February 18th, 2012
Cette vidéo explique la théorie d'arrière-plan de l'activité EEG néonatal et les réactions sensorielles, suivie d'une démonstration en direct de leur enregistrement dans l'unité néonatale de soins intensifs.
L’électroencéphalographie ou EEG est une technique qui mesure l’activité électrique dans le cerveau. L’EEG néonatal est toujours mesuré de manière non invasive à l’aide d’électrodes individuelles fixées sur le cuir chevelu ou à l’aide d’un capuchon EEG. L’EEG est aujourd’hui largement utilisé dans les unités néonatales pour l’évaluation et la surveillance de la fonction cérébrale chez les bébés prématurés et à terme.
Il est le plus souvent utilisé dans le diagnostic des crises d’épilepsie et dans l’évaluation de la maturité cérébrale et de la récupération après des événements ischémiques hypoxiques. Au cours des dernières années, les pratiques d’enregistrement EEG et la compréhension des signaux EEG prématurés se sont considérablement améliorées. L’objectif de cette présentation est de présenter la théorie et la pratique des techniques avancées d’enregistrement EEG disponibles pour les unités néonatales.
L’expérience acquise au chevet des patients dans les unités néonatales du monde entier a montré que l’utilisation de l’EEG peut améliorer considérablement les soins neurologiques des bébés malades, prématurés et nés à terme. À la fin des années 1990, un réseau de recherche basé à Helsinki a entamé une révision complète des concepts et de la pratique de l’EEG néonatal. À la suite de ce travail, plusieurs nouvelles idées ont été introduites pour combiner les trois domaines de l’EEG. Ensemble.
Ceux-ci donnent une technique EEG capable d’une évaluation approfondie du fonctionnement du cerveau. Le domaine fréquentiel a été élargi à une bande complète, l’EEG, et le domaine spatial a été augmenté avec l’introduction de casquettes EEG multicanaux néonatales. De plus, un nouveau domaine de système a été ajouté en introduisant des tests sensoriels prématurés pendant l’enregistrement EEG.
Ce paramètre d’enregistrement est compatible avec un nouveau cadre d’analyse qui relie l’activité EEG prématurée au développement des connexions cérébrales. L’EEG enregistre l’activité électrique du cerveau à l’aide d’électrodes fixées au cuir chevelu. Un signal EEG est généré principalement par l’activité des neurones paramétalliques corticaux.
Ils réagissent aux signaux nerveux entrants et génèrent des fluctuations des champs électriques qui peuvent être observées dans l’EEG après amplification. Le nombre et l’emplacement des électrodes peuvent varier de quelques-unes à plus d’une centaine selon les besoins. Historiquement, les études cliniques néonatales sont réalisées avec quatre à 10 électrodes.
Les emplacements sont toujours définis selon la nomenclature internationale qui spécifie les zones du cuir chevelu sur la base d’une combinaison de lettres et de chiffres. Chez les nouveau-nés, des canaux polygraphiques sont généralement ajoutés pour enregistrer la respiration, les mouvements oculaires, le tonus musculaire du menton, ainsi que l’activité cardiaque. Le signal EEG est conventionnellement fortement filtré pour exclure les activités les plus lentes et les plus rapides.
Bien que cela réussisse à exclure de nombreux artefacts techniques et des signaux biologiques extracérébraux, cela peut également entraîner une distorsion sévère des signaux cérébraux. Une comparaison des mêmes signaux EEG prématurés avec et sans filtrage montre que les filtres peuvent déformer gravement l’apparence de l’EEG prématuré. Le terme bande complète, EEG ou F-B-E-E-G fait référence à une technique capable d’enregistrer toutes les fréquences sans distorsion.
Ceci est important pour détecter les événements les plus lents tels que l’activité spontanée, transitoire ou SAT dans l’EEG prématuré. L’étude EEG multimodale comprend des tests simultanés du système sensoriel. Cela peut être très utile dans l’évaluation clinique, car les lésions cérébrales des bébés prématurés sont souvent limitées aux structures sous-corticales et peuvent donc n’affecter que les voies sensorielles.
L’EEG à réseau dense est un système d’enregistrement où le nombre d’électrodes est beaucoup plus élevé que les deux à 10 canaux conventionnels. Le réglage de l’application de 20 à 60 électrodes est faisable même dans l’unité de soins intensifs. En utilisant des capuchons EEG conçus pour les nouveau-nés, chacune des plus d’une centaine d’électrodes apportera de nouvelles informations significatives du cerveau néonatal.
Les réactions corticales aux stimuli sensoriels dans le cerveau des prématurés sont très différentes de celles observées à des âges ultérieurs. Par exemple, chez les prématurés, l’amplitude d’un soma à la réponse sensorielle à un stimulus tactile peut être des centaines de fois plus grande et la durée plusieurs fois plus longue qu’une réponse observée chez les enfants plus âgés. Les réponses sensorielles prématurées sont donc visibles au niveau d’une seule réponse, ce qui les rend facilement mesurables lors d’un enregistrement EEG.
Étant donné qu’un cortex prématuré se développe facilement, il peut avoir besoin de plusieurs secondes pour récupérer entre les réponses, alors que le cerveau des enfants plus âgés peut répondre plus de 10 fois par seconde. Toutes ces différences sont dues aux mécanismes de réseau neuronal fondamentalement uniques qui sous-tendent l’activité continue et les réponses sensorielles dans le cerveau prématuré, la compréhension des réponses prématurées rend les tests sensoriels cliniquement utiles Lors d’un enregistrement EEG prématuré, le SOMA à la réponse évoquée sensorielle ou SE arm peut être déclenché en appliquant un stimulus sensoriel à pratiquement n’importe quelle partie du corps. Le stimulus peut être tactile, électrique ou même proprioceptif, comme celui évoqué par la flexion du poignet ou de la cheville.
Un moyen pratique de délivrer un stimulus SER pendant l’enregistrement EEG est de toucher la paume ou le pied, de sorte qu’un toucher ou un stimulus proprioceptif génère un signal qui se déplace le long du nerf périphérique jusqu’à la moelle épinière, saute sur un deuxième nerf montant vers le thalami du côté controlatéral opposé du corps. Enfin, le signal se déplace le long du nerf thalamocortical jusqu’au cortex cérébral où il déclenche un champ électrique qui est enregistré par l’EEG sur les zones pariétales centrales. Le bras visuel évoque la réponse ou l’EV peut être facilement déclenché avec une lumière clignotante qui stimule les signaux rétiniens de la rétine voyageront le long des nerfs optiques dans le thalami des deux côtés.
Le signal saute ensuite davantage aux nerfs corticaux thals et sera transmis au cortex visuel. Les champs électriques résultants sont enregistrés par des électrodes EEG TAL pendant la période allant du début de la période préprématurée à l’âge du terme. D’importants développements structurels ont lieu et se reflètent dans l’apparition de signaux EEG.
La surface corticale d’un bébé prématuré extrêmement petit est presque plate et a une épaisse couche sous-jacente de sous-plaque. Les premières connexions thalamocorticales et cortico-corticales se développent en une sous-plaque et commencent à envahir la plaque corticale. Au cours des semaines suivantes, le cortex prendra une surface plus cotée et la sous-plaque deviendra plus mince.
Les connexions lamo, corticale et cortico-corticale se rapprochent maintenant de leurs cibles corticales. À l’approche de l’âge du terme, le cortex d’un bébé est fortement tourné et la zone sous-plaque a pratiquement disparu. Les connexions lamo, corticale et cortico corticale ont atteint leurs couches cibles finales, et elles sont prêtes à commencer à traiter les données sensorielles du monde extérieur et de l’intérieur du corps.
Le stade de développement Dans le cortico, les connexions thalamiques définissent comment le cortex prématuré et la sous-plaque réagiront aux stimuli sensoriels. Cette animation montre une comparaison de la réponse enregistrée du cuir chevelu et de son profil de profondeur correspondant dans le cortex. Chez les prématurés les plus jeunes, une impulsion thalamique se traduit principalement par une réponse lente et importante dans la couche de sous-plaque, ce qui est considéré comme une réponse lente de haute amplitude dans les électrodes de surface, quelques semaines plus tard, le même signal thalamique déclencherait une réponse de sous-plaque un peu plus petite.
De plus, il existe une composante rapide de plus en plus claire des couches corticales profondes, que l’on observe également dans les électrodes du cuir chevelu à l’approche de l’âge. Les réponses de la sous-plaque ne sont plus visibles. La principale réaction sensorielle provient de la destination finale du thalamocortical.
Une couche de quatre neurones résultant en une réponse qui se rapproche déjà de ce que l’on voit dans le cortex adulte. L’enregistrement de l’EEG prématuré est un défi à la fois pratique et technique. Les enregistrements EEG doivent être conformes à diverses procédures d’allaitement.
Par conséquent, l’enregistrement EEG peut devoir être interrompu ou interrompu à tout moment. De plus, l’unité de soins intensifs est un environnement difficile pour les appareils EEG sensibles. Les bébés sont toujours physiquement connectés à des appareils, des fils et des lignes qui peuvent causer des interférences électriques importantes aux enregistrements EEG.
La première chose à faire au chevet du patient est de minimiser les sources potentielles d’artefacts techniques. Il faut éloigner les fils vitaux du moniteur et les lignes IV de la tête de bébé, des fils EEG et de l’amplificateur. Assurez-vous également que la tête de bébé ne touche pas de textiles mouillés, qui peuvent facilement transmettre des interférences électriques du lit au bébé.
Avant de placer le capuchon EEG, il est préférable d’éliminer la cire et l’huile interférentes du cuir chevelu du bébé en le tamponnant avec un chiffon imbibé d’alcool dilué ou de shampoing pour bébé. La mise en place du capuchon EEG est plus facile avec deux personnes, l’une s’occupant du capuchon et l’autre tenant la tête et une éventuelle intubation ou des tubes CPAP nasaux. Si le patient a A-C-P-A-P, il doit être retiré pendant les 10 à 20 secondes nécessaires à la mise en place du capuchon EEG.
Les sangles CPAP peuvent être enroulées sur le capuchon EEG si nécessaire. Avant de fixer la mentonnière. Assurez-vous d’avoir positionné le capuchon symétriquement sur la tête.
Le gel d’électrode est appliqué à travers les trous d’électrode pour établir des contacts électriques avec le cuir chevelu. Un embout bendit peut être utile pour gélifier des contacts difficiles d’accès direct. Il est important d’avoir suffisamment de gel pour remplir tout le gobelet de gel si trop de gel est injecté.
Cependant, il s’échappera et pourra former des ponts avec les électrodes voisines ou même mouiller l’oreiller, provoquant des artefacts. Une formule gel plus solide peut être pratique. À cet égard, la surface de la peau peut souvent nécessiter une préparation mécanique supplémentaire après l’application du gel, cette étape élimine les couches épithéliales externes pour diminuer la quantité d’artefacts électriques et de mouvement.
Cela peut être fait par un léger frottement mécanique ou en utilisant la méthode dite de préparation Sure. La qualité du contact avec la peau peut être évaluée en temps réel à partir des valeurs d’impédance données par le logiciel EEG. Pour des raisons pratiques, il peut souvent être plus facile de terminer l’application de gel et la préparation de la peau pour tout un hémisphère à un moment où les niveaux d’impédance sont acceptables.
Comme le montrent les points verts dans ce logiciel EEG, il est temps de passer à l’enregistrement EEG et d’observer la qualité du signal EEG. La dernière étape consiste à appliquer des canaux polygraphiques. Le tonus musculaire est généralement mesuré à l’aide de deux électrodes EMG fixées sous le menton.
Le cœur est enregistré avec des électrodes ECG fixées sur la poitrine ou sur les épaules. Les mouvements oculaires peuvent être enregistrés soit avec un EEG frontal, soit avec des électrodes oculaires séparées ou des EOG fixés près des coins latéraux des yeux. La respiration peut être surveillée à l’aide d’une ceinture sensible à l’étirement enroulée autour du tronc.
Celui-ci doit être suffisamment serré pour suivre les mouvements respiratoires et pourtant suffisamment lâche pour permettre une respiration sans restriction chez les bébés à respiration spontanée. Des précautions particulières sont nécessaires pour ne pas restreindre les mouvements respiratoires. Il est également possible d’ajouter un capteur piazzo sensible aux mouvements à toute partie du corps qui pourrait montrer des mouvements suspects.
La dernière étape consiste à positionner une caméra vidéo synchronisée EEG pour bien voir tout le bébé à l’écran. Une fois que le bébé est complètement installé, l’enregistrement EEG peut commencer pendant l’enregistrement. Il est important de garder un œil sur la qualité du signal EEG et d’apporter des corrections si l’une des électrodes donne des signaux médiocres.
Une annotation doit être écrite au dossier sur tout événement qui peut être considéré comme cliniquement important. La durée d’enregistrement est ajustée individuellement de sorte que l’EEG inclura tous les états de vigilance : éveil, sommeil actif et sommeil calme. Cela signifie généralement une durée d’enregistrement de 40 à 90 minutes.
Il est commun à tous les tests de réactivité sensorielle prématurée qu’une réponse sensorielle dans le cortex prématuré décline rapidement si elle est répétée trop fréquemment. De même, une activité EEG continue près du cortex sensoriel peut également bloquer ou atténuer les réponses sensorielles. Par conséquent, les stimuli sensoriels montrés dans cette vidéo doivent être administrés à des moments où l’EEG a été relativement silencieux pendant au moins quelques secondes.
Par conséquent, le sommeil calme est une période idéale pour tester les réponses visuelles. Les réponses évoquées visuelles peuvent être étudiées en donnant des flashs uniques. Comme les yeux sont très sensibles, le flash peut être émis même à distance à travers la paroi transparente de l’incubateur, et même lorsque les yeux sont fermés.
Les réponses évoquées sensorielles peuvent être étudiées en donnant un stimulus tactile à la paume ou à la plante du bébé. Alternativement, on peut simplement fléchir le poignet ou la cheville pour évoquer un stimulus proprioceptif. Il est utile d’utiliser un appareil qui génère une marque de stimulus verrouillée ou un déclencheur dans la trace EEG.
Sinon, il est nécessaire d’ajouter des annotations manuelles décrivant le moment des stimuli. La réactivité auditive est facile à tester avec presque tous les sons. Une belle réaction corticale peut être générée, par exemple, par des applaudissements de la main.
Le klaxon traditionnel peut également être utile, mais le son est souvent si fort qu’il peut à la fois activer le système auditif et entraîner une réaction d’excitation. À la fin de la séance d’enregistrement EEG, le capuchon et les autres capteurs sont retirés et le cuir chevelu d’un bébé est nettoyé. Le capuchon EEG et tous les autres capteurs sont nettoyés mécaniquement et stérilisés selon les instructions de l’hôpital.
Un examen approfondi de l’EEG est effectué hors ligne dans un poste de travail où les résultats de l’EEG peuvent être traités et décrits plus en détail. Une bonne compréhension des relations entre le développement de la fonction et de la structure du cerveau fait de l’étude de l’EEG prématuré une expérience unique, offrant la possibilité d’évaluer la maturation cérébrale à un moment où bébé ne peut pas encore communiquer avec le monde extérieur. Par conséquent, de meilleurs soins cérébraux sont susceptibles d’être bénéfiques pour le bébé prématuré tout au long de sa vie.
Cette vidéo explique la théorie de base de l'activité EEG néonatale et des réponses sensorielles, suivie d'une démonstration en direct de leur enregistrement dans une unité de soins intensifs néonatals.
Advanced multimodal EEG protocols enable mechanistic de-risking in neurodevelopmental target validation by linking sensory-evoked responses to subplate-cortical connectivity in preterm models. This approach supports predictive confidence in early discovery by quantifying functional maturation of thalamocortical pathways, a key determinant in CNS drug candidate screening. The protocol enhances translational continuity from in vitro assays to disease-relevant systems by providing electrophysiological readouts that reflect structural brain development.
The method integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification by providing electrophysiological continuity between molecular perturbation and systems-level network function in developing brain models.