早産児脳波：マルチモーダル神経生理学的プロトコル

脳波計またはEEGは、脳内の電気的活動を測定する技術です。新生児の脳波は、頭皮に取り付けられた個々の電極を使用するか、脳波キャップを使用して、常に非侵襲的に測定されます。EEGは、今日、早産児および正期産児の脳機能の評価とモニタリングのために新生児ユニットで広く使用されています。

てんかん発作の診断や、脳の成熟度の評価、低酸素性虚血イベントからの回復に最も一般的に使用されます。過去数年間で、EEG記録の実践と早産EEG信号の理解は劇的に改善されました。このプレゼンテーションの目的は、新生児ユニットで利用可能な高度なEEG記録技術の理論と実践を紹介することです。

世界中の新生児病棟でのベッドサイドでの経験から、脳波の使用により、病気の赤ちゃん、早産児、正期産児の神経学的ケアが大幅に改善される可能性があることが示されています。1990年代の終わりに、ヘルシンキに拠点を置く研究ネットワークは、新生児EEGの概念と実践の全面的な改訂を開始しました。この作業の結果、EEGの3つの領域すべてを組み合わせるためのいくつかの新しいアイデアが導入されました。一緒に。

これらは、脳の機能を徹底的に評価できる脳波技術を提供します。周波数領域はフルバンドのEEGに拡大され、新生児用マルチチャネルEEGキャップの導入により空間領域が拡大されました。さらに、脳波記録中の早産官能検査を導入することにより、新しいシステムドメインが追加されました。

この記録設定は、早産の脳波活動を脳の接続の発達に結びつける新しい分析フレームワークと互換性があります。脳波は、頭皮に取り付けられた電極で脳の電気活動を記録します。脳波信号は、主に皮質パラメタルニューロンの活動によって生成されます。

それらは入ってくる神経信号に反応し、増幅後にEEGで見ることができる電界の変動を生成します。電極の数と位置は、必要に応じて数個から100個以上までさまざまです。新生児の臨床研究は、歴史的に4〜10個の電極で行われています。

場所は常に、文字と数字の組み合わせに基づいて頭皮の領域を指定する国際的な命名法に従って定義されます。新生児では、通常、呼吸、眼球運動、あごの筋肉の緊張、および心臓の活動を記録するためにポリグラフチャネルが追加されます。EEG信号は、従来、最も遅い活動と最も速い活動を除外するために強くフィルタリングされています。

これは、多くの技術的人工物や余分な脳の生体信号を除外することに成功していますが、脳信号の深刻な歪みをもたらす可能性もあります。フィルタリングの有無にかかわらず、同じ早産脳波信号を比較すると、フィルターが早産脳波の外観を著しく歪める可能性があることが示されています。フルバンド、EEG、またはF-B-E-E-Gという用語は、歪みなくすべての周波数を記録できる技術を指します。

これは、早産の脳波におけるいわゆる自発的活動、一過性、SATなど、最も遅いイベントを検出するために重要です。マルチモーダル脳波研究には、感覚系の同時テストが含まれます。早産児の脳病変は皮質下構造に限定されることが多く、したがって感覚経路にのみ影響を与える可能性があるため、これは臨床評価に非常に役立つ可能性があります。

デンスアレイ脳波は、従来の2〜10チャンネルに比べて電極数が大幅に増えた記録システムです。20〜60個の電極の設定適用は、集中治療室でも実行可能です。新生児用に設計されたEEGキャップを使用することで、100を超える電極のそれぞれが新生児の脳から重要な情報をもたらします。

早産脳の感覚刺激に対する皮質反応は、その後の年齢で見られるものとは大きく異なります。例えば、早産児では、触覚刺激に対する体細胞の感覚反応の振幅は、年長の子供に見られる反応よりも数百倍大きく、持続時間が何倍も長くなることがあります。したがって、早産の感覚反応は単一の応答レベルで見えるため、EEG記録中に容易に測定できます。

早産の皮質は簡単に起こるため、反応の合間に回復するのに数秒かかる場合がありますが、年長の子供の脳は1秒間に10回以上反応する可能性があります。これらの違いはすべて、早産の脳で進行中の活動と感覚反応の根底にある根本的にユニークな神経ネットワークメカニズムによるものであり、早産反応を理解することで感覚検査が臨床的に有用になります 早産の脳波記録中、SOMAから感覚誘発反応またはSEアームは、感覚刺激を体の実質的に任意の部分に適用することによってトリガーできます。刺激は、触覚的、電気的、または手首や足首の屈曲によって引き起こされるような固有受容性でさえあります。

脳波記録中にSER刺激を送達する便利な方法は、手のひらや足に触れることであり、タッチまたは固有受容刺激は、末梢神経に沿って脊髄に移動する信号を生成し、体の反対側の視床に上昇する2番目の神経にジャンプします。最後に、信号は視床皮質神経に沿って脳皮質に伝わり、電場を放出し、脳波によって中央頭頂部に記録されます。視覚は反応を誘発するか、またはVE腕は、網膜からの網膜信号を刺激する点滅光で容易にトリガーすることができ、両側の視神経に沿って視床に移動します。

その後、信号はさらに視皮質神経にジャンプし、視覚野に伝達されます。結果として生じる電界は、早期早産児から正期産までの期間にTAL EEG電極によって記録されます。主要な構造的発展が起こり、EEG信号の出現に反映されます。

非常に小さな早産児の皮質表面はほぼ平らで、下層に厚いサブプレート層があります。最初の視床皮質と皮質皮質の接続部はサブプレートに成長し、皮質プレートに侵入し始めます。その後の数週間で、皮質はより評価された表面を仮定し、サブプレートはより薄くなります。

ラモ、皮質、皮質の皮質の接続は、現在、皮質の標的に近づいています。近年期になると、赤ちゃんの皮質は大きく回転し、サブプレートゾーンは実質的に消えています。ラモ、皮質、および皮質皮質の接続は、最終的な目標層に達しており、外界と体内の両方からの感覚データの処理を開始する準備ができています。

発達段階 皮質視床の接続は、早産皮質とサブプレートが感覚刺激にどのように反応するかを定義します。このアニメーションは、記録された頭皮の反応と、それに対応する皮質内の深度プロファイルの比較を示しています。最年少の早産では、視床インパルスは主にサブプレート層でゆっくりと大きな応答をもたらし、これは表面電極での高振幅の遅い応答として見られ、数週間後には、同じ視床信号がやや小さなサブプレート応答を引き起こします。

さらに、皮質深部層からの急速な成分がますます明確になってきており、これは頭皮電極にも近い時期に見られます。サブプレートの応答は表示されなくなります。主な感覚反応は、最終的な視床皮質の目的地から来ます。

4つのニューロンの層により、すでに成人の皮質に見られるものに近づく反応が生じます。早産脳波の記録は、実用的にも技術的にも困難です。脳波記録は、さまざまな看護手順に準拠する必要があります。

したがって、EEG記録はいつでも中止または停止する必要がある場合があります。さらに、集中治療室は、敏感な脳波デバイスにとって困難な環境です。赤ちゃんは常にデバイス、ワイヤー、およびラインに物理的に接続されており、EEG記録に重大な電気的干渉を引き起こす可能性があります。

ベッドサイドで最初に行うことは、技術的なアーティファクトの潜在的な発生源を最小限に抑えることです。緩んだバイタルモニターワイヤーとIVラインを赤ちゃんの頭、EEGワイヤー、アンプから離す必要があります。また、ベビーベッドから赤ちゃんに電気的な干渉を容易に伝える可能性のある濡れた布地に赤ちゃんの頭が触れていないことを確認してください。

EEGキャップを装着する前に、希釈したアルコールまたはベビーシャンプーで濡らした布で赤ちゃんの頭皮を拭いて、赤ちゃんの頭皮から干渉するワックスと油を取り除くことが望ましいです。EEGキャップの装着は、1人がキャップの世話をし、もう1人が頭と挿管または経鼻CPAPチューブを保持する2人で行うことができます。患者がA-C-P-A-Pを持っている場合、EEGキャップを配置するのにかかる時間10〜20秒間、APPを取り外す必要があります。

CPAPストラップは、必要に応じてEEGキャップに巻き付けることができます。あごひもを固定する前に。キャップが頭の上に対称的に配置されていることを確認してください。

電極ゲルを電極穴を通して塗布し、頭皮への電気的接触を確立します。ベンディットチップは、直接アクセスするのが難しい接点をゲル化するのに役立つ場合があります。ジェルを注入しすぎる場合は、ジェルカップ全体を満たすのに十分なゲルを用意することが重要です。

ただし、漏れて、隣接する電極とブリッジを形成したり、枕を濡らしてアーティファクトを引き起こしたりする可能性があります。より固形のゲルフォーミュラが実用的かもしれません。この点で、皮膚表面は、ゲル塗布後に追加の機械的調製を必要とする場合が多く、このステップは外側の上皮層を除去して、電気的および運動アーチファクトの量を減少させる。

これは、穏やかに機械的にこすり、またはいわゆるSure準備方法を使用して行うことができます。皮膚接触の質は、EEGソフトウェアによって与えられたインピーダンス値からリアルタイムで評価できます。実用的な理由から、インピーダンスレベルが許容できる時期に、半球全体のゲル塗布と皮膚の準備を完了するのが最も簡単な場合が多いかもしれません。

このEEGソフトウェアの緑色の点で示されているように、EEG記録に切り替えてEEG信号の品質を観察する時が来ました。最後のステップは、ポリグラフチャネルを適用することです。筋緊張は通常、あごの下に取り付けられた2つのEMG電極で測定されます。

心臓は、胸部または肩に取り付けたECG電極で記録されます。眼球運動は、正面脳波、または目の外側の角の近くに取り付けられた別々の眼電極またはEOGのいずれかで記録することができます。呼吸は、体幹に巻き付けられたストレッチ感知ベルトで監視できます。

これは、呼吸の動きに追従するのに十分なほどきつく、なおかつ自発的な呼吸の赤ちゃんが無制限の呼吸を可能にするのに十分な緩さである必要があります。呼吸の動きを抑えないように、特別な注意が必要です。また、不審な動きが見られる可能性のある体の部分に動きに敏感なピアッツォセンサーを追加することも可能です。

最後のステップは、EEG同期ビデオカメラを配置して、赤ちゃん全体を画面によく見ることです。赤ちゃんが完全にセットアップされると、記録中にEEG記録を開始できます。EEG信号の品質を監視し、電極のいずれかが不良な信号を出している場合は修正することが重要です。

注釈は、臨床的に重要であると見なされる可能性のあるイベントについてファイルに書き込む必要があります。記録の長さは個別に調整されるため、EEGには覚醒状態、活動睡眠、および静かな睡眠のすべての警戒状態が含まれます。これは、通常、録音時間が 40 分から 90 分であることを意味します。

早産の感覚反応性に関するすべての検査に共通しているのは、早産皮質の感覚反応が頻繁に繰り返されると急速に低下することです。同様に、感覚皮質の近くで進行中の脳波活動も、感覚反応をブロックまたは抑制する可能性があります。したがって、このビデオに示されている感覚刺激は、EEGが少なくとも数秒間比較的静かだった瞬間に与えられるべきです。

したがって、静かな睡眠は視覚反応をテストするのに理想的な時間です。視覚的に誘発された反応は、単一の閃光を与えることによって研究することができます。目は非常に敏感であるため、透明なインキュベーターの壁を通して遠くからでも、目を閉じているときでもフラッシュを与えることができます。

体細胞、感覚誘発反応は、赤ちゃんの手のひらまたは足の裏に触覚刺激を与えることによって研究することができます。あるいは、単に手首や足首を曲げて固有受容刺激を呼び起こすこともできます。脳波トレースに刺激ロックマークまたはトリガーを生成するデバイスを使用すると便利です。

それ以外の場合は、刺激のタイミングを示す手動の注釈を追加する必要があります。聴覚反応性は、ほとんどすべての音で簡単にテストできます。例えば、手で拍手することで、皮質の反応を起こすことができます。

従来のホーンも役立つかもしれませんが、音が非常に大きいため、聴覚系を活性化し、覚醒反応を引き起こす可能性があります。脳波記録セッションの最後に、キャップやその他のセンサーを取り外し、赤ちゃんの頭皮を清掃します。EEGキャップと他のすべてのセンサーは、病院の指示に従って機械的に洗浄および滅菌されます。

EEGの徹底的なレビューは、EEGの所見を処理し、より詳細に説明できるワークステーションでオフラインで行われます。発達中の脳機能と構造との関係を十分に理解することで、早産児の脳波研究は、赤ちゃんがまだ外界とコミュニケーションをとることができないときに脳の成熟を評価する可能性を与えるユニークな体験になります。その結果、より良い脳のケアは、早産児の生涯にわたって有益である可能性があります。