Name: Electroencephalography 결합 플랫 팁 프로브를 사용 하 여 신생아에 갖는 유해 두뇌 활동의 electrophysiological 측정 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-11-29T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 29 s
Description: 학습하세요 EEG와 플랫 팁 프로브를 활용한 신생아 통각 측정법입니다. 34주 이상의 신생아에서 객관적인 통증 반응을 전기생리학적으로 평가하여 언어 표현이 불가능한 환자의 통증 인식을 정량화하는 혁신적인 방법론을 익히세요.

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저자 중요 한 검토 우리의 종이 월터 Magerl (신경 생리학의 부, 센터의 의학 및 의료 기술에 대 한 캐롤라인 Hartley와 Rebeccah 슬 레이 터 (소아과 부, 옥스포드 대학, 영국)을 인정 하 고 싶습니다. 만 하 임 (CBTM), 하이델베르크의 대학, 독일) 우리 기술 장비 및 기술 지원.

연구는 유능한 윤리 위원회의 북서부 스위스 (EKNZ 2015-079)에 의해 승인 되었다 하 고 참가자에 대 한 정보 서 면된 부모의 동의 측정 하기 전에 얻은.
1입니다. 준비
<ol><li>아기는 해결 되었는지 확인 합니다. 그것은 운동 인공 물 때문에 녹음 하는 동안 움직임을 빠는 없이 조용 하 고, 정착 해야 합니다. 아기가 자 고9될 수 있습니다.</li>
	<li>뇌 파 캡의 크기를 정의 하는 측정 테이프와 신생아의 머리 둘레를 측정 합니다.</li>
	<li>활성 전극 위치 식별: Cz / 교정 및 inion 및 왼쪽 및 오른쪽 preaurical 사이 중간 지점 사이의 중간 지점을 표시 하 여 정점 위치 피부 마커 연필. 위치는 전극 참조 그림 1.</li>
	<li>접지 전극의 위치를 식별: 오른쪽이 마 (Fp2)와 참조 전극: 왼쪽된 mastoid (A1).</li>
	<li>면봉을 사용 하 여 살 균 제 (Cz, f p 2와 a 1) 전극 사이트를 청소. 머리의 많은 경우 두 피를 시각화 하기 위해 머리를 구분 합니다.</li>
	<li>붙여넣기를 준비 하 고, 낮은 임피던스를 면봉을 사용 하 여 뇌 파와 전극 사이트를 부드럽게 문질러.</li>
	<li>신생아의 머리에 부착 된 전극과 뇌 파 모자를 놓습니다.</li>
	<li>접촉 전극과 두 피를 최적화 하기 위해 짧은 플라스틱 바늘 주사기를 사용 하 여 전극에 전도성 뇌 파 젤을 삽입할.</li>
	<li>임피던스는 50 k ω 아래 설명 처럼 제조업체의 권장 사항에 게시 지침12에서 때까지 전극을 조정 합니다.</li>
	<li>신생아의 얼굴 표정 기록 하는 카메라를 배치 합니다.</li>
	<li>뇌 파 기록 장치에 고정 연락처 트리거 장치에 플랫 팁 프로브를 연결 합니다. 플랫 팁 프로브 도달할 때 피부에 명목상 힘, 트리거 신호는 연락처 트리거 장치에 의해 생성 됩니다. 이 신호는 트리거 마크와 녹음 하는 뇌 파를 태그 컴퓨터에 전송 됩니다.</li>
</ol>2입니다. 측정
<ol><li>데이터를 저장 하는 연구 이름을 선택 합니다.</li>
	<li>
온라인 밴드 패스 필터 추가:
	<ol>
<li>필터 표시: 낮은 컷오프 필터: 주파수: 1 Hz 높은 차단 필터: 주파수: 70hz 노치 필터: 50 Hz 샘플링 속도: 2000 Hz</li>
	</ol>
</li>
	<li>뇌 파와 비디오 녹화를 시작 합니다.</li>
	<li>수평 위치에 신생아의 오른손을 잡으십시오. 자극은 또한 다른 사이트에 적용할 수 있는, 예를 들어 손에서 보다 더 긴 대기 시간 귀 착될 것 이다, 발 참조 하시기 바랍니다 자세한 내용은 3.7.</li>
	<li>먼저 배경 뇌 파 활동을 기록 합니다. 신생아의 핸드 개최 하는 동안 주석을 수동으로 자극이 없는 적용 되 고 유아는 휴식 기간을 기록 하는 데 뇌 파 기록.</li>
	<li>신생아의 오른손에는 연구 설계에 따라 플랫 팁 프로브 자극의 필요한 금액을 수행 합니다. 우리의 실험 설계에서 설정 된 50에서 플랫 팁 프로브 자극의 수. 그래서 팁을 구부리지 않습니다 올바른 힘이 적용 신생아의 손 수직으로 평면 팁 프로브를 사용 하 여 주의 해야 합니다. 플랫 팁 프로브 자극을 변론을 피하기 위해 최소 2 ~ 3 s 간 자극 간격 (ISI)6 을 사용 하 여 수행 합니다.</li>
	<li>모든 녹음을 중지 합니다.</li>
	<li>실험 설정 세부 사항을 문서화 합니다.</li>
</ol>3. 데이터 분석
<ol><li>30 Hz에서 낮은 패스 필터 1 Hz에서이 패스 필터를 사용 하 여 오프 라인으로 원시 뇌 파 데이터를 필터링 합니다.</li>
	<li>1500 ms (500 ms 전에 자극 개시 후 1000 ms)의 신 기원에 있는 데이터를 세그먼트.</li>
	<li>사전 자극 간격을 기본 보정을 수행 합니다.</li>
	<li>수동으로 검사 후 운동 공예품 등 소음, 유물을 포함 하는 뇌 파 신기 거부 합니다. 또한 자습서 개요를 참조 하십시오: https://sccn.ucsd.edu/wiki/Chapter_01:_Rejecting_Artifacts</li>
	<li>평균 뇌 파 신 기원 (배경 및 자극 응답에 대 한 별도).</li>
	<li>우 디 필터 ± 시간 창 0-1000 ms에서에서 50 ms의 최대 지터를 사용 하 여 데이터 게시 자극 발병. 대기 시간 차이 유아에 대 한 수 있습니다. 이렇게 배경 및 자극 응답에 대 한 개별적.</li>
	<li>프로젝트 템플릿을 갖는 유해 두뇌 활동, 독립 데이터 집합에 정의 되어 있는 그리고에 설명 하 고 각 개별 재판 내에서 갖는 유해 반응의 크기를 확인 하려면 데이터에11 다른 세부. 서식 파일 갖는 유해 반응의 특성 파형을 설명 하 고 크기 개별 재판에서이 갖는 유해 반응의 반영. 참고: 서식 파일 프로젝트를 시간 창 자극 위치와 유아의 나이에 따라 달라 집니다. 자극의 시간대는 손에 적용 되 면 200-500 ms 자극11게시. 자극의 시간대는 다음 발에 적용 되는 경우 400-700 ms 자극11게시. 참고가이 템플릿이 34-43 주 ' 임신 사이 유아에 대 한 검증만 현재 있다. 이 서식 파일을 사용 하 여 제한에 대 한 논의와 관련 된 자세한 방법, Hartley 외. 201711를 참조 하십시오.</li>
	<li>갖는 유해 두뇌 활동의 크기는 서식 파일을 사용 하 여 자극, 배경 뇌 파에에서 비해 상당히 높은 다음 계산을 확인 합니다.</li>
	<li>행동 표정 나중 분석 (뇌 파에 카메라 연결 녹음) 신생아 얼굴 코딩 시스템2,13를 사용 하 여.</li>
</ol>

<ol><li>Bonica, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+need+of+a+taxonomy%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">The need of a taxonomy.</a> Pain. 6 (3), 247-248 (1979).</li>
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<li>Hartley, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changing+Balance+of+Spinal+Cord+Excitability+and+Nociceptive+Brain+Activity+in+Early+Human+Development%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Changing Balance of Spinal Cord Excitability and Nociceptive Brain Activity in Early Human Development.</a> Curr Biol. 26 (15), 1998-2002 (1998).</li>
<li>Evers, K. S., Wellmann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arginine+Vasopressin+and+Copeptin+in+Perinatology%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Pediatr%22%5BJournal%5D)">Arginine Vasopressin and Copeptin in Perinatology.</a> Front Pediatr. 4 (75), (2016).</li>
<li>Slater, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oral+sucrose+as+an+analgesic+drug+for+procedural+pain+in+newborn+infants%3A+a+randomised+controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Oral sucrose as an analgesic drug for procedural pain in newborn infants: a randomised controlled trial.</a> Lancet. 376 (9748), 1225-1232 (2010).</li>
</ol>

저자는 공개 없다.

여기에 제시 된 방법을 보여줍니다 얼마나 유해 갖는 뇌 활동 신생아에서 적용 실험 유해 자극 뇌 파 기록 및 평면 팁 프로브 자극 제를 사용 하 여 객관적인 방법으로 측정 될 수 있다. 이 기술은 nociception, 예를 들면 신생아 등 비 언어적 명에 검색을 다양 한 임상 설정에서 사용할 수 있습니다. 전체 연구는 아기, 식별, 준비 및 전극, 장착 및 마지막으로 적용 하 고 기록 50 유해 자극 배치를 포함 하 여 15 분 이내 할 수 있습니다. 자극 유아 행동 고민 하지 않게 그리고이 이렇게 nociception 유아에서 평가 하는 객관적인 방법을 제공 한다.
이 연구에서 우리 32만의 가벼운 힘으로 평면 팁 프로브 자극을 사용. 미네소타 64 또는 128 미네소타의 더 높은 힘 또한 신생아에서 적용 될 수 있습니다 하지만 증가 움직임 인공 사지 철수 때문에 발생할 수 있습니다. 우리의 연구에서 신생아 32 mN의 힘을 잘 허용 그리고 그들의 사지를 철회...

통증은 불쾌 한 감각과 감정적 경험 관련 된 실제 또는 잠재적인 조직 손상, 또는 같은 손상1의 관점에서 설명. 구두로 의사 소통을 못하는 개인 통증 발생 하지만 매우 어려운 신생아 유아2에서 예를 들면 통증 완화 치료를 평가 하 게 가능성을 부정할 하지 않습니다. 여러 행동 및 생리 적 지표는 비 언어적 환자의 통증을 평가 하는 데 사용 됩니다. 다른 비늘 수 년에 걸쳐 개발 되었습니다, 그리고 선택 자극, 임신 나이 및 환경에는 신생아는 임베디드3,,45종류에 따라 다릅니다. 이러한 통증 평가 도구 중 둥 급의 해석에 의존 하거나 그들은 보조 생리 적 지표를 요구 합니다.
이 비디오에서 우리는 신생아 유아에 사용 하기 위해 최적화 된 electrophysiological 녹음 nociception를 평가 하는 방법을 제시. Nociception 인코딩 유해 자극의 신경 과정으로 정의 됩니다. 따라서, quantitating nociception 비 언어적 사람에서 신경 입력을 결정 하는 우아하고 객관적인 방법 이다. 또한, electroencephalography (뇌 파)에 의해 감지 하는 대뇌 피 질의 활동 유해 이벤트5,6의 강도와 상관 된다.
여기에 제시 된 방법 pinprick7, 피부-깨는 아니다 고 행동 조 난6을 발생 하지 않습니다 라고도 플랫 팁 프로브 기계적 자극에 의해 생성 하는 유해 자극 뇌 파 기록을 결합 한다. 그것은, Aδ-섬유, 피부 병 변8 및 nociceptive 특정의 진도 잠재적인 침입에 의존 하지 않습니다 필요 하지 않습니다에 의해 주로 중재는 nociception 다음 자극 중단 상태9자. 프로브 부모에 의해 잘 신생아와 연구 환경에서이 방법을 적용 하는 때 또한 허용 됩니다. 프로브 전자 프로브는 피부 접촉 때 정확 하 게 태그를 뇌 파 기록 사용 뇌 파 기록 시스템에 연결 됩니다. 이 크게 시간 잠금 프로세스를 단순화 하 고 모든 후속 뇌 파 분석을 위한 전제 이다. 유아 뇌 파 기록의 준비 시간을 최소화 하기 위해 우리는 어디에 우리가 3 개의 전극 (그림 1)의 최소 요구 사항에 전극의 수를 감소 수정된 국제 10/20 전극 배치 시스템 사용. 어디 갖는 유해 두뇌 활동은 최대한9,,1011, 중앙 꼭지점 Cz 전극 참조와 하나의 접지 전극 사용 되었다.

<table><tbody><tr><td>Easycap</td><td>EASYCAP GmbH</td><td>AC-32-C 34</td>세 <td>및 36세 유아용 EEG 캡</td></tr><tr><td>actiCAP</td><td>Brain Products GmbH</td><td>BP-04243-SIG</td><td>활성 전극</td></tr><tr><td>ImpBox</td><td>Brain Products GmbH</td><td></td><td>임피던스 측정</td></tr><tr><td>V-Amp</td><td>Brain Products GmbH</td><td></td><td>EEG 기록 장치</td></tr><tr><td>핀단자 자극을 위한 접촉 트리거</td><td>MRC Systems GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PinPrick 자극기 세트</td><td>MRC Systems GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>EEG 준비 페이스트</td><td>USB 약국</td><td></td>에는 <td>염화나트륨, 경석, 프로필렌 글리콜이 포함되어</td></tr> 있습니다 <tr><td>SuperVisc</td><td>EASYCAP GmbH</td><td></td><td>활성 전극용 전해질-겔</td></tr><tr><td>Brain Vision Recorder Brain</td><td>Products GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Brain Vision Analyzer</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>EEGLAB </td><td>Swartz Center for Computational Neuroscience, University of California San Diego</td><td></td><td>모든 EEG 에포크의 평균화를 포함한 EEG 처리 </td></tr></tbody></table>

electroencephalography 결합 플랫 팁 프로브를 사용 하 여 신생아에 갖는 유해 두뇌 활동의 electrophysiological 측정

Electrophysiological Measurement of Noxious-evoked Brain Activity in Neonates Using a Flat-tip Probe Coupled to Electroencephalography

통증은 불쾌 한 감각과 감정적 경험. 비 언어적 환자에서 통증, 통증 평가 도구와도 측정 하가 매우 어렵습니다. 이러한 도구는 주관적 또는 보조 생리 적 지표는 또한 특정 제한이 진통의 효과 탐험 하는 경우에 특히 결정. 대뇌 피 질의 처리 통증 인식에 대 한 근본적으로, 두뇌 활동 측정 유아에 통증을 평가 하기 위해 유용한 접근을 제공할 수 있습니다. 여기 우리 nociception electrophysiological 두뇌 활동 녹음 신생아 유아에 사용 하기 위해 최적화 된 평가 하는 방법을 제시. 매우 표준화 되 고 재현 가능한 유해 자극을 생산 우리 적용 기계적 자극은 평면 팁 프로브, 예를 들어, PinPrick는 피부 분리 이며 행동 조 난 발생 하지 않습니다. 유해 갖는 잠재력 비 언어적 환자에서 nociception의 객관적인 측정을 허용 한다. 이 메서드는 신생아 유아에서 빠르면 임신 성 연령 34 주 사용할 수 있습니다. 또한, 그것은 진통제 나 마 취 약의 효능을 측정 하는 등 서로 다른 상황에 적용할 수 있습니다.

그림 1 수정 된 국제 10/20 전극 배치 시스템을 사용 하 여 위치 하는 전극의 도식 표현입니다. 그림 2 응용 프로그램 사용 하 여 플랫 팁 프로브 32 미네소타 힘으로 자극 발생 (그림 2A) 신생아의 오른손을 프로토콜에 설명 된 대로 하나의 단일 유해 자극의 직전에 기록 EEG 활동을 보여준다. 유해 갖는 응답 약 300 ms 게시물 자극 발병 (0 시간)에 표시 됩니다. 그림 2B 50 자극 32만의 힘으로 같은 환자에 게 적용의 평균 응답을 보여 줍니다. 유의 하십시오 유해 갖는 잠재력은 더 명확 하 게 더 많은 자극 적용 됩니다. 우 디 필터링, 응답 대기 시간에 약간의 변화에 대 한 조정 그림 2C</str...

비 언어적 환자의 통증을 측정 하는 것은 도전입니다. 이 연구에서 우리는 플랫 팁 프로브를 사용 하 여 객관적인 방식으로 갖는 유해 두뇌 활동을 감지 하는 자극 뇌 파 기록을 결합 한다.

Electroencephalography 결합 플랫 팁 프로브를 사용 하 여 신생아에 갖는 유해 두뇌 활동의 electrophysiological 측정

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. In non-verbal patients, it is very difficult to measure pain, even with pain assessment tools. ...

이 전기생리학적 측정의 전반적인 목표는 신생아의 통각을 객관적으로 평가하는 것입니다. 이 방법은 비언어적 환자가 통증을 어떻게 인식하는지, 다양한 상태에 대한 반응에서 어떻게 다른지와 같은 신생아 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 재태 연령 34주부터 만삭 또는 늦은 조산으로 태어난 신생아에게 사용할 수 있다는 것입니다.이 기술의 의미는 비언어적 환자의 통각(유해성)에 대한 최초의 객관적인 측정이기 때문에 통증 조사로 확장됩니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 EEG에 대한 경험이 필요하기 때문에 어려움을 겪을 것입니다. 이 방법에 대한 아이디어는 자연적으로 태어난 신생아와 선택적 제왕절개로 태어난 신생아에서 분만 후 다른 통증 반응을 관찰했을 때 처음 떠올랐습니다.그러나 신생아 집중 치료실에서도 아기들은 고통스러울 수 있는 많은 시술에 노출되어 있습니다. 진통제를 복용하고 있을 때에도 그들이 얼마나 인지하는지 알 수 없습니다. 이제 우리는 그들의 유해한 반응을 객관적으로 측정할 수 있습니다.시작하기 전에 아기가 조용하고 안정되어 있는지 확인하십시오. 아기는 잠을 잘 수 있지만 움직임 아티팩트 때문에 녹음하는 동안 빠는 동작이 없어야 합니다. EEG 캡의 크기를 정의하기 위해 측정 테이프로 신생아의 머리 둘레를 측정합니다.그런 다음 스킨 마커 연필로 나시온과 이니온 사이의 중간 지점과 왼쪽과 오른쪽 귀 전 지점 사이의 중간 지점을 표시하여 활성 전극 위치를 식별합니다. 전극 위치의 개략도가 여기에 표시됩니다. 오른쪽 이마에 있는 접지 전극과 왼쪽 유양돌기 위에 있는 기준 전극의 위치를 식별합니다.피부 소독제를 적신 면봉을 사용하여 세 개의 전극 부위를 청소합니다. 그런 다음 EEG 준비 페이스트로 전극 부위를 부드럽게 문질러 임피던스를 낮추고 전극이 신생아의 머리에 부착된 EEG 캡을 놓습니다. 다음으로, 짧은 플라스틱 바늘이 달린 주사기를 사용하여 전도성 EEG 젤을 전극에 주입하여 전극과 두피 사이의 접촉을 최적화합니다.그런 다음 임피던스가 50킬로옴 미만인지 확인하려면 임피던스 미터를 전극에 연결하고 50킬로옴 미만으로 설정하십시오. 임피던스가 50킬로옴 미만이면 표시등이 녹색으로 바뀝니다. 그런 다음 전극을 증폭기에 연결하십시오.신생아의 얼굴 표정을 기록할 카메라를 배치합니다. 그런 다음 플랫 팁 프로브를 EEG 기록 장치에 고정된 접촉 트리거 장치에 연결합니다. 새 작업 파일을 선택하여 시작합니다.샘플링 속도를 2, 000Hz로 설정합니다. 낮은 차단 필터를 1Hz의 주파수로 설정합니다. 높은 차단 필터를 70Hz로 설정하고 노치 필터를 50Hz로 설정합니다.데이터를 저장할 스터디 이름을 선택합니다. EEG와 비디오 녹화를 시작합니다. 신생아의 오른손을 수평 위치로 잡고 배경 EEG 활동을 기록합니다.EEG 기록에 수동으로 주석을 달아 자극이 가해지지 않고 유아가 쉬고 있는 기간을 기록합니다. 배경 EEG가 안정되면 신생아의 오른손에 필요한 양의 플랫 팁 프로브 자극을 투여합니다. 팁이 편평한 프로브를 신생아의 손에 수직으로 사용하여 팁이 구부러지지 않고 올바른 힘이 가해지도록 주의하십시오.플랫 팁 프로브가 피부에 가해지는 공칭 힘에 도달하면 접촉 트리거 장치에 의해 트리거 신호가 생성됩니다. 이 신호는 방아쇠 표시가 있는 EEG 기록에 태그를 지정하여 컴퓨터로 전송됩니다. 자극이 투여된 후 모든 기록을 중지하고 실험 설정 세부 정보를 문서화합니다.아기의 머리에 있는 전극을 제거한 후 젖은 수건으로 두피를 닦아 잔여물을 제거합니다. 32밀리뉴턴의 플랫 팁 프로브 자극을 한 환자의 오른손에 적용했습니다. 음영 처리된 영역은 자극 후 200-500밀리초 후에 발생하는 관심 시간 창을 보여줍니다.단일 자극 후, 유독성 유발 반응은 자극 시작 후 약 300밀리초에서 볼 수 있습니다. 250밀리초의 기본 피크는 화살표로 표시됩니다. 이 추적은 동일한 환자에게 32밀리뉴턴의 힘으로 가해진 50개의 자극의 평균 반응을 보여줍니다.유독 유발 잠재력은 더 많은 자극이 가해지면 더 명확해집니다. 우디 필터링을 사용하여 응답 대기 시간의 약간의 변동성을 조정할 수 있습니다. 빨간색으로 표시된 사전 정의된 템플릿은 유독성 유발 반응의 크기를 계산하기 위해 EEG에 투영됩니다.이 기술을 마스터하면 제대로 수행하면 15분 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안, 아기가 진정될 때까지 자극을 가할 때까지 기다려야 한다는 것을 기억하는 것이 중요하다. 이 비디오를 시청한 후에는 침대 옆에서 통각을 객관적으로 측정하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.

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Research

연구

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Medicine

의학

유아는 구두로 자신의 경험을보고 수 없기 때문에 유아의 고통의 평가 및 치료 어렵습니다. 이 비디오에서 우리는 양적 electrophysiological 방법과 유아의 신경 시스템에서 유해 이벤트에 대한 응답을 측정하는 데 사용할 수있는 분석 기법을 설명합니다.

Electrophysiological 측정과 인간 유아의 Nociception 분석

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Measuring Brain Glutamate Levels in Anesthesia in Neonatal Piglets Using a Microelectrode Array(미세전극 어레이를 사용한 신생아 새끼 돼지의 마취 하에서 뇌 글루타메이트 수치 측정)

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EEG에 연결된 플랫 팁 프로브를 사용하여 신생아의 통증 유발 뇌 활동을 측정합니다.

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