The effect of a liberal transfusion strategy as compared with a restrictive strategy on outcomes in critically ill patients with traumatic brain injury is unclear.

Abstract Background Over the recent decades, continuous multi-modal monitoring of cerebral physiology has gained increasing interest for its potential to help minimize secondary brain injury following moderate-to-severe acute traumatic neural injury (also termed traumatic brain injury; TBI). Despite this heightened interest, there has yet to be a comprehensive evaluation of the effects of derangements in multimodal cerebral physiology on global cerebral physiologic insult burden. In this study, we offer a multi-center descriptive analysis of the associations between deranged cerebral physiology and cerebral physiologic insult burden. Methods Using data from the Canadian High-Resolution TBI (CAHR-TBI) Research Collaborative, a total of 369 complete patient datasets were acquired for the purposes of this study. For various cerebral physiologic metrics, patients were trichotomized into low, intermediate, and high cohorts based on mean values. Jonckheere–Terpstra testing was then used to assess for directional relationships between these cerebral physiologic metrics and various measures of cerebral physiologic insult burden. Contour plots were then created to illustrate the impact of preserved vs impaired cerebrovascular reactivity on these relationships. Results It was found that elevated intracranial pressure (ICP) was associated with more time spent with cerebral perfusion pressure (CPP) < 60 mmHg and more time with impaired cerebrovascular reactivity. Low CPP was associated with more time spent with ICP > 20 or 22 mmHg and more time spent with impaired cerebrovascular reactivity. Elevated cerebrovascular reactivity indices were associated with more time spent with CPP < 60 mmHg as well as ICP > 20 or 22 mmHg. Low brain tissue oxygenation (PbtO 2 ) only demonstrated a significant association with more time spent with CPP < 60 mmHg. Low regional oxygen saturation (rSO 2 ) failed to produce a statistically significant association with any particular measure of cerebral physiologic insult burden. Conclusions Mean ICP, CPP and, cerebrovascular reactivity values demonstrate statistically significant associations with global cerebral physiologic insult burden; however, it is uncertain whether measures of oxygen delivery provide any significant insight into such insult burden.

Global outcomes have been reported to be associated with cerebrovascular reactivity (CVR) in the acute phase following moderate and severe traumatic brain injury (TBI). The association of CVR in the acute and chronic phase of injury with patient-reported health-related quality of life metrics (HRQOL) metrics has never been explored. The aim of this study is to examine the association of CVR, as measured by the cerebral oxygen indices (COx and COx_a), in the acute and chronic phase following moderate and severe TBI, with patient reported HRQOL. In this prospective cohort study, performed in a Canadian quaternary care center, the association between continuous acute and chronic phase CVR with patient reported HRQOL outcomes following moderate and severe TBI was examined. The main outcomes of interest of this study were validated measures of patient-reported HRQOL over various domains as measured by both the 12-Item Short-Form Health Survey (SF-12) and a Quality of Life after Brain Injury (QOLIBRI) questionnaire. In the 29 subjects of this cohort, acute phase CVR was found to be significantly more active in those with a favorable Mental Component Summary (MCS) scores of the SF-12 at early follow-up when measured by COx (-0.015 [IQR: -0.067 to 0.032] vs 0.040 [IQR: 0.019 to 0.137] for Favorable first MCS vs Unfavorable respectively; Mann-Whitney U test p-value = 0.046) and COx_a (0.038 [IQR: 0.009 to 0.062] vs 0.112 [IQR: 0.065 to 0.167] for Favorable first MCS vs Unfavorable respectively; Mann-Whitney U test p-value = 0.014). Further, multivariable logistic regression analysis found acute phase COx and COx_a to improve model performance when predicting favorable versus unfavorable early MCS scores over established parameters such as age and measures of injury severity. Associations between outcomes and chronic phase CVR were limited, potentially due to short recording periods. This is the first ever pilot study to identify a relationship between acute phase CVR following moderate-to-severe TBI with mental and cognitive outcomes as experienced by patients. Given the small cohort, these findings will need to be confirmed in a larger multicenter study. This highlights the need for additional examination of the role dysfunctional CVR may play in mental and cognitive outcomes, as well as patient-reported outcomes more generally following TBI.

Background: Near-infrared spectroscopy regional cerebral oxygen saturation (rSO 2 ) has gained interest as a raw parameter and as a basis for measuring cerebrovascular reactivity (CVR). This study aimed to identify threshold values of rSO 2 and rSO 2 based CVR at which outcomes worsened following traumatic brain injury (TBI). Methods: A retrospective multi-institutional cohort study was performed. The cerebral oxygen indices, COx (using rSO 2 and cerebral perfusion pressure) as well as COx_a (using rSO 2 and arterial blood pressure) were calculated for each patient. 2x2 tables were created grouping patients by alive/dead and favorable/unfavorable outcomes at various thresholds of COx and COx_a as well as rSO 2 itself. Chi-square values were calculated to identify the most discriminative significant threshold. Results: In the cohort of 129 patients rSO 2 did not have any statistically significant threshold value. For COx and COx_a, an optimal threshold value of 0.2 was identified for both survival and favorable outcomes with values above this associated with worse outcomes. Conclusions: In this study, raw rSO 2 was found to contain no significant prognostic information. However, rSO 2 based indices of CVR, were found to have a uniform threshold of 0.2, above which clinical outcomes worsened. This study lays the groundwork to transition to less invasive means of continuously measuring CVR.

Background: Near-infrared spectroscopy (NIRS) regional cerebral oxygen saturation (rSO 2 ) based cerebrovascular reactivity (CVR) indicies have enable the entirely non-invasive continuous monitoring. This study aims to compare CVR in those recovering from moderate/severe TBI to a health control group. Methods: In this prospective cohort study the cerebral oxygen CVR index, COx_a (using rSO 2 and arterial blood pressure), was measured in subjects with moderate/severe TBI at follow-up. COx_a was also measured in a group of healthy controls. CVR was compared within and between these groups using conventional statistics. Results: A total of 101 heathy subject were recruited for this study along with 29 TBI patients. In the health cohort COx_a was not statistically different between males and females or in the dominate and non-dominate hemisphere. The TBI cohort, COx_a was not statistically different between first and last available follow up. Surprisingly, CVR as measured by COx_a was statistically better in those recovering from TBI than in the healthy cohort. Conclusions: In the prospective cohort study, CVR as measured by NIRS based methods, was found to be more active in those recovering from TBI than in a healthy cohort. This study may indicate that, in those that survive TBI, CVR may be enhanced as a neuroprotective measure.

Abstract Objective: Intracranial pressure measurement (ICP) is an essential component of deriving of multivariate data metrics foundational to improving understanding of high temporal relationships in cerebral physiology. A significant barrier to this work is artifact ridden data. As such, the objective of this review was to examine the existing literature pertinent to ICP artifact management.&#xD;&#xD;Methods: A search of five databases (BIOSIS, SCOPUS, EMBASE, PubMed, and Cochrane Library) was conducted based on the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis (PRISMA) guidelines with the PRISMA Extension for Scoping Review. The search question examined the methods for artifact management for ICP signals measured in human/animals. &#xD;&#xD;Results: The search yielded 5,875 unique results. There were 19 articles included in this review based on inclusion/exclusion criteria and article references. Each method presented was categorized as: (1) valid ICP pulse detection algorithms and (2) ICP artifact identification and removal methods. Machine learning-based and filter-based methods indicated the best results for artifact management; however, it was not possible to elucidate a single most robust method.&#xD;&#xD;Conclusion: There is a significant lack of standardization in the metrics of effectiveness in artifact removal which makes comparison difficult across studies. Differences in artifacts observed on patient neuropathological health and recording methodologies have not been thoroughly examined and introduce additional uncertainty regarding effectiveness. &#xD;&#xD;Significance: This work provides critical insights into existing literature pertaining to ICP artifact management as it highlights holes in the literature that need to be adequately addressed in the establishment of robust artifact management methodologies.&#xD;