The effect of decompressive craniectomy on clinical outcomes in patients with refractory traumatic intracranial hypertension remains unclear.

Secondary insults can adversely influence outcome following severe traumatic brain injury. Monitoring of cerebral extracellular chemistry with microdialysis has the potential for early detection of metabolic derangements associated with such events. The objective of this study was to determine the relationship between the fundamental biochemical markers and neurological outcome in a large cohort of patients with traumatic brain injury. Prospectively collected observational neuromonitoring data from 223 patients were analysed. Monitoring modalities included digitally recorded intracranial pressure, cerebral perfusion pressure, cerebrovascular pressure reactivity index and microdialysis markers glucose, lactate, pyruvate, glutamate, glycerol and the lactate/pyruvate ratio. Outcome was assessed using the Glasgow Outcome Scale at 6 months post-injury. Patient-averaged values of parameters were used in statistical analysis, which included univariate non-parametric methods and multivariate logistic regression. Monitoring with microdialysis commenced on median (interquartile range) Day 1 (1–2) from injury and median (interquartile range) duration of monitoring was 4 (2–7) days. Averaged over the total monitoring period levels of glutamate (P = 0.048), lactate/pyruvate ratio (P = 0.044), intracranial pressure (P = 0.006) and cerebrovascular pressure reactivity index (P = 0.01) were significantly higher in patients who died. During the initial 72 h of monitoring, median glycerol levels were also higher in the mortality group (P = 0.014) and median lactate/pyruvate ratio (P = 0.026) and lactate (P = 0.033) levels were significantly lower in patients with favourable outcome. In a multivariate logistic regression model (P < 0.0001), which employed data averaged over the whole monitoring period, significant independent positive predictors of mortality were glucose (P = 0.024), lactate/pyruvate ratio (P = 0.016), intracranial pressure (P = 0.029), cerebrovascular pressure reactivity index (P = 0.036) and age (P = 0.003), while pyruvate was a significant independent negative predictor of mortality (P = 0.004). The results of this study suggest that extracellular metabolic markers are independently associated with outcome following traumatic brain injury. Whether treatment-related improvement in biochemistry translates into better outcome remains to be established.

Microdialysis enables the chemistry of the extracellular interstitial space to be monitored. Use of this technique in patients with acute brain injury has increased our understanding of the pathophysiology of several acute neurological disorders. In 2004, a consensus document on the clinical application of cerebral microdialysis was published. Since then, there have been significant advances in the clinical use of microdialysis in neurocritical care. The objective of this review is to report on the International Microdialysis Forum held in Cambridge, UK, in April 2014 and to produce a revised and updated consensus statement about its clinical use including technique, data interpretation, relationship with outcome, role in guiding therapy in neurocritical care and research applications.

Abstract Microglia, the tissue resident macrophages of the CNS, are implicated in a broad range of neurological pathologies, from acute brain injury to dementia. Here, we profiled gene expression variation in primary human microglia isolated from 141 patients undergoing neurosurgery. Using single cell and bulk RNA sequencing, we defined distinct cellular populations of acutely in vivo -activated microglia, and characterised a dramatic switch in microglial population composition in patients suffering from acute brain injury. We mapped expression quantitative trait loci (eQTLs) in human microglia and show that many disease-associated eQTLs in microglia replicate well in a human induced pluripotent stem cell (hIPSC) derived macrophage model system. Using ATAC-seq from 95 individuals in this hIPSC model we fine-map candidate causal variants at risk loci for Alzheimer’s disease, the most prevalent neurodegenerative condition in acute brain injury patients. Our study provides the first population-scale transcriptional map of a critically important cell for neurodegenerative disorders.

Objectives To investigate the longitudinal trends of decompressive craniectomy (DC) following traumatic brain injury (TBI) or stroke and explore whether the timing of cranial reconstruction affected revision or removal rates using Hospital Episode Statistics (HES) between 2014 and 2019. Design Retrospective observational cohort study using HES. The time frame definitions mirror those often used in clinical practice. Setting HES data from neurosurgical centres in England. Participants HES data related to decompressive craniectomy procedures and cranioplasty following TBI or stroke between 2014 and 2019. Main outcome measures The primary outcome was the timing and rate of revision/removal compared with cranioplasty within <12 weeks to ≥12 weeks. Results There were 4627 DC procedures, of which 1847 (40%) were due to head injury, 1116 (24%) were due to stroke, 728 (16%) were due to other cerebrovascular diagnoses, 317 (7%) had mixed diagnosis and 619 (13%) had no pre-specified diagnoses. The number of DC procedures performed per year ranged from 876 in 2014–2015 to 967 in 2018–2019. There were 4466 cranioplasty procedures, with 309 (7%) revisions and/or removals during the first postoperative year. There was a 33% increase in the overall number of cranioplasty procedures performed within 12 weeks, and there were 1823 patients who underwent both craniectomy and cranioplasty during the study period, with 1436 (79%) having a cranioplasty within 1 year. However, relating to the timing of cranial reconstruction, there was no evidence of any difference in the rate of revision or removal surgery in the early timing group (6.5%) compared with standard care (7.9%) (adjusted HR 0.93, 95% CIs 0.61 to 1.43; p=0.75). Conclusions Overall number of craniectomies and the subsequent requirements for cranioplasty increased steadily during the study period. However, relating to the timing of cranial reconstruction, there was no evidence of an overall difference in the rate of revision or removal surgery in the early timing group.