يوليو 30, 2009
على الرغم من الزيادة في استخدام الهيكلية والوظيفية التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) في البشر ، ودراسة السكان الأطفال الصغار لا تزال تشكل تحديا. نقدم التدريب العملي على وبروتوكول الفيديو خطوة بخطوة بما في ذلك مبادئ توجيهية للأطباء والباحثين الراغبين في أداء (و) التصوير بالرنين المغناطيسي في الأطفال الصغار.
يواجه الباحثون والأطباء الذين ينوون إجراء التصوير العصبي للأطفال مجموعة واسعة من التحديات، على سبيل المثال لا الحصر. حيث يواجه المشاركون الأطفال تحديات تتعلق بالحاجة إلى التحفيز واليقظة والتعاون. وقد يكون القلق عاملاً إضافياً يجب معالجته.
يجب على الباحثين أو السريريين مراعاة القيود الزمنية، وتقييد الحركة، ونوع الماسح الضوئي، والضوضاء الخلفية، وعدم الإلمام ببيئة ماسح الرنين المغناطيسي (MR Scanner). يتضمن البروتوكول المقترح إرشادات اختبار عامة، بالإضافة إلى مناهج خاصة بـ RI، ويهدف إلى توجيه الباحثين والسريريين على حد سواء أثناء جلسات التصوير، بما في ذلك الخطوات التالية: التحضير، والتدريب، وتجربة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (FMRI). مرحباً، أنا NARA Rush LE من مختبر GOB في مختبرات العلوم العصبية المعرفية بمستشفى الأطفال في بوسطن.
مرحباً، أنا ميشيل لي، من مختبر GO أيضاً. وأنا نادين غاب. سنوضح لكم اليوم كيف تبدو جلسة تصوير عصبي للأطفال الصغار.
خلال العقد الماضي، تطور التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، أو ما يُعرف اختصاراً بـ FMRI، ليصبح أداة بحثية بارزة لاستكشاف التطور الطبيعي وغير الطبيعي للدماغ البشري بطريقة غير جراحية. ومع ذلك، فإن إجراء FMRI للأطفال، خاصة في سن الروضة أو ما قبل المدرسة، يطرح العديد من التحديات العملية والتقنية. يمكن أن يكون هذا البروتوكول مفيداً لكل من التصوير بالرنين المغناطيسي البنيوي والوظيفي لأغراض بحثية وسريرية على حد سواء.
دعونا نبدأ. كما هو الحال في كل جلسة اختبار مع المجموعات السكانية من الأطفال، يجب مراعاة الإرشادات والتوصيات العامة حول أفضل السبل للتعامل مع الأطفال الصغار، وتعتبر عوامل الراحة والملاءمة والتحفيز ذات أهمية خاصة في جلسات التصوير العصبي التي تشمل الأطفال الصغار. على سبيل المثال، يجب اختيار المصطلحات والممارسات المستخدمة أثناء جلسات التصوير العصبي للأطفال بعناية لضمان نجاح الجلسة.
يُوصى باختيار مصطلحات تقنية مناسبة للطفل وتجنب عبارات معينة؛ حيث يمكن استخدام "كاميرا الدماغ" بدلاً من "جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي" (MR Scanner)، و"حامل المرآة" بدلاً من "ملف الرأس" (head coil)، و"نقرة الكاميرا" بدلاً من "ضوضاء الجهاز في الخلفية"، وهكذا. وتحضيراً لجلسة التصوير الضيقة، يتم تزويد العائلات المشاركة بمعلومات عبر وسائط مطبوعة أو إلكترونية، تحتوي على أوصاف مناسبة للعمر، مما يمنح المشاركين معاينة لمحتوى الدراسة وتفاصيلها، ثم تبدأ جلسة التصوير العصبي في منطقة الجهاز الوهمي (mock scanner).
يعد تشجيع المشاركين على دعوة عائلاتهم أو أشقائهم أو أصدقائهم إحدى الطرق لتسهيل المشاركة النشطة خلال جلسات التصوير العصبي. كول، هل تود المجيء إلى هنا أيضاً. تحاكي منطقة الماسح الضوئي الوهمي غرفة الرنين المغناطيسي الفعلية وجهاز الرنين المغناطيسي.
يعاكي الماسح الضوئي الوهمي مظهر وضوضاء الخلفية التي ينتجها ماسح الرنين المغناطيسي (MR Scanner) الفعلي، وبالتالي فهو مكان مثالي لبدء جلسة تصوير تجريبية. ومن الناحية المثالية، توفر هذه الغرفة نفس المعدات، بما في ذلك أدوات الاستجابة الخاصة بالتجربة الموجودة في غرفة الرنين المغناطيسي (MRI) الفعلية، ولكن بدون مجال مغناطيسي ساكن. وبناءً على ذلك، يمكن جعل الغرفة أكثر ملاءمة للأطفال من خلال إضافة حيوانات محشوة، ووضع عدد قليل من الألعاب في الغرفة، ولكن دون مبالغة لضمان عدم تشتيت انتباه الطفل.
ومن خلال جعل الوالدين والأشقاء يجلسون على كراسٍ وطاولات مخصصة للأطفال، ابدأ أولاً بمراجعة الأوراق والمستندات، وهو ما يعمل أيضاً على ضمان وضوح نطاق جلسة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (NI). تأكد من مراجعة نماذج مجلس المراجعة المؤسسية (IRB)، مثل نماذج الموافقة والموافقة الضمنية، ونماذج فحص جهاز الرنين المغناطيسي (MR Scanner)، وتناول إجراءات التعويض المادي. استخدم كاميرا رقمية لشرح آلية عمل جهاز الرنين المغناطيسي (MR Scanner).
استخدام صور واضحة وأخرى ضبابية لتوضيح التأثير السلبي للحركة على عملية التقاط الصور. قم بتشغيل "لعبة التجميد" لتوضيح الحركات غير المرغوب فيها أو كيفية تقليل حركة الرأس. تتطلب هذه اللعبة من الطفل البقاء ساكناً تماماً لفترة زمنية قصيرة.
يا للروعة، لقد استطعت البقاء دون حراك لمدة 10 ثوانٍ. مذهل. قبل البدء بالمهام التجريبية، يمكن البدء بنشاط قصير وممتع. وفي هذه التجربة، تم إضافة موضوع مناسب للأطفال إلى جلسة التصوير العصبي.
يمكن للأطفال المشاركة في مغامرة على متن سفينة فضائية، يتم تقديمها من خلال فيلم قصير. تقوم الشخصيات في الفيلم بتوجيه الطفل خلال مهام التصوير العصبي، والتي يُشار إليها على أنها ألعاب. وتتضمن القصة ميزات جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي MR.
على سبيل المثال، يمكن اعتبار جهاز الماسح الضوئي بالرنين المغناطيسي (MR Scanner) بمثابة سفينة فضائية، ويمكن اعتبار ضجيج الخلفية للجهاز كأنه صوت محرك هذه السفينة. سنقوم بإجراء مثالين باستخدام سماعات الرأس، ثم سننتقل إلى الداخل. يتم دمج استخدام الماسح الضوئي الوهمي خطوة بخطوة.
أولاً، يجلس الطفل على سرير الماسح الضوئي الوهمي بينما تُعرض تعليمات الفيديو الخاصة بالمهام التجريبية على الشاشة. ونظراً لأن ليس كل الأطفال على دراية بأجهزة الكمبيوتر، يمكنك عرض نسخ مطبوعة من لقطات الشاشة للمهام التجريبية على الطفل. وللتأكد من فهم الطفل للتعليمات أثناء جلوسه على سرير الماسح الضوئي الوهمي، يبدأ الطفل في حل الأمثلة القليلة الأولى من المهمة التجريبية.
بمساعدة الفريق البحثي، وبعد تلقي العون وحل الأمثلة القليلة الأولى من المهمة التجريبية، يتم عرض بنود التدريب التالية في الوقت الفعلي، وبما يتوافق مع معدل العرض في تجربة FMRI الفعلية. ثم يتم زيادة مستوى المتطلبات عن طريق تشغيل قرص مضغوط (CD) يحتوي على ضوضاء خلفية مسجلة لجهاز المسح، ووضع سماعات الرأس على رأس الطفل.
أخيراً، يقوم الطفل بتنفيذ المهمة التجريبية أثناء تواجده داخل الماسح الضوئي المقلد، بما في ذلك تشغيل تسجيلات لصوت الماسح، والضوضاء الخلفية، مع وضع سماعات الرأس حسبما تقتضي الحاجة. وذلك أثناء تجربة FMRI الفعلية. وفي حالة استخدام أكثر من أداة استجابة، مثل زر في كل يد، تأكد من توضيح أي أداة استجابة تقابل الإجابة المطلوبة، لأن الطفل قد لا يدرك الفرق بين اليمين واليسار.
بدلاً من اتباع التعليمات، اضغط على الزر الأيمن. تم تغيير التعليمات لتصبح الضغط على زر القرد. هل أنت مستعد؟
قبل الانتقال إلى تجربة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (FMRI)، يتأكد فريق البحث من استيعاب المهام التجريبية من خلال مراقبة أداء الطفل. وفي حال إتمام بنود التدريب دون أي مشكلة، ينتقل فريق البحث إلى الخطوة التالية.
إذا لم يحدث ذلك، كرر التعليمات وبنود التدريب لتشجيع الطفل على إكمال المهمة التجريبية. ويمكن استخدام لوحة ملصقات تقليدية أثناء التدريب بينما يؤدي الطفل التجربة داخل ماسح الرنين المغناطيسي (MR Scanner) لاحقاً. عمل رائع.
يُستخدم مخطط ملصقات افتراضي مصمم على غرار لعبة الأطفال "السلم والثعبان"، حيث يتعين على المشاركين إكمال ألعاب مختلفة من أجل إيجاد طريق عودتهم إلى المنزل. يعمل مخطط الملصقات الافتراضي على مكافأة الطفل ومنح فريق البحث وقتاً بعد كل جولة تجريبية. وللتحضير للجولة التالية، استخدم جلسة التدريب لتعليم الطفل أن الضغط الخفيف باليد على ساقه أثناء جلسة التصوير العصبي يشير إلى أنه يحرك رأسه بشكل مفرط.
يمكن استخدام هذه الإشارة لاحقاً خلال تجربة FMRI الفعلية كوسيلة للمرافق للتواصل مع الطفل بعد التدريب. ويُوصى بأخذ استراحة قصيرة، حيث يمكن استغلال هذه الاستراحة في لعب لعبة النرد مع الطفل.
يمكن استخدام نتيجة لعبة النرد لترتيب المهام التجريبية بشكل عشوائي. لذا، هل يمكنك أن تريني الخمسات كخطوة تالية؟ يتم تكرار أهم القواعد للطفل في نقطتين أو ثلاث نقاط رئيسية فقط.
من أجل تقليل العبء على الذاكرة لدى الأطفال الصغار، تذكر تكرار هذه النقاط طوال الجلسة. لاحظ أنه خلال التدريب على إنهاء جلسة الرنين المغناطيسي MR، قد يتردد الطفل في المشاركة في التجربة. في هذه الحالة، بادر فوراً بعرض أخذ استراحة ومعالجة مخاوف الطفل.
قد تشمل الاستراتيجيات المساعدة للطفل القلق على الاعتياد على بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) مجموعة من الألعاب المختلفة. على سبيل المثال، يمكن السماح للطفل بالزحف عبر نفق جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي الوهمي. كما يمكن وضع حيوان محشو داخل جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي الوهمي وداخل الجهاز الفعلي.
يمكن تعريض الطفل لضوضاء الخلفية والإجراءات معاً بينما يكون الحيوان المحشو داخل الماسح الصوري الوهمي. وبالمثل، يمكن للطفل مساعدة أحد أعضاء فريق البحث في الدخول إلى الماسح الصوري الوهمي قبل الدخول بمفرده. وأخيراً، اسمح للطفل وعائلته بأخذ استراحة قصيرة بينما يقوم فريق البحث بتجهيز غرفة ماسح الرنين المغناطيسي وتحضير جميع المعدات.
بعد جلسة التدريب واستراحة قصيرة للعائلة، يمكن بدء تجربة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (FMRI) لتسهيل انتقال الطفل إلى غرفة التصوير بالرنين المغناطيسي الفعلية. يرافق الطفل أحد أعضاء فريق البحث، ويمكن للطفل اختيار إحضار أحد الوالدين ولعبته المحشوة المفضلة، شريطة ألا تحتوي على أي أجزاء حديدية بداخلها.
قبل البدء في تجربة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (FMRI)، افحص الطفل للتأكد من خلوه من أي أجسام تحتوي على الحديد. استخدم كاشف المعادن المحمول أو مغناطيساً لتقديم عملية الفحص بطريقة مرحة. قل له: "انظر هناك، هل ترى هذه الأزرار؟".
هذا هو المكان الذي نتوجه إليه. بعد ذلك، تحقق من أدوات الاستجابة المستخدمة في التجربة المعطاة، وتأكد من معرفة الطفل كيفية استخدامها وأي استجابة تتوافق مع أي أداة استجابة. بالنسبة للتجارب التي تتضمن تصورات بصرية، تحقق من وضعية الشاشة والمرآة وتأكد من قدرة الطفل على رؤية الشاشة بوضوح أثناء الاستلقاء.
اعرض على الطفل صورة واسأله عما يراه من أجل التجارب السمعية. تحقق من مستوى صوت الصوت من خلال تشغيل جملة قصيرة للطفل واطلب منه تكرار الجملة شفهياً. هل أنت مستعد للمشاركة في مغامرة سفينة الفضاء الخاصة بنا؟
تأكد من توفير واقيات للأذن لجميع الأشخاص الموجودين في غرفة ماسح الرنين المغناطيسي (MRI). ابدأ الآن تجربة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (FMRI) الفعلية، والتي يفضل ألا تتجاوز مدتها 45 دقيقة إلى ساعة واحدة للأطفال الصغار، مع تضمين فترات راحة بين المهام. قبل بدء كل مهمة تجريبية، يتم عرض التعليمات المرئية مرة أخرى بعد كل مهمة تجريبية.
تُكافئ لوحة الملصقات الافتراضية تعاون الطفل أثناء أدائه للفحص داخل الماسح الضوئي. ويقوم عضو فريق البحث الموجود في غرفة MRI بمراقبة مدى راحة الطفل وحركته، مما يسمح بتقديم التواصل الضروري والتغذية الراجعة التحفيزية للطفل بشكل مباشر.
حسناً، يمكن لفرد فريق البحث المتواجد في غرفة الرنين المغناطيسي، أو للباحث الذي يراقب عملية الحصول على الصور خارج الغرفة، ملاحظة حركة رأس الطفل. وتعمل ممارسة الضغط اللطيف باليد خلال جلسة التدريب كإشارة للطفل بأنه يتحرك بشكل مفرط. كما يمكن أن تساعد الاستراحة القصيرة أثناء تجربة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (FMRI) في الحفاظ على راحة الطفل.
يمكن الحفاظ على دافعية الطفل من خلال إطلاعه على صورة دماغه. وأخيرًا، يتطلب الحصول على صور الرنين المغناطيسي البنيوية (structural MRI) أن يستلقي المشارك ساكنًا دون القيام بأي مهمة تجريبية. ويمكن تسلية الطفل بمشاهدة فيلم قصير خلال هذه الفترة.
تتمثل الأمثلة الموصى بها للأفلام المناسبة في أفلام الحيوانات أو الأفلام الوثائقية لكي يتعرف الطفل على كيفية عمله، حيث من غير المرجح أن تقلل هذه الأفلام من الضحك، الذي قد يؤدي إلى تحركات الرأس أثناء الحصول على الصور. حافظ على قصر كل مهمة تجريبية قدر الإمكان لضمان بقاء الطفل يقظاً. وبما أن التحدي الأكبر للعديد من الأطفال هو البقاء ساكنين تماماً لفترة طويلة، فقد ثبت أن المهام التجريبية التي تستغرق خمس إلى سبع دقائق كحد أقصى هي مهام قابلة للإنجاز من قبل الأطفال في سن المدرسة أو الأصغر.
ومع ذلك، قد تختلف مدة التشغيل التجريبي بناءً على القيود التجريبية أو الفئة السكانية المستهدفة. حيث يتحمل الطفل تقييد الحركة أثناء وقت الحصول على الصور بشكل أسهل إذا تم إبلاغه بأن الصور التي تم التقاطها خلال هذا الوقت ستُقدم له كهدية ليأخذها معه إلى المنزل، مثل قرص مضغوط يحتوي على صور دماغ الطفل. إن استخدام بروتوكول موحد ومناسب للأطفال لاختبار الأطفال الصغار يمكن أن يقلل من قلق الطفل، كما يؤثر بشكل إيجابي على دافع التعاون والأداء لدى الطفل داخل ماسح الرنين المغناطيسي MR Scanner.
ونتيجة لذلك، تأثرت جودة البيانات وكذلك التجربة العامة للمشاركين الأطفال وعائلاتهم بشكل إيجابي عند استخدام البروتوكول الحالي. فقد حصلنا على بيانات تصوير دماغي وظيفي وبنيوي في مجموعة من الأطفال تتراوح أعمارهم بين أربع وست سنوات. وقد تمكن أكثر من 95% من جميع الأطفال من إكمال جلسة التصوير الضيقة الخاصة بنا، بما في ذلك التدريب على الماسح الضوئي الوهمي وتجربة FMRI.
صُممت الإرشادات والإجراءات الواردة في هذا البروتوكول لجلسات التصوير العصبي للأطفال. ومع ذلك، يمكن تطبيق المبدأ العام والعديد من الأدوات المذكورة على جلسات تصوير الأطفال بشكل عام، مثل عملية اكتساب صور أجزاء الجسم. وفي تقرير الفيديو الحالي، قدمنا بروتوكولاً كاملاً للتصوير العصبي للأطفال ليتم استخدامه مع الأطفال المستيقظين.
يتيح ذلك للأطباء تقليل الاعتماد على التخدير المهدئ أو التخدير العام لدى الأطفال الذين يخضعون لإجراءات التصوير العصبي، ومن المأمول أن يؤدي ذلك إلى زيادة استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي للأطفال (EMRI). وفي الدراسات البحثية التي شملت الفئات العمرية الأصغر، دمجنا إرشادات الاختبار العامة بالإضافة إلى المناهج الخاصة بالتصوير بالرنين المغناطيسي، لنقدم للأطباء والباحثين نموذجاً حول كيفية تصميم وإجراء جلسات التصوير العصبي للأطفال.
عند العمل مع الأطفال الصغار، من المهم جدًا جعل الإجراء بأكمله عملية مرنة. اسمح بوقت كافٍ لكل طفل للتقدم بالسرعة التي تريحه، وحاول تصميم جلسات البحث الخاصة بك بطريقة صديقة للطفل ومناسبة لعمره، واعمل على تحقيق أقصى قدر من الراحة والملاءمة والتحفيز للمشاركين في البحث والمرضى. وهذا كل شيء.
شكراً للمشاهدة، ومع تمنياتنا لكم بالتوفيق في تجربتكم.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
يقدم هذا المقال بروتوكولاً مرئياً شاملاً لإجراء التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) لدى الفئات العمرية الصغيرة من الأطفال. ويتناول المقال التحديات الفريدة التي يواجهها الباحثون والأطباء عند التعامل مع الأطفال، بما في ذلك التحفيز والقلق.
تدعم بروتوكولات التصوير العصبي للأطفال التي تعزز تعاون الطفل وتقلل من القلق بشكل مباشر عملية الحصول على بيانات موثوقة في أبحاث علوم الأعصاب النمائية. ومن خلال تقليل آثار الحركة وتحسين امتثال المشاركين، تزيد هذه الأساليب من القيمة التنبؤية للدراسات قبل السريرية والترجمية التي تشمل المجموعات السكانية من الأطفال. يتيح هذا النهج الكشف المبكر عن اضطرابات النمو العصبي ويعزز جهود التحقق من الأهداف في مسارات اكتشاف أدوية الجهاز العصبي المركزي (CNS).
يندمج هذا البروتوكول ضمن تسلسل عملية الاكتشاف من خلال دعم اختبار الفرضيات في المراحل المبكرة من البحث، وتمكين الفحص الموثوق للمركبات في مرحلة التحقق المتوسطة، وتوفير المعلومات اللازمة للاستمرارية قبل السريرية من خلال التتبع الطولي للنمو العصبي.