Jugular Bulb Oximetry for Prediction of Vasospasm Following Subarachnoid Hemorrhage

Navraj S. Heran, Stephen J. Hentschel, Brian D. Toyota

Abstract: Background: Cerebral vasospasm adversely impacts the outcome of those suffering aneurysmal subarachnoid hemorrhage (SAH). Prediction of vasospasm could improve outcomes. We hypothesized that preclinical vasospasm would be heralded by an increase in cerebral oxygen extractions (AVDO2) which could be detected by jugular bulb oximetry. A pilot study was conducted to address this hypothesis. Methods: Fourteen consenting patients with aneurysmal SAH, undergoing early surgery, were entered into the study. Four patients were withdrawn from the study secondary to failure of catheters or religious belief. At the time of craniotomy, a jugular bulb catheter was placed. Post-operatively, arterial and jugular bulb blood samples were taken every 12 hours to calculate AVDO2. As this was an observational study, no change in management occurred based on measurements. Results: Four of 10 patients had clinical vasospasm. These patients had a significant rise in AVDO2 approximately one day prior to the onset of neurologic deficits (P<0.001). Symptoms resolved along with a significant improvement in AVDO2 on instituting hypertensive, hemo-dilutional, and hypervolemic therapy in these patients. The six patients who did not exhibit clinical vasospasm did not demonstrate significant rise in AVDO2. Conclusions: Jugular bulb oximetry is simple and cost effective. Increases in AVDO2 using this technique were predictive of clinically evident vasospasm in the subsequent hours to days. This investigation supports a larger study to assess the utility of jugular bulb oximetry in predicting vasospasm in aneurysmal SAH.

Résumé: Oxymétrie du bulbe jugulaire pour prédire le vasospasme suite à une hémorragie sous-arachnoïdienne. Introduction: Le vasospasme cérébral a un impact négatif sur l’évolution des patients qui présentent une hémorragie sous-arachnoïdienne (HSA) d’origine anévrismale. La possibilité de prédire le vasospasme pourrait améliorer le pronostic chez ces patients. Selon notre hypothèse, le vasospasme préclinique serait précédé d’une augmentation de l’extraction d’oxygène au niveau cérébral (DAVO2) qui pourrait être détectée par oxymétrie du bulbe jugulaire. Une étude pilote a été réalisée pour vérifier cette hypothèse. Méthodes: Quatorze patients présentant une HSA anévrismale, ayant consenti à participer à l’étude et devant subir une chirurgie tôt après l’événement, ont été recrutés. Quatre patients ont été retirés de l’étude pour des raisons techniques ou des motifs religieux. Au moment de la craniotomie, un cathéter a été introduit dans le bulbe jugulaire. Après l’intervention, des échantillons de sang artériel et de sang du bulbe jugulaire ont été prélevés aux 12 heures pour calculer la DAVO2. Comme il s’agissait d’une étude d’observation, les mesures effectuées n’ont pas modifié la conduite thérapeutique. Résultats: Quatre des 10 patients ont eu un vasospasme clinique. Ces patients avaient une augmentation significative de la DAVO2 environ une journée avant le début des déficits neurologiques (p < 0,001). Les symptômes ont régressé et on a noté une amélioration significative de la DAVO2 avec le traitement HHH (hypovolémie, hémodilution et hypertension) chez ces patients. Les six patients qui n’ont pas présenté de vasospasme clinique n’ont pas eu d’augmentation significative de la DAVO2. Conclusions: L’oxymétrie du bulbe jugulaire est une méthode simple et rentable. L’augmentation de la DAVO2 mesurée par cette technique prédisait la manifestation clinique du vasospasme dans les heures sinon dans les jours suivants. Cette étude justifie d’effectuer une étude de plus grande envergure pour évaluer l’utilité de l’oxymétrie du bulbe jugulaire pour prédire le vasospasme chez les patients atteints de HSA anévrismale.

Can. J. Neurol. Sci. 2004; 31: 80-86