Near İnfrared Spektroskopi; bölgesel doku kanlanmasının gösterilebildiği noninvaziv bir yöntemdir[130]. İlk olarak 1977 yılında Jobsis tarafından doku oksijienasyonunu gösteren, noninvaziv optik monitör tekniği olarak tanımlanmıştır[131]. Pediatrik hastalarda da ilk defa 1985 yılında serebral oksijenasyonun gösterilmesi amaçlı Brazy ve Lewis tarafından kullanılmıştır[132]. Ölçüm bölgesel oksijen saturasyonu anlamında; RSO2 (Regional Oxygen Saturation) olarak isimlendirilir.
Hemoglobin ve sitokrom oksidaz dışındaki pek çok biyolojik doku, bu iki moleküle oranla, görsel spektruma yakın (700-1000nm) infrared ışık için çok daha geçirgendir. Ayrıca hemoglobinin infrared ışık absorbsiyon spektrumu, oksijenasyonuna bağlı olarak değişmektedir. Deoksihemoglobin daha çok kırmızı ışık absorbe ederken, oksihemoglobin daha çok infrared ışık absorbe etmektedir. Işığın bir solüsyondan geçiş durumunu açıklayan Lambert-Beer kanununa göre; ışığın absorbsiyonu; ışığı absorbe eden molekülün dansitesi ve konsantrasyonunun, ışığın solüsyondan geçiş süresinin ve belirli bir dalga boyundaki yok olma(sönme) katsayısının logaritmik fonksiyonuna bağlıdır. NIRS cihazları bu 3 esasa dayanmaktadır[133].
NIRS cihazları mevcut dokudaki oksihemoglobin saturasyonunu göstermektedir. Pulsatil olmayan akımı yansıtmayan, pulse oksimetrelerin aksine; total ışık sinyaline odaklanır. Doku absorbsorbsiyon sprektrumuna geniş katkısı olan ven ve venüllerdeki oksihemoglobin saturasyonunu da yansıtmaktadır. Diğer bir deyişle NIRS cihazları talep ve sunumu yansıtırken, pulse oksimetreler sadece oksijen sunumunu yansıtmaktadır[130], [134],
30 [135]. NIRS cihazlarının pulse oksimetrelerle kıyaslandığında hipoksiyi daha hızlı yansıttığı da gösterilmiştir. Apne epizodları sırasında ölçümler alınan çalışmada, 10 birimlik düşüşler için geçen sürelerde NIRS lehine anlamlı bir fark saptanmıştır (p<0.001)[136].
2.2.1. NIRS Kullanım Alanları
Pek çok çalışmada prematürelerde nörolojik hasarlanmayı göstermek için NIRS kullanılmıştır. Bu çalışmalar; prematüre bebeklerde intraventriküler kanama (İVK) ve germinal martriks kanaması (GMK) varlığında serebral kan akımının azaldığını gösteren çalışmalara dayandırılmaktadır[137]. Tyszczuk ve arkadaşlarının 1998 yılında ve Pellicer ve arkadaşlarının 2005 yılında yaptığı çalışmalarda değişik parametrelere bakılarak NIRS yardımı ile serebral otoregülasyon değerlendirilmiştir[138], [139]. İlk defa serebral oksijenasyon da, NIRS ile Brazy ve arkadaşları tarafından değerlendirilmiş[132] ve sonrasında benzer pek çok çalışma yayınlanmıştır.
2003 yılında Pichler ve arkadaşları tarafından yapılan bir diğer çalışmada da, bradikardinin eşlik ettiği ve etmediği apne epizodlarında, NIRS kullanılarak serebral hemoglobin oksijenasyon indeksi hesaplanmış ve serebral perfüzyon değişimi buna göre incelenmiştir. Çalışmada bradikardi eşlik eden grupta serebral perfüzyonun daha fazla bozulduğu gösterilmiştir[140].
Konjenital kalp operasyonlarında serebral perfüzyonun ve hemodinaminin değerlendirilmesi amaçlı ilk olarak Greeley ve arkadaşları tarafından operasyon sırasında NIRS ölçümleri kullanılmıştır[141]. Sonrasında da benzer çalışmalar mevcuttur. Hoffman ve arkadaşları 2013 yılında hipoplastik sol kalp operasyonlarında NIRS kullanarak perioperatif serabral oksijenasyonun nörogelişim üzerine etkisi araştırmıştır[142].
NIRS pek çok çalışmada pek çok dokunun oksijenasyonunu göstermek amaçlı kullanılmıştır ve çoğu çalışma NIRS ölçümlerinin de vital bulgular arasında değerlendirilmesini savunmaktadır. Yapılan çalışmaların
31 sonuçları hasta yenidoğanlarda NIRS monitorizasyonunun, özellikle yoğun bakım ünitelerinde ve operasyon sırasında olmak üzere, hasta izleminde önemli bir yere sahip olduğunu göstermiştir[143].
2.2.2. NEK ve NIRS
NEK yenidoğanlar için en önemli gastrointestinal acildir. NEK, primer olarak ince barsağın distali ve kolunun diffüz ve fokal ülserasyon ve nekrozu ile giden hastalığıdır[144]. İnce veya kalın barsakta gelişen inflamasyon sonucu oluşan intramural gaz, yaygın nekroz ve perforasyonla seyretmektedir[145]. Multifaktöriyel bir hastalık olmakla birlikte bilinen en önemli risk fakötrü prematuritedir[146]. Suçlanan diğer risk faktörleri; intestinal iskemi, bakteriyal enfeksiyon, ablasyo plasenta, erken membran rüptürü, umblikal kateterizasyon, hipertonik formüla ile beslenme, beslenmenin erken başlanması ve hızlı arttırılması, düşük APGAR skoru, asfiksi, PDA(Patent Duktus Arteriozus) olarak sıralanabilir[147], [148]. Patogenezi tam aydınlatılamamakla birlikte, prematuritenin getirdiği barsak immatüritesi, genetik prodispozisyon, anormal barsak kolonizasyonu ve uygunsuz beslenmenin kliniği oluşturduğu düşünülmektedir[149]. NEK sınıflaması 1978 yılında Bell ve arkadaşları tarafından oluşturulan klinik sınıflamaya; 1987 yılında Kliegman ve Wash tarafından tanımlanan radyolojik bulguların eklenmesi ile oluşturulmuştur[150], [151]. Sınıflama Tablo 2.5.’te gösterilmektedir.
32
Tablo 2.5. NEK evrelemesi[150], [151]
Evre Klinik Bulgular GİS Bulguları Radyolojik Bulgular
Evre 1a (Şüpheli) Hipo/Hipertermi Apne Bradikardi Letarji
Gastrik rezidü artışı Kusma Hafif batın distansiyonu
Gaitada Gizli Kan+
Normal Hafif barsak dilatasyonu
Evre 1 b (Şüpheli)
Aktif kanlı gaita çıkışı
Evre 2 a (Kesin-hafif)
Barsak seslerinin azalması ±Abdominal gerginlik Barsak Dilatasyonu İleus Pnömosistis İntestinalis Evre 2 b (Kesin- orta)
Hafif Metabolik asidoz
Hafif Trombositopeni Abdominal Gerginlik ±Abdominal selülit
±Portal Vende Gaz görünümü
±Asit Evre 3 a
(barsak intakt)
Hipotansiyon Ağır metabolik asidoz
DİK Anüri Ciddi bradikardi
Nötropeni
Generalize Peritonit Bulguları Abdominal hassasiyet ve
gerginlik Batın ön duvarında eritem
Şiddetli Asit
Evre 3 b (perforasyon)
Pnömoperitoneum
NEK’in başlangıç evresindeki klinik bulguları non-spesifik ve labratuvar bulguları zayıftır. NEK düşündüren patognomonik radyolojik bulgular ise hastalığın ileri evrelerinde ortaya çıkmaktadır.[145], [152]. Bu nedenle fatal de olabilen hastalığın erken tanısının konması hayati öneme sahiptir.
Patogenezinde mezenterik iskemiye bağlı doku hipoksisinin de rol oynadığı düşünülerek 2011 yılında yayınlanan bir çalışmada NIRS kullanılarak, NEK in erken evrelerinde barsak perfüzyon bozukluğunun tanınması hedeflenmiştir[153]. Çalışmada yenidoğanlara 14 gün boyunca paraumblikal NIRS ölçümleri yapılmış ve beslenme intoleransı olanlardaki değişiklikler araştırılmıştır. Çalışmada beslenme intoleransı olan bebeklerdeki NIRS değerlerinin, olmayanlara göre istatistiksel anlamlı olarak düşük olduğu gösterilmiştir(p:0.0043). Bu çalışma ile noninvaziv NIRS ölçümleri ile NEK’in erken evrede tanınabileceği savunulmaktadır. Fonksiyonel açıdan değerlendirilmesine bakılırsa da; barsak motilitesi az olan yenidoğanlarda NIRS ölçümlerinin; normoaktif ya da hiperaktif barsak hareketlerine sahip yenidoğanlara kıyasla anlamlı düşük olduğu gösterilmiştir[154].
33 2014 yılında Patel ve arkadaşlarının 100 preterm bebek ile yaptığı başka bir çalışmada ortalama normal abdominal NIRS değeri yaşımın ilk 1 haftası için %78 olarak belirlenmiş ve NEK gelişen olgularda NIRS değerlerinin istatistiksel anlamlı olarak düştüğü gösterilmiştir(%77.3±14.4 / %70.7±19.1 – p değeri 0.002)[155]. Aynı çalışmada %56 ve altındaki NIRS değerlerinde NEK riskinin 14.1 kat arttığı saptanmıştır(p:0.01). Sensitivitesi %86, spesifitesi %96 olarak belirtilmiştir.
2007 yılında Vanderhaegen ve arkadaşlarının yaptığı hayvan deneyinde farelerde laparotomik olarak SMA (Superior Mezenter Arter) oklüzyonu yaratılmış ve 90 dakikalık bir iskemi sağlanmıştır. Bu dönemde karaciğer üzerine yerleştirilen NIRS probu ile RSO2 değerleri ölçülmüş ve iskeminin 90. dakikasında NIRS değerlerinde istatistiksel anlamlı olarak düşüş gözlenmiştir[156]. İzlem süresinde oksijen saturasyonlarında değişme olmamıştır. Benzer bir klinik çalışma da, SMA akımı ile NIRS değerleri arasında pozitif korelasyon olduğunu göstermektedir[157].
2.3. Splanknik - Serebral Oksijenasyon Oranı (Splanchnic - Cerebral