýza využití MeSH
- modely nemocí na zvířatech MeSH
- poruchy spojené s užíváním amfetaminu * metabolismus patofyziologie MeSH
- poruchy spojené s užíváním opiátů metabolismus patofyziologie MeSH
- potkani Wistar MeSH
- vysokoúčinná kapalinová chromatografie využití MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
Cíle studie: 1. Seznámení biochemické obce s využitím mikrodialýzy v neurochirurgii, resp. v neurointenzivní péči. 2. Před - stavení hypotézy o kreatinfosfátu coby alternativním zdroji energie pro mozkovou tkáň. Typ studie : Přehledná práce Materiál a metody: Sběr vzorků extracelulární tekutiny umožňuje ve standardním protokolu vyšetřit metabolity glukózové - ho metabolismu s cílem včasného záchytu rozvíjející se ischemie mozku. Mikrodialýzu využíváme převážně u pacientů po kraniocerebrálním poranění či subarachnoidálním krvácení z prasklé mozkové výdutě. Nicméně v odebraných vzorcích je možno vyšetřit rozsáhlou škálu dalších metabolitů a biologicky aktivních látek a rozšířit tak naše poznání o procesech pro - bíhajících v mozku. Výsledky: Shrnujeme poznatky o mikrodialýze v neurointenzivní péči neurochirurgických pacientů, možnosti vlivu na aktuální terapii stejně jako význam prediktivní. V naší experimentální práci se zaměřujeme na metabolismus kreatinfosfátu, který dle našich prvních pozorování může být klíčovou energetickou alternativou kyslíkového metabolismu, jak demonstrujeme na dvou kazuistikách. Závěr: Mikrodialýza nabízí možnost přímé, průběžné monitorace metabolismu mozku v běžné klinické praxi. Standardní diagnostiku lze rozšířit o spektrum dalších metabolitů a biologicky aktivních látek. Dle našich prvních pozorování může být kreatinfosfát významným alternativním zdrojem energie pro mozek.
Objective: 1 st Introducing microdialysis and its use in neurosurgery, or neurointensive care, respectively, to professionals in the field of biochemistry. 2 nd Introduce the hypothesis on creatinphosphate, an alternative source of energy for the brain tissue. Design: Review article Methods: Collection of samples of the extracellular fluid enables examination of metabolites of the glucose oxidative me - tabolism with the aim of detecting early signs of brain ischemia. Microdialysis is used predominantly in patients with brain injury and subarachnoid hemorrhage after aneurysm rupture. Nonetheless, the samples may be examined for a wide scale of metabolites and biological active substances and extend our knowledge of brain metabolism. Results: We summarize the current knowledge on the use of microdialysis in neurointensive care of neurosurgical patients, its influence on the therapy and its predictive meaning. In the experimental work we focused on the metabolism of creatine phosphate, which, according to our first observations, can represent alternative energy to glucose oxidative metabolism, as demonstrated on 2 case reports. Conclusions: Microdialysis provides direct and continuous online monitoring of brain metabolism in everyday clinical prac - tice. Standard diagnostics can be extended for a spectrum of various other metabolites; the metabolism of creatine phos - phate may, according to our first observations, be an alternative source of energy for the brain
- MeSH
- fosfokreatin fyziologie MeSH
- glukosa metabolismus MeSH
- kreatinin diagnostické užití MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mikrodialýza * využití MeSH
- monitorování fyziologických funkcí metody MeSH
- mozek * metabolismus patofyziologie MeSH
- mozková hypoxie a ischemie diagnóza MeSH
- péče o pacienty v kritickém stavu * metody MeSH
- senioři MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Mikrodialýza je dynamicky se rozvíjející technika využívaná k monitorování tkáňového metabolizmu, bariérové funkce a k farmakologickým studiím a odhadům lokální krevní perfuze in situ. Předkládaný souhrnný článek přibližuje čtenáři poslední z uvedených aplikací, přičemž popisuje a srovnává 2 využívané přístupy – mikrodialyzační diluční techniky s využitím průtokových indikátorů a kontinuální metabolické sledování. V současné době je upřednostňováno využití metabolických indikátorů, pomocí nichž lze citlivěji a komplexněji hodnotit perfuzí navozené změny ve tkáních. Přes mnohé výhody zůstává měření tkáňové perfuze pomocí mikrodialýzy zatím soustředěno v oblasti klinického výzkumu. Pro širší přijetí a uplatnění v rutinních klinických postupech bude nutné provést více validačních studií a identifikovat situace, kde by mikrodialýza mohla nahradit stávající metody.
Microdialysis is a dynamically evolving method utilized for monitoring of tissue metabolism and barrier function, pharmacological studies and to estimate local blood perfusion in situ. The present review summarizes current knowledge of the last of the aforementioned applications on a characterization and comparison of two approaches used – microdialysis flow-indicator dilution technique and continuous metabolic monitoring. Currently, the use of metabolic indicators, which enable sensitive and complex evaluation of perfusioninduced changes in the tissue, is preferred. Despite the method’s numerous advantages the measurement of tissue blood perfusion by microdialysis remains centralized in the area of clinical research, for the present. For wider acceptance and exercise in the routine clinical practice, more validating studies ought to be conducted and situations identified, where microdialysis could replace the current methods.
- Klíčová slova
- tkáňový metabolizmus, lokální krevní perfuze, diluční techniky, průtokové indikátory, kontinuální metabolické sledování,
- MeSH
- biologické markery analýza krev metabolismus MeSH
- financování organizované MeSH
- lidé MeSH
- mikrodialýza metody přístrojové vybavení využití MeSH
- octan sodný diagnostické užití MeSH
- perfuze metody přístrojové vybavení využití MeSH
- prognóza MeSH
- průtokoměry využití MeSH
- tkáně krevní zásobení metabolismus MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Cíl: Cílem práce bylo vyhodnotit možné zlepšení výsledků v léčbě pacientů po těžkém SAK při použití monitoringu tkáňového kyslíku v mozku (PbtO2, systém Licox) a dle ní řízené manipulace s frakcí kyslíku ve vdechované směsi (FiO2). Soubor a metodika: Do studie (2007-2009) bylo celkem zařazeno 45 pacientů se SAK HH 3, 4 a 5 s prokázaným zdrojem krvácení (aneuryzmatem). Jednalo se ve všech případech o pacienty na řízené ventilaci. První skupinu tvořilo 22 pacientů se SAK HH 4 a 5 s aneuryzmatem ošetřeným coilingem. Druhá skupina sestávala z 23 pacientů se SAK HH 3 a 4 s aneuryzmatem ošetřeným clippingem. V obou skupinách (clipping, coiling) byli pacienti náhodně rozděleni na podskupinu experimentální a kontrolní. Pacienti experimentálních podskupin měli monitorováno PbtO2. Pokud hodnoty PbtO2 poklesly pod 15 mmHg a nezlepšily se po dobu 30 minut, byla zvýšena FiO2 ze standardní hodnoty (rozmezí 40-55 %) na vyšší hladinu (rozmezí 70-85 %). V případě normalizace hladiny PbtO2 trvající alespoň 1 hodinu byla frakce kyslíku snížena zpět na nižší hladinu. Vyhodnoceny byly výsledky léčby kvantifikované pomocí Glasgow Outcome Scale (GOS) tři měsíce po vzniku SAK. Výsledky: Mezi léčebnými výsledky pacientů léčených s použítím monitorování PbtO2 a bez jeho použití se neprokázal statisticky významný rozdíl. Závěr: Terapie využívající manipulaci s FiO2 v návaznosti na měření PbtO2 nezlepšila výsledky léčby pacientů po SAK HH 3, 4 a 5. Je pravděpodobné, že léčebné výsledky nelze zlepšit zvyšováním FiO2 z toho důvodu, že při přítomnosti vazospazmů dochází jen k malému zvyšování hladiny kyslíku v mozkové tkáni.
Introduction: The aim of this study was to evaluate any possible improvement in outcome for post-severe-SAH patients that might result from monitoring tissue oxygen in the brain (PbtO2, Licox system) and manipulation of the fraction of oxygen in the inhaled mixture of gases (FiO2) with respect to PbtO2 value. Material and methods: 45 patients with aneurysm SAH HH 3, 4 and 5 were enrolled in the study (2007-2009). All patients were artificially ventilated. The first group consisted of 22 patients with SAH HH 4 and 5 treated by coiling. The second group consisted of 23 patients with SAH HH 3 and 4 treated by clipping. The groups were randomly divided into experimental and control subgroups. In the experimental subgroups, PbtO2 was monitored. If the PbtO2 value dropped below 15 mmHg and had not improved after 30 minutes, FiO2 was increased from the default values (range 40-55%) to higher levels (range 70-85%). If the PbtO2 level reached 15 mmHg for at least an hour, FiO2 was brought back to a lower level. Treatment outcome was quantified using the Glasgow Outcome Scale (GOS) and evaluated 3 months after the SAH. Results: The treatment results for patients with and without the use of PbtO2 monitoring did not differ statistically. Conclusion: Therapy with FiO2 manipulation subsequent to PbtO2 measurements did not improve the outcome in patients suffering from SAH, HH 3, 4 and 5. It appears likely that vasospasm prevents PbtO2 increase in response to FiO2 elevation.
- Klíčová slova
- tkáňový kyslík, vazospazmy,
- MeSH
- financování organizované MeSH
- intrakraniální aneurysma diagnóza komplikace terapie MeSH
- intrakraniální vazospazmus diagnóza etiologie terapie MeSH
- ischemie mozku komplikace terapie MeSH
- katetrizace metody využití MeSH
- lidé MeSH
- mikrodialýza metody využití MeSH
- monitorování fyziologických funkcí metody využití MeSH
- mozkový krevní oběh MeSH
- prasklé aneurysma diagnóza komplikace terapie MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- spotřeba kyslíku MeSH
- statistika jako téma MeSH
- subarachnoidální krvácení diagnóza komplikace terapie MeSH
- ultrasonografie dopplerovská transkraniální metody využití MeSH
- umělé dýchání metody přístrojové vybavení využití MeSH
- výsledky a postupy - zhodnocení (zdravotní péče) MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Léčba traumatického poranění mozku spočívá v prevenci a léčbě jeho sekundárního postižení. Správná a časná diagnostika pak může pomoci kvalitní péči o tyto pacienty. Standardní monitorovací metody v neurointenzivní péči jsou v dnešní době založeny na klinické observaci, měření intrakraniálního tlaku a opakovaných CT mozku. Během posledních 10 let se v klinické praxi objevily nové metody, které by mohly zlepšit naše porozumění patofyziologii poranění mozku a zajistit včasnou diagnostiku sekundárního traumatu. Mezi tyto metody patří měření tkáňové oxymetrie, měření metabolismu mozku a průtoku krve mozkem. Jejich společná aplikace pak bývá nazývána tzv. multimodálním monitorováním. V následujícím přehledovém článku představujeme tyto nové metody v neurointenzivní péči. Souhrn doplňujeme i hodnocením našich vlastních zkušeností s 50 pacienty od roku 2006.
The therapy of traumatic brain injury consists of prevention and therapy of secondary injury. Proper and early diagnosis is necessary for adequate treatment. Standard monitoring methods in today's neurointensive care include clinical observation, intracranial pressure monitoring and repeated brain CT scans. During the last 10 years, new methods have been implemented in clinical practice that can improve our understanding of the pathophysiology of brain injury and provide early diagnosis of secondary trauma. These methods include tissue oxymetry, microdialysis and brain tissue blood flow. Their common application constitutes so called multimodal monitoring. In the following review we introduce these methods in neurointensive care. Further, we summarize our experience with 50 patients with multimodal monitoring since 2006.
- MeSH
- financování organizované MeSH
- intrakraniální hypertenze diagnóza MeSH
- kraniocerebrální traumata diagnóza terapie MeSH
- lidé MeSH
- mikrodialýza metody přístrojové vybavení využití MeSH
- monitorování fyziologických funkcí metody trendy využití MeSH
- mozkový krevní oběh MeSH
- oxymetrie metody přístrojové vybavení využití MeSH
- počítačová rentgenová tomografie MeSH
- statistika jako téma MeSH
- transkutánní měření krevních plynů metody využití MeSH
- urgentní zdravotnické služby metody využití MeSH
- výsledky a postupy - zhodnocení (zdravotní péče) metody využití MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
ÚVOD: Autoři prezentují současné možnosti prevence, diagnostiky a komplexní terapie těžkých poranění mozku. DISKUZE: Je zdůrazněna nezbytnost koncentrace těžkých poranění mozku do traumacenter s adekvátním zajištěním personálním a materiál-ním. Dále jsou nastíněny nové možnosti multimodální monitorace, která zpřesňuje diagnostiku a nabízí cílenou terapii. V oblasti chirurgické léčby jsou prezentovány současné guidelines. Zvláštní pozornost je věnována dekompresivní kraniektomii. ZÁVĚR: Heterogenita těžkých poranění mozku přináší potřebu komplexní a cílené terapie v traumacentrech.
INTRODUCTION: Authors present current options of prevention, diagnostics and complex treatment of severe head injury. DISCUSSION: The need for concetration of severe head injury in well-equipped traumacentres is stressed. New trends in multimodal monitoring are outlined. It improves diagnostics and provides targeted therapy. Current guidelines of surgical treatment are presented. Special attention is paid to decompressive craniectomy. CONCLUSION. Heterogenity of severe head injuries brings the need for complex and targeted treatment in traumacentres.
- MeSH
- chirurgická dekomprese metody využití MeSH
- farmakoterapie metody využití MeSH
- jednofotonová emisní výpočetní tomografie metody využití MeSH
- kraniocerebrální traumata diagnóza chirurgie terapie MeSH
- lidé MeSH
- medicína založená na důkazech trendy MeSH
- mikrodialýza metody využití MeSH
- monitorování fyziologických funkcí metody přístrojové vybavení využití MeSH
- mozková angiografie metody využití MeSH
- neurochirurgické výkony metody přístrojové vybavení využití MeSH
- osmolární koncentrace MeSH
- oxymetrie metody využití MeSH
- počítačová rentgenová tomografie metody využití MeSH
- poranění mozku diagnóza prevence a kontrola terapie MeSH
- ultrasonografie dopplerovská transkraniální metody využití MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
