University of Oulu

Perinatal brain damage in very preterm infants : prenatal inflammation and neurologic outcome in children born term and preterm

Saved in:
Author: Kaukola, Tuula1,2
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Medicine, Department of Paediatrics
2University of Oulu, Biocenter Oulu
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 1.2 MB)
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9514278402
Language: English
Published: 2005
Publish Date: 2005-10-11
Thesis type: Doctoral Dissertation
Defence Note: Academic Dissertation to be presented with the assent of the Faculty of Medicine, University of Oulu, for public discussion in the Auditorium 12 of the Department of Paediatrics, Oulu University Hospital, on October 21st, 2005, at 12 noon
Reviewer: Professor Leena Haataja
Docent Anna-Liisa Järvenpää
Description:

Abstract

Despite improvements in peri- and neonatal care and an increase in the overall survival of very preterm infants, the incidence of neurologic sequelae has remained high. The pathogenesis of many brain imaging findings, such as white matter damage, WMD, is poorly understood. The factors predisposing to brain damage differ between term and preterm infants. More detailed information is needed of how brain imaging correlates with neurodevelopmental impairment after the neonatal period.

The present study investigated the pre- and perinatal factors leading to brain damage and their effects on neurologic and neurodevelopmental outcome in very preterm children. We also analyzed the differences in umbilical cord serum cytokines in term and preterm children with cerebral palsy, CP. Furthermore, the correlations between the findings on diffusion-weighted imaging, DWI, measurements in brainstem auditory evoked potentials, and neurodevelopmental outcome were assessed.

We demonstrated that pregnancies complicated by combined histologic chorioamnionitis and placental insufficiency independently predicted abnormal neurologic outcome at 2 years of corrected age. WMD additively predicted poor outcome. Isolated fetal inflammatory response, umbilical cord serum acute phase cytokines (IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α), did not associate with neurologic outcome in either term or preterm children. Instead, a cluster of cytokines different from acute phase cytokines were related to CP, and the protein profile differed between term and preterm children.

Disturbed hemodynamics during the pre- and perinatal period affected outcome in very preterm infants. In severe placental insufficiency, fetal cardiac compromise associated with suboptimal neurodevelopmental outcome at 1 year of corrected age. In addition, several clinical factors characterising cardiorespiratory status after birth associated with abnormal neurologic outcome at 2 years of corrected age.

We found the apparent diffusion coefficient, ADC, a quantitative measurement of water diffusion, in pons to correlate with the conduction rate of impulses travelling through the auditory tract. We also demonstrated a high value of ADC in corona radiata to associate with poor outcome in gross motor and eye-hand coordination skills at 2 years of corrected age.

Both pre- and perinatal factors associate with later outcome in very preterm infants. An isolated fetal inflammatory response does not predict neurologic outcome. Findings on DWI in specific brain regions predict abnormal neurodevelopmental outcome.

see all

Tiivistelmä

Huolimatta vastasyntyneisyyskauden parantuneista hoitotuloksista ja että yhä useampi hyvin ennenaikaisena syntynyt lapsi jää eloon, heidän neurologisen vammautuneisuuden ilmaantuvuus on edelleen korkea. Monien aivojen kuvantamislöydösten, kuten valkean aineen vaurion, syntymekanismit tunnetaan huonosti. Aivojen vaurioitumiselle altistavat tekijät eroavat täysiaikaisena ja ennenaikaisena syntyneillä lapsilla. Tarvitaan myös aiempaa yksityiskohtaisempaa tietoa aivojen kuvantamislöydösten merkityksestä lasten vastasyntyneisyyskauden jälkeiseen kehitykseen.

Tässä tutkimuksessa selvitettiin raskauden- ja syntymänaikaisia tekijöitä, jotka vaikuttavat aivojen vaurioitumiseen hyvin ennenaikaisena syntyneillä lapsilla sekä näiden tekijöiden merkitystä lasten neurologiseen kehitykseen. Tarkastelimme myös napaveren seerumin välittäjäaineiden, sytokiinien, eroavuuksia täysiaikaisena ja ennenaikaisena syntyneillä CP-lapsilla. Lisäksi selvitimme diffuusiomagneettitutkimus- ja aivorunkoherätevastelöydösten sekä neurologisen kehityksen välisiä yhteyksiä.

Tämän tutkimuksen mukaan kohdunsisäinen tulehdus ja istukan vajaatoiminta yhtä aikaa esiintyessään ovat poikkeavan neurologisen kehityksen itsenäisiä riskitekijöitä lapsilla 2 vuoden korjatussa iässä tutkittuna. Valkoisen aivoaineen vaurio edelleen lisäsi näiden lasten huonon neurologisen kehityksen ennustetta. Raskauden kestosta riippumatta, sikiön tulehdusvastetta kuvaavat napaveren akuutin vaiheen tulehdusvälittäjäaineet (IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-8, TNF- α) eivät vaikuttaneet lapsen neurologiseen kehitykseen. Sen sijaan, CP-lasten napaverestä löytyi erityinen joukko ei-akuutin vaiheen välittäjäaineita. Nämä valkuaisaineet erosivat toisistaan täysiaikaisena ja ennenaikaisena syntyneillä CP-lapsilla.

Raskauden- ja syntymänaikaiset verenkierron häiriöt vaikuttivat hyvin ennenaikaisena syntyneiden lasten myöhempään kehitykseen. Vaikeassa istukan vajaatoiminassa sikiön sydämen toiminnan heikkeneminen liittyi lapsen suboptimaaliin neurologiseen kehitykseen 1 vuoden korjatussa iässä tutkittuna. Lisäksi useat syntymänjälkeiset keuhkojen ja verenkierron tilaa kuvaavat kliiniset tekijät liittyivät lapsen poikkeavaan neurologiseen kehitykseen 2 vuoden korjatussa iässä tutkittuna.

Tutkimuksemme mukaan, veden diffuusiota määrällisesti kuvaava diffuusiokerroin, ADC, aivosillasta mitattuna, liittyi impulssien johtumisnopeutueen kuuloradastossa. Lisäksi korkea ADC-arvo aivojen sepelviuhkassa liittyi karkean motoriikan ja silmä-käsi-yhteistyötaitojen huonoon kehitykseen 2 vuoden korjatussa iässä tutkittuna.

Sekä raskauden- että syntymänaikaiset tekijät vaikuttavat hyvin ennenaikaisena syntyneiden lasten myöhempään kehitykseen. Yksittäinen sikiön tulehdusvaste ei ennakoi lapsen neurologista kehitystä. Tiettyjen aivoalueiden diffuusiokuvantamislöydökset ennustavat lapsen poikkeavaa neurologista kehitystä.

see all

Series: Acta Universitatis Ouluensis. D, Medica
ISSN-E: 1796-2234
ISBN: 951-42-7840-2
ISBN Print: 951-42-7839-9
Issue: 846
Subjects:
Copyright information: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.