Messung der schmerzinduzierten Gehirnaktivität bei Neugeborenen mit einer Sonde mit flacher Spitze, die an das EEG gekoppelt ist

Alle Eingriffe, an denen menschliche Teilnehmer beteiligt sind, wurden in Übereinstimmung mit den institutionellen, nationalen und internationalen Richtlinien für das Wohlergehen des Menschen durchgeführt und vom lokalen institutionellen Prüfungsausschuss überprüft.

>1. Vorbereitung

1. Stellen Sie sicher, dass sich das Baby beruhigt hat. Es sollte ruhig und ruhig sein, ohne Saugbewegungen während der Aufnahme aufgrund von Bewegungsartefakten. Das Baby kann schlafen.
2. Messen Sie den Kopfumfang des Neugeborenen mit einem Maßband, um die Größe der Elektroenzephalographie (EEG)-Kappe zu bestimmen.
3. Identifizieren Sie die aktive Elektrodenposition: Cz / Vertex-Position, indem Sie den Mittelpunkt zwischen Nasion und Inion und den Mittelpunkt zwischen dem linken und rechten präaurikulären Punkt mit einem Hautmarkierungsstift markieren. Zur Positionierung der Elektroden siehe auch Abbildung 1.
4. Identifizieren Sie die Positionen der Masseelektrode: rechte Stirn (Fp2) und der Referenzelektrode: linker Mastoid (A1).
5. Reinigen Sie die Elektrodenstellen (Cz, Fp2 und A1) mit einem Wattestäbchen mit Desinfektionsmittel. Bei vielen Haaren trennen Sie die Haare, um die Kopfhaut sichtbar zu machen.
6. Schrubben Sie die Elektrodenstellen vorsichtig mit einem Wattestäbchen mit EEG-Vorbereitungspaste, um die Impedanz zu senken.
7. Setzen Sie die EEG-Kappe mit den Elektroden auf den Kopf des Neugeborenen.
8. Injizieren Sie leitfähiges EEG-Gel mit einer Spritze mit einer kurzen Kunststoffnadel in die Elektroden, um den Kontakt zwischen den Elektroden und der Kopfhaut zu optimieren.
9. Stellen Sie die Elektroden so ein, dass die Impedanz unter 50 kΩ liegt, wie in den Empfehlungen des Herstellers und den veröffentlichten Richtlinien beschrieben.
10. Positioniere eine Kamera, um die Mimik des Neugeborenen aufzuzeichnen.
11. Verbinden Sie die Sonde mit flacher Spitze mit dem Kontaktauslöser, der am EEG-Aufzeichnungsgerät befestigt ist. Wenn die Sonde mit flacher Spitze die Nennkraft auf die Haut erreicht, wird von der Kontaktauslösevorrichtung ein Triggersignal erzeugt. Dieses Signal wird an den Computer gesendet, wobei die EEG-Aufzeichnung mit einer Triggermarkierung versehen wird.

>2. Messung

1. Wählen Sie einen Namen für die Studie aus, um die Daten zu speichern.
2. Hinzufügen von Online-Bandpass-Filtern:
   1. Filter anzeigen:
      Low-Cutoff-Filter: Frequenz: 1 Hz
      Filter mit hohem Cutoff: Frequenz: 70 Hz
      Kerbfilter: 50 Hz
      Abtastrate: 2000 Hz
3. Starten Sie das EEG und die Videoaufzeichnung.
4. Halten Sie die rechte Hand des Neugeborenen in einer horizontalen Position. Der Stimulus kann auch an einer anderen Stelle, z.B. am Fuß, angewendet werden, was zu einer längeren Latenz als von der Hand führt, siehe Details 3.7.
5. Zeichnen Sie zunächst die EEG-Aktivität im Hintergrund auf. Während die Hand des Neugeborenen gehalten wird, kommentieren Sie die EEG-Aufzeichnung manuell, um Zeiträume aufzuzeichnen, in denen keine Reize angewendet werden und das Kind sich ausruht.
6. Führen Sie die erforderliche Menge an Sondenreizen mit flacher Spitze entsprechend dem Studiendesign an der rechten Hand des Neugeborenen durch. Stellen Sie in unserem Versuchsdesign die Anzahl der Sondenstimuli mit flacher Spitze auf 50 ein. Achten Sie darauf, die Sonde mit der flachen Spitze senkrecht zur Hand des Neugeborenen zu verwenden, damit sich die Spitze nicht verbiegt und die richtige Kraft ausgeübt wird. Führen Sie die Sonden-Stimuli mit flacher Spitze mit einem Inter-Stimulus-Intervall (ISI) von mindestens 2 bis 3 s durch, um eine Summierung zu vermeiden.
7. Stoppen Sie alle Aufnahmen.
8. Dokumentieren Sie die Details der experimentellen Einstellungen.

>3. Datenanalyse

1. Filtern Sie die EEG-Rohdaten offline mit einem Hochpassfilter bei 1 Hz und einem Tiefpassfilter bei 30 Hz.
2. Segmentieren Sie die Daten in Epochen von 1.500 ms (500 ms vor bis 1.000 ms nach Stimulusbeginn).
3. Führen Sie eine Basislinienkorrektur des Pre-Stimulus-Intervalls durch.
4. Lehnen Sie die EEG-Epochen, die Artefakte wie Bewegungsartefakte und Rauschen enthalten, nach der visuellen Inspektion manuell ab.
5. Mittelung der EEG-Epochen (für Hintergrund und Reizreaktion getrennt).
6. Woody filtert die Daten mit einem maximalen Jitter von ± 50 ms im Zeitfenster 0 - 1.000 ms nach Stimulusbeginn. Dies ermöglicht Latenzunterschiede zwischen den Säuglingen. Tun Sie dies getrennt für den Hintergrund und die Reizreaktionen.
7. Projizieren Sie eine Vorlage der schädlich evozierten Gehirnaktivität auf die Daten, um das Ausmaß der schädlich evozierten Reaktion innerhalb jedes einzelnen Versuchs zu ermitteln. Die Vorlage beschreibt eine charakteristische Wellenform der schädlich evozierten Reaktion, und die Größe spiegelt das Ausmaß dieser schädlich evozierten Reaktion innerhalb des einzelnen Versuchs wider.
   Anmerkung: Das Zeitfenster, in das die Vorlage projiziert wird, hängt vom Alter des Säuglings und der Reizposition ab. Wenn Stimuli auf die Hand angewendet werden, beträgt das interessierende Zeitfenster 200 - 500 ms nach dem Stimulus. Wenn die Reize auf den Fuß angewendet werden, beträgt das interessierende Zeitfenster 400 - 700 ms nach dem Stimulus. Beachten Sie, dass diese Vorlage nur für Säuglinge zwischen der 34. und 43. Schwangerschaftswoche validiert wurde.
8. Stellen Sie sicher, dass die Größe der schädlich evozierten Gehirnaktivität, die anhand der Vorlage berechnet wird, nach dem Stimulus im Vergleich zum Hintergrund-EEG signifikant höher ist.
9. Analysieren Sie anschließend den verhaltensbezogenen Gesichtsausdruck (die Kamera ist mit der EEG-Aufzeichnung verbunden) mit dem Neonatal Facial Coding System.

Abbildung 1: Schematische Darstellung der Elektrodenpositionierung unter Verwendung des modifizierten internationalen 10/20-Elektrodenplatzierungssystems.