Accoppiamento neurovascolare in neonati molto prematuri: un'analisi con la spettroscopia nel vicino infrarosso

La presente tesi si propone di analizzare il neurovascular coupling (NVC) nei neonati prematuri. La comprensione di questo meccanismo negli esseri umani, e in particolare nei bambini nati pretermine, è ancora limitata da un numero ristretto di studi, spesso condotti con metodologie eterogenee, non standardizzate e talvolta caratterizzati da risultati contrastanti. Gli studi finora condotti hanno evidenziato una notevole variabilità delle risposte emodinamiche neonatali dei prematuri rispetto al modello tipico osservato negli adulti o nei neonati a termine, riflettendo la maturazione incompleta delle reti neuronali, vascolari e metaboliche. In alcuni casi, la risposta all'incremento del flusso sanguigno locale appare addirittura invertita rispetto a quella fisiologica dell’adulto o del neonato a termine. In questa tesi è stata analizzata l’accoppiamento neurovascolare (NVC) in una coorte di 60 neonati prematuri mediante l’integrazione di monitoraggio glicemico continuo e spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) ad alta densità. I segnali, acquisiti fino a sette giorni per ciascun neonato, sono stati sincronizzati a livello individuale. L’analisi del NVC è stata limitata ai periodi di euglicemia. Dodici neonati in condizioni di euglicemia all’inizio del monitoraggio hanno costituito il primo gruppo analizzato. Il lavoro ha previsto una fase preliminare di sincronizzazione e pre-processing dei dati glicemici e NIRS, all’interno dei periodi euglicemici sono state individuate finestre temporali rappresentative sulle quali è stata condotta l’analisi dell’accoppiamento neurovascolare. La fase centrale del lavoro riguarda il calcolo del neurovascular coupling tramite un’analisi in finestra delle variazioni di emoglobina ossigenata (HbO) e deossigenata (HbR). Per descrivere la relazione tra questi due segnali si utilizza un approccio basato su fitting ellittico, che permette di estrarre parametri descrittivi come la lunghezza degli assi maggiore e minore, la dispersione dei punti e l’inclinazione dell’ellisse. Questi indici offrono una rappresentazione compatta ma altamente informativa della dinamica del coupling neurovascolare. Infine, la stabilità temporale del NVC all’interno di ciascun neonato e la sua variabilità inter-paziente, vengono utilizzate per comprendere se il coupling presenti un comportamento costante nel tempo o se, al contrario, vari rapidamente. La finalità generale di questo lavoro è comprendere quanto il neurovascular coupling nei neonati prematuri sia un meccanismo misurabile, stabile e riproducibile.