Neonatológiai kutatócsoport

Kutatásaink középpontjában az intenzív terápiát igénylő pathológiás újszülöttek ellátásának javítása áll. A kedvezőbb fejlődésneurológiai kimenetel elérésére úgy gondoljuk, hogy újszülöttek körében is fontos a személyre szabott medicina elveinek alkalmazása. Célunk a klinikai gyakorlatban alkalmazott terápiás eljárások finomhangolása, kiegészítő intervenciós lehetőségek vizsgálata, a folyamatos, nem-invazív monitorozás által szolgáltatott adatok mesterséges-intelligencia alapú elemzése a kimentel javítására. Klinikai kutatásaink során három nagyobb betegcsoporttal foglalkozunk: a perinatális asphyxiát átélt újszülöttekkel, az intenzív osztályon kezelt koraszülöttekkel, valamint a sebészi beavatkozást igénylő újszülöttekkel.

Kutatási eredményeinkkel szeretnénk segíteni az évente hazánkban intenzív osztályon kezelt mintegy 6000 újszülött kedvezőbb kimenetelét, és reméljük, hogy tapasztalataink a nemzetközi gyakorlatra is hatással lehetnek.

PERINATÁLIS ASPHYXIA

A perinatalis asphyxia és a következményesen kialakuló hypoxiás ischaemiás encephalopathia (HIE) világszerte 2 millió újszülött halálát vagy maradandó idegrendszeri károsodását okozza évente. Mai napig a HIE egyetlen kezelési módja az enyhe teljestest-hypothermia, így érthető módon a kiegészítő terápiás lehetőségek vizsgálata a kutatások előterében áll, különös tekintettel a szupportív terápia optimalizálására.

Munkacsoportunk egy európai viszonylatban is kiemelkedő adatbázist hozott létre, mintegy 900 asphyxiás újszülött klinikai adatainak, képalkotó vizsgálatainak és fejlődésneurológiai teszteredményeinek sturktúrált rendszerezésére, kutathatóságára [1]. Kimutattuk, hogy a hypothermiás kezelés már a szülészeten biztonságosan megkezdhető, és a neonatális transzport során biztonsággal folytatható, mindezzel elősegítve a hűtés korai indítását, ami a kimenetel szempontjából bizonyítottan kedvező hatású [2].

Vizsgáltuk a keringésstabilizáció javításának lehetőségeit. Kimutattuk, hogy asphyxiás újszülöttek 25%-nál relatív hypadrenia áll fenn, amely a keringési instabilitás egyik kóroka lehet, így a kortizolpótlás alkalmazása oki terápiaként merül fel [3]. A „CORTISoL” elnevezésű klinikai tanulmányunk során placebo-kontrollált, randomizált, kettős-vak elrendezésben teszteltük az alacsony dózisú hydrocortison hatását, a rutinszerűen alkalmazott dopamin keringéstámogatás mellett. Eredményeink szerint a hydrocortison pótlásban részesülő betegek nagyobb hányada érte el az 5 Hgmm-nyi artériás középnyomás emelkedést a placebo csoporthoz képest, csökkenthető volt a keringéstámogatás hossza, kumulatív dózisa [4]. Ezek alapján a hypotensios betegeknél a hydrocortison elsőként választandó gyógyszer lehet.

Hypothermiás kezelésben részesülő újszülötteknél folyamatos nem-invazív hemodinamikai monitorozást végeztünk. Idősoros adatok elemzésével kimutattuk, hogy a kedvező fejlődésneurológiai kimenettel rendelkező betegek szívfrekvenciája alacsonyabb, verőtérfogata pedig magasabb, így hasonló perctérfogattal rendelkeznek, mint a rossz kimenetelű betegek. A szívfrekvencia hűtés alatt a kimenetel független prediktorának bizonyult [5].

Ugyanezen betegpopulációban vizsgáltuk a lélegeztetési paraméterek, a ventilláció szorosabb kontrolljának lehetőségét [6]. Igazoltuk, hogy hypothermiás kezelés a vér alacsony széndioxid-tenzió (hypocapnia) független rizikófaktora, ami ronthatja a neurológiai kimenetelt [7], a hosszabb hypocapniában töltött idő súlyosabb koponya-MR eltérésekkel jár együtt [8]. A hypocapnia elkerülésére vizsgáltuk az alacsony koncentrációjú (5%) CO2-belélegeztetés biztonságosságát a „HENRIC” tanulmányban. Kimutattuk, hogy a betegek a vizsgálati idő 95%-ban az előre meghatározott permisszív hypercapnia tartományban voltak, jelentős mellékhatások nélkül [9].

Legutóbbi eredményeink szerint, az amplitúdó integrált electroencephalogram (aEEG) longitudinális értékelésével a hűtéses kezelés ideje alatt az asphyxiás újszülöttek neurológiai kimenetelét nagy pontossággal előre lehet jelezni [10]. Ennek elősegítésére egy online elérhető predikciós eszközt (HOPE tool) hoztunk létre [11].

Mindemellett igazoltuk, hogy a szülői iskolázottság és korai kognitív fejlődés szoros kapcsolatot mutat középsúlyos asphyxiát átélt újszülöttekben. A szülők, elsősorban az édesanya iskolai végzettségének hatása a 2 éves kori kognitív fejlődési kimenetre összemérhető az újszülött kori MRI-n látott eltérésekkel (Barkovich score szerint) [12].

Adataink alapján az asphyxiás újszülöttek intenzív terápiás kezelése és korai fejlesztése személyre szabottá válhat, optimalizálható.

Legújabban indult vizsgálatunk az F-NEO-BRIGHT Study (Feasibility of NEOnatal-intranasal BReast milk, Impact on brain Growth in HIE Therapy) avagy az orrba cseppentett anyatej megvalósíthatósági vizsgálata hypoxiás ischaemiás encephalopathiás újszülöttekben. A kutatásról bővebben itt tudnak olvasni, a szülői tájékoztató itt érhető el. (NCT06747260)

Ezen vizsgálat tapasztalatait felhasználva kezdődött a NEO-BRIGHT Study, amely a biztonságossági és megvalósíthatósági kutatás alapján, 2025 óta, prospektív, randomizált klinikai tanulmány keretében vizsgálja az orrba cseppentett friss anyatej hatását a központi idegrendszer regenerációjára és a hosszútávú fejlődésneurológiai kimenetelre. A kutatásról bővebben itt tudnak olvasni, a szülői tájékoztató itt érhető el. (NCT 06746532)

FEJLŐDÉSTÁMOGATÓ KEZELÉSEK KORASZÜLÖTTEKBEN

Koraszülött betegeink körében elsősorban a minőségi túlélését javító módszerek vizsgálatával foglalkoztunk. Kimutattuk, hogy az édesanyával kialakított bőr-bőr kontaktus (kenguruzás), majd az anyai énekhang hatására az agyi szöveti oxigenizáció javul és az autonóm idegrendszeri stabilitás fokozódni látszik. Mindezek alapján a zeneterápia a kenguru-módszerrel kombinálva egy költséghatékony, széles körben alkalmazható lehetőség a koraszülötteknél, amellyel a klinikai állapot rövidtávon előnyösen befolyásolható [13].

ÚJSZÜLÖTT ANESZTÉZIAI VIZSGÁLATOK

Sebészeti ellátást igénylő betegeink körében a multimodalis (MM) nem-invazív monitorozás lehetőségeit vizsgáltuk a gyermekanesztézia során, agyi oxigenizációs és hemodinamikai monitorral kiegészítve a rutinszerűen alkalmazott betegmonitor-rendszert. A számos eszköz összehangolását és a nagy mennyiségű információ valós-idejű értékelését biomérnöki és informatikai segítséggel oldottuk meg. Vizsgálatunk eredményei szerint az újszülöttek anesztéziája során az agyi oxigenizáció-csökkenés gyakori jelenség [14], hátterében hypotensios események mellett hypocapnia előfordulása is gyakori [15]. Eredményeink elősegítik a neuroprotekció-fókuszú anesztéziát újszülöttekben, korai intervenciót tesznek lehetővé, növelve a betegbiztonságot és javítva a kimenetelt.

Koraszülöttek körében vizsgáltuk a különböző légútbiztosításra alkalmas eszközök hatását általános anesztézia során, a rövidtávú kimenetelre, lézeres szemészeti beavatkozások kapcsán. Azt találtuk, hogy laryngealis maszk használata a testsúlytól és a korábbi gépi lélegeztetés hosszától függetlenül csökkenti a posztoperatív légzéstámogatás szükségességét, az endotrachealis tubushoz képest. Eredményünk fontos változást hozhat a koraszülöttek légútbiztosításában, kisebb műtéti beavatkozások során [16].

Bibliográfia

1. Kovacs K, Szakmar E, Meder U, Kolossvary M, Bagyura Z, Lamboy L, Elo Z, Szabo A, Szabo M, Jermendy A: Terápiás hypothermia alkalmazása az asphyxiás újszülöttek kezelésében – egy hazai neonatológiai centrum eredményei. Orv Hetilap 2017; 158:331-339.
2. Szakmar E, Kovacs K, Meder U, Nagy A, Szell A, Bundzsity B, Somogyvari Z, Szabo AJ, Szabo M, Jermendy A: Feasibility and Safety of Controlled Active Hypothermia Treatment During Transport in Neonates With Hypoxic-Ischemic Encephalopathy. Pediatr Crit Care Med 2017; 18:1159-1165.
3. Kovacs K, Szakmar E, Meder U, Cseko A, Szabo AJ, Szabo M, Jermendy A: Serum cortisol levels in asphyxiated infants with hypotension. Early Hum Dev 2018; 120:40-45.
4. Kovacs K, Szakmar E, Meder U, Szakacs L, Cseko A, Vatai B, Szabo AJ, McNamara PJ, Szabo M, Jermendy A: A randomized controlled study of low-dose hydrocortisone versus placebo in dopamine-treated hypotensive neonates undergoing hypothermia treatment for hypoxic-ischemic encephalopathy. J Pediatr 2019; 211:13-19.
5. Balog V, Vatai B, Kovacs K, Szabo AJ, Szabo M, Jermendy A: Time series analysis of non-invasive hemodynamic monitoring data in neonates with hypoxic-ischaemic encephalopathy. Frontiers in Pediatrics 2023 in press
6. Szakmar E, Jermendy A, El-Dib M: Respiratory management during therapeutic hypothermia for hypoxic-ischemic encephalopathy. J Perinatol. 2019; 39:763-773.
7. Szakmar E, Kovacs K, Meder U, Bokodi G, Szell A, Somogyvari Z, Szabo AJ, Szabo M, Jermendy A: Asphyxiated neonates who received active therapeutic hypothermia during transport had higher rates of hypocapnia than controls. Acta Paediatr 2018; 107:1902-1908.
8. Szakmar E, Munster C, El-Shibiny H, Jermendy A, Inder T, El-Dib M. Hypocapnia in early hours of life is associated with brain injury in moderate to severe neonatal encephalopathy. J Perinatol. 2022 Jul;42(7):892-897.
9. Szakmar E, Kovacs K, Meder U, Bokodi G, Andorka C, Lakatos A, Szabo AJ, Belteki G, Szabo M, Jermendy A. Neonatal encephalopathy therapy optimization for better neuroprotection with inhalation of CO2: the HENRIC feasibility and safety trial. Pediatr Res 2020; 87:1025-1032.
10. Meder U, Cseko AJ, Szakacs L, Balogh CD, Szakmar E, Andorka C, Kovacs K, Dobi M, Brandt FA, Szabo M, Szabo AJ, Jermendy A. Longitudinal Analysis of Amplitude-Integrated Electroencephalography for Outcome Prediction in Hypoxic-Ischemic Encephalopathy. J Pediatr. 2022 Jul; 246:19-25.e5.
11. https://suneonatalgroup.shinyapps.io/aeegpredictiontool/
12. Varga Zs, Andorka Cs, Pataki M, Meder U, Szakmar E, Szabo AJ, Szabo M, Jermendy A: The role of parental education level in the cognitive outcome of infants with neonatal encephalopathy. Acta Paed 2023 in press
13. Meder U, Tarjanyi E, Kovacs K, Szakmar E, Cseko AJ, Hazay T, Belteki G, Szabo M, Jermendy A. Cerebral oxygenation in preterm infants during maternal singing combined with skin-to-skin care. Pediatr Res 2021; 90:809-814.
14. Balog V, Trinh S, Barra M, Szabo M, Hauser B, Jermendy A. Cerebral oxygenation changes in neonates under anesthesia. NBBC 15th International Newborn Brain Conference, Cork 2024.
15. Bogner LL, Trinh S, Balog V, Szabo M, Hauser B, Jermendy A. Neurointensive monitoring during neonatal anesthesia: synchronous cerebral oxygenation and mean arterial pressure changes. NBBC 15th International Newborn Brain Conference, Cork 2024.
16. Trinh S, Tovishazi Gy, Katai L, Bogner L, Maka E, Balog V, Szabo M, Szabo AJ, Gal J, Jermendy A, Hauser B: Airway management may influence postoperative ventilation need in preterm infants after laser eye treatment. Pediatr Res. 2025; 97:341-347.

Pályázati támogatások

Dr. Szabó Miklós:

2022-2026: Idegtudományi Nemzeti Labor RRF-2.3.1-21-2022-00011

Dr. Jermendy Ágnes:

2016-2019: MTA Prémium Posztdoktori Ösztöndíj támogatás (PPD460004)
2018-2021: FIKP Neurológia Tématerület, Asphyxia munkacsoport
2020-2024: OTKA FK_20 (135222)
2021-2025: Felfedező, klinikai és kognitív idegtudományi kutatások a Semmelweis Egyetemen (TKP2021-EGA-25), Neonatológia Kutatócsoport
2020-2023 MTA Bolyai ösztöndíj
2020, 2021, 2022: ÚNKP Bolyai+ ösztöndíj
2025-2029: NKFIH Starting Grant (150900)
 
Dr. Kovács Kata:

2019: ÚNKP-19-3-III-SE-10
2019: SE STIA19
2021: ESPR Young Investigator Start-up Grant
2021: NTP- Nemzet Fiatal Tehetségeiért Ösztöndíj
2022: NTP- Nemzet Fiatal Tehetségeiért Ösztöndíj
2022-2025: OTKA PD_22 (142288)
 
Dr. Szakmár Enikő:

2018: Rosztóczy ösztöndíj
2018: ÚNKP-18-3-III-SE-3
2019: ESPR Young Investigator Start-up Grant
2021: ÚNKP-21-4-II-SE-12
2022: NTP- Nemzet Fiatal Tehetségeiért Ösztöndíj
2022: Magyar Tehetségsegítő Szervezetek Szövetségének díja
2022: Newborn Brain Society Trainee Award
 
Dr. Trinh Sarolta:

2021: SE Innovációs díj
2023: Semmelweis Egyetem STIA-POC pályázat
2023: ÚNKP-23-3-II-SE-71
 
Dr. Balog Vera:

2022: NTP- Nemzet Fiatal Tehetségeiért Ösztöndíj

Dr. Bogner Luca:

2024: EKÖP-2024-232

Neonatology Research Group, Pediatric Center: “eNeRGy”

Our research is dedicated to advancing the care of critically ill neonates requiring intensive therapy after birth. To optimize neurodevelopmental outcomes, we emphasize the application of personalized medicine principles. Our objectives include refining therapeutic strategies currently employed in clinical practice, exploring adjunctive interventional approaches, and applying artificial intelligence–based analyses to data obtained from continuous, non-invasive monitoring in order to improve patient outcomes.

Our clinical research primarily targets three major neonatal populations: infants with perinatal asphyxia, preterm infants, and neonates undergoing surgical interventions.

Through these efforts, we aim to improve outcomes for the approximately 6,000 newborns admitted to intensive care units annually in Hungary, with the expectation that our findings will also inform and influence international practice.

Perinatal Asphyxia

Perinatal asphyxia and the resulting hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) cause the death or permanent neurological deficit of 2 million newborns worldwide each year. To date, the only available treatment for HIE is mild whole-body hypothermia, so it is understandable that research mainly focuses on investigating complementary therapeutic options, especially optimizing supportive therapy.

Our group has created an outstanding database, containing structured clinical data, imaging studies, and neurodevelopmental test results of about 900 asphyxiated newborns [1]. We demonstrated that hypothermia treatment can be safely initiated already at obstetric units and continued during neonatal transport, supporting early initiation of cooling, which is proven to improve outcomes [2].

We examined ways to improve circulatory stabilization. We showed that 25% of newborns with HIE have relative hypadrenia, which may cause circulatory instability, suggesting cortisol replacement as a causal therapy [3]. In our “CORTISoL” clinical study, we tested the effect of low-dose hydrocortisone in a placebo-controlled, randomized, double-blind design, in addition to routinely used dopamine circulatory support. Our results showed that a higher proportion of patients receiving hydrocortisone achieved a 5 mmHg increase in mean arterial pressure compared to placebo, and the duration and cumulative dose of circulatory support were reduced [4]. Thus, in hypotensive patients, hydrocortisone may be considered as first-line therapy.

In hypothermia-treated newborns, we performed continuous non-invasive hemodynamic monitoring. Time-series data analysis showed that patients with favorable neurodevelopmental outcomes had lower heart rates and higher stroke volumes, resulting in similar cardiac output compared to those with poor outcomes. Heart rate during cooling proved to be an independent predictor of outcome [5].

We also investigated the possibility of stricter control of ventilation parameters in this patient population [6]. We confirmed that hypothermia treatment is an independent risk factor for low carbon dioxide tension (hypocapnia), which may worsen neurological outcomes [7]. Longer periods of hypocapnia were associated with more severe brain MRI abnormalities [8]. To prevent hypocapnia, we examined the safety of inhaled low-concentration CO₂ (5%) in the “HENRIC” study. We demonstrated that patients remained in the predetermined permissive hypercapnia range for 95% of the study time, without significant side effects [9].

Our latest results show that longitudinal evaluation of amplitude-integrated electroencephalography (aEEG) during hypothermia treatment allows highly accurate prediction of neurological outcomes in asphyxiated newborns [10]. To support this, we developed an online prediction tool (HOPE tool) [11].

We also showed that parental education is closely linked to early cognitive development in infants with moderate asphyxia. The impact of parents’ – particularly the mother’s -education level on 2-year cognitive outcomes is comparable to neonatal MRI abnormalities (according to Barkovich score) [12].

Based on our data, intensive care and early developmental interventions for asphyxiated newborns can become personalized and optimized.

Most recently, our study F-NEO-BRIGHT (Feasibility of NEOnatal-intranasal BReast milk, Impact on brain Growth in HIE Therapy) was launched to test the feasibility of intranasal administration of breast milk in newborns with hypoxic-ischemic encephalopathy (NCT06747260). Building on this feasibility and safety study, the NEO-BRIGHT Study has been ongoing since 2025, a prospective, randomized clinical trial investigating the effects of intranasally administered fresh breast milk on central nervous system regeneration and long-term neurodevelopmental outcomes (NCT06746532).

Developmental Care in Premature Infants

In our preterm infant population, we focused on methods that improve quality of survival. We demonstrated that skin-to-skin contact with the mother (kangaroo care), followed by maternal singing, improves cerebral tissue oxygenation and enhances autonomic nervous system stability. Based on these findings, music therapy combined with kangaroo care represents a cost-effective, widely applicable intervention in preterm infants, with short-term clinical benefits [13].

Neonatal Anesthesia Studies

In newborns requiring surgical care, we investigated the possibilities of multimodal (MM) non-invasive monitoring during pediatric anesthesia, adding cerebral oxygenation and hemodynamic monitoring to the routinely used patient monitoring system. Coordinating multiple devices and real-time evaluation of large data volumes was achieved with biomedical engineering and IT support. Our results showed that cerebral oxygenation decreases are a frequent phenomenon during neonatal anesthesia [14], with hypotensive events and hypocapnia being common underlying factors [15]. These findings support neuroprotection-focused anesthesia in neonates, enabling early intervention, increasing patient safety, and improving outcomes.

In premature infants, we studied the effect of various airway management devices during general anesthesia for laser ophthalmic interventions. We found that the use of a laryngeal mask reduced the need for postoperative respiratory support compared to endotracheal intubation, regardless of body weight and previous ventilation duration. This result could lead to significant changes in airway management of preterm infants during minor surgical procedures [16].

Bibliography

1. Kovacs K, Szakmar E, Meder U, Kolossvary M, Bagyura Z, Lamboy L, Elo Z, Szabo A, Szabo M, Jermendy A: Terápiás hypothermia alkalmazása az asphyxiás újszülöttek kezelésében – egy hazai neonatológiai centrum eredményei. Orv Hetilap 2017; 158:331-339.
2. Szakmar E, Kovacs K, Meder U, Nagy A, Szell A, Bundzsity B, Somogyvari Z, Szabo AJ, Szabo M, Jermendy A: Feasibility and Safety of Controlled Active Hypothermia Treatment During Transport in Neonates With Hypoxic-Ischemic Encephalopathy. Pediatr Crit Care Med 2017; 18:1159-1165.
3. Kovacs K, Szakmar E, Meder U, Cseko A, Szabo AJ, Szabo M, Jermendy A: Serum cortisol levels in asphyxiated infants with hypotension. Early Hum Dev 2018; 120:40-45.
4. Kovacs K, Szakmar E, Meder U, Szakacs L, Cseko A, Vatai B, Szabo AJ, McNamara PJ, Szabo M, Jermendy A: A randomized controlled study of low-dose hydrocortisone versus placebo in dopamine-treated hypotensive neonates undergoing hypothermia treatment for hypoxic-ischemic encephalopathy. J Pediatr 2019; 211:13-19.
5. Balog V, Vatai B, Kovacs K, Szabo AJ, Szabo M, Jermendy A: Time series analysis of non-invasive hemodynamic monitoring data in neonates with hypoxic-ischaemic encephalopathy. Frontiers in Pediatrics 2023 in press
6. Szakmar E, Jermendy A, El-Dib M: Respiratory management during therapeutic hypothermia for hypoxic-ischemic encephalopathy. J Perinatol. 2019; 39:763-773.
7. Szakmar E, Kovacs K, Meder U, Bokodi G, Szell A, Somogyvari Z, Szabo AJ, Szabo M, Jermendy A: Asphyxiated neonates who received active therapeutic hypothermia during transport had higher rates of hypocapnia than controls. Acta Paediatr 2018; 107:1902-1908.
8. Szakmar E, Munster C, El-Shibiny H, Jermendy A, Inder T, El-Dib Hypocapnia in early hours of life is associated with brain injury in moderate to severe neonatal encephalopathy. J Perinatol. 2022 Jul;42(7):892-897.
9. Szakmar E, Kovacs K, Meder U, Bokodi G, Andorka C, Lakatos A, Szabo AJ, Belteki G, Szabo M, Jermendy Neonatal encephalopathy therapy optimization for better neuroprotection with inhalation of CO2: the HENRIC feasibility and safety trial. Pediatr Res 2020; 87:1025-1032.
10. Meder U, Cseko AJ, Szakacs L, Balogh CD, Szakmar E, Andorka C, Kovacs K, Dobi M, Brandt FA, Szabo M, Szabo AJ, Jermendy Longitudinal Analysis of Amplitude-Integrated Electroencephalography for Outcome Prediction in Hypoxic-Ischemic Encephalopathy. J Pediatr. 2022 Jul; 246:19-25.e5.
11. https://suneonatalgroup.shinyapps.io/aeegpredictiontool/
12. Varga Zs, Andorka Cs, Pataki M, Meder U, Szakmar E, Szabo AJ, Szabo M, Jermendy A: The role of parental education level in the cognitive outcome of infants with neonatal encephalopathy. Acta Paed 2023 in press
13. Meder U, Tarjanyi E, Kovacs K, Szakmar E, Cseko AJ, Hazay T, Belteki G, Szabo M, Jermendy Cerebral oxygenation in preterm infants during maternal singing combined with skin-to-skin care. Pediatr Res 2021; 90:809-814.
14. Balog V, Trinh S, Barra M, Szabo M, Hauser B, Jermendy A. Cerebral oxygenation changes in neonates under anesthesia. NBBC 15th International Newborn Brain Conference, Cork 2024. 
15. Bogner LL, Trinh S, Balog V, Szabo M, Hauser B, Jermendy A. Neurointensive monitoring during neonatal anesthesia: synchronous cerebral oxygenation and mean arterial pressure changes. NBBC 15th International Newborn Brain Conference, Cork 2024.
16. Trinh S, Tovishazi Gy, Katai L, Bogner L, Maka E, Balog V, Szabo M, Szabo AJ, Gal J, Jermendy A, Hauser B: Airway management may influence postoperative ventilation need in preterm infants after laser eye treatment. Pediatr Res. 2025; 97:341-347.