Miera prežitia ventilových systémov bez gravitácie pri liečbe hydrocefalom
Z nezávislej pracovnej oblasti Pediatrická neurochirurgia Lekárskej fakulty Charité Universitätsmedizin Berlin DISZERTÁCIA Miera prežitia ventilových systémov bez asistencie gravitácie pri liečbe hydrocefalom u detí a dospievajúcich na získanie akademického titulu Doctor medicinae dentariae (Dr. med.dent.) Prezentované Lekárskej fakulte Charité Universitätsmedizin v Berlíne Julia Felten-Seifert z Berlin-Mitte
Recenzent: 1. Priv.-Doz. DR. med. E.-J. Haberl 2. Prof. Dr. med. M. Schumann 3. priv.-doz. DR. med. habil. M. J. Fritsch Dátum doktorátu: 18. novembra 2011
OBSAH 1 ÚVOD 6 2 PREHĽAD LITERATÚRY 9 2.1 Anatómia komorového systému 9 2.2 Fyziológia mozgovomiechového moku 10 2.3 Hydrocefalus 11 2.3.1 Epidemiológia 12 2.3.2 Vrodený hydrocefalus 13 2.3.3 Získaný hydrocefalus 14 2.4 Terapia hydrocefalu 15 2.4.1 Varianty endoskopickej liečby 15 2.4.1 Cisternostómia (= III. Ventrikulostómia) 16 2.4.1.2 Akvaduktoplastika 17 2.4.2 Vonkajšia ventrikulárna drenáž 18 2.4.3 Lieková terapia 18 2.4.4 Shuntová chirurgia 19 2.4.4.1 Ventily 21 2.4.4.2 Možné komplikácie pri shuntovej chirurgii 31 2.5 Číslo 35 3 MATERIÁL A METÓDA 36 3.1 Pacienti 36 3.2 Kritériá začlenenia 37 3.3 Kritériá vylúčenia 37 3.4 Štatistické hodnotenie 38 3.4.1 Koncové body 39 3.4.2 Skupiny ventilov 39 3.5 Parametre vyšetrenia 40 3.6 Štatistická analýza 41 4 VÝSLEDKY 43 4.1 Demografické údaje 43
4.1.1 Pohlavie 43 4.1.2 Vek v čase operácie 43 4.1.3 Etiológia 44 4.1.4 Predčasný pôrod 46 4.1.5 Predčasná zrelosť v týždňoch tehotenstva 48 4.1.6 Epilepsia 48 4.1.7 Skupiny chlopní 49 4.1.8 Trvanie pozorovania 50 4.1.9 Chirurgické opatrenie (Prvá implantácia oproti výmene chlopne) 51 4.1.10 Indikácia výmeny chlopne (n = 37) 53 4.2 Výsledky doby prežitia chlopne (korelácie) 54 4.2.1 Vplyv veku na čas prežitia chlopne 54 4.2.2 Vplyv termínu pôrodu/predčasného pôrodu na dobu prežitia chlopne 55 4.2. 3 Vplyv konštrukcie chlopne na čas prežitia chlopní všetkých chlopní a skupín chlopní 56 4.2.4 Vplyv počiatočných implantácií oproti výmene chlopne na dobu prežitia chlopne 57 5 DISKUSIA 58 5.1 Materiál a metóda 58 5.1.1 Materiál 58 5.2 Štatistické hodnotenie 61 5.3 Výsledky parametrov vyšetrenia 61 5.3. 1 Pohlavie 61 5.3.2 Vek v čase operácie 61 5.3.3 Etiológia celkovej populácie pacientov 62 5.3.4 Predčasné pôrody 64 5.3.5 Epilepsia 65 5.3.6 Skupiny chlopní 65 5.3.7 Trvanie pozorovania 67 5.3.8 Počiatočná implantácia oproti výmene chlopne 67 5.3.9 Indikácie pre výmenu chlopne 68 5.3.9.1 Infekcia 68
5.3.9.2 Podvodné vody (kvôli prekážke) 74 5.3.9.3 Nadbytkové vody 75 6 VÝHĽAD 76 7 ZOZNAM LITERATÚRY 78 8 DODATOK 87 8.1 Vysvetlenie pojmov 87 8.2 Zoznam skratiek 89 8.3 Zoznam obrázkov 90 8.4 Zoznam tabuliek 92 8.5 Zoznam diagramov 93 8.6 Životopis 94 8.7 Poďakovanie 95 8.8 Vyhlásenie o nezávislosti 96 8.8
17 V prípade stenózy akvaduktu je možné endoskopickú terapiu uskutočniť nasledovne: Namiesto anatomicky určeného toku CSF z III. Komora cez akvadukt do IV. Komory, možná prekážka v tejto oblasti sa obchádza tak, že sa likéru nechá prejsť otvorom v podlahe III. Komora môže prúdiť priamo do vonkajších alkoholových priestorov [Kiefer 2002]. Takto získaný výluh sa odvádza do predpontínovej nádrže bez cudzích telies. Ventrikulocisternostómiu je teraz potrebné klasifikovať ako štandardný postup v endoskopickej terapii stenózy akvaduktov [Kiefer 2002]. 2.4.1.2 Akvaduktoplastika Tu sa zúženie rozšíri pomocou prístroja a prípadne pomocou dlahy pomocou katétra. Akvaduktoplastika by sa mala používať iba v lokalizovaných úzkych oblastiach, ktoré je možné prekonať bez veľkého odporu. V súčasnosti je k dispozícii niekoľko spoľahlivých empirických hodnôt [Kiefer 2002]. Akvaduktioplastika s katétrom má svoju špeciálnu indikáciu pri poruchách odtoku štvrtej komory.
K nadmernému odtoku dochádza často v dôsledku hydrostatického tlaku pôsobiaceho vo zvislej polohe, takzvaného sifónového efektu. Aby sa zabránilo tomuto účinku, bolo v nasledujúcich generáciách ventilov vyvinutých niekoľko možných riešení. Proximálna a distálna štrbinová chlopňa (technológia diferenčného tlaku) Obr. 7: Codman-Raimondi-Unishunt, [www.med-rz.uniklinik-saarland.de/hydrocephalus] Distálna štrbinová chlopňa pozostáva z uzavretej silikónovej trubice s distálnou. Pozdĺžne štrbiny sú osadené na konci (obr. 7). Ak nie je vysoký vnútorný tlak, pery tejto silikónovej štrbiny sú pevne stlačené; ventil je zatvorený. Keď sa tlak zvýši, otvor sa otvorí. Pysky silikónovej štrbiny sa rozchádzajú a odhaľujú otvor, ktorým vyteká výluh [Kiefer 2002]. Tokové charakteristiky závisia od dĺžky a počtu štrbín, modulu pružnosti silikónu, hrúbky steny, stupňa ohybu a do istej miery aj od plastickej deformácie. Povrchové vlastnosti a povlaky (napr. Grafitom alebo teflónom) [Aschoff et al. 1994].
24 sa nevracia do pôvodného tvaru (efekt silikónovej pamäte) [Kiefer 2002]. Guľové ventily (technológia diferenčného tlaku) Obr. 10: Štandardný ventil Cordis-Hakim, [www.med-rz.uniklinik-saarland.de/hydrocephalus] S guľovými ventilmi, ktoré sú vo svojich V súlade so základnými charakteristikami diferenčných tlakových ventilov je guľka stlačená špirálovou pružinou do lievikovitého kovového kužeľa. Sila, ktorou pružina tlačí guľku do kužeľa, určuje otvárací tlak ventilu. Ak je tlakový rozdiel na koncoch ventilu vyšší ako kontaktný tlak pružiny, ventil sa otvorí. Prietokové vlastnosti tohto ventilu sú teda určené napätím pružiny, dĺžkou pružiny, charakteristickou krivkou pružiny, priemerom gule a priemerom kužeľa. Táto konštrukcia ventilu je prirodzene náchylná na nadmerné odvodnenie, ale funguje veľmi presne [Kiefer 2002]. Obrázok 10 zobrazuje guľový ventil v kužele, ale v inom prevedení bez špirálovej pružiny. Všetky doteraz predstavené štyri princípy návrhu ventilov sú odvodené z predbežných fáz, ktoré boli vyvinuté v 50. rokoch.
30 Antisifónová jednotka Obr. 16: Anti-sifónové zariadenie (ASD), [www.med-rz.uniklinik-saarland.de/hydrocephalus] Funkčný princíp anti-sifónového zariadenia (ASD) využíva takzvaný sifónový efekt, sací efekt, ktorého výsledkom je osoba stojaca vzpriamene kvôli hydrostatickému vodnému stĺpcu v systéme periférnych hadíc na distálnom konci ventilu Elastická membrána v antisifónovom prístroji je nasávaním odklonená a uzatvára priechod. Iba keď už nie je nasávanie, elastická membrána sa vráti späť do pôvodného stavu a znova uvoľní prúd lúhu [Kiefer 2002]. Sifónový efekt musí byť zahrnutý do výpočtu konštrukcie ventilu spolu s proximálnym tlakom. Jeho zanedbanie je hlavnou príčinou konštrukčného nadmerného odtoku konvenčného diferenčného tlakového ventilu. Obr. 17: PS-Medical-Siphon-Control-Device, SCD), [www.med-rz.uniklinik-saarland.de/hydrocephalus] Riešenie proti sifónu je vždy otvorené, keď je nečinné, a zatvára sa iba vtedy, keď je zatvorené Na riadiacu membránu je aplikované nasávanie. Opak platí pre riešenia zvané sifónové ovládacie zariadenia (porovnaj kombinované ventily). Tu je membrána v pokojovej polohe v polohe, ktorá blokuje tok mozgovomiechového moku. Lži
33 Underdrainage Underdrainage is projevuje charakteristickými tlakovými značkami a je spôsobený nadmerným odporom v drenážnom (bočníku) alebo systéme pohlcujúcom tekutinu (brucho). Možnými príčinami sú nedostatočná voľba chlopní, fyziologická zmena drenážnych podmienok v dôsledku rastu alebo prírastku hmotnosti, voľba nesprávnej úrovne tlaku pomocou nastaviteľných chlopní alebo vnútorná (blokáda katétra) alebo vonkajšia (pseudocystová) prekážka v drenážnom systéme. Pri diagnostickom zobrazovaní je zväčšený komorový systém často, ale nie povinne viditeľný [Goeser et al. 1998]. Prečerpanie Obr. 18: Odtok alkoholu s ventilom diferenčného tlaku ležiacim a stojacim s účinkom prečerpania [podľa Christoph Miethke GmbH & Co KG 2010] Prečerpanie je definované ako nefyziologicky vysoký odtok alkoholu. K nadmernému odtoku dochádza, keď je vyčerpané viac ako množstvo CSF, ktoré je potrebné na udržanie podmienok fyziologického tlaku (pozri tabuľku 2). K nadmernému odtoku dochádza u všetkých ventilov diferenčného tlaku (DD) v závislosti od polohy, pretože sa nemôžu vyhnúť tlakovému gradientu medzi ležiacou a zvislou polohou. Musia byť preto kombinované s antisifónovou jednotkou.
34 Tabuľka 2: Vývoj nadmerného odtoku v dôsledku tlakových rozdielov vo zvislej polohe Oblasť Tlakový gradient [cm H2O] Brušná dutina 0 Otvorenie ventilu 10 Hydrostatický tlak 50 Výsledný negatívny intrakraniálny tlak -40 V tabuľke 3 sú uvedené možné komplikácie nadmerného odtoku. Tabuľka 3: Možné následky nadmerného odtoku podľa Kiefera [Kiefer 2002] Č. Dôsledky nadmerného odtoku 1 Štrbinová komora 2 Subdurálne výpotky, subdurálne krvácanie (hematómy) 3 Blokovanie zlyhania komorového katétra/skratu 4 Zúženie jednotlivých častí komorového systému
Nasledujúci grafický prehľad slúži na objasnenie kritérií zahrnutia a vylúčenia a na preukázanie zrozumiteľnosti štatistickej analýzy. 131 zaradených pacientov 48 (kvôli nepochopiteľným údajom) 63 vypadnutých 5 (zosnulých, bez podozrenia na zlyhanie chlopne) 10 (prijatá chlopňa PAEDI-GAV) 68 hodnotených 31 skupina A (počiatočná implantácia VP alebo VA skrat) 37 skupina B (výmena chlopne VP-Shunt) Obr. 19: Schematický prehľad kolektívu pacientov 3.4 Štatistické hodnotenie V štatistickom hodnotení bol hodnotený celý súbor pacientov 68 detských pacientov s ohľadom na parametre vyšetrenia uvedené v tabuľke 6. Ak je populácia pacientov rozdelená podľa počiatočných implantácií a zmien chlopní, získajú sa tieto skupiny: Skupina A zahŕňa populáciu pacientov 31 detských pacientov, ktorí dostali prvý implantát počas obdobia pozorovania. Skupina B zahŕňa kolektív 37 detských pacientov; tieto museli počas obdobia pozorovania prejsť ventilovou výmenou. V skupine sa ďalej nerozlišovalo, čo sa týka zmien chlopní vykonaných pred začiatkom štúdie.
3.5 Parametre vyšetrenia 40 Kolektív pacientov bol hodnotený s ohľadom na nasledujúce parametre vyšetrenia. Tabuľka 6: Č. Parametre vyšetrenia Parametre vyšetrenia 1 Pohlavie 2 Vek v čase operácie 3 Stredný vek 4 Etiológia 5 Predčasný pôrod 6 Predčasný pôrod v týždňoch tehotenstva 7 Epilepsia 8 Rozdelenie skupín chlopní 9 Obdobie pozorovania v mesiacoch 10 Chirurgické opatrenie (prvá implantácia oproti výmene chlopne) 11 Indikácie výmeny chlopne 12 Vplyv Vek na čas prežitia chlopne 13 Vplyv termínu/predčasných pôrodov na čas prežitia chlopne 14 Vplyv dizajnu chlopne na čas prežitia chlopne 15 Vplyv dizajnu chlopne na čas prežitia chlopne pre skupiny chlopní 16 Vplyv prvých implantácií oproti výmene chlopne na čas prežitia chlopne