Przedstawiono kilka ważnych punktów dotyczących uzyskiwania wysokiej jakości wiarygodnych wizualnych potencjałów wywołanych (VEP) u noworodków, przy jednoczesnym zminimalizowaniu zmienności i ryzyka mylących prognoz.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Jak uzyskać wiarygodne potencjały wzrokowe związane ze zdarzeniami u noworodków
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Niniejsze badanie omawia charakterystykę potencjałów wzrokowych związanych ze zdarzeniami (VEPs) i nakreśla metodologiczne kroki w celu uzyskania wiarygodnych pomiarów u noworodków. Uzyskanie wysokiej jakości, wiarygodnych VEP ma kluczowe znaczenie dla wczesnego wykrywania nieprawidłowego rozwoju ośrodkowego układu nerwowego u zagrożonych noworodków oraz dla wdrożenia skutecznych wczesnych interwencji. Zalecenia opierają się na poprzednim badaniu, które wykazało, że gdy wiek pokoncepcyjny, fazy snu zidentyfikowane przez polisomnografię i diody elektroluminescencyjne (LED) jako źródło światła są kontrolowane, nie są wymagane więcej niż 4 powtórzenia średnich VEP, aby uzyskać powtarzalne zapisy, zmienność zmniejsza się i można uzyskać wiarygodne VEP. Kontrolując te źródła zmienności i stosując analizy statystyczne, byliśmy w stanie jasno i wiarygodnie zidentyfikować amplitudę i opóźnienie trzech głównych składników (NII, PII i NIII) obecnych u 100% noworodków (n = 20) podczas aktywnego snu. Rejestrowanie VEP w stanach czuwania, spokojnego snu i snu przejściowego nie jest zalecane, ponieważ morfologia VEP może się znacznie różnić w zależności od średniej, co prowadzi do ryzyka mylących rokowań klinicznych. Co więcej, łatwiej jest uzyskać VEP podczas aktywnego snu, ponieważ stan ten można jasno i wiarygodnie zidentyfikować na tym etapie rozwoju, cykle snu są na tyle krótkie, że pozwalają na wykonanie pomiarów w rozsądnym czasie, a metoda nie wymaga nowego i drogiego sprzętu.
Wprowadzenie
Wczesne wykrycie nieprawidłowego rozwoju ośrodkowego układu nerwowego u zagrożonych noworodków jest kluczowe dla powodzenia wczesnych interwencji1,2. Potencjały wzrokowe związane ze zdarzeniami (VEP) stanowią użyteczny sposób oceny stanu kory wzrokowej, ponieważ nie wymagają współpracy pacjenta, co nie jest możliwe w pierwszym miesiącu życia, są obiektywne i wrażliwe na strukturalne i funkcjonalne uszkodzenia mózgu3,4.
Chociaż, niektóre badania noworodków wykazały, że normalne reakcje wywołane wzrokowo wskazują na odpowiednie dojrzewanie neuronalne kory mózgowej4,5, i że często badano to u noworodków w celu oceny rozwoju neurologicznego i identyfikacji nieprawidłowego rozwoju ścieżek wzrokowych4,5, kliniczne zastosowanie VEP było ograniczone przez zmienność obserwowaną w ich morfologii4,5,6,7. Dlatego ważne jest, aby uzyskać lepszą, bardziej wiarygodną charakterystykę VEP u noworodków.
Jedną z przyczyn zmienności morfologii VEP jest to, że wcześniejsze badania dotyczyły wcześniaków i starszych dzieci (powyżej jednego miesiąca)8,9,10. Jednak najważniejszym źródłem jest brak uwagi poświęcanej stanowi behawioralnemu niemowląt podczas rejestrowania VEPs; mianowicie sen przebudzony, cichy (QS), aktywny (AS) lub przejściowy. QS i AS albo nie były analizowane oddzielnie5,11,12, albo badania opierały się wyłącznie na obserwacji behawioralnej bez użycia polisomnografii do identyfikacji stanów7,8. Przemiana Tracégo, która składa się z wybuchów o dużej amplitudzie powolnej aktywności na przemian z interwałami między rozbłyskami o minimalnych amplitudach, występuje w QS, ale nie została uwzględniona przy uśrednianiu VEPs. Niektóre badania z udziałem noworodków mierzyły VEP poprzez nagrywanie podczas czuwania13,14, ale na tym etapie rozwoju okresy czuwania są krótkie, a noworodki zwykle płaczą lub poruszają się, co utrudnia uzyskanie wysokiej jakości, wiarygodnych nagrań.
Niewiele badań używało diod elektroluminescencyjnych (LED) googles6,9 do wywoływania VEPs, chociaż to źródło światła generuje bardziej spójne nagrania niż zwykłe stroboskopowe błyski białego światła11,14,15, które są mniej niezawodne. Uzyskanie powtarzalnych VEP u tego samego noworodka jest niezbędne do użytku klinicznego4, ale inną przyczyną zmienności jest niska odtwarzalność morfologii VEP, prawdopodobnie z powodu braku kontroli stanów fizjologicznych i bodźców używanych do wywoływania VEPs. Biorąc pod uwagę te warunki, duża zmienność morfologii VEP nie jest zaskakująca.
Poprzednie badanie przeprowadzone na 20 zdrowych, donoszonych noworodkach, które uwzględniało kilka źródeł zmienności: wiek pokoncepcyjny, polisomnograficznie zidentyfikowane stany snu, gogle LED do wywoływania VEP oraz pomiary odtwarzalności między dwoma średnimi VEP wykazały, że jaśniejszą, bardziej wiarygodną morfologię VEP można uzyskać podczas aktywnego snu. Podczas tej fazy snu wszystkie niemowlęta generowały wyraźne VEP z wyższymi korelacjami między dwiema średnimi niż w QS. Ponadto do uzyskania odtwarzalności wymagana była mniejsza liczba średnich VEP16.
Biorąc pod uwagę kliniczną przydatność badań VEP do oceny, tak wcześnie jak to możliwe, integralności ścieżek wzrokowych, to badanie proponuje szereg kroków metodologicznych mających na celu uzyskanie wiarygodnych VEP u wcześniaków i starszych noworodków, przy użyciu gogli LED podczas AS jednoznacznie zdefiniowanych przez jednoczesną polisomnografię.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
1. Przygotowanie noworodków
UWAGA: Procedura jest nieszkodliwa i bezbolesna, więc nie ma przeciwwskazań do oceny noworodków urodzonych o czasie i wcześniaków, gdy są już stabilne klinicznie.
- Należy zapewnić dwuipółgodzinny post i czuwanie przed rozpoczęciem badania u noworodków w wieku powyżej 40 tygodni po poczęciu.
- Upewnij się, że głowa dziecka została umyta neutralnym mydłem dzień przed badaniem. Dzięki temu jego włosy będą czyste i suche. Nie stosuj odżywek.
- Pozwól matce rozpocząć karmienie noworodka na 30 minut przed rozpoczęciem badania. Pozwól mu beknąć i rozpocznij sen zawinięty w pościel. Dzięki temu będzie spał łatwo i spontanicznie.
- Dokładnie umyj ręce przed kontaktem z noworodkiem.
- Używaj masek sanitarnych.
- Delikatnie przetrzyj skórę głowy noworodka wacikiem lub gazą nasączoną alkoholem, aby usunąć resztki brudu i powierzchownego tłuszczu, zanim noworodek zaśnie.
- Zmierz odległość między nasionami i inionami oraz między oboma jamami przedusznymi. Oblicz 10% i 20%, aby zapewnić prawidłowe rozmieszczenie elektrod czaszkowych zgodnie z międzynarodowym systemem umieszczania elektrod 10-20.
- Przykryj całą głowę noworodka rurkową elastyczną siatką w celu prawidłowego zamocowania elektroencefalografii (EEG) i elektrod VEP. Pozostaw twarz całkowicie wolną i odsłoniętą, jak pokazano na Rysunek 1.
- Zaznacz na siatce położenie elektrod powierzchniowych.
- Użyj wacika, aby idealnie oddzielić włosy noworodka w miejscach, w których zostanie umieszczona każda elektroda, i delikatnie przetrzyj skórę żelem ściernym do badań neurofizjologicznych.
nuta: Zmień termin badania, jeśli noworodek potrzebuje więcej niż 2 godziny, aby zasnąć.
2. Rozmieszczenie elektrod powierzchniowych do rejestracji snu EEG i VEP
UWAGA: Zanim zaczniesz, ustaw wartości filtrów częstotliwości instrumentu, korzystając ze specyfikacji w Tabeli 1. Zaleca się podłączenie wszystkich elektrod do aparatów EEG i VEP przed umieszczeniem ich u noworodka.
- Umieść czujnik elastycznej opaski na klatce piersiowej dziecka, aby rejestrować rozszerzanie oddechowe klatki piersiowej.
- Umieść poszczególne powierzchniowe elektrody dyskowe (standardowe elektrody srebrno-chlorkowe lub elektrody ze złotym krążkiem) za pomocą pasty przewodzącej przez siatkę, aby zamocować je w miejscach czaszki ustalonych przez międzynarodowy system 10-20 EEG, przystosowany dla noworodków.
- Zlokalizuj elektrody czaszkowe do EEG na przewodach F3, F4, C3, C4, O1 i O2 lub przynajmniej C3 i C4, zwanych połączonymi płatkami uszu, aby zidentyfikować etapy snu noworodka.
- Przymocuj powierzchniowe elektrody krążkowe do skóry za pomocą medycznej taśmy klejącej. Aby rejestrować ruchy gałek ocznych (EOG), umieść jedną elektrodę 1 cm powyżej zewnętrznej kanty lewego oka i umieść kolejną 1 cm poniżej zewnętrznej kantyli prawego oka, zwanych również połączonymi płatkami uszu.
- Podobnie przymocuj elektrody do rejestracji elektromiogramu powierzchniowego (EMG) po obu stronach podbródka, odniesione do siebie.
- Użyj dwóch kanałów sprzętu VEP z następującymi przewodami: Oz (-) vs. Fz (+) i Oz (-) vs. A1 (+); elektroda masowa powinna być umieszczona na prawym wyrostku sutkowatym.
- Ustaw czas analizy dla rejestracji VEP w 600 ms.
UWAGA: Tabela 1 przedstawia ustawienia filtrów używanych do rejestrowania EEG i VEP podczas snu. - Nie rozpoczynaj nagrywania VEP, dopóki wartości impedancji nie spadną poniżej 5 kΩ.
3. Nagrywanie snu
UWAGA: VEPs są uzyskiwane, gdy noworodek śpi w szpitalnym łóżeczku; fazy snu są monitorowane jednocześnie za pomocą polisomnografii17,18.
- Przedłuż zapis EEG o 60-90 minut lub do momentu zidentyfikowania ZZSK, aby ocenić aktywny (AS) i cichy sen (QS) u noworodków.
- Rozpocznij zapis EEG, uważnie obserwując charakterystykę snu noworodka, aby określić aktywną fazę snu, podczas której będą rejestrowane VEPs.
- Zidentyfikuj fazy snu noworodków zgodnie z kryteriami podsumowanymi w Tabeli 2.
4. Nagrywanie VEP
UWAGA: VEP są rejestrowane zgodnie z ustalonymi standardami19,20.
- Pozwól na jedną minutę zapisu EEG bez stymulacji wizualnej, gdy noworodek zaczyna dobrze zdefiniowany aktywny sen.
- Zastosuj jednooczną stymulację światłem przez ręczne gogle z matrycą LED trzymaną ręcznie 2 cm bezpośrednio nad oczami każdego noworodka.
- Należy obserwować, czy niemowlę ma zamknięte oczy podczas rejestracji VEP w AS i zanotować, czy tak się nie dzieje.
- Rozpocznij uśrednianie VEP w urządzeniu, prezentując od 20 do 40 bodźców świetlnych, których odpowiadające im nagrania są uśredniane w celu uzyskania krzywej średniej lub odpowiedzi wywołanej.
- Obserwuj odtwarzalność zarejestrowanych średnich. Zalecane są co najmniej dwa powtarzalne potencjały wywołane.
- Wizualnie rozpoznaj komponent PII VEP podczas nagrywania, ponieważ ten szczyt jest uważany za typowy dla VEP noworodków. Zidentyfikuj składnik PII jako maksymalny dodatni szczyt między 120 a 300 ms, poprzedzony falą ujemną (NII), po której następuje maksymalna ujemność między 200 a 400 ms, zwany również NIII.
- Zatrzymaj uśrednianie VEP, jeśli noworodek nadmiernie się rusza, budzi się lub przechodzi w inną fazę snu, inną niż ZZSK. Odnów nagranie po ponownym ustanowieniu stopnia AS.
nuta: Ten punkt jest krytyczny, ponieważ VEP uzyskane podczas QS lub snu przejściowego są mniej wiarygodne niż w AS. - Zakończ rejestrację po osiągnięciu 2 średnich z powtarzalnym VEP lub gdy 6 średnich wystąpi bez rozpoznawalnego VEP. W tym drugim przypadku należy wziąć pod uwagę, że wynikiem jest brak powtarzalnej odpowiedzi.
5. Przegląd i analiza VEPs
UWAGA: Rysunek 2 pokazuje główne składniki noworodków VEP i ich wymiary.
- Oceń odtwarzalność VEP na podstawie podobnego wyglądu i pomiarów między dwiema uśrednionymi krzywymi.
UWAGA: Niektóre systemy rejestracji VEP oferują miarę korelacji między dwiema średnimi. - Zmierz bezwzględne opóźnienia fal NII, PII i NIII za pomocą kursorów urządzenia. Opóźnienie bezwzględne to czas w ms, jaki upłynął od początku stymulacji do maksymalnego lub minimalnego szczytu każdego składnika.
- Oblicz opóźnienia międzyszczytowe w ms, w tym różnice między bezwzględnymi opóźnieniami PII-NII, NII-NIII i PII-NIII.
- Zmierz amplitudy międzyszczytowe w μV dla składowych NII-PII i PII-NIII.
- Porównaj uzyskane wartości opóźnienia i amplitudy z normalnymi lub oczekiwanymi wartościami oszacowanymi dla populacji zdrowych noworodków w podobnym wieku.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Aby wykryć odpowiednie dojrzewanie funkcji drogi wzrokowej, niezbędne jest uzyskanie komponentu PII w badaniu VEP, który można zaobserwować zarówno u niemowląt urodzonych w terminie, jak i przedwcześnie. Jednoczesna rejestracja VEP wraz z polisomnografią podczas AS pozwala na uzyskanie typowych wyników VEP.
Niezawodne badania VEP wymagają uzyskania powtarzalnych średnich przebiegów fal, które są niezbędne do zastosowań kliniczny...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Trzy składowe reakcji wywołanych wzrokowo (NII, PII i NIII) scharakteryzowano u zdrowych, donoszonych noworodków podczas stymulacji za pomocą gogli LED i zarejestrowano podczas poligraficznie zidentyfikowanych stanów snu. Zaobserwowana morfologia VEP jest zgodna z poprzednimi wynikami zgłoszonymi dla mniejszej liczby noworodków11,15. Charakterystykę odpowiedzi VEP uzyskano poprzez rejestrację 20 zdrowych, donoszonych noworodków w podobnym wieku po poczęciu
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Inżynier Héctor Belmont, dr Mónica Carlier, dr Yuria Cruz i dr María Elena Juárez współpracowali przy zbieraniu danych. Autorzy dziękują Paulowi Kerseyowi za zrewidowanie użycia języka angielskiego. Projekt został częściowo sfinansowany z grantu PAPIIT w latach 2009/7 oraz grantu CONACYT (National Council for Science and Technology, Meksyk) 4971.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Cyfrowy elektroencefalograf | Neuronic Mexicana, SA | Medicid 3E | Zapis elektroencefalogramu snu |
| Sprzęt do potencjałów wywołanych | Neuronic Mexicana, SA Neuronic PE | (N_N-SW-2.0)Wizualny | zapis potencjałów wywołanych |
| Nuprep Gel | WEAVER i spółka | Żel ścierny do przygotowania skóry (114 g) | |
| Pasta przewodząca Ten20 | WEAVER and Company | Pasta do elektrod neurodiagnostycznych (228 g) | |
| Bandaż z elastycznej siatki | rurkowej Le Roy | Mocowanie elektrod powierzchniowych czaszki, rozmiar 4 lub mały |
Bibliografia
- Harmony, T., et al. Longitudinal study of children with perinatal brain damage in whom early neurohabilitation was applied: Preliminary report. Neuroscience Letter. 12 (611), 59-67 (2016).
- Spittle, A., Orton, J., Anderson, P. J., Boyd, R., Doyle, L. W. Early developmental intervention programs provided post hospital discharge to prevent motor and cognitive impairment in preterm infants. Cochrane Database System Review. 24 (11), CD005495(2015).
- Huang, X., et al. Volume Changes and Correlation with Visual Evoked Potential in Patients with Optic Neuritis: A Voxel-Based Morphometry Study. Medical Science Monitor. 22, 1115-1123 (2016).
- McGlone, L., et al. Neonatal Visual Evoked Potentials in Infants Born to Mothers Prescribed Methadone. Pediatrics. 131 (3), 857-863 (2013).
- Cruz, S., Crego, A., Ribeiro, E., Goncalves, O., Sampaio, A. A VEP study in sleeping and awake one-month-old infants and its relation with social behavior. International Journal of Developmental Neuroscience. 41, 37-43 (2015).
- Kato, T., Watanabe, K. Visual evoked potential in the newborn: Does it have predictive value? Seminars in Fetal & Neonatal Medicine. 11, 459-463 (2006).
- Shepherd, A., Saunders, K., McCulloch, D. Effect of sleep state on the flash visual evoked potential. A case study. Documenta Ophthalmologica. 98, 247-256 (2000).
- Mercuri, E., Siebenthal, K., Tutuncuoglu, S., Guzzetta, E., Casaer, P. The Effect of Behavioural States on Visual Evoked Responses in Preterm and Full-Term. Neuropediatrics. 26, 211-213 (1995).
- Taylor, M. J., Menzies, R., MacMillan, L. J., Whyte, H. E. VEPs in normal full-term and premature neonates: longitudinal versus cross-sectional data. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 68, 20-27 (1987).
- Hrbek, A., Karlberg, P., Olsson, T. Development of visual and somatosensory evoked responses in pre-term newborn infants. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 34, 225-232 (1973).
- Benavente, I., Tamargo, P., Tajada, N., Yuste, V., Oliva, M. J. Flash visually evoked potentials in the newborn and their maturation during the first six months of life. Documenta Ophthalmologica. 110, 255-263 (2005).
- Tsuneishi, S., Casaer, P., Fock, J. M., Hirano, S. Establishment of normal values for flash visual evoked potentials (VEPs) in preterm infants: a longitudinal study with special reference to two components of the N1 wave. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 96, 291-299 (1995).
- Roy, M. S., Gosselin, J., Hanna, N., Orquin, J., Chemtob, S. Influence of the state of alertness on the pattern visual evoked potentials (PVEP) in very young infant. Brain & Development. 26, 197-202 (2004).
- Kraemer, M., Abrahamsson, M., Sjostrom, A. The neonatal development of the light flash visual evoked potential. Documenta Ophthalmologica. 99, 21-39 (1999).
- Apkarian, P., Mirmiran, M., Tijssen, R. Effects of Behavioral State on Visual Processing in Neonates. Neuropediatrics. 22, 85-91 (1991).
- Cubero-Rego, L., Corsi-Cabrera, M., Ricardo-Garcell, J., Cruz-Martínez, R., Harmony, T. Visual evoked potentials are similar in polysomnographically defined quiet and active sleep in healthy newborns. International Journal of Developmental Neuroscience. 68, 26-34 (2018).
- Niedermeyer, E., Lopes da Silva, F. H. Normal EEG and Sleep: Preterm and Term Neonates. Niedermeyer's Electroencephalography: Basic Principles, Clinical Applications, and Related. , Wilkins. Lippincott Williams. 154-163 (2011).
- Grigg-Damberger, M. The Visual Scoring of Sleep in Infants 0 to 2 Months of Age. Journal of Clinical Sleep Medicine. 12 (3), 429-445 (2016).
- Niedermeyer, E., Lopes da Silva, F. H. Evoked Potentials in Children and Infants. In Niedermeyer's Electroencephalography: Basic Principles, Clinical Applications, and Related Fields. , Wilkins. Lippincott Williams. 1057-1082 (2011).
- Odom, J. V., et al. ISCEV standard for clinical visual evoked potentials: 2016 update. Documenta Ophthalmologica. 133 (1), 1-11 (2016).
- Pojda-Wilczek, D., Maruszczyk, W., Sirek, S. Flash visual evoked potentials (FVEP) in various stimulation conditions. Documenta Ophthalmologica. 138, 35-42 (2019).
- Tsuneishi, S., Casaer, P. Stepwise decrease in VEP latencies and the process of myelination in the human visual pathway. Brain & Development. 19, 547-551 (1997).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
