Electrofisiológico medida de actividad cerebral evocados nocivos en neonatos con una sonda de punta plana juntada a la electroencefalografía
29 de noviembre de 2017
Dolor en pacientes no verbales es un desafío. En este estudio combina grabación de EEG con estimulación con una sonda de punta plana para detectar actividad cerebral nocivos evocado de una manera objetiva.
El objetivo general de esta medición electrofisiológica es evaluar objetivamente la nocicepción en los recién nacidos. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo neonatal, como cómo los pacientes no verbales perciben el dolor y cómo difiere en respuesta a diferentes afecciones. La principal ventaja de esta técnica es que se puede utilizar en neonatos nacidos a término o prematuros tardíos a partir de las 34 semanas de edad gestacional.
Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia la investigación del dolor porque es la primera medición objetiva de la nocicepción en pacientes no verbales. Por lo general, las personas nuevas en este método tendrán dificultades porque se requiere experiencia con el EEG. La primera vez que tuvimos la idea de este método fue cuando observamos después del parto diferentes respuestas al dolor en los neonatos nacidos espontáneamente en comparación con los nacidos por cesárea electiva.
Pero también en la unidad de cuidados intensivos neonatales, los bebés están expuestos a muchos procedimientos potencialmente dolorosos. No se sabe cuánto perciben incluso cuando están bajo los efectos de los analgésicos. Ahora podemos medir objetivamente su respuesta nociva.
Antes de comenzar, asegúrese de que el bebé esté tranquilo y tranquilo. El bebé puede estar dormido, pero el movimiento de succión debe estar ausente durante la grabación debido a los artefactos de movimiento. Mida la circunferencia de la cabeza del neonato con una cinta métrica para definir el tamaño del gorro de EEG.
A continuación, identifique la posición del electrodo activo marcando el punto medio entre nasion e inion y el punto medio entre el punto preauricular izquierdo y derecho con un lápiz rotulador de piel. Aquí se muestra un esquema de las posiciones de los electrodos. Identifique las posiciones del electrodo de tierra en la frente derecha y del electrodo de referencia sobre la mastoides izquierda.
Limpie los tres sitios de los electrodos con un bastoncillo de algodón empapado en desinfectante para la piel. A continuación, frote suavemente los sitios de los electrodos con pasta de preparación para el EEG para reducir la impedancia y coloque el tapón del electroencefalograma con los electrodos colocados en la cabeza del neonato. A continuación, utilice una jeringa con una aguja corta de plástico para inyectar gel EEG conductor en los electrodos para optimizar el contacto entre los electrodos y el cuero cabelludo.
Luego, para asegurarse de que la impedancia esté por debajo de 50 kilo ohmios, conecte un medidor de impedancia a los electrodos y ajústelo por debajo de 50 kilo ohmios. La luz se volverá verde si la impedancia es inferior a 50 kilo ohmios. Después de esto, conecte los electrodos al amplificador.
Coloque una cámara para grabar las expresiones faciales del recién nacido. A continuación, conecte la sonda de punta plana al dispositivo de disparo de contacto que está fijado al dispositivo de registro de EEG. Comience eligiendo un nuevo archivo de trabajo.
Establezca la frecuencia de muestreo en 2.000 hercios. Ajuste el filtro de corte bajo a una frecuencia de un hercio. Ajuste el filtro de corte alto a 70 hercios y el filtro de muesca a 50 hercios.
Seleccione un nombre de estudio para almacenar los datos. Inicie el EEG y la grabación de video. Mientras la mano derecha del neonato se mantiene en posición horizontal, registre la actividad EEG de fondo.
Anote el registro del EEG manualmente para registrar los períodos en los que no se aplican estímulos y el bebé está descansando. Una vez que el EEG de fondo esté estable, administre la cantidad requerida de estímulos de sonda de punta plana a la mano derecha del neonato. Tenga cuidado de usar la sonda de punta plana perpendicularmente a la mano del neonato para que la punta no se doble y se aplique la fuerza correcta.
Cuando la sonda de punta plana alcanza la fuerza nominal sobre la piel, el dispositivo de disparo de contacto genera una señal de disparo. Esta señal se envía a la computadora etiquetando el registro de EEG con la marca de activación. Después de administrar los estímulos, detenga todas las grabaciones y documente los detalles del entorno experimental.
Después de retirar los electrodos en la cabeza del bebé, limpie el cuero cabelludo con una toalla húmeda para eliminar cualquier residuo. Se aplicó un estímulo de sonda de punta plana de 32 milinewtons en la mano derecha de un paciente. La región sombreada muestra la ventana de tiempo de interés que se produce de 200 a 500 milisegundos después del estímulo.
Después de un solo estímulo, la respuesta nociva-evocada es visible aproximadamente 300 milisegundos después del inicio del estímulo. El pico principal a los 250 milisegundos se indica con una flecha. Este trazo muestra la respuesta promedio de 50 estímulos aplicados con una fuerza de 32 milinewtons al mismo paciente.
Nótese que el potencial nocivo-evocado es más claro si se aplican más estímulos. El filtrado Woody se puede utilizar para ajustar una ligera variabilidad en la latencia de respuesta. La plantilla predefinida que se muestra en rojo se proyecta en el EEG para calcular la magnitud de la respuesta nociva-evocada.
Una vez dominada, esta técnica se puede realizar en 15 minutos si se realiza correctamente. Al intentar este procedimiento, es importante recordar que debe esperar para aplicar los estímulos hasta que el bebé esté tranquilo. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo medir objetivamente la nocicepción al lado de la cama.
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Descripción general
Este estudio tiene como objetivo evaluar objetivamente la nocicepción en pacientes no verbales, específicamente en recién nacidos, mediante grabaciones de EEG combinadas con estimulación nociva. Este método proporciona información sobre cómo estos pacientes perciben el dolor bajo diferentes condiciones.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Percepción del dolor
- Electrofisiología
Antecedentes
- Medir el dolor en pacientes no verbales es un desafío.
- Comprender las respuestas al dolor en neonatos es fundamental para la atención neonatal.
- La técnica puede aplicarse a neonatos nacidos a término o pretérmino tardío.
- Observaciones previas indicaron diferentes respuestas al dolor según los métodos de parto.
Objetivo del estudio
- Desarrollar una medición objetiva de la nocicepción en pacientes no verbales.
- Investigar cómo difiere la percepción del dolor en diversas condiciones.
- Mejorar la comprensión de las respuestas al dolor en recién nacidos.
Métodos Utilizados
- Registro de EEG para medir la actividad cerebral.
- Estimulación mediante una sonda de punta plana para provocar respuestas nociceptivas.
- Aplicación del método a partir de las 34 semanas de edad gestacional.
- Comparación de las respuestas al dolor en diferentes escenarios de parto neonatal.
Resultados principales
- El método proporciona la primera medición objetiva de la nocicepción en pacientes no verbales.
- Se observaron diferentes respuestas al dolor en neonatos según el método de parto.
- La técnica es aplicable a una amplia gama de pacientes neonatales.
- Es necesaria experiencia con EEG para una implementación efectiva.
Conclusiones
- Esta técnica representa un avance significativo en la evaluación del dolor en pacientes no verbales.
- Abre nuevas vías para investigaciones futuras sobre la percepción del dolor en neonatos.
- Comprender la nocicepción puede mejorar las prácticas de atención neonatal.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La medición objetiva de la nocicepción en pacientes neonatos no verbales aborda un vacío crítico en el desarrollo preclínico de analgésicos, permitiendo la evaluación directa del procesamiento central del dolor sin depender de indicadores conductuales. Este enfoque electrofisiológico apoya la reducción mecanicista de riesgos de los candidatos analgésicos al proporcionar biomarcadores cuantificables y reproducibles de la actividad cerebral inducida por estímulos nocivos. Aplicable a partir de las 34 semanas de edad gestacional, el método facilita una continuidad traslacional temprana en la validación de modelos de dolor neonatal y en la evaluación de la eficacia analgésica.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite la evaluación de hipótesis terapéuticas mediante la medición de respuestas nociceptivas corticales como un indicador directo de la activación de las vías centrales del dolor.
- Valor operativo: Proporciona potenciales evocados nocivos estandarizados y reproducibles mediante la estimulación con una sonda de punta plana, reduciendo la variabilidad en los ensayos de validación de objetivos.
- Valor predictivo: Facilita la identificación de compuestos prometedores al permitir la comparación objetiva de la eficacia analgésica entre diferentes compuestos mediante métricas consistentes de nocicepción basadas en EEG.
Desarrollo de Cribado y Ensayos
- Listo para ensayo: Genera mediciones cuantitativas de variables dependientes (por ejemplo, amplitud máxima a 300 ms tras el estímulo) que permiten la caracterización de respuesta a dosis de candidatos analgésicos.
- Reproducibilidad: Requiere una impedancia inferior a 50 kΩ y parámetros de estímulo fijos (fuerza de 32 mN, aplicación perpendicular) para garantizar la adquisición consistente de señales entre corridas.
- Escalabilidad: La finalización del protocolo en aproximadamente 15 minutos por sesión favorece la preparación para cribado de alto rendimiento cuando se integra con sistemas automatizados de administración de estímulos y adquisición de EEG.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Sistema Relevante para la Enfermedad: Modela la nocicepción neonatal humana en lactantes con una edad gestacional ≥34 semanas, ofreciendo fidelidad traslacional para el desarrollo de analgésicos perinatales.
- Continuidad Preclínica: Permite la evaluación longitudinal de la trayectoria nociceptiva desde el descubrimiento hasta la validación preclínica mediante el seguimiento de la maduración del potencial evocado.
- Avance Ajustado al Riesgo: Métricas objetivas de nocicepción informan decisiones de avance o interrupción al reducir la dependencia de indicadores fisiológicos o conductuales indirectos del dolor, con limitaciones conocidas en modelos no verbales.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
El método se encaja dentro del continuo desde el descubrimiento temprano hasta la etapa preclínica, sirviendo como una herramienta de biología de descubrimiento para la confirmación del compromiso del blanco y como un puente traslacional para la evaluación de la eficacia analgésica en sistemas relevantes para neonatos.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis sobre dianas analgésicas mediante la medición de respuestas corticales evocadas por estímulos nocivos como biomarcador funcional de la modulación de la vía.
- Tamizaje: Proporciona salidas cuantitativas estandarizadas de EEG (por ejemplo, magnitud del potencial evocado mediante proyección de plantilla) que permiten la comparación de compuestos y el avance de hits a líderes.
- Analítica: Requiere ventanas de análisis predefinidas sincronizadas con el tiempo (200–500 ms postestímulo) y filtrado Woody para el ajuste de latencia, a fin de garantizar lecturas cuantitativas consistentes.
- Investigación Translacional: Se conecta con la continuidad preclínica mediante aplicabilidad alineada con la edad gestacional, lo que permite extrapolar los efectos analgésicos desde modelos neonatales hasta la evaluación clínica del dolor.
- Reutilización Empresarial: Establece una plataforma electrofisiológica reutilizable para la evaluación de la nocicepción en diferentes clases de analgésicos, reduciendo el desarrollo redundante de ensayos en programas de dolor neonatal.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Proporciona una reducción de riesgos mecanicista al aislar el procesamiento nociceptivo central de variables periféricas o conductuales confusas en la evaluación del dolor.
- Valor operativo: Garantiza la reproducibilidad mediante la administración estandarizada del estímulo (sonda de punta plana, disparador de contacto) y el preprocesamiento del EEG (impedancia <50 kΩ, inyección de gel, preparación del sitio).
- Valor estratégico: Mejora la eficiencia del capital al permitir decisiones objetivas tempranas de continuar o descartar candidatos analgésicos basadas en la participación del sistema nervioso central.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización ajustada al riesgo al cuantificar la eficacia de la modulación del objetivo en un sistema de nocicepción neonatal relevante para la enfermedad.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en la colocación de electrodos EEG, monitoreo de impedancia y mitigación de artefactos de señal neonatal (por ejemplo, exclusión del movimiento de succión).
- Depende de un amplificador EEG capaz de muestrear a 2000 Hz, con filtro paso banda de 1–70 Hz y filtro rechaza-banda de 50 Hz, según lo especificado en el protocolo.
- Exige la estandarización entre equipos en la aplicación del estímulo (sonda de punta plana perpendicular a 32 mN) y la sincronización del disparo con la adquisición EEG.
- Las consideraciones de adaptación incluyen el ajuste de la intensidad del estímulo según el grosor de la piel dependiente de la edad, manteniendo la detectabilidad de los potenciales evocados nociceptivos.
- Limitación práctica: los artefactos por movimiento debidos a la actividad del lactante requieren un estado tranquilo o de sueño durante la grabación, lo que limita el rendimiento en neonatos agitados.
