Het maken van MR Imaging Child's Play - Pediatric Neuroimaging protocol, richtlijnen en procedure

Onderzoekers en clinici die pediatrische neuroimaging willen uitvoeren, worden geconfronteerd met een breed scala aan uitdagingen, om er slechts enkele te noemen. Bij de kinderlijke participanten is er een uitdaging wat betreft de noodzaak voor motivatie, alertheid en coöperatie. Angst kan een aanvullende factor zijn die moet worden aangepakt.

Onderzoekers of clinici moeten rekening houden met tijdsbeperkingen, bewegingsbeperkingen, de scanner, achtergrondruis en onbekendheid met de omgeving van de MR-scanner. Het voorgestelde protocol bevat algemene testrichtlijnen, evenals RI-specifieke benaderingen en is bedoeld om zowel onderzoekers als clinici te begeleiden tijdens beeldvormingssessies, inclusief de volgende stappen: voorbereiding, training en het FMRI-experiment. Hallo, ik ben NARA Rush LE van het GOB Lab bij de laboratoria voor cognitieve neurowetenschappen van het Children's Hospital in Boston.

Hoi, ik ben Michelle Lee, ook van het GO Lab. En ik ben Nadine Gab. Vandaag laten we u zien hoe een pediatrische neuro-imaging sessie met jonge kinderen eruit kan zien.

Gedurende het afgelopen decennium is functionele magnetische resonantie-imaging, kortweg fMRI, uitgegroeid tot een belangrijk onderzoeksinstrument om de typische en atypische ontwikkeling van het menselijk brein niet-invasief te onderzoeken. fMRI bij kinderen, vooral bij jonge kinderen in de kleuter- of peuterschoolleeftijd, brengt echter veel praktische en technische uitdagingen met zich mee. Dit protocol kan nuttig zijn voor zowel structurele als functionele MRI voor onderzoeksdoeleinden als voor klinische doeleinden.

Laten we beginnen. Zoals bij elke testsessie met pediatrische populaties, moeten algemene richtlijnen en aanbevelingen voor de beste manier van werken met jonge kinderen in acht worden genomen; comfort, gepastheid en motivatie zijn bijzonder belangrijk bij neuro-imaging sessies met jonge kinderen. Zo moeten bijvoorbeeld de terminologie en de praktijken die tijdens pediatrische neuro-imaging sessies worden gebruikt, zorgvuldig worden gekozen voor een succesvolle sessie.

Het wordt aanbevolen om technische termen te kiezen die geschikt zijn voor kinderen en om bepaalde bewoordingen te vermijden. Men kan bijvoorbeeld 'hersencamera' gebruiken in plaats van MR-scanner, 'spiegelhouder' in plaats van hoofdspoel, en 'camera-klik' in plaats van scannerachtergrondgeluid, enzovoort. Ter voorbereiding op de korte beeldvormingssessie krijgen de deelnemende gezinnen informatie via gedrukte of online media, met beschrijvingen die passen bij de leeftijd, zodat de deelnemers een voorproefje krijgen van de inhoud van het onderzoek; de neuro-imaging sessie begint vervolgens in het gebied met de mock-scanner.

Het aanmoedigen van de deelnemers om hun familie, broers, zussen of vrienden uit te nodigen is een manier om actieve participatie tijdens neuroimaging-sessies te bevorderen. Cole, wil jij ook meekomen. Een mockscanner-area bootst de werkelijke MRI-ruimte en MR-scanner na.

De oefenscanner bootst het uiterlijk en de achtergrondruis van de werkelijke MR-scanner na en is daarom een ideale plek om een kennismakingssessie met beeldvorming te starten. Idealiter biedt deze ruimte dezelfde apparatuur, inclusief experimentspecifieke responstools, als de werkelijke MRI-ruimte, maar zonder statisch magnetisch veld. Daarom kan de ruimte kindvriendelijker worden gemaakt door knuffels toe te voegen en enkele speeltjes in de kamer te plaatsen, maar niet te veel om afleiding voor het kind te voorkomen.

Laat de ouders en broers of zussen op kinderstoelen en -tafels plaatsnemen. Loop eerst de papierwinkel door, wat er ook voor zorgt dat de reikwijdte van de NI-beeldvormingssessie duidelijk is. Bespreek zeker de formulieren van de institutionele toetsingscommissie of IRB, zoals toestemmings- en instemmingsformulieren en screeningsformulieren voor de MR-scanner, en licht de vergoedingsprocedures toe. Gebruik een digitale camera om uit te leggen hoe een MR-scanner werkt.

Het gebruik van scherpe en onscherpe foto's om de negatieve impact van beweging op de beeldacquisitie aan te tonen. Speel het 'bevries-spel' om ongewenste beweging te demonstreren of om te laten zien hoe hoofdbewegingen kunnen worden geminimaliseerd. Bij dit spel moet het kind gedurende een korte tijd zeer stil blijven zitten.

Wauw, je kon 10 seconden stil blijven zitten. Geweldig. Voordat de experimentele taken worden geïntroduceerd, kan men beginnen met een korte, leuke activiteit. Voor dit experiment is een kindvriendelijk thema toegevoegd aan de neuro-imaging sessie.

De kinderen kunnen deelnemen aan een ruimteschipavontuur, dat wordt geïntroduceerd door een korte film. De personages in de film begeleiden het kind door de neuro-imagingtaken, die worden aangeduid als spelletjes. De verhaallijn bevat kenmerken van de MR-scanner.

De MR-scanner kan bijvoorbeeld worden voorgesteld als een ruimteschip en het achtergrondgeluid van de scanner als het motorgeluid van dat ruimteschip. Laten we twee voorbeelden doen met de koptelefoons voordat we naar binnen gaan. Het gebruik van de mockscanner wordt stap voor stap geïntegreerd.

Eerst gaat het kind op het bed van de mock-scanner zitten, terwijl video-instructies voor de experimentele taken op het scherm worden getoond. Omdat niet alle kinderen bekend zijn met computers, kunt u het kind tijdens de experimentele taak uitdraaien van de screenshots laten zien. Om er zeker van te zijn dat het kind de instructies begrijpt terwijl het op het bed van de mock-scanner zit, begint het kind met het oplossen van de eerste paar voorbeelden van de experimentele taak.

Met hulp van het onderzoeksteam, nadat er ondersteuning is geboden en de eerste paar voorbeelden van de experimentele taak zijn opgelost, worden de volgende trainingsitems in realtime gepresenteerd, overeenkomstig met de presentatiesnelheid van het eigenlijke FMRI-experiment. De belasting wordt vervolgens verhoogd door een cd met opgenomen achtergrondruis van de scanner in te schakelen en een koptelefoon op het hoofd van het kind te plaatsen.

Ten slotte voert het kind de experimentele taak uit in de mockscanner, inclusief het afspelen van scannergeluiden en achtergrondruis, waarbij indien nodig een koptelefoon wordt gedragen. Tijdens het eigenlijke fMRI-experiment: als er meer dan één responstool wordt gebruikt, zoals een knop in elke hand, zorg er dan voor dat duidelijk is welke responstool bij welk antwoord hoort, omdat een kind mogelijk het verschil tussen links en rechts niet kent.

Druk in plaats van de instructies op de rechterknop. De instructies zijn gewijzigd naar het indrukken van de apenknop. Bent u er klaar voor?

Voordat men overgaat naar het fMRI-experiment, bevestigt het onderzoeksteam dat de experimentele taken worden begrepen door de prestaties van het kind te observeren. Indien de trainingsitems zonder problemen konden worden voltooid, gaat het onderzoeksteam door naar de volgende stap.

Indien dit niet het geval is, herhaal dan de instructies en trainingsonderdelen om de voltooiing van de experimentele taak te stimuleren. Een traditionele stickerschema kan tijdens de training worden gebruikt, terwijl het kind later het experiment in de MR-scanner uitvoert. Dat is heel goed gedaan.

Er wordt gebruikgemaakt van een virtuele stickerkaart, gebaseerd op het kinderspel Ganzenbord, waarbij de deelnemers verschillende spelletjes moeten voltooien om de weg naar huis te vinden. De virtuele stickerkaart beloont het kind en geeft het onderzoeksteam tegelijkertijd tijd na elke experimentele run. Gebruik de trainingssessie ter voorbereiding op de volgende run om het kind te leren dat een zachte druk met de hand op het been tijdens de neuroimaging-sessie aangeeft dat het hoofd te veel beweegt.

Dit signaal kan later tijdens het eigenlijke fMRI-experiment worden gebruikt als een manier voor de begeleider om na de training met het kind te communiceren. Een korte pauze wordt aanbevolen. Deze pauze kan worden gebruikt om een dobbelspel met het kind te spelen.

De uitkomst van het dobbelspel kan worden gebruikt om de volgorde van de experimentele taken te randomiseren. Kunt u mij daarnaast de vijf A's laten zien als volgende stap? De belangrijkste regels worden in slechts twee of drie kernpunten aan het kind herhaald.

Om de geheugensbelasting voor jonge kinderen te minimaliseren, is het belangrijk om deze punten gedurende de sessie te herhalen. Houd er rekening mee dat het kind tijdens de training voor het beëindigen van de MR-sessie terughoudend kan worden om aan het experiment deel te nemen. Handel in dat geval onmiddellijk door een pauze aan te bieden en de zorgen van het kind weg te nemen.

Strategieën om een angstig kind te helpen wennen aan de MRI-omgeving kunnen bestaan uit een reeks verschillende spelletjes. Het kind kan bijvoorbeeld door de tunnel van de mock-scanner kruipen. In de mock-scanner en de scanner kan een knuffel worden geplaatst.

Achtergrondruis en de procedure kunnen gelijktijdig worden ervaren terwijl het knuffeldier zich in de mockscanner bevindt. Op dezelfde manier kan het kind een lid van het onderzoeksteam helpen bij het betreden van de mockscanner voordat het kind zelf naar binnen gaat. Laat het kind en de familie tot slot een korte pauze nemen terwijl het onderzoeksteam de MR-scannerruimte inricht en alle apparatuur voorbereidt.

Na de trainingssessie en een korte pauze voor het gezin kan het fMRI-experiment beginnen om de overgang van het kind naar de eigenlijke MRI-ruimte te vergemakkelijken. Het kind wordt begeleid door een onderzoeksmedewerker en mag een ouder en het favoriete knuffeldier van het kind meenemen, mits dit geen ijzerhoudende onderdelen bevat.

Screen het kind op ijzethoudende voorwerpen voordat u met het fMRI-experiment begint. Gebruik een handmetaaldetector of een magneet om de screening op een speelse manier in te leiden. Zeg bijvoorbeeld: "Kijk daar, daar zie je de knopjes."

Daar gaan we heen. Controleer vervolgens de responstools die voor het betreffende experiment worden gebruikt en zorg ervoor dat het kind weet hoe deze gebruikt moeten worden en welke respons bij welke responstool hoort. Controleer bij experimenten met visualisaties de positie van het scherm en de spiegel en zorg ervoor dat het kind het scherm duidelijk kan zien terwijl hij of zij ligt.

Laat het kind een afbeelding zien en vraag wat ze zien voor de auditieve experimenten. Controleer het geluidsvolume door een korte zin aan het kind af te spelen en vraag het kind om de zin mondeling te herhalen. Ben je klaar om deel te nemen aan ons ruimteschipavontuur?

Zorg ervoor dat iedereen in de MRI-scanruimte gehoorbescherming draagt. Start nu het eigenlijke fMRI-experiment, dat voor jonge kinderen idealiter niet langer dan 45 minuten tot een uur duurt en tussentijdse pauzes bevat. Voorafgaand aan elke experimentele taak worden de video-instructies opnieuw getoond na elke experimentele taak.

De virtuele stickertabel beloont de medewerking van het kind tijdens de uitvoering in de scanner. Het teamlid van het onderzoeksteam in de MRI-ruimte houdt het comfort en de beweging van het kind in de gaten. Hierdoor kan essentiële communicatie en motiverende feedback direct aan het kind worden gegeven.

Hoofdbewegingen van het kind kunnen worden waargenomen door het teamlid van het onderzoek dat aanwezig is in de MRI-ruimte, of door de onderzoeker die de beeldacquisitie buiten de MRI-ruimte monitort. Een zachte druk met de hand tijdens de trainingssessie geeft aan het kind aan dat het te veel beweegt. Een korte pauze tijdens het fMRI-experiment kan het comfort van het kind waarborgen.

De motivatie kan worden behouden door het kind zijn of haar eigen hersenbeeld te tonen. Ten slotte vereist de acquisitie van structurele MRI-beelden dat de deelnemer stil blijft liggen zonder enige experimentele taak uit te voeren. Het kind kan gedurende deze tijd worden vermaakt door een korte film te kijken.

Aanbevolen voorbeelden van geschikte films zijn dierenfilms of documentaires, zodat u weet hoe hij reageert; deze zijn minder geneigd om het lachen te verminderen, wat kan leiden tot hoofdbewegingen tijdens de beeldacquisitie. Houd elke experimentele taak zo kort mogelijk, zodat het kind alert blijft. Aangezien de grootste uitdaging voor veel kinderen is om gedurende een langere periode zeer stil te blijven, is bewezen dat een experimentele taak van maximaal vijf tot zeven minuten haalbaar is voor kinderen van schoolgaande leeftijd of jonger.

De duur van een experimentele run kan echter variëren op basis van experimentele beperkingen of de populatie. Kinderen gaan makkelijker om met bewegingsbeperkingen tijdens de beeldacquisitie. Indien wordt aangegeven dat de tijdens deze tijd gemaakte beelden als cadeau mee naar huis mogen worden genomen, zoals een cd met hersenbeelden van het kind, kan het gebruik van een gestandaardiseerd en kindvriendelijk protocol voor het testen van jonge kinderen de angst van het kind verminderen en de coöperatie, motivatie en prestaties van het kind in de MR-scanner positief beïnvloeden.

Als resultaat worden zowel de datakwaliteit als de algehele ervaring van onze kinderparticipanten en hun families positief beïnvloed door het gebruik van het huidige protocol. We hebben functionele en structurele hersenbeeldvormingsgegevens verkregen bij een groep kinderen in de leeftijd van vier tot zes jaar. Meer dan 95% van alle kinderen was in staat om onze beknopte beeldvormingssessie te voltooien, inclusief de training in de mock-scanner en het FMRI-experiment.

De richtlijnen en procedures in dit protocol zijn ontworpen voor pediatrische neuroimaging-sessies. Het algemene principe en veel van de genoemde hulpmiddelen kunnen echter in bredere zin worden toegepast op pediatrische beeldvormingssessies, zoals de acquisitie van beelden van lichaamsdelen. In het huidige videoverslag hebben we een volledig pediatrisch neuroimaging-protocol gepresenteerd voor gebruik bij wakker zijnde kinderen.

Dit stelt clinici in staat om het gebruik van sedatie of algehele anesthesie bij kinderen die neuro-imaging-procedures ondergaan te verminderen, en hopelijk zal dit het gebruik van EMRI vergroten. In onderzoekstudies met een jongere leeftijdsgroep hebben we algemene testrichtlijnen evenals MRI-specifieke benaderingen geïntegreerd en bieden we clinici en onderzoekers een voorbeeld van hoe pediatrische neuro-imaging-sessies kunnen worden ontworpen en uitgevoerd.

Bij het werken met jonge kinderen is het zeer belangrijk om de gehele procedure als een flexibel proces in te richten. Geef elk kind voldoende tijd om in een eigen, comfortabel tempo te werken. Probeer de researchesessies op een kindvriendelijke en leeftijdsspecifieke manier vorm te geven en streef ernaar het comfort, de geschiktheid en de motivatie van uw onderzoeksdeelnemers en patiënten te maximaliseren. Dat is alles.

Bedankt voor het kijken en veel succes met uw experiment.