Preterm EEG: Ein multimodales Neurophysiologische Protokoll

Die Elektroenzephalographie oder EEG ist eine Technik, die die elektrische Aktivität im Gehirn misst. Das EEG bei Neugeborenen wird immer nicht-invasiv mit Hilfe einzelner Elektroden gemessen, die an der Kopfhaut befestigt sind, oder mit einer EEG-Kappe. Das EEG wird heutzutage häufig in Neugeborenenstationen zur Beurteilung und Überwachung der Gehirnfunktion bei Früh- und Frühgeborenen eingesetzt.

Es wird am häufigsten bei der Diagnose epileptischer Anfälle und bei der Beurteilung der Gehirnreife und der Genesung von hypoxischen ischämischen Ereignissen eingesetzt. In den letzten Jahren haben sich die Praktiken der EEG-Aufzeichnung und das Verständnis von Früh-EEG-Signalen dramatisch verbessert. Ziel dieser Präsentation ist es, die Theorie und Praxis der fortschrittlichen EEG-Aufzeichnungstechniken vorzustellen, die für Neugeborenenstationen zur Verfügung stehen.

Erfahrungen am Krankenbett auf Neugeborenenstationen auf der ganzen Welt haben gezeigt, dass der Einsatz von EEG die neurologische Versorgung von kranken, Frühgeborenen und reif geborenen Babys erheblich verbessern kann. Ende der 1990er Jahre begann ein Forschungsnetzwerk mit Sitz in Helsinki mit einer vollständigen Überarbeitung der EEG-Konzepte und -Praxis für Neugeborene. Als Ergebnis dieser Arbeit wurden mehrere neue Ideen eingeführt, um alle drei Bereiche des EEG zu kombinieren. Zusammen.

Diese liefern eine EEG-Technik, die in der Lage ist, die Gehirnfunktion gründlich zu beurteilen. Der Frequenzbereich wurde auf ein vollbandiges EEG erweitert, und der räumliche Bereich wurde mit der Einführung von Mehrkanal-EEG-Caps für Neugeborene erweitert. Darüber hinaus wurde durch die Einführung von Frühgeborenen-Sensoriktests während der EEG-Aufzeichnung ein neuer Systembereich hinzugefügt.

Diese Aufzeichnungseinstellung ist kompatibel mit einem neuartigen Analyse-Framework, das die Frühzeit-EEG-Aktivität mit der Entwicklung von Gehirnverbindungen in Verbindung bringt. Das EEG zeichnet die elektrische Aktivität des Gehirns mit Elektroden auf, die an der Kopfhaut befestigt sind. Ein EEG-Signal wird hauptsächlich durch die Aktivität in den kortikalen Parametall-Neuronen erzeugt.

Sie reagieren auf eingehende Nervensignale und erzeugen Schwankungen in elektrischen Feldern, die nach der Verstärkung im EEG zu sehen sind. Die Anzahl und Position der Elektroden kann je nach Bedarf von wenigen bis zu über hundert variieren. Klinische Neugeborenenstudien werden historisch mit vier bis 10 Elektroden durchgeführt.

Die Lokalisationen werden immer nach einer internationalen Nomenklatur definiert, die die Kopfhautbereiche auf der Grundlage einer Kombination aus Buchstaben und Zahlen festlegt. Bei Neugeborenen werden in der Regel Lügendetektorkanäle hinzugefügt, um die Atmung, die Augenbewegungen, den Kinnmuskeltonus sowie die Herzaktivität aufzuzeichnen. Das EEG-Signal wird konventionell stark gefiltert, um die langsamsten und schnellsten Aktivitäten auszuschließen.

Dies schließt zwar viele technische Artefakte und zusätzliche zerebrale Biosignale aus, kann aber auch zu einer starken Verzerrung der Gehirnsignale führen. Ein Vergleich der gleichen Früh-EEG-Signale mit und ohne Filterung zeigt, dass Filter das Erscheinungsbild des Früh-EEG stark verzerren können. Der Begriff Vollband, EEG oder F-B-E-E-G bezieht sich auf eine Technik, die in der Lage ist, alle Frequenzen verzerrungsfrei aufzuzeichnen.

Dies ist wichtig, um die langsamsten Ereignisse wie die sogenannte spontane Aktivität, transiente oder SATs im Früh-EEG zu erkennen. Die multimodale EEG-Studie umfasst die gleichzeitige Testung des sensorischen Systems. Dies kann bei der klinischen Beurteilung sehr nützlich sein, da Hirnläsionen von Frühgeborenen oft auf subkortikale Strukturen beschränkt sind und daher nur sensorische Bahnen betreffen können.

Das Dense-Array-EEG ist ein Aufzeichnungssystem, bei dem die Anzahl der Elektroden viel höher ist als bei herkömmlichen zwei bis 10 Kanälen. Das Einstellen von 20 bis 60 Elektroden ist auch auf der Intensivstation machbar. Durch die Verwendung von EEG-Kappen, die für Neugeborene entwickelt wurden, wird jede der über hundert Elektroden wichtige neue Informationen aus dem Gehirn von Neugeborenen liefern.

Die kortikalen Reaktionen auf sensorische Reize im Gehirn der Frühgeborenen unterscheiden sich stark von denen, die in einem späteren Alter beobachtet werden. Zum Beispiel kann bei Frühchen die Amplitude eines Soma zur sensorischen Reaktion auf taktile Reize hundertmal größer und die Dauer um ein Vielfaches länger sein als bei älteren Kindern. Vorzeitige sensorische Reaktionen sind daher auf der Ebene eines einzigen Ansprechverhaltens sichtbar, so dass sie während einer EEG-Aufzeichnung leicht messbar sind.

Da es sich um einen Frühgeborenenkortex handelt, kann es mehrere Sekunden dauern, bis er sich zwischen den Reaktionen erholt hat, während das Gehirn älterer Kinder mehr als 10 Mal pro Sekunde reagieren kann. All diese Unterschiede sind auf die grundlegend einzigartigen neuronalen Netzwerkmechanismen zurückzuführen, die der laufenden Aktivität und den sensorischen Reaktionen im Gehirn von Frühgeborenen zugrunde liegen. Das Verständnis von Frühgeborenenreaktionen macht sensorische Tests klinisch nützlich Während einer Frühgeborenen-EEG-Aufzeichnung kann das SOMA auf die sensorisch evozierte Reaktion oder den SE-Arm ausgelöst werden, indem ein sensorischer Reiz auf praktisch jeden Teil des Körpers angewendet wird. Der Reiz kann taktil, elektrisch oder sogar propriozeptiv sein, wie er durch die Beugung des Handgelenks oder des Knöchels hervorgerufen wird.

Eine bequeme Möglichkeit, einen SER-Stimulus während der EEG-Aufzeichnung abzugeben, besteht darin, die Handfläche oder den Fuß zu berühren, so dass eine Berührung oder ein propriozeptiver Stimulus ein Signal erzeugt, das entlang des peripheren Nervs zum Rückenmark wandert und auf einen zweiten Nerv springt, der zum Thalami auf der gegenüberliegenden kontralateralen Seite des Körpers aufsteigt. Schließlich wandert das Signal entlang des Nervus thalamokortikalis zur Hirnrinde, wo es ein elektrisches Feld auslöst, das vom EEG über zentralen parietalen Bereichen aufgezeichnet wird. Das Visuelle evoziert eine Reaktion oder der VE-Arm kann leicht mit einem Blinklicht ausgelöst werden, das die Netzhautsignale von der Netzhaut stimuliert, die entlang der Sehnerven in das Thalami auf beiden Seiten gelangen.

Das Signal springt dann weiter zu den thalen kortikalen Nerven und wird an den visuellen Kortex weitergeleitet. Die dabei entstehenden elektrischen Felder werden von TAL-EEG-Elektroden im Zeitraum von der Frühgeburt bis zum Alter aufgezeichnet. Es finden große strukturelle Entwicklungen statt, die sich im Erscheinungsbild der EEG-Signale widerspiegeln.

Die kortikale Oberfläche eines extrem kleinen Frühgeborenen ist fast flach und hat eine dicke darunterliegende Unterplattenschicht. Die ersten thalamokortikalen und kortikologischen Verbindungen wachsen zu einer Unterplatte heran und beginnen, in die kortikale Platte einzudringen. In den folgenden Wochen nimmt der Kortex eine stärker bewertete Oberfläche an und die Unterplatte wird dünner.

Die kortikalen Verbindungen Lamo, Kortikalis und Kortiko nähern sich nun ihren kortikalen Zielen. Im nahen Alter ist die Hirnrinde eines Babys stark kreisförmig und die Subplattenzone ist praktisch verschwunden. Die kortikalen Lamo-, Kortikal- und Kortiko-Kortikal-Verbindungen haben ihre letzten Zielschichten erreicht und sind bereit, mit der Verarbeitung sensorischer Daten sowohl aus der Außenwelt als auch aus dem Inneren des Körpers zu beginnen.

Das Entwicklungsstadium Im Cortico definieren thalamische Verbindungen, wie die Frühhornrinde und die Unterplatte auf sensorische Reize reagieren. Diese Animation zeigt einen Vergleich der aufgezeichneten Reaktion der Kopfhaut und des entsprechenden Tiefenprofils innerhalb des Kortex. Bei den jüngsten Frühchen führt ein thalamischer Impuls hauptsächlich zu einer langsamen und großen Reaktion in der Subplattenschicht, die als langsame Reaktion mit hoher Amplitude in den Oberflächenelektroden angesehen wird, einige Wochen später würde das gleiche thalamische Signal eine etwas kleinere Subplattenantwort auslösen.

Darüber hinaus gibt es eine immer deutlicher werdende schnelle Komponente aus den tiefen kortikalen Schichten, die auch in den Kopfhautelektroden im nahen Alter zu sehen ist. Die Antworten der Unterplatte sind nicht mehr sichtbar. Die wichtigste sensorische Reaktion kommt vom endgültigen thalamokortikalen Ziel.

Eine Schicht aus vier Neuronen, die zu einer Reaktion führt, die bereits nahe an das heranreicht, was im erwachsenen Kortex zu sehen ist. Die Aufzeichnung des Früh-EEG ist sowohl praktisch als auch technisch eine Herausforderung. EEG-Aufzeichnungen müssen verschiedenen pflegerischen Verfahren entsprechen.

Daher kann es vorkommen, dass die EEG-Aufzeichnung jederzeit abgebrochen oder gestoppt werden muss. Darüber hinaus ist die Intensivstation eine herausfordernde Umgebung für die empfindlichen EEG-Geräte. Babys sind immer physisch mit Geräten, Drähten und Leitungen verbunden, die erhebliche elektrische Störungen der EEG-Aufzeichnungen verursachen können.

Das erste, was am Krankenbett zu tun ist, ist, potenzielle Quellen für technische Artefakte zu minimieren. Man sollte lose Kabel des lebenswichtigen Monitors und Infusionsleitungen vom Kopf des Babys, den EEG-Drähten und dem Verstärker entfernen. Stellen Sie außerdem sicher, dass der Kopf des Babys keine nassen Textilien berührt, die leicht elektrische Störungen vom Kinderbett auf das Baby übertragen können.

Bevor Sie die EEG-Kappe aufsetzen, ist es vorzuziehen, störendes Wachs und Öl von der Kopfhaut des Babys zu entfernen, indem Sie sie mit einem mit verdünntem Alkohol oder Babyshampoo angefeuchteten Tuch abwischen. Das Platzieren der EEG-Kappe ist einfacher, wenn sich zwei Personen um die Kappe kümmern und die andere den Kopf und mögliche Intubations- oder Nasen-CPAP-Sonden hält. Wenn der Patient A-C-P-A-P hat, muss es für die 10 bis 20 Sekunden entfernt werden, die es dauert, bis die EEG-Kappe platziert ist.

Die CPAP-Bänder können bei Bedarf über die EEG-Kappe gewickelt werden. Vor dem Befestigen des Kinnriemens. Vergewissern Sie sich, dass Sie die Kappe symmetrisch über dem Kopf positioniert haben.

Elektrodengel wird durch die Elektrodenlöcher aufgetragen, um elektrische Kontakte zur Kopfhaut herzustellen. Eine Biegespitze kann nützlich sein, um Kontakte zu gelieren, die direkt schwer zugänglich sind. Es ist wichtig, genügend Gel zu haben, um den ganzen Gelbecher zu füllen, wenn zu viel Gel injiziert wird.

Es läuft jedoch aus und kann Brücken mit benachbarten Elektroden bilden oder sogar das Kissen benetzen, was zu Artefakten führt. Eine festere Gelformel kann praktisch sein. In dieser Hinsicht kann die Hautoberfläche nach dem Auftragen des Gels oft eine zusätzliche mechanische Vorbereitung benötigen, dieser Schritt entfernt die äußeren Epithelschichten, um die Menge an elektrischen und Bewegungsartefakten zu verringern.

Dies kann durch sanftes mechanisches Reiben oder durch die Anwendung der sogenannten Sure-Prep-Methode erfolgen. Die Qualität des Hautkontakts kann in Echtzeit anhand der von der EEG-Software angegebenen Impedanzwerte beurteilt werden. Aus praktischen Gründen kann es oft am einfachsten sein, das Auftragen des Gels und die Hautvorbereitung für eine ganze Hemisphäre zu einem Zeitpunkt abzuschließen, zu dem die Impedanzwerte akzeptabel sind.

Wie die grünen Punkte in dieser EEG-Software zeigen, ist es an der Zeit, auf die EEG-Aufzeichnung umzuschalten und die Qualität des EEG-Signals zu beobachten. Der letzte Schritt besteht darin, Lügendetektorkanäle anzuwenden. Der Muskeltonus wird in der Regel mit zwei EMG-Elektroden gemessen, die unter dem Kinn angebracht sind.

Das Herz wird mit EKG-Elektroden aufgezeichnet, die über der Brust oder an den Schultern angebracht werden. Augenbewegungen können aufgezeichnet werden: Entweder mit frontalem EEG oder mit separaten Augenelektroden oder EOGs, die in der Nähe der seitlichen Augenwinkel angebracht sind. Die Atmung kann mit einem dehnungsempfindlichen Gürtel überwacht werden, der um den Rumpf gewickelt ist.

Diese muss eng genug sein, um den Atembewegungen zu folgen, und dennoch locker genug, um eine uneingeschränkte Atmung bei Babys mit spontaner Atmung zu ermöglichen. Besondere Vorsicht ist erforderlich, um die Atembewegungen nicht einzuschränken. Es ist auch möglich, jeden Körperteil, der verdächtige Bewegungen zeigen könnte, mit einem bewegungsempfindlichen Piazzo-Sensor zu versehen.

Der letzte Schritt besteht darin, eine EEG-synchronisierte Videokamera so zu positionieren, dass das ganze Baby gut auf dem Bildschirm zu sehen ist. Sobald das Baby vollständig eingerichtet ist, kann die EEG-Aufzeichnung während der Aufzeichnung beginnen. Es ist wichtig, die Qualität des EEG-Signals im Auge zu behalten und Korrekturen vorzunehmen, wenn eine der Elektroden schlechte Signale liefert.

Die Annotation sollte in eine Datei über alle Ereignisse geschrieben werden, die als klinisch wichtig angesehen werden können. Die Aufzeichnungslänge wird individuell angepasst, so dass das EEG alle wachsamen Zustände im Wachzustand, im aktiven Schlaf und im ruhigen Schlaf umfasst. Dies bedeutet in der Regel eine Aufnahmezeit von 40 bis 90 Minuten.

Allen Tests der vorzeitigen sensorischen Reaktivität ist gemeinsam, dass eine sensorische Reaktion im vorzeitigen Kortex schnell abnimmt, wenn sie zu häufig wiederholt wird. Ebenso kann eine anhaltende EEG-Aktivität in der Nähe des sensorischen Kortex die sensorischen Reaktionen blockieren oder dämpfen. Daher sollten die in diesem Video gezeigten sensorischen Reize in Momenten gegeben werden, in denen das EEG zumindest einige Sekunden lang relativ still war.

Daher ist der ruhige Schlaf eine ideale Zeit, um visuelle Reaktionen zu testen. Visuell evozierte Reaktionen können durch einzelne Blitze untersucht werden. Da die Augen sehr empfindlich sind, kann der Blitz auch aus der Ferne durch die transparente Inkubatorwand und sogar bei geschlossenen Augen abgegeben werden.

Somato können sensorisch evozierte Reaktionen untersucht werden, indem der Handfläche oder der Sohle des Babys ein taktiler Reiz gegeben wird. Alternativ kann man einfach das Handgelenk oder den Knöchel beugen, um einen propriozeptiven Reiz hervorzurufen. Es ist hilfreich, ein Gerät zu verwenden, das eine Stimulus-Locked-Markierung oder einen Trigger in die EEG-Spur erzeugt.

Andernfalls ist es notwendig, manuelle Annotationen hinzuzufügen, die das Timing von Stimuli darstellen. Die auditive Reaktivität lässt sich mit fast jedem Geräusch leicht testen. Eine schöne kortikale Reaktion kann zum Beispiel durch Händeklatschen hervorgerufen werden.

Das traditionelle Horn kann auch nützlich sein, aber der Klang ist oft so laut, dass er sowohl das Gehör aktivieren als auch zu einer Erregungsreaktion führen kann. Am Ende der EEG-Aufzeichnung werden die Kappe und andere Sensoren entfernt und die Kopfhaut des Babys gereinigt. Die EEG-Kappe und alle anderen Sensoren werden gemäß den Anweisungen des Krankenhauses mechanisch gereinigt und sterilisiert.

Eine gründliche Überprüfung des EEGs erfolgt offline an einem Arbeitsplatz, an dem die EEG-Befunde verarbeitet und detaillierter beschrieben werden können. Ein gutes Verständnis der Zusammenhänge zwischen der Entwicklung der Gehirnfunktion und der Gehirnstruktur macht die Frühgeborenen-EEG-Untersuchung zu einer einzigartigen Erfahrung, die es ermöglicht, die Gehirnreifung zu einem Zeitpunkt zu beurteilen, an dem das Baby noch nicht mit der Außenwelt kommunizieren kann. Folglich ist eine bessere Gehirnpflege wahrscheinlich für das Frühgeborene während seiner gesamten Lebenszeit von Vorteil.