Pomiar aktywności mózgu wywołanej bólem u noworodków za pomocą sondy z płaską końcówką sprzężoną z EEG

Wszystkie procedury z udziałem ludzi zostały przeprowadzone zgodnie z instytucjonalnymi, krajowymi i międzynarodowymi wytycznymi dotyczącymi dobra ludzi i zostały sprawdzone przez lokalną komisję rewizyjną instytucji.

1. Przygotowanie

1. Upewnij się, że dziecko jest usadowione. Powinien być cichy i spokojny, bez ruchów zasysających podczas nagrywania z powodu artefaktów ruchu. Dziecko może spać.
2. Zmierz obwód głowy noworodka za pomocą taśmy mierniczej, aby określić rozmiar czepka do elektroencefalografii (EEG).
3. Zidentyfikuj pozycję elektrody aktywnej: Cz / pozycję wierzchołka, zaznaczając punkt środkowy między nasionem a inionem oraz punkt środkowy między lewym i prawym punktem przedusznym za pomocą ołówka markera do skóry. Aby zapoznać się z pozycjonowaniem elektrod, patrz również rysunek 1.
4. Określ położenie elektrody uziemiającej: prawe czoło (Fp2) i elektrody odniesienia: lewy wyrostek sutkowaty (A1).
5. Oczyść miejsca elektrod (Cz, Fp2 i A1) środkiem dezynfekującym za pomocą bawełnianego wacika. W przypadku dużej ilości włosów należy je rozdzielić, aby uwidocznić skórę głowy.
6. Delikatnie wyszoruj miejsca elektrod pastą przygotowującą EEG za pomocą bawełnianego wacika, aby obniżyć impedancję.
7. Umieść czepek EEG z elektrodami przymocowanymi do głowy noworodka.
8. Wstrzyknij przewodzący żel EEG do elektrod za pomocą strzykawki z krótką plastikową igłą, aby zoptymalizować kontakt między elektrodami a skórą głowy.
9. Wyreguluj elektrody, aż impedancja spadnie poniżej 50 kΩ zgodnie z zaleceniami producenta i opublikowanymi wytycznymi.
10. Ustaw kamerę, aby nagrywać mimikę twarzy noworodka.
11. Podłącz sondę z płaską końcówką do wyzwalacza kontaktowego, który jest przymocowany do urządzenia rejestrującego EEG. Gdy sonda z płaską końcówką osiągnie siłę nominalną działającą na skórę, wyzwalacz kontaktowy generuje sygnał wyzwalający. Sygnał ten jest wysyłany do komputera, który oznacza zapis EEG znakiem wyzwalającym.

2. Pomiar

1. Należy wybrać nazwę badania, w którym mają być przechowywane dane.
2. Dodaj filtry pasmowoprzepustowe online:
   1. Filtry wyświetlania:
      Filtr dolnego odcięcia: Częstotliwość: 1 Hz
      Filtr wysokiego odcięcia: Częstotliwość: 70 Hz
      Filtr wycinający: 50 Hz
      Częstotliwość próbkowania: 2000 Hz
3. Rozpocznij zapis EEG i wideo.
4. Trzymaj prawą rękę noworodka w pozycji poziomej. Bodziec może być również zastosowany w innym miejscu, np. na stopie, co spowoduje dłuższe opóźnienie niż w przypadku ręki, szczegóły patrz 3.7.
5. Po pierwsze, rejestruj aktywność EEG w tle. Trzymając noworodka za rękę, ręcznie dodaj adnotacje do zapisu EEG, aby zarejestrować okresy, w których nie stosuje się żadnych bodźców, a niemowlę odpoczywa.
6. Przeprowadź wymaganą ilość bodźców z płaską końcówką sondy zgodnie z projektem badania na prawej ręce noworodka. W naszym eksperymentalnym projekcie ustaw liczbę bodźców z płaską końcówką sondy na 50. Uważaj, aby używać sondy z płaską końcówką prostopadle do dłoni noworodka, aby końcówka się nie zginała i przyłożona była odpowiednia siła. Wykonaj bodźce sondy z płaską końcówką, stosując co najmniej 2 do 3 s interwału między bodźcami (ISI), aby uniknąć sumowania.
7. Zatrzymaj wszystkie nagrania.
8. Udokumentuj szczegóły ustawień eksperymentalnych.

3. Analiza danych

1. Filtruj surowe dane EEG w trybie offline za pomocą filtra górnoprzepustowego przy 1 Hz i filtra dolnoprzepustowego przy 30 Hz.
2. Segmentuj dane w epokach trwających 1 500 ms (od 500 ms przed do 1 000 ms po wystąpieniu bodźca).
3. Wykonaj korektę linii bazowej do interwału przed bodźcem.
4. Ręcznie odrzuć epoki EEG zawierające artefakty, takie jak artefakty ruchu i szum, po oględzinach.
5. Uśrednij epoki EEG (osobno dla tła i odpowiedzi na bodziec).
6. Woody filtruje dane z maksymalnym jitterem ± 50 ms w oknie czasowym 0 - 1,000 ms po rozpoczęciu bodźca. Pozwala to na różnice w opóźnieniach między niemowlętami. Zrób to osobno dla tła i reakcji bodźca.
7. Rzutuj szablon aktywności mózgu wywołanej szkodliwością na dane, aby ustalić wielkość reakcji wywołanej szkodliwością w każdym indywidualnym badaniu. Szablon opisuje charakterystyczny przebieg reakcji wywołanej szkodliwością, a wielkość odzwierciedla ilość tej szkodliwie wywołanej odpowiedzi w ramach indywidualnego badania.
   nuta: Okno czasowe, w którym wyświetlany jest szablon, zależy od wieku niemowlęcia i pozycji bodźca. Jeśli bodźce są przykładane do ręki, to interesujące okno czasowe wynosi 200 - 500 ms po bodźcu. Jeśli bodźce są przykładane do stopy, to interesujące nas okno czasowe wynosi 400 - 700 ms po bodźcu. Należy pamiętać, że ten szablon został zatwierdzony tylko dla niemowląt w okresie od 34 do 43 tygodnia ciąży.
8. Sprawdź, czy wielkość aktywności mózgu wywołanej szkodliwością obliczona przy użyciu szablonu jest znacznie wyższa po bodźcu w porównaniu z EEG w tle.
9. Następnie przeanalizuj behawioralny wyraz twarzy (kamera jest połączona z zapisem EEG) za pomocą systemu kodowania twarzy noworodka.

Rysunek 1: Schematyczne przedstawienie pozycjonowania elektrod za pomocą zmodyfikowanego międzynarodowego systemu umieszczania elektrod 10/20.