Unidad de Neurocirugía Infantil - Universidad de Sevilla

Procedimientos
v. 5.1
Agosto 2006
Neuroquirúrgicos
y tecnologías de uso clínico*
actualmente disponibles en la Unidad de Neurocirugía Infantil (UNCI)
de Hospitales Universitarios Virgen del Rocío
en colaboración con
Grupo de Física Interdisciplinar (GFI) de la E.S.Ingenieros-Universidad de Sevilla
‣Prof.Dr. Emilio Gómez González. Director del Grupo de Investigación
www.esi.us.es/gfi
Dr. Javier Márquez Rivas
Jefe de la Unidad de Neurocirugía Infantil (UNCI)
Servicio de Neurocirugía
Hospitales Universitarios Virgen del Rocío
www.esi.us.es/gfi/unci
GFI-UNCI: Documento 1 de 3
1
*Características tecnológicas y referencias se detallan en documentos anexos y en www.esi.us.es/gfi.
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En este documento se presentan diversos procedimientos neuroquirúrgicos avanzados y tecnologías de
uso clínico de última generación* actualmente disponibles en la Unidad de Neurocirugía Infantil (UNCI)
de Hospitales Universitarios Virgen del Rocío de Sevilla. Desde el punto de vista asistencial, la UNCI
ofrece la cartera de servicios completa en el tratamiento de los niños con patología neuroquirúrgica
correspondiente a una unidad de referencia, no detallada en este documento. En el desarrollo de los
aspectos científicos y tecnológicos en colaboración con el Grupo de Física Interdisciplinar (GFI) de la
E.S.Ingenieros de la Universidad de Sevilla, pueden considerarse las siguientes áreas:
Área científico-clínica
Área clínico-tecnológica
1. Cirugía oncológica …………………………………… 3
2. Cirugía neurovascular pediátrica …………………. 13
3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos ……………. 18
4. Neuromonitorización neonatal avanzada ……........ 38
5. Encefalopatía hipóxico-isquémica neonatal …........ 46
6. Remodelación craneal ………………………………. 54
7. Tratamiento del neurotraumatismo ………………... 59
8. Desarrollos tecnológicos propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales de tecnologías en uso …. 63
Sobre la UNCI y el GFI ………………………………… 76
*Características tecnológicas y referencias se detallan en documentos anexos y en www.esi.us.es/gfi.
© UNCI-Hospitales Universitarios Virgen del Rocío. Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este
documento puede divulgarse, distribuirse, difundirse, copiarse ni reproducirse en ningún soporte, formato ni
medio, material o electrónico o de cualquier tipo sin autorización expresa.
Tecnologías propias registradas y patentadas por el GFI-UNCI. Este documento está protegido por la Ley
de Propiedad Intelectual. Las imágenes indicadas con (*) se reproducen únicamente con fines didácticos y
son propiedad intelectual de sus autores. Imágenes y datos sujetos a la LOPD. Prohibida su reproducción y
uso fuera de este documento.
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1. Cirugía Oncológica
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1. Cirugía Oncológica
Técnicas y procedimientos actualmente disponibles:
• Microcirugía asistida por endoscopia
• Quimioterapia intersticial local
• Control neurofisiológico intraoperatorio:
– Potenciales motores, sensitivos y evocados
(tronco, auditivos y visuales)
– Corticografía intraoperatoria infantil
• Cirugía de tronco cerebral
• Cirugía de rescate en recidiva
• Estimulación de médula cervical
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1. Cirugía Oncológica
Microcirugía asistida por endoscopia
⇪
⇪
⇪
Tecnología óptica combinada
para conseguir máxima
extirpación tumoral con
mínima agresión e invasión
Tumor de nervio
óptico derecho
Resección
intracraneal y
orbitaria a
través de
incisión ciliar
Visión a través
de microscopios
quirúrgicos y
endoscopios y
sus referencias
en resonancia
magnética (RM)
5
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1. Cirugía Oncológica
Quimioterapia intersticial local
Aplicación de elementos que
liberan quimioterapia de
forma progresiva para tratar
localmente algunos tumores
malignos de forma
combinada con la
quimioterapia convencional y
la radioterapia
Tumor maligno de
lóbulo temporal en un
niño de 7 años
Arriba izquierda:
lesión en resonancia
magnética (RM)
Arriba derecha:
Tumor retirado.
Pastillas (wafers) de
quimioterapia local
con carmustina
colocadas en el borde
de resección.
Abajo fondo:
RM postoperatoria
mostrando
resección tumoral y
borde inflamatorio
producido por la
quimioterapia.
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1. Cirugía Oncológica
Cirugía de rescate en recidiva
Resección en niños con
tumores recidivados fuera
de protocolo estandar.
Aplicación de tratamientos
compasivos locales y
reevaluación oncológica
de 2ª línea a cargo de la
Unidad de Oncología
Pediátrica + .
En casos seleccionados
es posible obtener
supervivencias largas en
algunos niños y algunas
lesiones, particularmente
gliomas.
Tumor maligno
recidivado en niño
de 9 años
Arriba:
lesión en resonancia
magnética (RM) y en
imagen de fusión con
software propio
(UNCI-GFI)
Centro:
Imágenes
intraoperatorias (IOP)
Resección con
ayuda de control
ecográfico IOP
Abajo:
Re-tratamiento con
quimioterapia local.
RM postoperatoria,
sin evidencia de
lesión a los 3 años de
la cirugía.
7
+ Dirigida por el Dr. Eduardo Quiroga Cantero.
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1. Cirugía Oncológica
Control neurofisiológico intraoperatorio:
Potenciales motores, sensitivos y evocados : tronco, auditivos y visuales
Corticografía intraoperatoria infantil
El control de las vías motoras,
sensitivas y de los nervios
craneales en el quirófano permite
resecar lesiones tumorales o
vasculares con seguridad.
En niños pequeños el control de
estas vías requiere un alto grado
de especialización a cargo del
servicio de Neurología y
Neurofisiología + y un trabajo
multidisciplinar integrado con
neurocirujanos, neurofisiólogos y
anestesiólogos.
+ Dirigido por la Dra. M.D Jiménez Hernández. 8
Mediante esta tecnología, en
casos seleccionados, lesiones
antes no tratables son ahora
extirpables con secuelas
asumibles
Pacientes con lesiones en tronco cerebral.
Determinación de áreas motoras, pares craneales y
vías sensitivas previamente al comienzo de la
cirugía (Dr. P Chaparro).
Conexión de los sistemas clínicos a los sistemas
propios de adquisición de datos intraoperatorios
(SAGIQ®, Prof.Dr. E. Gómez / Dr. J. Márquez).
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1. Cirugía Oncológica
Control neurofisiológico intraoperatorio:
Potenciales motores, sensitivos y evocados : tronco, auditivos y visuales
Corticografía intraoperatoria infantil
La delimitación precisa de áreas
no elocuentes (sin función
evidente) permite resecar
lesiones, epileptógenicas,
tumorales, vasculares y otras
con seguridad.
En niños pequeños la
corticografía con el paciente
despierto no es posible. La
estimulación cortical con paciente
dormido requiere un alto grado de
especialización a cargo del
servicio de Neurología y
Neurofisiología + y un trabajo
multidisciplinar integrado con
neurocirujanos, neurofisiólogos y
anestesiólogos.
+ Dirigido por la Dra. M.D Jiménez Hernández.
Paciente con epilepsia temporal rebelde a tratamiento 2ª a lesión cerebral tumoral.
Derecha :
Proceso de delimitación de áreas no funcionantes previo a resección
Centro:
Corticografía finalizada
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1. Cirugía Oncológica
Cirugía de tronco cerebral
SUPERVIVENCIA COMPARADA
Supervivencia (%)
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
86 / 86-99 / 2000
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60
antes del 86 después del 86 despues 2000 seg 24 (8) despues 2000 seg 12(12)
Gráfica de supervivencia de las lesiones tumorales alojadas en el tronco cerebral en nuestra Unidad en los
últimos 30 años y su evolución con la introducción de las modernas tecnologías quirúrgicas intraoperatorias,
diagnósticas y terapéuticas [ seg(n) = seguimiento a n meses]
meses
Las lesiones
alojadas en el
tronco cerebral
eran, hasta hace
poco, inabordables
y por tanto
incurables.
Las avances
anteriormente
descritos, la
contribución de los
desarrollos
tecnológicos
propios y los
equipos
multidisciplinares
permiten, en casos
seleccionados, la
resección de
tumores y lesiones
vasculares con
relativa seguridad.
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1. Cirugía Oncológica
Cirugía de tronco cerebral
Las lesiones alojadas en el
tronco cerebral eran hasta
hace poco inabordables y, por
tanto, incurables.
Las avances anteriormente
descritos, la contribución de
los desarrollos tecnológicos
propios y los equipos
multidisciplinares permiten,
en casos seleccionados la
resección de tumores y
lesiones vasculares con
relativa seguridad.
Suboccipital craniotomy
Velomedulary approach
IV ventricular floor mapping
Derecha Arriba: Paciente de 4 años con lesión alojada en
tronco cerebral (Protuberancia).
Derecha abajo: Resección completa + quimioterapia local
(Dres. J. Márquez / J. Giménez / R. Franco)
Derecha: Imágenes intraoperatorias obtenidas con
sistemas propios de adquisición (SAGIQ®, Prof.Dr. E.
Gómez / Dr. J. Márquez) .
Monitorización IOP continua (Dr. P Chaparro) y conexión de
los sistemas clínicos a los propios (Prof.Dr. E. Gómez).
11
11
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1. Cirugía Oncológica
Estimulación de médula cervical
Tras la resección de tumores
cerebrales malignos es necesario
aplicar tratamientos con
radiaciones para intentar evitar la
recidiva.
Mejorar las condiciones del
cerebro enfermo para que sea
más sensible a la irradiación
oxigenándolo puede ayudar a la
curación de estos niños.
Generador ON
Generador OFF
La estimulación de la médula
cervical mediante un generador
conectado a un electrodo (similar
a un marcapasos) ha demostrado
estos efectos.
Paciente con glioma maligno operado
39
Estimulador cervical implantado y sensor para
medir la oxigenación cerebral
PtiO2 Dcho
38
37
36
35
La conexión del generador objetiva un aumento de
la presión tisular de oxígeno del hemisferio
enfermo.
34
Ta
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39
33
32
31
12
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2. Cirugía Neurovascular
Pediátrica
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2. Cirugía neurovascular pediátrica
Técnicas y procedimientos actualmente disponibles:
• Revascularización y tratamiento de la enfermedad
de Moya-Moya
• Cirugía en hipotermia profunda, circulación
extracorpórea y parada circulatoria total
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2. Cirugía neurovascular pediátrica
Revascularización y tratamiento de la
enfermedad de Moya-Moya
La enfermedad de Moya-Moya
es una rara enfermedad de niños
en la cual las arterias del interior
del cráneo se obstruyen, dejando
el tejido sin riego y produciendo
infartos cerebrales.
La revascularización a través de
encefalo-duro-arteriosinangiosis
o multi-trepanaciones con control
neurofisiológico intraoperatorio
de electroencefalograma (EEG)
son las técnicas indicadas.
Paciente de 3 años con isquemia hemisférica
secundaria a enfermedad de Moya-Moya bilateral
Control neurofisiológico EEG continuo
(Dr.F.Boza)
Encéfalo-duro-arteriosinangiosis.
Extracción de la arteria temporal superficial y
apertura aracnoidea para favorecer las
anastomosis con los vasos piales
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2. Cirugía neurovascular pediátrica
Cirugía en hipotermia profunda, circulación
extracorpórea y parada circulatoria total.
Determinadas enfermedades que
afectan a los vasos cerebrales o
tumores altamente vascularizados
requieren reconstrucciones o
cirugías tan complejas que no es
posible realizarlas mientras el
corazón sigue latiendo y la
circulación está activa.
Al igual que en la cirugía cardiaca, es
necesario “parar” la circulación para
poder intervenir a los niños.
Un equipo multidisciplinar bien
entrenado compuesto por
anestesiólogos, cirujanos
cardiovasculares y neurocirujanos
junto con enfermería altamente
cualificada y cuidados críticos de alto
nivel son los elementos necesarios.
Paciente de 4 años con lesión que infiltra los
principales vasos de drenaje. No hay drenaje venoso
adicional.
Planificación preoperatoria de los vasos, incisiones y
trayectorias a discutir con el equipo quirúrgico
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2. Cirugía neurovascular pediátrica
Cirugía en hipotermia profunda, circulación
extracorpórea y parada circulatoria total.
Paciente de 4 años con lesión que infiltra los principales vasos de drenaje.
No hay drenaje venoso adicional.
Arriba derecha:
Cirugía combinada con equipos de cirujanos cardiovasculares y neurocirujanos
trabajando en paralelo a través de esternotomía y craneotomía simultánea
(Dres M. Gil Foutnier / A. Alvarez en 1 er plano y Dres J. Giménez / J Marquez al
fondo).
Abajo de derecha a izquierda:
Tumor resecado
By-pass terminado previo a comienzo de circulación
By-pass en circulación espontánea
Control postquirúrgico sin evidencia de lesión tumoral.
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3. Hidrocefalia y
tratamientos derivativos
18
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3. Hidrocefalia
y tratamientos derivativos
Técnicas y procedimientos actualmente disponibles:
• Determinaciones de líquido cefalorraquídeo (LCR) normal y
patológico
• Monitorización continua de la presión intracraneal (PIC) y tests
hidrodinámicos en niños
• Modelos físicos de la hidrodinámica del líquido cefalorraquídeo
• Tratamientos etiológicos
– Neuroendoscopia
– DRIFT (Drenaje, Irrigación, terapia Fibinolítica y Tratamiento
esteroideo en el manejo de la hidrocefalia posthemorrágica del
recién nacido)
• Tratamientos derivativos – Guías de manejo
• Diseño de derivaciones
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La hidrocefalia es un trastorno
hidrodinámico en el que la
producción, y/o circulación, y/o
absorción de LCR está
alterada/o, generando aumentos
de volumen de LCR en espacios
subaracnoideos o
intraventriculares, y/o aumentos
de presiones intracraneales que
generan lesiones, destrucciones,
o malfunciones de estructuras
encefálicas.
(*)
(*) (*)
(*)
Y cambiante, según las condiciones y actividades del paciente …
20
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Determinación de LCR normal y patológico
Las características del
LCR son fundamentales
en la comprensión del
funcionamiento del
encéfalo en respuesta a
lesión infecciosa,
hemorrágica o mixta o en
el paso a través de
dispositivos médicos
(válvulas o shunts).
La licuoroteca de la
unidad, con más de 1000
muestras de LCR permite
la realización de estudios
encaminados a
determinar cuales son las
situaciones ideales del
LCR antes de implantar
derivaciones o qué
productos/elementos en
este fluido son lesivos
para la salud del niño.
Serie de LCRs procedentes de válvulas implantados por la UNCI durante 1 año
Características reológicas medias útiles en la toma de decisiones
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Monitorización continua de la PIC y test hidrodinámicos
Izquierda Arriba:
Paciente de 2 años con retraso madurativo y
macrocefalia
Registros claramente compatibles con hipertensión
intracraneal
Registro postquirúrgico con normalización de la PIC
Izquierda Abajo:
Paciente de4 años con aneurirsma de la vena de Galeno
y deterioro progresivo.
Fontanela abierta de 4x3 cm2.
Registro compatible con hidrocefalia crónica.
Derecha abajo:
Algunos aspectos de la distribución de fuerzas a través
de las fontanelas
Los trastornos de circulación de LCR y derivados del
uso de derivaciones son de diagnóstico complejo.
Conocer el comportamiento de las PICs en estos niños y
el registro y almacenamiento de datos es fundamental
en la identificación del problema.
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Monitorización continua de la PIC
y test hidrodinámicos
Arriba derecha:
Paciente de7 años con hidrocefalia compleja.
Test diferencial.
Medición en paralelo de PIC craneal y en el espacio lumbar
Test positivo HIDROCEFALIA OBSTRUCTIVA
Abajo:
Registros claramente compatibles con hipertensión
intracraneal
Registro postquirúrgico con normalización de la PIC
La captura, análisis y almacenamiento de datos
con sistemas de adquisición y procesado propios,
desarrollados específicamente, nos permiten un
conocimiento profundo de estos problemas.
La base de datos de hidrocefalia de la UNCI dispone
de 1500 registros clínicos que incorporan datos
radiológicos, volumétricos, de PIC o hidrodinámicos, así
como información de la derivación o shunt, su
implantación y evolución.
23
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Monitorización continua de la PIC y test hidrodinámicos
Arriba derecha:
Paciente de 2 años con hidrocefalia compleja y válvula de
derivación (VD) implantada.
Monitorización craneal y abdominal simultánea
Valores obtenidos en función de la estación
VD 6 cm
Llanto - Dolor
10
11,3
4,5
>60
30
20
5,1
8,1
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Modelos físicos de la hidrodinámica del líquido cefalorraquídeo
Para la obtención de
modelos predictivos que
ayuden al manejo de
pacientes con hidrocefalia
de cualquier edad y estado
es necesario conocer los
aspectos que varían de unos
niños a otros.
La base de datos de
hidrocefalia de la UNCI
dispone de 1500 registros
clínicos que incorporan
datos radiológicos,
volumétricos, de PIC o
hidrodinámicos. Con ellos
estamos desarrollando
modelos físicos de la
circulación e hidrodinámica
del LCR que permitan,
mediante procesado en
ordenadores personales, el
análisis de los diferentes
parámetros que influyen.
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Modelos físicos de la hidrodinámica del líquido cefalorraquídeo
El estudio de estos
parámetros y la
observación nos permite
proponer modelos
clínicos –como primer
análisis- y,
posteriormente, modelos
físicos que expliquen lo
que observamos en
clínica y permitan
predecir el
funcionamiento de los
sistemas de derivación.
Arriba
Funcionamiento de derivaciones:
Representaciones gráficas de modelos clínicos de hipo e hiperdrenaje
(Dres J. Márquez / E. Gómez / J. Giménez / F. Rodríguez Burgos / R. Franco)
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Modelos físicos de la hidrodinámica del líquido cefalorraquídeo
…..proponer modelos clínicos –en primer análisis- y, posteriormente,
modelos físicos que expliquen lo que observamos en clínica
Arriba
Funcionamiento de derivaciones:
Representaciones gráficas de modelos clínicos de crecimiento de los pacientes y comportamiento de las
derivaciones y sus catéteres de silicona (Dres J. Márquez / E. Gómez / J. Giménez)
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Modelos físicos de la hidrodinámica del líquido cefalorraquídeo
Izquierda
Funcionamiento de
derivaciones:
Modelización de un
sistema valvular. Para
uso en clínica V 1.0.
(Prof.Dr. E. Gómez /
Dr. J. Márquez /
Dr. J. Giménez)
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Tratamientos derivativos – Guías de manejo
La modelización y la creación de modelos permite clasificar adecuadamente los estados
patológicos y ofrecer propuestas generales de tratamiento derivativo
Arriba
Clasificaciones propuestas en nuestra unidad. (Dres. J. Márquez / F. Rodríguez Burgos)
Clasificaciones patogénicas, en función de la complianza cerebral estimada y variables clínico-terapéuticas.
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Tratamientos derivativos – Guías de manejo
Arriba
Paciente con hidrocefalia compleja tratado en nuestra Unidad
Registros de presión, neuroimagen y evolución en el tratamiento.
Los modelos clínicos son compatibles con síndrome de rigidez cerebral y su evolución
es concordante con nuestros modelos (derecha).
… también es posible
ofrecer respuestas
específicas a pacientes
determinados
30
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Tratamientos derivativos – Guías de manejo
9
16
Arriba
Pacientes con hidrocefalias complejas tratados en nuestra Unidad
Izquierda a derecha: Post-valvular, estado de baja presión y del niño pretérmino extremo.
Los modelos clínicos recogen esas situaciones siendo su evolución y el tratamiento
propuesto concordante con nuestros modelos (derecha).
… es posible ofrecer
respuestas
específicas a
pacientes
determinados
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Tratamientos derivativos – Guías de manejo
Dres J. Márquez / J. Giménez P / G. Ferreras
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Diseño de derivaciones
…el paso ultimo es contribuir a la salud de
estos niños ofreciendo soluciones
tecnológicas fundamentadas en los modelos
y que permitan un tratamiento más sencillo y
más adaptable a sus necesidades
Arriba izquierda
Montaje con las mútltiples soluciones propuestas en la
literatura y en el mercado en el tratamiento de pacientes ccn
hidrocefalia
Arriba derecha
Modelo de derivación ideal propuesto por nuestro grupo .
(Dr. J. Márquez)
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Tratamientos etiológicos – Protocolo DRIFTe
Drenaje,
Irrigación, terapia
Fibinolítica y
Tratamiento
esteroideo en el manejo de la
hidrocefalia posthemorrágica del recién
nacido
El lavado continuo a través de drenajes implantados en los ventrículos cerebrales
permite retirar coágulos que obstruyen la circulación del LCR y, en un porcentaje de
niños considerable, eliminar esta obstrucción.
Este es uno de los pocos tratamientos etiológicos de los que disponemos en
hidrocefalia posthemorrágica y encefalopatía hipóxico-isquémica neonatal (EHIN,
epígrafe 5)
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Tratamientos etiológicos - DRIFTe
Drenaje,
Irrigación, terapia
Fibinolítica y
Tratamiento
esteroideo en el manejo de la hidrocefalia posthemorrágica del recién nacido
LCR
artificial
Liquido hemorrágico
35
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Tratamientos etiológicos - DRIFTe
Hemorragia Intraventricular (HIV) Grado III-IV
Drift vs. Tto. clásico
16
20
14
18
12
10
16
14
12
8
6
4
VD
No Vd
10
8
6
4
VD
No Vd
2
2
A
0
2003 y antes 2004 >
0
B
2003 y antes 2004 >
Arriba
Gráficas de válvulo-dependencia (VD) de pacientes pretérminos tratados con lavados ventriculares frente al tratamiento
clásico. Seguimientos a 6 (A) y 12 meses (B).
Serie HUVR 2003 : 16
Serie HUVR 2004>: 23
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3. Hidrocefalia y tratamientos derivativos
Tratamientos etiológicos - Neuroendoscopia
(*)
Establecer nuevas
comunicaciones para la
circulación del LCR obstruido
es el objetivo final del
tratamiento de la hidrocefalia.
Las técnicas endoscópicas
combinadas con técnicas de
navegación o de control
ecográfico permiten, en casos
seleccionados, conseguir este
objetivo.
Esquema radiológico-anatómico y endoscópico de una III ventriculostomía
(comunicación de las cisternas basales a través del suelo del III ventrículo).
37
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4. Neuromonitorización
neonatal avanzada
38
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La monitorización invasiva del cerebro
(p.ej., presión intracraneal, PIC) es
estándar en el manejo de pacientes con
lesiones del sistema nervioso central. Otras
técnicas en auge son la monitorización de
presión tisular de oxígeno (PTiO 2 ),
temperatura (Tª) o la microdiálisis cerebral.
PO 2
Tª
PIC
Sondas
cerebrales
Existen varios dispositivos diseñados para
obtener diferentes parámetros cerebrales
(PIC, PtiO 2 , Tª, concentración de lactato...).
Habitualmente estos dispositivos se
implantan a través de tornillos craneales y
su uso se ha extendido en las unidades de
neurocirugía y cuidados críticos por su
facilidad de implantación y la posibilidad de
colocar simultáneamente diferentes sondas
directamente en el tejido cerebral.
Catéteres
vasculares
En niños su uso no está extendido ya que
los sistemas comercialmente disponibles
no están diseñados para ellos. Así, una
línea muy importante de investigación
clínica aplicada en colaboración entre la
UNCI y el GFI es la adaptación de estos
sistemas de medida y monitorización al
delicado cerebro del recién nacido.
39
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4. Neuromonitorización neonatal
avanzada
Técnicas y procedimientos actualmente disponibles:
• Presión intracraneal (PIC)
• Presión tisular de oxígeno (PtiO2) y
temperatura (Tª)
• Microdiálisis
• Espectroscopía del infrarrojo cercano (NIRS)
• Índice bi-espectral (BIS)
40
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4. Neuromonitorización neonatal avanzada
Presión intracraneal (PIC)
Cambios de volumen Compresión tisular Isquemia Daño tisular
Los cambios de
presión del recién
nacido no pueden
interpretarse igual
que en al adulto
ya que existen
diferencias en el
comportamiento
elástico del
cerebro
(cf. epígrafes
anteriores)
Arriba
Estudio de presión en un recién nacido y su evolución radiológica
Los cambios de presión son mínimos y deben interpretarse con cautela, relacionándolos con cambios en el tamaño del sistema ventricular y
en el volumen relativo del cráneo si queremos evitar daños tisulares irreversibles.
Sistemas de análisis y procesado de desarrollo propio (Prof.Dr. E. Gómez) se utilizan en conjunción con los registros de PIC.
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4. Neuromonitorización neonatal avanzada
Presión tisular de oxígeno (PtiO 2 )
La oxigenación
cerebral es un
parámetro clave
en la evolución del
recién nacido.
La adaptación
específica de
sensores
disponibles para
adultos es útil en
niños para los que
los tornillos
craneales no
están disponibles.
EVD
Arriba
Detalle de uno de los monitores de medida
Sensores de PtiO2 y Tº en el momento de su implantación.
Tomografía computerizada (TC) con detalle de los catéteres de un
procedimiento DRIFTe.
PO 2
ICP
EVD
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4. Neuromonitorización neonatal avanzada
Microdiálisis
La oxigenación cerebral
es un parámetro clave en
la evolución del recién
nacido.
Fluido intersticial
Células
Membrana de diálisis
Nuevos tipos de
monitorización, como la
microdiálisis, pueden
aportar datos sobre la
respuesta a los
tratamientos que como el
DRIFTe comienzan a
estar disponibles.
Liberación desde la sangre
Liberación
Liberación
(*)
CAPILAR SANGUÍNEO
CATETER DE MICRODIÁLISIS
Arriba
Esquema de funcionamiento de los catéteres microdialíticos
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4. Neuromonitorización neonatal avanzada
Espectroscopía del infrarrojo cercano (near-infrared spectroscopy, NIRS)
Luz infrarroja
en el rango de
650 a1100 nm.
Parénquima
cerebral
Detector
Dura madre
Fuente
NIRS
Detector
Piel
Periostio
Hueso
Izquierda
Paciente gran pretérmino. NIRS implantado.
Izquierda Abajo
Esquema de funcionamiento
Atenuación de la luz por “cromóforos”:
Oxihemoglobina.
Desoxihemoglobina.
Citocromo c oxidasa.
Derecha abajo
Patrones de normalidad y patológicos
Saturación del espacio cerebral
Predominio venoso (75% lecho vascular)
Sat cerebral de O2
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Hiperemia
“Perfusión de lujo”
Rango de
normalidad
Hipoxia
Cerebral
oligohémica
Hiperventilación
Hiperventilación excesiva
Tiempo
ISQUEMIA
Muerte Cerebral
La oxigenación
cerebral es un
parámetro clave en
la evolución del
recién nacido.
La adaptación de
estos sensores es
muy interesante
para niños en los
que los medios
invasivos de
medida del
consumo global de
oxígeno (como los
catéteres
yugulares
invertidos) no
están disponibles.
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4. Neuromonitorización neonatal avanzada
Índice bi-espectral (bi-spectral index, BIS)
La función eléctrica cerebral es un parámetro importante clave en
la evolución del recién nacido.
La adaptación de estos sensores es muy interesante para niños en
los que los medios invasivos de medida del consumo global de
oxígeno (como los catéteres yugulares invertidos)
no están disponibles.
Izquierda
Paciente gran pretérmino. BIS implantado.
Abajo
Patrones de sueño-vigilia.
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5. Encefalopatía
hipóxico-isquémica neonatal
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5. Encefalopatía
hipóxico-isquémica neonatal
Técnicas y procedimientos actualmente disponibles:
• Oxigenación cerebral en encefalopatía hipóxico isquémica
neonatal (EHIN)
• Protocolo DRIFTe (Drenaje, Irrigación, terapia Fibrinolítica y tratamiento
esteroideo, descrito en el epígrafe 3)
• Combinación con las tecnologías de medida y evaluación
descritas en el epígrafe
4. Neuromonitorización neonatal avanzada
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5. Encefalopatía hipóxico-isquémica neonatal
Oxigenación cerebral en encefalopatía hipóxicoisquémica
neonatal (EHIN)
Las lesiones cerebrales
por hipoxia en los
neonatos tienen poco o
ningún tratamiento
médico.
La oxigenación está en
estos momentos
contraindicada en el
manejo de estos niños.
Sin embargo, nuestros
resultados preliminares
sugieren que es la
hipoxia y no la lesión
por oxígeno o la
presión intracraneal la
que podría estar detrás
de algunas de las
graves lesiones de los
niños nacidos
prematuramente.
Paciente con hipoxia cerebral grave.
Cambios en la oxigenación cerebral en relación con aumentos en vectores,
oxígeno libre aportado y otros.
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5. Encefalopatía hipóxico-isquémica neonatal
Oxigenación cerebral en EHIN
Leucomalacia PV
Ventriculomegalia
Esquema propuesto
de lesión
periventricular (PV)
en pretérminos con
encefalopatía
hipóxico-isquémica y
sistemas
neurovasculares
periventriculares
potencialmente
implicados.
Lesión de
fibras
córticoespinales
La monitorización de
PIC y PtiO 2
muestra
presiones normales
con hipoxia grave.
El aumento del
aporte de oxígeno
produce un aumento
rápido en la
oxigenación del
cerebro.
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5. Encefalopatía hipóxico-isquémica neonatal
Protocolo DRIFTe
(Drenaje, Irrigación, terapia Fibrinolítica y tratamiento esteroideo)
(descrito en el epígrafe 3)
Paciente con hipoxia cerebral grave.
Cambios en la oxigenación cerebral en relación con aumentos en
vectores, oxígeno libre aportado y otros.
La hemorragia intraventricular del recién
nacido prematuramente carece en la
actualidad de tratamiento, a excepción del
alivio de la hidrocefalia que se produce en un
número significativo de casos.
Desde hace tres años hemos puesto en
marcha un tratamiento consistente en el
aclarado del LCR hemorrágico mediante
lavado continuo a través de catéteres
implantados en el sistema ventricular
(Protocolo DRIFTe).
El líquido de drenaje incluye concentraciones
profilácticas de antibióticos y esteroides.
El DRIFTe objetiva una reducción de los
pacientes dependientes de derivación a largo
plazo y mejora la oxigenación cerebral
probablemente retirando productos tóxicos
derivados de la degradación de la sangre.
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5. Encefalopatía hipóxico-isquémica neonatal
(EHIN)
Protocolo DRIFTe
(Drenaje, Irrigación y terapia Fibrinolítica con tratamiento esteroideo)
Izquierda
Paciente con hipoxia
cerebral grave
secundaria a
hemorragia
intraventricular con
hidrocefalia
secundaria y
evolución
radiológica.
Derecha
Registros de
monitorización de
oxigenación cerebral.
En general, los niños
con EHIN presentan
cifras de oxigenación
cerebral muy bajas,
en rangos de infarto
del cerebro. Sin
embargo,
observamos cómo
los tratados muy
precozmente
siguiendo el
Protocolo DRIFTe,
mejoran su irrigación
cerebral.
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5. Encefalopatía hipóxico-isquémica neonatal
para reducir / evitar
Protocolo DRIFTe
(Drenaje, Irrigación y terapia Fibrinolítica con tratamiento esteroideo)
2 posibilidades en estudio:
Tratamiento clásico con lesiones secuelares
graves secundarias a leucoencefalomalacia
DRIFTe: Mejoría de la perfusión tisular y
reducción del daño estructural cerebral.
52
52
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5. Encefalopatía hipóxico-isquémica neonatal
Combinación con tecnologías de medida y evaluación:
Neuromonitorización neonatal avanzada
La información disponible mediante
los nuevos sistemas de
monitorización que adaptamos a
neonatos debe estudiarse y
analizarse como un todo para
comprender de forma precisa qué
ocurre en el delicado cerebro del
recién nacido.
Múltiples fuentes de información, imagen y datos, que intentan definir el estado de la
neurona del recién nacido y su espacio extracelular, integradas, procesadas y
analizadas en sistemas de desarrollo propio (SAGIMN®, Prof.Dr. E. Gómez /
Dr. J. Márquez).
La integración de múltiples fuentes
de información es compleja y su
análisis comparado difícil.
Los sistemas de integración
neonatal (SAGIMN) desarrollados
conjuntamente entre la UNCI y el
GFI nos lo permiten
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6. Remodelación craneal
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6. Remodelación craneal
Técnicas y procedimientos actualmente disponibles:
• Craneoestenosis
• Remodelación guiada por material reabsorbible
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6. Remodelación craneal
Craneoestenosis
Las deformidades craneales son problemas que alteran profundamente no sólo la estética de
los niños, sino que llegan a producir posteriores efectos psicológicos y, en algunos casos,
cognitivos.
El tratamiento está encaminado a reconstruir la bóveda craneal y la estructura facial en los
casos necesarios, aumentando en ocasiones el volumen craneal. La planificación preoperatoria
y el control postquirúrgico con sistemas de diseño propio, desarrollados en colaboración entre
la UNCI y el GFI (VOLUMEN ® ), permiten evaluar las técnicas propuestas y los materiales
utilizados.
Plagiocefalia anterior
izquierda.
Estudios 3D de
planificación.
Fotos intraoperatorias
de reconstrucción.
Postoperatorio y
preoperatorio
comparados.
Esquemas clínicos y
análisis volumétricos
iniciales para inclusión
en VOLUMEN ® .
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6. Remodelación craneal
Remodelación guiada por material reabsorbible
Escafocefalia
Estudios 3D de planificación.
Fotos intraoperatorias de reconstrucción.
Las deformidades craneales
son problemas que alteran
profundamente no sólo la
estética de los niños, sino
que llegan a producir
posteriores efectos
psicológicos y, en algunos
casos, cognitivos.
El tratamiento está
encaminado a reconstruir la
bóveda craneal y la
estructura facial en los casos
necesarios, aumentando en
ocasiones el volumen
craneal. La planificación
preoperatoria y el control
postquirúrgico con sistemas
de diseño propio en
colaboración entre la UNCI y
el GFI (VOLUMEN ® )
permiten evaluar las
técnicas propuestas y los
materiales utilizados.
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6. Remodelación craneal
Remodelación guiada por material reabsorbible
Escafocefalia
Estudios 3D de planificación.
Fotos intraoperatorias de reconstrucción.
Postoperatorio y preoperatorio comparados.
Esquemas clínicos y análisis volumétricos iniciales para inclusión en VOLUMEN ®
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7. Tratamiento del
neurotraumatismo
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7. Tratamiento del neurotraumatismo
Técnicas y procedimientos actualmente disponibles:
• Técnicas de descompresión craneal en
traumatismo craneoencefálico (TCE) grave
• Tratamiento del neurotrauma neonatal
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7. Tratamiento del neurotraumatismo
Técnicas de descompresión craneal en TCE grave.
Abajo TCE grave: Reperfusión e hinchazón cerebral intensa tras la descompresión quirúrgica estandar.
Derecha: TCE Grave: Descompresión paulatina
Graficas:
Control de PIC y PtiO2 de la serie.
Clásicamente la
descompresión rápida del
encéfalo ha sido el estándar
de tratamiento.
www
ims
xxx
0 15 30 45 1 15 30 45 2 15 30 45 3 15 30 45 4 15 30
zzz ims amr www dmd
xxx
FRR
ZZZ
DMD
AMR
0 15 30 45 1 15 30 45 2 15 30 45 3 15 30 45 4 15 30
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Es posible que técnicas de
descompresión más
paulatinas y guiadas por
monitorización intraoperatoria
permitan un adecuado control
de la presión del cerebro sin
los riesgos de la hinchazón
masiva que a veces se
produce.
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7. Tratamiento del neurotraumatismo
Tratamiento del neurotraumatismo neonatal
El TCE neonatal no se beneficia
habitualmente de los avances en
sistemas de monitorización
disponibles para los adultos.
De la adaptación tecnológica de estos
sistemas de monitorización para su
uso neonatal se infieren nuevas
posibilidades de tratamiento, hasta
ahora no disponibles. Esta es una de
las líneas de investigación aplicada
más en desarrollo en nuestra Unidad.
Grafica:
Evolución de un TCE y respuesta a las medidas terapéuticas
Derecha:
TCE grave neonatal: Puesto de monitorización multiparamétrica en Unidad de
Cuidados Intensivos Neonatal (UCIN).
Monitorización doble de PtiO2 + PIC + Tª
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8. Desarrollos tecnológicos
propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales
de tecnologías en uso
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8. Desarrollos tecnológicos propios* y
adaptaciones pediátricas y neonatales
de tecnologías en uso
– Sistema de Análisis y Gestión de Imágenes Quirúrgicas (SAGIQ) para
uso intraoperatorio
– Monitorización intraoperatoria de presión tisular de oxígeno (Pti02):
mutismos / neurotrauma
– Delimitación intraoperatoria de lesiones con ayuda de procesado de
imagen de ecografía (ECO IOP)
– Monitorización intraoperatoria de potenciales visuales evocados
– Monitorización automatizada continua de presión intracraneal (PIC),
presión intra-abdominal y otros parámetros
– Proyecto “Tumores Cerebrales Infantiles (TCi)”
– Volumetría del líquido cefalorraquídeo (LCR)
– Neuromonitorización neonatal multiparamétrica
– Implantación de generadores y bombas en niños
– Microdiálisis neonatal
– Índice biespectral (BIS) / espectroscopía del infrarrojo cercano (NIRS)
neonatal
*Características tecnológicas y referencias se detallan en documentos anexos y en www.esi.us.es/gfi.
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8. Desarrollos tecnológicos propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales de tecnologías en uso
Sistema de Análisis y Gestión de Imágenes Quirúrgicas (SAGIQ ® )
El sistema SAGIQ (Prof.Dr. E. Gómez /
Dr. J. Márquez) se fundamenta en la Integración de
múltiples fuentes de información, imagen y datos
intraoperatorios.
Permite a los neurocirujanos y al resto del equipo
(neurofisiólogos, anestesiólogos, enfermería)
compartir y utilizar toda la información disponible
de forma coordinada y sincronizada.
Posibilita la telecirugía y su uso en investigación y
docencia especializada.
SAGIQ en situación operativa durante
la intervención de un tumor
intramedular en un niña de 5 años:
Torre principal al fondo con
información proveniente del
microscopio en el monitor principal
Puesto neurofisiólogico en primer
plano con información propia junto a
monitor múltiple.
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8. Desarrollos tecnológicos propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales de tecnologías en uso
Monitorizacíón intraoperatoria (IOP) de la presión tisular de oxígeno
(PtiO 2 ): mutismos / neurotrauma.
Intentamos minimizar los daños/secuelas
postquirúrgicas mediante la evaluación
continua de la oxigenación cerebral
Imágenes intraoperatorias pre- y post- extirpación de un tumor de hemisferio cerebeloso con control de perfusión tisular continuo.
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8. Desarrollos tecnológicos propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales de tecnologías en uso
Delimitación de lesiones con ayuda de procesado de imágenes de ecografía
intraoperatoria (ECO IOP)
Izquierda.: Imagen ecográfica intraoperatoria de un
astrocitoma quístico en ganglios basales de un
paciente de 4 años.
Abajo: Resultados del procesado IOP mediante
visualización interpolada (software propio,
Prof.Dr. E. Gómez) para delimitación de zonas
hipoecogénicas, límites de lesión y zonas
hiperecogénicas
Glioma temporal
Control ecográfico IOP
convencional
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8. Desarrollos tecnológicos propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales de tecnologías en uso
Monitorización intraoperatoria de potenciales visuales evocados
El Estimulador Visual Intraoperatorio (EVI ® ) desarrollado conjuntamente entre el GFI, la UNCI y Neurofisiología Clínica permite monitorizar el
estado de la vía óptica mediante la evaluación de los potenciales evocados visuales durante las intervenciones de lesiones que afectan al
nervio y vías ópticas y estructuras afines.
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8. Desarrollos tecnológicos propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales de tecnologías en uso
Monitorización automatizada continua de presiones intracraneal,
intra-abdominal y otros parámetros
15
10
Sleep
5
0
Sleep
0:00 0:15 0:25 0:35 0:45 0:55 1:05 1:15 1:25 1:35 1:45 1:55 2:05 2:15 2:25 2:35 2:45 2:55 3:05 3:15 3:25 3:35 3:45 3:55 4:05
-5
Igp Iabp sivp chivp
Bladder Catheter obstruction
Bedside
Monitor
(Direct IV pressure)
Not shown
69
69
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8. Desarrollos tecnológicos propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales de tecnologías en uso
PROYECTO “TUMORES CEREBRALES INFANTILES (TCi)”
Diferenciación de Tumores Cerebrales
Pediátricos mediante análisis óptico y
procesado de imágenes de tomografía
computerizada (TC)
Cambios en la actitud
terapéutica en lesiones
cerebrales pediátricas
basadas en diagnósticos
no invasivos
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8. Desarrollos tecnológicos propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales de tecnologías en uso
Volumetría del líquido cefalorraquídeo (LCR)
Evaluación convencional … ¿rudimentaria:
Cálculo de índices aproximados:
Evans / Bifrontal / Bicaudado / Cella Media/ Ventricular /
Nº Huckman / Grosor III ventricular / Grosor IV ventricular
Limitaciones:
Inherentes al observador / radiólogo
Precisión en alineación cortes TC-RM
Selección de puntos de medida.
Cambios evolutivos mínimos
Capacidad discriminación del ojo humano.
Inherentes al paciente
Sistemas ventriculares irregulares
Cavidades porencefálicas
comunicadas / Ventrículos aislados.
Sistemas ventriculares máximos o virtuales Hidranencefalias /
Síndromes de ventrículo rígido.
Sistemas mixtos
Hemorragias
intraventriculares.
Cambios evolutivos mínimos.
Estudio: 000012
Comentarios:
Tras implantación
de válvula
Vol. Total: 1222.91 mm 3
Vol. LCR: 297.18 mm 3
Vol. Relativo: 24.3 %
Intracranial contents. In Keats TE, Sistrom
C (eds). Atlas of Radiologic Measurements
(7 ed). Mosby; St Louis: 2001
Edad (Años)
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8. Desarrollos tecnológicos propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales de tecnologías en uso
Neuromonitorización neonatal multiparamétrica
Detalle de algunos sensores
Incubadora con sistemas de monitorización multiparamétrica
en Unidad de Cuidados Intensivos Neonatales
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8. Desarrollos tecnológicos propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales de tecnologías en uso
Implantación de generadores y bombas en niños
Izquierda:
Técnica de
implantación de
electrodos
cervicales y
generadores en
niños.
Derecha:
Control
radiológico
Los electrodos y generadores implantables permiten la estimulación medular directa
mientras que las bombas de infusión permiten administrar medicación directamente
al sistema nervioso central.
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8. Desarrollos tecnológicos propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales de tecnologías en uso
Microdiálisis neonatal
La microdiálisis es una novedosa técnica para el conocimiento del
metabolismo cerebral.
Abajo
Esquema de funcionamiento de los catéteres microdialíticos
Derecha:
Catéter antes de la implantación
Abajo-derecha: Pretémino extremo en Unidad de Cuidados
Intensivos Neonatal (UCIN) con microbomba de microdiálisis en posición
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8. Desarrollos tecnológicos propios y adaptaciones
pediátricas y neonatales de tecnologías en uso
Índice biespectral (BIS) / espectrometría del infrarrojo cercano (NIRS)
neonatal
El sistema NIRS permite medir el aporte de oxígeno al cerebro mientras que el índice
BIS cuantifica el nivel de actividad cerebral.
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Sobre la UNCI y el GFI
v. 5
Agosto 2006
La Unidad de Neurocirugía Infantil (UNCI) de Hospitales Universitarios V. Rocío define el
Grupo Neurociencia Aplicada* como subgrupo clínico del
Grupo de Física Interdisciplinar (GFI) de la Universidad de Sevilla
Dr. Javier Márquez Rivas
Prof.Dr. Emilio Gómez González
Dr. Antonio Losada Martínez
Dr. Fernando Rodríguez Burgos
Dr. Antonio de Toro Salas
Dr. Jorge Giménez Pando
Dr. Rubén Franco Camacho
Dra. Anabel Garrido Ocaña
Dra. Bárbara Blanco Martínez
Dra. Cristina Segovia Verjel
Dra. Felisa Marín Hernández
Sra. Angela Ollero Ortiz
Responsable de la Unidad
Director científico-técnico – Director del Grupo de Investigación
Jefe de Sección de Neonatología – Coordinador proyectos neonatales
Jefe del Servicio de Neurocirugía
Jefe del Servicio de Ginecología (CSP Aljarafe)
Facultativo especialista – Neurocirujano – Tutor de la Especialidad
Facultativo especialista – Neurocirujano
Facultativo especialista – Neonatóloga
Facultativo especialista – Neuropediatra
Facultativo especialista – Pediatra
Facultativo especialista – Anestesióloga Infantil
Estudiante médico Becario
Prof.Dr. Manuel A. Perales Esteve
Ing. Marina Vera Valencia
Ing. J. Eugenio Iglesias González
Ing. Carlos Márquez Rivas
Sra. M.D. Marenco Jiménez
Responsable de Ingeniería Electrónica
Ingeniería y procesado
Ingeniería y programación
Ingeniería y procesado
Estudiante ingeniería Becario
Más información y estadísticas clínicas en: y científico-tecnológicas en:
www.esi.us.es/gfi/unci
www.esi.us.es/gfi
* Denominación en proyectos de I+D+i sanitarios.
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