THE EFFECT OF BLOOD TRANSFUSION ON CEREBRAL BLOOD‐FLOW IN PRETERM INFANTS: A DOPPLER STUDY

SUMMARY Stable infants with anaemia needing a transfusion with adult red blood‐cells were studied to elucidate changes in brain blood‐flow velocity. Within 24 hours and at five to six days following transfusion a substantial mean flow velocity reduction was observed. Haemodynamic factors contributing to the reduction were an increase in cerebrovascular resistance and an increase in whole blood viscosity, as reflected by a raised pulsatility index. Transfusion with adult red blood‐cells causes an elevation in haemoglobin concentration, thereby increasing the total oxygen‐carrying capacity of arterial blood; however, this lowers the concentration of fetal haemoglobin which possesses a higher affinity for oxygen. Since cerebral oxygen transport is equal to the product of cerebral blood‐flow and arterial oxygen content, this finding suggests the existence of a homeostatic mechanism for cerebral oxygen transport. The actual amount of cerebral oxygen transport was found to increase progressively as the percentage of fetal haemoglobin rose above 30 per cent. At higher fetal haemoglobin levels, appropriate elevations in cerebral blood‐flow occurred, causing an increase in the supply of oxygen to the brain. RÉSUMÉ Les effets de la transfusion sanguine sur la circulation cérérale chez le prématuré: etude au Doppler Des nourrissons calmes présentant une anémie et nécessitant une transfusion à globules rouges adultes ont étéétudiés pour apprécier les variations de vitesse circulatoire au niveau du cerveau. Une réduction significative de la vitesse circulatoire moyenne a été constatée aprés 24 heures, puis à cinq et six jours aprés transfusion. Les facteurs hémodynamiques contribuant á cette réduction étaient un accroissement de la résistance cérébrovasculaire et un accroissement de la viscosityé globale du sang, se traduisant par une élévation de l'index de pulsatilityé. La transfusion avec globules rouges adultes provoque une élévation de la concentration en hémoglobine et par là, un accroissement de la capacité totale de transfert d'oxygéne dans le sang artériel; en revanche, il y a un abaissement de la concentration d'hémoglobine foetale qui a une meilleure affinité pour l'oxygène. Puisque le transport cérébral d'oxygéne est égal au produit de la circulation cérébrale par le contenu artériel d'oxygéne, ces données suggèrent l'existence d'un mécanisme homéostatique concernant le transport cérébral d'oxygène. Le niveau réel de transport cérébral d'oxygène apparait progressivement accru lorsque le pourcentage d'hémoglobine foetale s'élève au dessus de 30 pour cent. A des taux plus élevés d'hémoglobine foetale, line élévation appropriée de la circulation cérébrale apparait, provoquant un accroissement de l'apport d'oxygène au cerveau. ZUSAMMENFASSUNG Der Einfluβ von Bluttransfusionen aud die Hirndurchblutung bei Frühgeborenen: eine Doppler Studie Es wurden anaemische Kinder, die eine Transfusion mit Erythrozytenkonzentrat von Erwachsenen brauchten, untersucht, um sich Klarheit über Veränderungen der Blutflußgeschwindigkeit im Gehirn zu verschaffen. Innerhalb von 24 Stunden und fünf und sechs Tage nach der Transfusion wurde eine deutliche Verlangsamung der mittleren Flußgeschwindigkeit beobachtet. Die hämodynamischen Fakotoren, die zu der Reduktion führten, waren ein Anstieg des cerebrovaskulären Widerstandes und ein Anstieg der Blutviskosität, nachweisbar durch die Erhöhung des Pulsatilitätsindex. Die Transfusion von Erythrozytenkonzentrat Erwachsener bewirkt eine Erhöhung der Hämoglobinkonzentration und damit der Sauerstoffbindungskapazität des arteriellen Blutes, jedoch wird dadurch die Konzentration des fetalen Hämoglobins herabgesetzt, das eine höhere Affinität zu Sauerstoff hat. Da der cerebrale Sauerstofftransport dem Produkt aus cerebralem Blutfluß und arteriellem Sauerstoffgehalt entspricht, deutete unser Befund auf das Bestehen eines homeostatischen Mechanismus beim cerebralen Sauerstofftransport hin. Der aktuelle Wert des cerebralen Sauerstofftransports stieg zunehmend, wenn der Prozentsatz des fetalen Hamoglobins 30 Prozent überschritt. Bei höheren Anteilen von fetalem Hämoglobin nahm die cerebrale Durchblutung entsprechend zu, wodurch die Sauerstoffversorgung des Gehirns verbessert wurde.