PRACE ORYGINALNE. Agnieszka Widziszowska 1, Grzegorz Namysłowski 1, Anna Genge 2, Agata Hajduk 1, Urszula Godula-Stuglik 2

Transkrypt

1 PRACE ORYGINALNE Ocena funkcji pozaślimakowej Ocena funkcji pozaślimakowej części drogi słuchowej u niemowląt ze zmianami w obrębie ośrodkowego układu nerwowego powstałymi na skutek asfiksji okołoporodowej Assessment of retrocochlear hearing pathway activity in infants with central nervous system impairment occurring as an effect of perinatal asphyxia Agnieszka Widziszowska, Grzegorz Namysłowski, Anna Genge, Agata Hajduk, Urszula Godula-Stuglik Katedra i Oddział Kliniczny Laryngologii w Zabrzu Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach Kierownik: prof. dr hab. n. med. G. Namysłowski Klinika Intensywnej Terapii i Patologii Noworodka w Zabrzu Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach Kierownik: prof. dr hab. n. med. U. Godula-Stuglik Summary Introduction. The most often changes in the central nervous system (CNS) occurring as an effect of perinatal asphyxia are found to be hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) in term newborns, peri- (PVH) or intraventricular hemorrhages (IVH) and periventricular leukomalacia (PVL) in preterm neonates. Chronic hypoxia is considered to affect the brainstem in infants, especially nuclei of the hearing pathway are vulnerable to low oxygen level. The aim of the study was to carry out the objective assessment of the retrocochlear hearing pathway activity using ABR in infants with CNS impairment occurring as an effect of perinatal asphyxia, imaged during trans-fontanel ultrasonography. Material and methods. To the investigation 36 infants with HIE, IVH or PVL were included, the control group encompassed 3 born at term, health children. ABR recordings were performed in 3 months old children using Nicolet Spirit System for clicks of 85 and 80 db nhl. Results. No differences were found between latencies of waves I and II. ABR latencies of waves III, IV, V and interpeak latencies I III, III V, I V were significantly delayed in InvG when compared to control patients. In conclusion, the brainstem activity in infants with CNS involvement as an effect of perinatal asphyxia is lower comparing to health children. Subclinical abnormalities as prolonged synaptic transmission of electric signal in retrocochlear auditory pathway were revealed. Hasła indeksowe: niedotlenienie okołoporodowe, słuchowe potencjały wywołane z pnia mózgu, uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego Key words: perinatal asphyxia, auditory brainstem responses, central nervous system impairment Otolaryngol Pol 008; LXII (4): by Polskie Towarzystwo Otorynolaryngologów Chirurgów Głowy i Szyi WSTĘP Autorzy nie zgłaszają konfliktu interesów. Niedotlenienie okołoporodowe spowodowane redukcją ilości dostarczanego tlenu koniecznego do zachowania funkcji narządów płodu lub noworodka w okresie okołoporodowym może doprowadzić do okresowego lub trwałego ich uszkodzenia i zaburzenia ich działania. Zmiany w obrębie ośrodkowego układu nerwowego (OUN) u noworodków donoszonych, powstające w wyniku asfiksji okołoporodowej mają najczęściej charakter pierwotnych krwawień podpajęczynówkowych, encefalopatii niedotlenieniowo-niedokrwiennej (Hypoxic-Ischemic Encephalopathy), natomiast u wcześniaków krwawień około- (PeriVentricular Hemorrhages) i wewnątrzkomorowych (IntraVentricular Hemorrhages) lub leukomalacji okołokomorowej (PeriVentricular Leukomalacia) []. Zmiany morfologiczne u noworodków urodzonych Otolaryngologia Polska 008, LXII, 4 47

2 A. Widziszowska i inni o czasie mają charakter obrzęku mózgu i martwicy kory, ograniczonych obszarów zawałów, martwicy jąder wzgórza, pnia i zwojów podstawy mózgu. Istotną rolę w patogenezie martwicy neuronu w następstwie jego niedotlenienia przypisuje się wolnym rodnikom tlenowym, aminokwasom pełniącym funkcję neurotransmitterów głównie glutaminianowi oraz jonom wapnia []. U niemowląt i małych dzieci, u których wystąpiły epizody niedotlenienia, często dochodzi do uszkodzenia pnia mózgu, przy czym strukturami szczególnie wrażliwymi są: jądra ślimakowe, jądra oliwki górnej i wzgórki dolne, stanowiące część drogi słuchowej [3, 4]. Obiektywną metodą diagnostyczną wykorzystywaną do określenia progu słyszenia oraz w diagnostyce procesów patologicznych toczących się w obrębie OUN, szeroko stosowaną w badaniach przesiewowych słuchu noworodków, jest audiometria odpowiedzi pniowych (ABR) rejestrowana w okienku czasowym 5 msek [5]. Zapis obrazuje aktywność bioelektryczną drogi słuchowej w następstwie stymulacji akustycznej, odzwierciedlając jej topografię: ślimak, nerw słuchowy, jądra ślimakowe, zespół oliwki górnej, jądra wstęgi bocznej oraz wzgórki dolne blaszki czworaczej. W zależności od wielkości i umiejscowienia zmian w nerwie słuchowym lub pniu mózgu może wystąpić zmniejszenie amplitudy odpowiedzi, wydłużenie latencji i/lub międzylatencji lub zanik niektórych fal [6, 7]. CEL PRACY Obiektywna ocena funkcji pozaślimakowej części drogi słuchowej za pomocą potencjałów wywołanych z pnia mózgu u niemowląt z epizodem niedotlenienia okołoporodowego oraz następowymi zmianami w obrębie ośrodkowego układu nerwowego potwierdzonymi w przezciemiączkowym badaniu ultrasonograficznym. MATERIAŁ I METODY Badania przeprowadzono w 36-osobowej (8 chłopców, 8 dziewczynek) grupie niemowląt (GB) z niedotlenieniem okołoporodowym i następowymi zmianami w obrębie OUN w postaci IVH, PVL lub HIE potwierdzonymi w przezciemiączkowym badaniu USG, z masą urodzeniową od 950 do 3780 g (średnia 06,56 g +/- 87,55) oraz wartościami Apgar ocenianymi w., 5. i 0. minucie życia na odpowiednio 0 9 (mediana 7), 0 (mediana 8), 0 (mediana 8) punktów. Dzieci urodzone były między 6. a 4. tygodniem trwania ciąży (mediana 3). Grupa kontrolna składała się z 3 niemowląt ( chłopców, dziewczynek) urodzonych o czasie, między 38. a 4. tygodniem trwania ciąży (mediana 40), z masą urodzeniową od 650 do 480 g (średnia 3450g +/- 389,7) i wartościami Apgar mierzonymi w. minucie na 7 0 punktów (mediana 0) oraz w 5. i 0. minucie na 9 0 punktów (mediana 0). Badania przeprowadzano w czasie fizjologicznego snu dziecka, po nakarmieniu, w wyciszonym pomieszczeniu w 3. miesiącu życia. Na przeprowadzenie badań uzyskano zgodę Komisji Bioetycznej Śl. AM w Katowicach. Przed przystąpieniem do badania na podstawie wywiadu z rodzicami oraz aktualnie dostępnej dokumentacji medycznej pacjenta wypełniano opracowaną ankietę, w której zawarto dane dotyczące przebiegu ciąży, porodu, stanu pediatrycznego, ocenę w skali Apgar, masę urodzeniową; wyniki badań biochemicznych, bakteriologicznych i morfologicznych krwi oraz innych płynów i wydzielin ustrojowych; wyniki USG przezciemiączkowego; schematy leczenia (leki ototoksyczne, wentylacja mechaniczna, fototerapia). Szczególną uwagę zwrócono na wady wrodzone, infekcje okołoporodowe oraz rodzinne występowanie niedosłuchu. Rejestracje ABR wykonywano jednokanałowo za pomocą systemu do badań elektrofizjologicznych Nicolet Spirit. Prezentowano bodziec z polaryzacją naprzemienną, z częstotliwością powtarzania wynoszącą 3,3/sek przez słuchawki typu insert do prawego i lewego ucha. Czas analizy odpowiedzi wynosił 5 msek, liczba uśrednień 000, przy ustawieniu filtrów Hz i czułości wzmacniacza 50 μvoltów. Odpowiedzi wywoływano bodźcem typu trzask trwającym 00 msek o poziomach 85 i 80 db nhl. Analizowano następujące parametry zapisu ABR: latencje fali I, II, III, IV, V oraz wartości interwału I III, III V, I V. W przypadkach wszystkich danych zebranych w obu badanych grupach przeanalizowano rozkład. W celu scharakteryzowania GB i GK przedstawiono wartości średnie, mediany oraz odchylenia standardowe. Porównanie wartości średnich uzyskanych w badanych grupach przeprowadzono z użyciem testu t-studenta lub jego nieparametrycznych odpowiedników w przypadku niespełnienie kryteriów dla testu t (test Manna-Whitneya, test Wilcoxona). Za poziom istotności statystycznej przyjęto p < 0,05. WYNIKI BADAŃ W porównaniu mas urodzeniowych dzieci z GB i GK wykazano istotnie niższe (p < 0,0) masy ciała u dzieci z epizodami niedotlenienia okołoporodowe- 47 Otolaryngologia Polska 008, LXII, 4

3 Ocena funkcji pozaślimakowej Latencja (msek) I II III* IV* V* Latencja (msek) I II III* IV* V* +SD GB -SD +SD GK -SD +SD GB -SD +SD GK -SD Ryc.. Porównanie latencji fal dla trzasku o poziomie 85 db nhl w grupie dzieci z niedotlenieniem okołoporodowym i grupie dzieci zdrowych ucho prawe (*p < 0,05) Ryc.. Porównanie latencji fal dla trzasku o poziomie 85 db nhl w grupie dzieci z niedotlenieniem okołoporodowym i grupie dzieci zdrowych ucho lewe (*p < 0,05) Tabela I. Wartości średnie, mediany i odchylenia standardowe latencji i międzylatencji fal dla trzasku o poziomie 85dB nhl w grupach badanej i kontrolnej ucho prawe (*p < 0,05) Średnia Mediana SD Latencja fali (msek) GB GK GB GK GB GK I,59,55,6,56 0,07 0,08 II,6,55,64,55 0,8 0,9 III 4,49* 4,4* 4,44 4, 0,37 0,8 IV 5,6* 5,7* 5,6 5,5 0,3 0,9 V 6,73* 6,37* 6,7 6,36 0,38 0,9 Międzylatencja fal (msek) GB GK GB GK GB GK I-III,79*,69*,76,64 0, 0,8 III-V,3*,3*,, 0,6 0,6 I-V 5,06* 4,8* 4,98 4,8 0,34 0,9 Tabela II. Wartości średnie, mediany i odchylenia standardowe latencji i międzylatencji fal dla trzasku o poziomie 85dB nhl w grupach badanej i kontrolnej ucho lewe (*p < 0,05) Średnia Mediana SD Latencja fali (msek) GB GK GB GK GB GK I,59,55,59,56 0, 0,07 II,68,59,64,64 0,8 0,3 III 4,5* 4,6* 4,38 4, 0,35 0,6 IV 5,6* 5,39* 5,58 5,34 0,9 0,5 V 6,78* 6,43* 6,7 6,4 0,39 0,3 Międzylatencja fal (msek) GB GK GB GK GB GK I-III,83*,7*,8,7 0, 0,6 III-V,7*,7*,5,6 0,5 0,4 I-V 5,* 4,88* 5,06 4,86 0,36 0,3 go. Wykazano również znamiennie niższe (p < 0,0) wartości punktowe skali Apgar oceniane zarówno w., 5., jak i 0. minucie życia w GB w stosunku do GK. W ocenie odpowiedzi ABR dla poziomów 85 i 80 db nhl nie wykazano znamiennych różnic w latencjach fal I i II między GB a GK. Natomiast zaobserwowano istotne wydłużenie latencji fal III, IV i V w grupie niemowląt z niedotlenieniem okołoporodowym w porównaniu z grupą dzieci zdrowych (ryc. i ), (tab. I i II). Porównanie średnich wartości międzylatencji I-III, III-V i I-V wykazało ich wydłużenie w GB na poziomie istotnym statystycznie (tab. I i II). W analizach porównawczych latencji fal I, II, III, IV i V oraz międzylatencji I-III, III-V i I-V nie stwierdzono istotnych różnic między uszami. Otolaryngologia Polska 008, LXII, 4 473

4 A. Widziszowska i inni OMÓWIENIE Przedłużające się niedotlenienie w okresie okołoporodowym może doprowadzić do uszkodzenia bardzo podatnej tkanki mózgowej, jak również narządu słuchu. U noworodków ze zmianami w obrębie mózgu często współistnieje upośledzenie funkcji słyszenia w postaci niedosłuchu czuciowo-nerwowego [8]. W doświadczeniach przeprowadzonych na zwierzętach stwierdzono, że niedojrzałe komórki układu nerwowego łatwiej ulegają uszkodzeniu [9]. Badając wpływ niedotlenienia na jądra drogi słuchowej u wcześniaków, wykazano selektywną podatność na uszkodzenie jąder nerwu ślimakowego, kompleksu oliwki górnej i wzgórków dolnych, szczególnie między 8 a 40 tygodniem wieku ciążowego [3]. W badaniach własnych nie stwierdzono znamiennych różnic w latencjach fal I i II między GB a GK. Natomiast zaobserwowano istotne wydłużenie latencji fal III, IV i V w grupie niemowląt z niedotlenieniem okołoporodowym w porównaniu z grupą dzieci zdrowych. Porównanie średnich wartości międzylatencji I III, III V i I V wykazało ich wydłużenie w GB na poziomie istotnym statystycznie. Wydłużenie latencji fali V, międzylatencji I V w grupie noworodków z IVH i niedotlenieniem okołoporodowym obserwowali również Yasuhara i wsp. [0]. U 47% dzieci stwierdzili oni podniesienie progu słyszenia, u 8,3% nie uzyskali odpowiedzi z pnia mózgu. Hecox i wsp. [] opisali obniżenie amplitudy i wydłużenie latencji fali V oraz międzylatencji I-V u niemowlęcia z HIE. Badania nad zależnością pomiędzy wynikami badań audiologicznych a stopniem uszkodzenia tkanki mózgowej prowadzili Guinard i wsp. []. W ich pracy częstość występowania nieprawidłowości w zapisach ABR wynosiła 40%, rozległość uszkodzenia mózgu korelowała z zaburzeniami w ABR. Stwierdzono podniesienie progu słyszenia powyżej 30dB i/lub wydłużenie latencji fal I i V. Większość nieprawidłowości miało charakter przejściowy, co tłumaczono wpływem hałasu, zmiennością progu słyszenia w okresie poporodowym, zaburzeniami w procesie mielinizacji włókien nerwowych oraz wpływem ucha środkowego. Na wydłużenie latencji odpowiedzi u noworodków z krwawieniami wewnątrzczaszkowymi może również wpływać wzrost ciśnienia śródczaszkowego. Rotteveel i wsp. [3] w badaniach prowadzonych u wcześniaków stwierdzili, że wraz z wiekiem dochodzi do wzrostu amplitudy fal, obniżenia progu słyszenia, skrócenia latencji fal I i V oraz międzylatencji I V, przy czym zmiany dotyczące fali V są bardziej dynamiczne. Potwierdza to, że w okresie poporodowym najważniejsze zmiany zachodzą w obrębie pnia mózgu, gdzie przypuszczalnie na skutek postępującej mielinizacji i rosnącej wydolności synaptycznej dochodzi do skrócenia czasu przewodzenia impulsu na drodze pomiędzy nerwem słuchowym a wzgórkami dolnymi. Wyniki przeprowadzonych badań własnych sugerują, że część obwodowa drogi słuchowej dojrzewa wcześniej niż jej część ośrodkowa, co potwierdzają inni autorzy [4]. Niedojrzałe komórki układu nerwowego łatwiej ulegają uszkodzeniu [9], są bardziej podatne na działanie wolnych rodników [5]. W związku z tym zmiany powstające w wyniku niedotlenienia dotyczą w pierwszej kolejności OUN, nieprawidłowości w zapisie ABR postępują od fal później generowanych do wcześniejszych [6 8]. W większości przypadków zmiany obrzękowe komórek nerwowych wywołane pod wpływem asfiksji, a wpływające na przewodnictwo synaptyczne mają charakter odwracalny. Właściwe postępowanie i wprowadzenie odpowiedniego leczenia może zapobiec trwałemu uszkodzeniu tkanki nerwowej, doprowadzić do wycofania się zmian niedotlenieniowych i poprawy transmisji sygnału. WNIOSKI Aktywność pnia mózgu u niemowląt z epizodami niedotlenienia okołoporodowego i następowymi zmianami w obrębie ośrodkowego układu nerwowego jest niższa w porównaniu z grupą dzieci zdrowych. Wykazano utrzymywanie się wydłużonego przewodnictwa sygnału elektrycznego wzdłuż pozaślimakowej części drogi słuchowej w porównaniu z adekwatną grupą kontrolną PIŚMIENNICTWO Fenichel GM. Neonatal neurology. Churchill Livingstone Inc. New York, Edinburg, London and Melbourne, 985. Grzywna W. Uszkodzenia OUN u noworodków. W: Norska- Borówka I, red. Pediatria t. I. Diagnostyka i leczenie dziecka w okresie noworodkowym. Śl. AM Katowice 996; Leech RW, Alvord EC. Anoxic-ischemic encephalopathy in the human neonatal period. Arch Neurol, 977; 34: Pruszewicz A, red. Zarys audiologii klinicznej. Wyd.. Wydawnictwa AM im.karola Marcinkowskiego Poznań, 000. Schulman-Galambos C, Galambos R. Brainstem evoked response audiometry in newborn hearing screening. Arch Otolaryngol, 979; 05: Hall JW. III Handbook of Auditory Evoked Responses. MA Allyn & Bacon Needham, 99. Śliwińska-Kowalska M, red. Audiologia kliniczna. Wyd.. Mediton Łódź, Otolaryngologia Polska 008, LXII, 4

5 Ocena funkcji pozaślimakowej 8. Vatovec J, Perat MV, Smid L, Gros A. Otoacoustic emissions and auditory assessment in infants at risk for early brain damage. Int J Pediatr Otorhinolaryngol 00; 58: Back SA, Han BH, Luo NL, Chricton CA, Xanthoudakis S, Tam J, i wsp. Selective vulnerability of late oligodendrocyte progenitors to hypoxia-ischemia. J Neurosci 00; (): Yasuhara A, Kinoshita Y, Hori A, Iwase S, Kobayashi Y. Auditory brainstem response in neonates with asphyxia and intracranial haemorrhage. Eur J Pediatr, 986; 45: Hecox KE, Cone B, Blaw ME. Brainstem auditory evoked response in the diagnosis of pediatric neurologic diseases. Neurology 98; 3: Guinard C, Fawer CL, Despland PA, Calame A. Auditory brainstem responses and ultrasound changes in a high-risk infants population. Helv Paediat Acta, 988; 43: Rotteveel JJ, de Graaf R, Colon EJ, Stegeman DF, Visco YM. The maturation of the central auditory conduction in preterm infants until three months post term. II. The auditory brainstem responses (ABRs). Hear Res, 987; 6: Jiang ZD, Tierney TS. Development of human peripheral hearing revealed by brainstem auditory evoked potentials. Acta Paediatr 995; 84: Coyle JT, Puttfarcken P. Oxidative stress, glutamate, and neurodegenerative disorders. Science 993; 6: Anand NK, Gupta AK, Raj H. Auditory brainstem response in neonates with hypoxic-ischemic-encephalopathy following perinatal asphyxia. Indian Pediatr 99; 8(8): Sohmer H, Freeman S, Gafni M, Goetein K. The depression of the auditory nerve-brain-stem evoked response in hypoxaemiamechanism and site of effect. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 986; 64: Starr A, Hamilton AE. Correlation between confirmed sites of neurological lesions and abnormalities of far-field auditory brainstem responses. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 976; 4: Adres autora: Katedra i Klinika Laryngologii ul. M. Skłodowskiej-Curie Zabrze Pracę nadesłano: r. Zaakceptowano do druku: r. Otolaryngologia Polska 008, LXII, 4 475