O que causa a hidrocefalia de pressão normal?
Autor
Harold L. Rekate, MD
Divisão de Cirurgia Neurológica, Barrow Neurological Institute, St. Joseph’s Hospital and Medical Center, Phoenix, Arizona
Resumo
Descrita originalmente em meados dos anos 60, a hidrocefalia de pressão normal (HPN) é uma condição encontrada principalmente em pacientes idosos. O aumento dos ventrículos cerebrais resulta em deterioração insidiosa da marcha, controle da bexiga e função cognitiva sem sinais evidentes de aumento da pressão intracraniana. A causa da doença tem sido objeto de considerável especulação e um consenso permanece indefinido. Este artigo avalia as informações clínicas relevantes e a ciência básica para desenvolver uma teoria unificadora da causa da NPH. Os resultados sugerem que um aumento de longa data e uma compensação prolongada concomitante para a resistência ao fluxo do líquido cefalorraquidiano do seu ponto de produção aos pontos de absorção pode ser o mecanismo subjacente à NPH. O processo normal de envelhecimento pode levar ao amolecimento do cérebro ou à diminuição do turgor cerebral, e essa condição compensada crônica provavelmente leva à descompensação e deterioração sintomática.
Palavras-chave: líquido cefalorraquidiano, demência, pressão intracraniana , modelagem matemática, hidrocefalia de pressão normal, fisiopatologia, pseudotumor cerebral
Em 1965, Hakim e Adams descreveram originalmente a hidrocefalia de pressão normal (NPH) como uma causa tratável cirurgicamente de demência. Pacientes idosos com demência e ventrículos aumentados em pneumoencefalogramas foram submetidos à colocação de shunts ventriculoatriais. O desempenho cognitivo de alguns desses pacientes melhorou dramaticamente, mas o tamanho de seus ventrículos cerebrais mudou em apenas alguns. Nestes estudos iniciais, nenhum dos pacientes mostrou qualquer sinal de aumento da pressão intracraniana (PIC), e o nome NPH foi cunhado para descrever esta condição. Desde então, um grande volume de literatura tem tentado explicar essa condição enigmática e melhorar a capacidade de selecionar pacientes para tratamento. Aplicando informações relevantes obtidas a partir de modelagem matemática, pesquisa científica básica e neurofisiologia, neuropatologia e neurorradiologia, esta revisão propõe uma teoria unificadora sobre a causa ou causas subjacentes da CNP.
Modelagem matemática
Em colaboração com o corpo docente de engenharia da Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, desenvolvi um modelo matemático da dinâmica do líquido cefalorraquidiano (LCR) para explicar uma variedade de condições enigmáticas relacionadas ao volume dos ventrículos cerebrais em função da resistência para o escoamento do CSF. Este modelo usou equações matemáticas derivadas dos princípios de engenharia da hidráulica e incorporou metodologias de sistemas e engenharia de projeto. A partir dessas equações, uma simulação de computador foi desenvolvida para descrever as mudanças nos volumes dos ventrículos cerebrais em função da pressão e do fluxo do LCR. Este trabalho foi financiado por uma bolsa dos Institutos Nacionais de Doenças Neurológicas e Derrame (R01-NS22901).
Descrever a resposta dos ventrículos cerebrais a um aumento na resistência ao fluxo do LCR sem um aumento significativo na PIC na condição de NPH e para explicar a falta de um aumento no tamanho ventricular com aumentos na resistência ao fluxo e aumento da ICP no pseudotumor cerebral, foi necessário incluir um modificador denominado “turgor cerebral” ou Kb. Originalmente, este termo foi concebido como um constante para o cérebro de cada pessoa, e o termo Kb foi usado para “constante do cérebro”. Estudos de pseudotumor cerebral, entretanto, indicaram que o turgor cerebral nem sempre é uma constante. Em vez disso, pode ser uma variável que muda rapidamente e depende do volume venoso cerebral.
No caso do pseudotumor cerebral, as previsões do modelo foram validadas medindo a pressão nos seios venosos e a causa do pseudotumor cerebri foi identificado como um aumento na pressão do seio sagital. Na verdade, foram identificadas duas formas diferentes dessa condição. No caso mais comum de pseudotumor cerebral associado à obesidade em mulheres jovens, o aumento da pressão no seio sagital refletia o aumento da pressão atrial direita, que respondia à perda de peso. Em pacientes não obesos com pseudotumor cerebral, gradientes foram identificados em seios venosos parcialmente ocluídos, mesmo em pacientes com estudos venográficos de ressonância magnética (RM) normais. Consequentemente, nesses casos, o pseudotumor cerebral resultou de um aumento em K e uma diminuição na absorção de LCR devido à alta pressão do seio sagital sendo transmitida para o parênquima do cérebro.
O NPH foi modelado fazendo duas suposições. Primeiro, o turgor do cérebro diminui como resultado do processo normal de Em segundo lugar, como sugerido por Di Rocco e colaboradores em um estudo discutido na seção sobre a patologia da NPH, resistência ao fluxo de LCR entre a subaracnóide espinhal e a subaracnóide cortical os espaços devem ser aumentados. Simulações de computador do efeito nos volumes ventriculares (fig. 1) e na pressão (fig. 2) mostram um aumento nos volumes dos ventrículos cerebrais, particularmente os ventrículos laterais, e um aumento muito leve na PIC que se estabiliza rapidamente com o tempo. O modelo prevê com sucesso o comportamento do cérebro no caso de NPH. O envelhecimento não é a única condição que leva à diminuição do turgor cerebral. O turgor cerebral também diminui depois que o cérebro é lesado por acidente vascular cerebral, trauma (Fig. 3) e radioterapia. A NPH em tais casos tem uma causa distinta e é distinta da NPH idiopática em que a causa é desconhecida.
Para fins de ilustração e estudo, o bloqueio entre os espaços subaracnóideo espinhal e cortical foi escolhido para a simulação por computador. Um resultado semelhante é previsto se o ponto de obstrução estiver localizado no forame de saída do quarto ventrículo ou no aqueduto de Sylvius. Em modelos animais e em seres humanos, é fácil aumentar o turgor cerebral e, assim, criar o pseudotumor cerebral, impedindo o retorno venoso das veias jugulares. A simulação de NPH, no entanto, é mais difícil e leva muito mais tempo. O estudo da NPH, portanto, exige a análise de exemplos naturais da doença. O restante desta revisão analisa as informações clínicas e científicas básicas disponíveis, pois afetam o modelo descrito aqui.
Modelos animais
Desde o trabalho inicial de Dandy, a hidrocefalia crônica foi produzida em uma variedade de modelos animais. Existem também vários exemplos naturais de hidrocefalia congênita em espécies consanguíneas de ratos e camundongos. Quando a PIC é medida nesses animais durante a fase crônica da hidrocefalia, geralmente está dentro da faixa normal. Em um modelo canino, a hidrocefalia é produzida pela injeção intracisternal de uma pasta de argila chamada caulim. Durante os primeiros dias após a injeção do caulim, a PIC aumenta muito. No entanto, a PIC volta rapidamente ao normal com a expansão acentuada dos ventrículos. Os ventrículos do rato H-Tx de ocorrência natural se expandem. Esses ratos falham no teste de labirinto sem sinais evidentes de aumento da ICP, simulando assim a NPH. De ratos cujos ventrículos mantêm a capacidade de diminuir, sua função no teste motor melhora até que seu desempenho seja indistinguível daquele de seus irmãos de ninhada não hidrocefálicos.
Estudos patológicos
A aparência histológica de biópsias de os pacientes com NPH não mostram diferenças significativas em comparação com as amostras post mortem de controles da mesma idade. Na ressonância magnética e no exame patológico, a vacuolização periventricular parece ser um achado incidental que aumenta em gravidade e extensão com o envelhecimento. Essas descobertas refletem a qualidade esponjosa do cérebro nas últimas décadas de vida. Essa qualidade esponjosa leva a uma diminuição no turgor do cérebro com a idade.
Vários artigos enfocaram as alterações do parênquima no cérebro de pacientes com diagnóstico de NPH.No entanto, encontrei apenas um artigo em que o material post-mortem foi estudado na tentativa de determinar o ponto de obstrução ao fluxo do LCR. Di Rocco e colegas estudaram o cérebro de três pacientes que mostraram ter NPH. Esses espécimes revelaram fibrose leptomeníngea significativa, sugerindo que o ponto de obstrução poderia ser as cisternas basais entre os espaços subaracnóideo espinhal e cortical. Esses achados são consistentes com a associação de NPH com traumatismo cranioencefálico ou hemorragia subaracnóide aneurismática.
Em resumo, os achados de estudos patológicos disponíveis sobre o parênquima do próprio cérebro sugerem apenas a presença das marcas da senescência. Não há descobertas específicas para NPH. Existe alguma base patológica para o pensamento de que, à medida que envelhecemos, nosso cérebro se torna mais macio. Finalmente, a responsividade do shunt parece estar associada à fibrose e, portanto, ao aumento da resistência ao fluxo de LCR nas cisternas basais.
Avaliação clínica
O insight sobre a origem da NPH geralmente pode ser obtido a partir da história e física exame de pacientes afetados. Um número significativo, mas desconhecido, de pacientes que desenvolvem os achados clássicos de NPH mais tarde na vida têm uma história de sempre ter percebido que suas cabeças eram maiores do que o normal (fig. 4). Vanneste e Hyman demonstraram que uma proporção significativa de pacientes com NPH apresenta obstrução ao nível do aqueduto (hidrocefalia não comunicante). Esse achado reforça o argumento de que os pacientes com NPH têm hidrocefalia compensada crônica de longa data, da qual descompensam com a idade.
Estudos fisiológicos clínicos
O monitoramento crônico da PIC revela que a NPH é na verdade, um nome impróprio. Durante o monitoramento da PIC, os pacientes que eventualmente respondem ao shunt apresentam elevações intermitentes da PIC. Seus registros de ICP de linha de base são normais a normais elevados. Esses pacientes também apresentam ondas de platô com maior frequência e duração do que indivíduos normais ou que pacientes com atrofia cerebral. Esses estudos apóiam a alegação de que esses pacientes têm PIC mais alta do que seria normal para pacientes da mesma idade com as mesmas propriedades viscoelásticas do cérebro.
Estudos de infusão que medem a resistência ao fluxo de LCR (rota) são considerados para melhorar a acurácia diagnóstica dos exames clínicos e radiológicos desses pacientes. Esses estudos envolvem a infusão de LCR artificial durante o registro da PIC. Esse teste pode ser realizado de várias maneiras, mas 18 ml / mm Hg / min parece ser um limite estabelecido para o tratamento. Pacientes com Rotas inferiores a esse nível têm menos probabilidade de responder ao tratamento do que pacientes com Rotas superiores a esse nível. Este teste confirma a natureza obstrutiva da NPH e que o ponto de obstrução é distal ao espaço subaracnóide espinhal. O ponto de obstrução, portanto, deve estar entre os espaços subaracnóideo espinhal e cortical, ou no nível das vilosidades aracnóideas. Este teste também foi defendido para distinguir entre hidrocefalia “comunicante” e “não comunicante”. Pacientes com este último são candidatos potenciais para terceira ventriculostomia endoscópica.
Estudos radiográficos
Um grande número de estudos radiográficos tem sido proposto para ajudar na seleção de pacientes para shunt no contexto de NPH. Há um consenso geral de que nenhum desses estudos por si só é sensível ou específico o suficiente para permitir que o resultado do shunt seja previsto com um nível de confiança aceitável. Dois estudos, no entanto, lançaram luz significativa sobre os mecanismos fisiopatológicos envolvidos na NPH. A primeira reflete que o grau de distensão ventricular deve ser significativamente maior do que a quantidade de LCR nos espaços corticais subaracnóideos. Essa relação sugere que o cérebro foi empurrado para fora para preencher o volume do espaço subaracnóide. Isso implica que há uma obstrução ao fluxo do LCR entre o sistema ventricular e o espaço subaracnóide cortical.
Em segundo lugar, para muitos anos, a cisternografia com radionuclídeos tem sido recomendada para o diagnóstico de HPN. Vários traçadores ligados a proteínas foram usados, incluindo RI131SA e índio-111.A técnica é a mesma para os dois traçadores. Uma punção lombar é realizada e o traçador é injetado no espaço subaracnóideo espinhal. As varreduras cintilográficas são obtidas em intervalos de 3 horas a 72 horas após a injeção do traçador. Em um estudo positivo (Fig. 5), o corante viaja rapidamente para o sistema ventricular, permanece lá por períodos prolongados e desaparece lentamente. Um estudo negativo sugere que é improvável que o paciente responda ao shunt. Nesse caso, o corante entra no ventrículo com bastante rapidez e flui rapidamente para o espaço cortical subaracnóide pela convexidade do cérebro, mas desaparece em 48 a 72 horas. Um teste positivo implica que um bloqueio parcial do fluxo do LCR está presente entre os espaços subaracnóideos espinhais e corticais. Este estudo é consistente com os achados patológicos do estudo Di Rocco descrito anteriormente. Este teste ajuda a iluminar a condição como uma forma de obstrução ao fluxo do LCR. No entanto, seu uso foi quase abandonado porque não parece melhorar a seleção de pacientes para tratamento além do fornecido pela combinação do quadro clínico do paciente e estudos de imagem.
Conclusão
Com base nos estudos discutidos acima, a CNP pode ser entendida como um problema que ocorre em duas fases. Na primeira fase, desenvolve-se uma condição patológica que prejudica a absorção do LCR em algum ponto entre seu ponto de origem no sistema ventricular e seu ponto de absorção no nível das vilosidades aracnóides. Durante esta fase, os ventrículos podem ou não aumentar. Se a patologia se desenvolver antes da fusão das suturas cranianas, pode ocorrer macrocefalia significativa. O paciente compensa totalmente esse problema de absorção do LCR e permanece sem sintomas evidentes por um longo período, possivelmente muitas décadas. O ponto de obstrução pode estar no nível do aqueduto de Sylvius, forame de saída do quarto ventrículo ou cisternas basais.
Em algum ponto, os pacientes começam a piorar. Em adultos jovens ou de meia-idade, a deterioração geralmente ocorre após um ferimento leve na cabeça. Esses pacientes geralmente tornam-se sintomáticos com um quadro misto de PIC elevada e os achados característicos da HPN. Em discursos às convenções da Hydrocephalus Association, Williams se referiu a essa condição como SHYMA (hidrocefalia sintomática de adultos jovens e de meia-idade; Williams MA, comunicação pessoal, 1999, 2001). Se a deterioração não ocorrer neste estágio, os pacientes começarão a mostrar sinais sutis de deterioração à medida que atingem a senescência. Esta fase pode começar já aos 60 anos. Esta fase resulta da nova expansão dos ventrículos conforme o cérebro amolece, uma parte inevitável do processo normal de envelhecimento.
- Adams RD, Fisher CM , Hakim S, et al: Symptomatic ocult hydrocephalus with “normal” fluido cerebroespinhal. Uma síndrome tratável. N Eng J Med 273: 117-126, 1965
- Awad IA, Spetzler RF, Hodak JA, et al: Lesões incidentais observadas na imagem de ressonância magnética do cérebro: Prevalência e significado clínico em vários grupos de idade. Neurosurgery 20: 222-227, 1987
- Bech RA, Juhler M, Waldemar G, et al: Frontal espécimes de biópsia cerebral e leptomeníngea correlacionados com a resistência ao fluxo de líquido cefalorraquidiano e atividade da onda B em pacientes com suspeita de hidrocefalia de pressão normal. Neurosurgery 40: 497-502, 1997
- Boon AJ, Tans JT, Delwel EJ, et al: A resistência ao fluxo de saída do LCR prediz a resposta ao shunt em pacientes com hidrocefalia de pressão normal? Acta Neurochir Suppl (Wien) 71: 331-333, 1998
- Borgesen SE: Condutância para o escoamento de CSF em hidrocefalia de pressão normal. Acta Neurochir (Wien) 71: 1-45, 1984
- Borgesen SE, Gjerris F: O valor preditivo de condutância para o fluxo de saída de CSF em hidrocefalia de pressão normal. Brain 105: 65-86, 1982
- Borgesen SE, Gjerris F: Relações entre a pressão intracraniana, tamanho ventricular e resistência ao fluxo de saída do LCR. J Neurosurg 67: 535-539, 1987
- Borgesen SE, Westergard L, Gjerris F: Isotope cisternography and condutance to outflow of CSF in normal pressure hydrocephalus. Acta Neurochir (Wien) 57: 67-73, 1981
- Casmiro M, Cacciatore FM, D’Alessandro R: A patogênese da hidrocefalia de pressão normal idiopática: Um problema aberto. Funct Neurol 4: 403-410, 1989
- Dandy WE, Blackfan KD: Um estudo experimental e clínico da hidrocefalia interna. JAMA 61: 2216-2217, 1913
- Dandy WE, Blackfan KD: Internal hydrocephalus. Um estudo experimental, clínico e patológico. Am J Dis Child 8: 406-482, 1914
- Del Bigio MR, Cardoso ER, Halliday WC: Alterações neuropatológicas na hidrocefalia adulta crônica: biópsias corticais e achados de autópsia. Can J Neurol Sci 24: 121-126, 1997
- Di Rocco C, Di Trapani G, Maira G, et al: Anatomo-clinic correlations in normotensive hydrocephalus. Relatórios de três casos.J Neurol Sci 33: 437-452, 1977
- Gjerris F, Borgesen SE, Sorensen PS, et al: Resistência ao fluxo de fluido cerebroespinhal e pressão intracraniana em pacientes com hidrocefalia após hemorragia subaracnóide. Acta Neurochir (Wien) 88: 79-86, 1987
- Gucer G, Viernstein L, Walker AE: Continuous intracranial pressure recording in adult hydrocephalus. Surg Neurol 13: 323-328, 1980
- Hakim S, Adams RD: O problema clínico especial da hidrocefalia sintomática com pressão normal do líquido cefalorraquidiano. Observações sobre a hidrodinâmica do líquido cefalorraquidiano. J Neurol Sci 2: 307-327, 1965
- Harbert JC, McCullough DC, Schellinger D: Computed cranial tomography and radionuclide cisternography in hydrocephalus. Semin Nucl Med 7: 197-200, 1977
- Harris NG, McAllister JP 2nd, Conaughty JM, et al: O efeito da hidrocefalia hereditária e tratamento de derivação em dendritos de células piramidais corticais em ratos H-Tx infantis . Exp Neurol 141: 269-279, 1996
- Karahalios DG, Rekate HL, Khayata MH, et al: Elevada pressão venosa intracraniana como um mecanismo universal no pseudotumor cerebral de várias etiologias. Neurology 46: 198-202, 1996
- Kosteljanetz M, Nehen AM, Kaalund J: Medidas de resistência do fluxo cefalorraquidiano na seleção de pacientes para cirurgia de shunt na síndrome da hidrocefalia de pressão normal. Um ensaio controlado. Acta Neurochir (Wien) 104: 48-53, 1990
- Krauss JK, Regel JP, Vach W, et al: Lesões de substância branca em pacientes com hidrocefalia de pressão normal idiopática e em um grupo de controle de mesma idade: Um estudo comparativo. Neurosurgery 40: 491-496, 1997
- Kristensen B, Malm J, Fagerland M, et al: Fluxo sanguíneo cerebral regional, anormalidades da substância branca e hidrodinâmica do líquido cefalorraquidiano em pacientes com síndrome da hidrocefalia adulta idiopática. J Neurol Neurosurg Psychiatry 60: 282-288, 1996
- Long DM: Envelhecimento no sistema nervoso. Neurosurgery 17: 348-354, 1985
- Lovely TJ, McAllister JP 2, Miller DW, et al: Effects of hydrocephalus and cirúrgico descompressão on cortical norepinefrine level in neonatal cats. Neurosurgery 24: 43-52, 1989
- Matsumae M, Kikinis R, Morocz I, et al: volumes do compartimento intracraniano em pacientes com ventrículos aumentados avaliados por processamento de imagem baseado em ressonância magnética. J Neurosurg 84: 972-981, 1996
- McCormick JM, Yamada K, Rekate HL, et al: Curso de tempo de mudança de pressão intraventricular em um modelo canino de hidrocefalia: Sua relação com a elastância do seio sagital. Pediatr Neurosurg 18: 127-133, 1992
- Meier U, Zeilinger FS, Schonherr B: Endoscopic ventriculostomy versus shunt operation in normal pressure hydrocephalus: Diagnostics and Indication. Minim Invasive Neurosurg 43: 87-90, 2000
- Miyajima M, Sato K, Arai H: A colina acetiltransferase, o fator de crescimento do nervo e os níveis de citocina são alterados em ratos HTX congenitamente hidrocefálicos. Pediatr Neurosurg 24: 1-4, 1996
- Miyazawa T, Sato K: Dificuldade de aprendizagem e comprometimento da sinaptogênese em ratos HTX com hidrocefalia dependente de shunt presa. Childs Nerv Syst 7: 121-128, 1991
- Miyazawa T, Sato K, Ikeda Y, et al: Um modelo de rato de hidrocefalia interrompida espontaneamente. Um estudo comportamental. Childs Nerv Syst 13: 189-193, 1997
- Oi S, Shimoda M, Shibata M, et al: Pathophysiology of long-standing overt ventriculomegaly in adult. J Neurosurg 92: 933-940, 2000
- Poca MA, Sahuquillo J, Busto M, et al: Acordo entre a dinâmica do fluxo CSF em MRI e monitoramento ICP no diagnóstico de hidrocefalia de pressão normal. Sensibilidade e especificidade da dinâmica do LCR para prever o resultado. Acta Neurochir Suppl 81: 7-10, 2002
- Raftopoulos C, Chaskis C, Delecluse F, et al: análise quantitativa morfológica de ondas de pressão intracraniana em hidrocefalia de pressão normal. Neurol Res 14: 389-396, 1992
- Raftopoulos C, Deleval J, Chaskis C, et al: Cognitive recovery in idiopathic normal pressure hydrocephalus: A prospective study. Neurosurgery 35: 397-405, 1994
- Rekate HL, Brodkey JA, Chizeck HJ, et al: regulação do volume ventricular: um modelo matemático e simulação de computador. Pediatr Neurosci 14: 77-84, 1988
- Sahuquillo J, Rubio E, Codina A, et al: Reavaliação da pressão intracraniana e dinâmica do líquido cefalorraquidiano em pacientes com a chamada síndrome de “hidrocefalia de pressão normal” . Acta Neurochir (Wien) 112: 50-61, 1991
- Suda K, Sato K, Takeda N, et al: Derivação ventriculoperitoneal precoce – efeitos na capacidade de aprendizagem e sinaptogênese do cérebro em ratos HTX congenitamente hidrocefálicos Childs Nerv Syst 10: 19-23, 1994
- Vanneste J, Augustijn P, Davies GA, et al: Hidrocefalia de pressão normal. A cisternografia ainda é útil na seleção de pacientes para um shunt? Arch Neurol 49: 366 -370, 1992
- Vanneste J, Hyman R: estenose de aqueduto não tumoral e hidrocefalia de pressão normal em idosos.J Neurol Neurosurg Psychiatry 49: 529-535, 1986
- Williams MA, Razumovsky AY, Hanley DF: Comparison of Pcsf monitoring and managed CSF drenagem diagnosticar normal pressure hydrocephalus. Acta Neurochir Suppl (Wien) 71: 328-330, 1998