Eletrofisiológica medição da atividade cerebral evocados nocivas em neonatos usando uma sonda de Flat-ponta acoplada a Eletroencefalografia
29 de novembro de 2017
Medir a dor em pacientes não-verbal é um desafio. Neste estudo nós combinamos a gravação de EEG com estimulação usando uma sonda plana-dica para detectar atividade cerebral evocado nocivas de forma objetiva.
O objetivo geral dessa medição eletrofisiológica é avaliar objetivamente a nocicepção em recém-nascidos. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo neonatal, como como os pacientes não verbais percebem a dor e como ela difere em resposta a diferentes condições. A principal vantagem dessa técnica é que ela pode ser usada em neonatos nascidos a termo ou prematuros tardios a partir de 34 semanas de idade gestacional.
As implicações dessa técnica se estendem à investigação da dor, pois é a primeira medida objetiva da nocicepção em pacientes não verbais. Geralmente, os indivíduos novos neste método terão dificuldades porque é necessária experiência com EEG. Tivemos a ideia desse método pela primeira vez quando observamos após o parto diferentes respostas de dor em neonatos nascidos espontaneamente em comparação com aqueles nascidos por cesariana eletiva.
Mas também na unidade de terapia intensiva neonatal, os bebês são expostos a muitos procedimentos potencialmente dolorosos. Você não sabe o quanto eles percebem mesmo quando estão sob medicamentos analgésicos. Agora podemos medir objetivamente sua resposta nociva.
Antes de começar, certifique-se de que o bebê esteja quieto e acomodado. O bebê pode estar dormindo, mas o movimento de sucção deve estar ausente durante a gravação por causa de artefatos de movimento. Meça a circunferência da cabeça do recém-nascido com uma fita métrica para definir o tamanho da touca de EEG.
Em seguida, identifique a posição do eletrodo ativo marcando o ponto médio entre o násio e o íon e o ponto médio entre o ponto pré-auricular esquerdo e direito com um lápis marcador cutâneo. Um esquema das posições dos eletrodos é mostrado aqui. Identifique as posições do eletrodo de aterramento na testa direita e do eletrodo de referência sobre a mastóide esquerda.
Limpe os três locais dos eletrodos usando um cotonete embebido em desinfetante de pele. Em seguida, esfregue suavemente os locais dos eletrodos com pasta de preparação de EEG para diminuir a impedância e coloque a tampa de EEG com os eletrodos presos na cabeça do recém-nascido. Em seguida, use uma seringa com uma agulha de plástico curta para injetar gel condutor de EEG nos eletrodos para otimizar o contato entre os eletrodos e o couro cabeludo.
Em seguida, para garantir que a impedância esteja abaixo de 50 quilo ohms, conecte um medidor de impedância aos eletrodos e ajuste-o abaixo de 50 quilo ohms. A luz ficará verde se a impedância estiver abaixo de 50 quilo ohms. Depois disso, conecte os eletrodos ao amplificador.
Posicione uma câmera para gravar as expressões faciais do recém-nascido. Em seguida, conecte a sonda de ponta chata ao dispositivo de gatilho de contato que é fixado ao dispositivo de gravação de EEG. Comece escolhendo um novo arquivo de trabalho.
Defina a taxa de amostragem para 2.000 Hertz. Defina o filtro de corte baixo para uma frequência de um Hertz. Defina o filtro de corte alto para 70 Hertz e o filtro de entalhe para 50 Hertz.
Selecione um nome de estudo para armazenar os dados. Inicie o EEG e a gravação do vídeo. Enquanto a mão direita do recém-nascido é mantida na posição horizontal, registre a atividade de EEG de fundo.
Anote a gravação do EEG manualmente para registrar períodos em que nenhum estímulo é aplicado e o bebê está descansando. Quando o EEG de fundo estiver estável, administre a quantidade necessária de estímulos de sonda de ponta plana na mão direita do recém-nascido. Tenha cuidado para usar a sonda de ponta plana perpendicularmente à mão do recém-nascido para que a ponta não dobre e a força correta seja aplicada.
Quando a sonda de ponta chata atinge a força nominal na pele, um sinal de disparo é gerado pelo dispositivo de disparo de contato. Este sinal é enviado para o computador marcando a gravação do EEG com a marca de gatilho. Depois que os estímulos forem administrados, pare todas as gravações e documente os detalhes da configuração experimental.
Depois de retirar os eletrodos na cabeça do bebê, limpe o couro cabeludo com uma toalha molhada para remover quaisquer resíduos. Um estímulo de sonda de ponta plana de 32 milinewtons foi aplicado na mão direita de um paciente. A região sombreada mostra a janela de tempo de interesse que ocorre 200 a 500 milissegundos após o estímulo.
Após um único estímulo, a resposta evocada nociva é visível aproximadamente 300 milissegundos após o início do estímulo. O pico principal em 250 milissegundos é indicado com uma seta. Este traço demonstra a resposta média de 50 estímulos aplicados com uma força de 32 milinewtons ao mesmo paciente.
Observe que o potencial evocado nocivo é mais claro se mais estímulos forem aplicados. A filtragem lenhosa pode ser usada para ajustar uma ligeira variabilidade na latência de resposta. O modelo predefinido mostrado em vermelho é projetado no EEG para calcular a magnitude da resposta evocada nociva.
Uma vez dominada, essa técnica pode ser feita em 15 minutos se for executada corretamente. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de esperar para aplicar os estímulos até que o bebê esteja calmo. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como medir objetivamente a nocicepção à beira do leito.
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Visão Geral
Este estudo tem como objetivo avaliar objetivamente a nocicepção em pacientes não verbais, especificamente recém-nascidos, utilizando gravações de EEG combinadas com estimulação nociva. Este método fornece informações sobre como esses pacientes percebem a dor sob diferentes condições.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Percepção da dor
- Eletrfisiologia
Contexto
- Medir a dor em pacientes não verbais é desafiador.
- Compreender as respostas à dor em neonatos é fundamental para o cuidado neonatal.
- A técnica pode ser aplicada a neonatos nascidos a termo ou pré-termo tardio.
- Observações anteriores indicaram diferentes respostas à dor com base nos métodos de parto.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver uma medida objetiva da nocicepção em pacientes não verbais.
- Investigar como a percepção da dor difere em diversas condições.
- Aprimorar a compreensão das respostas à dor em recém-nascidos.
Métodos Utilizados
- Gravação de EEG para medir a atividade cerebral.
- Estimulação utilizando uma sonda de ponta plana para provocar respostas nociceptivas.
- Aplicação do método a partir da 34ª semana de idade gestacional.
- Comparação das respostas à dor em diferentes cenários de parto neonatal.
Resultados Principais
- O método fornece a primeira medição objetiva da nocicepção em pacientes não verbais.
- Foram observadas diferentes respostas à dor em neonatos com base no método de parto.
- A técnica é aplicável a uma ampla gama de pacientes neonatais.
- É necessária experiência com EEG para uma implementação eficaz.
Conclusões
- Essa técnica representa um avanço significativo na avaliação da dor em pacientes não verbais.
- Abre caminhos para pesquisas adicionais sobre a percepção da dor em neonatos.
- Compreender a nocicepção pode melhorar as práticas de cuidados neonatais.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A mensuração objetiva da nocicepção em pacientes neonatais não verbais preenche uma lacuna crítica no desenvolvimento pré-clínico de analgésicos, permitindo a avaliação direta do processamento central da dor sem depender de indicadores comportamentais. Essa abordagem eletrofisiológica auxilia na redução de riscos mecanicistas de candidatos a analgésicos ao fornecer biomarcadores quantificáveis e reprodutíveis da atividade cerebral induzida por estímulos nocivos. Aplicável a partir de 34 semanas de idade gestacional, o método facilita a continuidade translacional precoce na validação de modelos de dor neonatal e na triagem da eficácia analgésica.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas mediante a medição de respostas nociceptivas corticais como indicador direto do envolvimento das vias centrais da dor.
- Valor Operacional: Fornece potenciais evocados nocivos padronizados e reproduzíveis por meio da estimulação com sonda de ponta plana, reduzindo a variabilidade em ensaios de validação de alvos.
- Valor Preditivo: Apoia a identificação de compostos líderes ao permitir comparação objetiva da eficácia analgésica entre diferentes substâncias por meio de métricas consistentes de nocicepção baseadas em EEG.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Prontidão para ensaio: Gera medidas quantitativas de variáveis dependentes (por exemplo, amplitude de pico aos 300 ms após o estímulo), permitindo a caracterização da resposta dose-dependente de candidatos analgésicos.
- Reprodutibilidade: Exige impedância abaixo de 50 kΩ e parâmetros de estímulo fixos (força de 32 mN, aplicação perpendicular) para garantir a aquisição consistente do sinal entre as sessões.
- Escalabilidade: A conclusão do protocolo em aproximadamente 15 minutos por sessão favorece a prontidão para triagem em alta escala quando integrada a sistemas automatizados de entrega de estímulos e aquisição de EEG.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Sistema Relevante para Doenças: Modela a nocicepção neonatal humana em bebês com idade gestacional ≥34 semanas, oferecendo fidelidade translacional para o desenvolvimento de analgésicos perinatais.
- Continuidade Pré-clínica: Permite a avaliação longitudinal da trajetória nociceptiva, desde a descoberta até a validação pré-clínica, por meio do acompanhamento da maturação dos potenciais evocados.
- Avanço Ajustado ao Risco: Métricas objetivas de nocicepção orientam decisões de prosseguimento ou interrupção ao reduzir a dependência de indicadores fisiológicos ou comportamentais indiretos de dor, com limitações conhecidas em modelos não verbais.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O método insere-se na continuidade entre a descoberta inicial e a pré-clínica, servindo como uma ferramenta de biologia de descoberta para confirmação do engajamento do alvo e como uma ponte translacional para avaliação da eficácia analgésica em sistemas relevantes para neonatos.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses sobre alvos analgésicos mediante a medição de respostas corticais evocadas por estímulos nocivos como biomarcador funcional da modulação da via.
- Triagem: Fornece saídas quantitativas padronizadas de EEG (por exemplo, magnitude do potencial evocado por meio de projeção de modelo), permitindo a comparação de compostos e o avanço de "hit" para "lead".
- Análises: Requer janelas analíticas pré-definidas sincronizadas no tempo (200–500 ms após o estímulo) e filtragem Woody para ajuste de latência, garantindo leituras quantitativas consistentes.
- Pesquisa Translacional: Conecta-se à continuidade pré-clínica por meio de aplicabilidade alinhada à idade gestacional, permitindo a extrapolação dos efeitos analgésicos de modelos neonatais para a avaliação clínica da dor.
- Reutilização Corporativa: Estabelece uma plataforma eletrofisiológica reutilizável para avaliação da nocicepção em diferentes classes de analgésicos, reduzindo o desenvolvimento redundante de ensaios em programas de dor neonatal.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Oferece desvio de risco mecanicista ao isolar o processamento nociceptivo central de variáveis periféricas ou comportamentais confundidoras na avaliação da dor.
- Valor Operacional: Garante reprodutibilidade por meio da entrega padronizada de estímulos (sonda de ponta plana, gatilho de contato) e pré-processamento de EEG (impedância <50 kΩ, injeção de gel, preparo do local).
- Valor Estratégico: Melhora a eficiência do capital ao permitir decisões objetivas precoces de prosseguir/não prosseguir com candidatos a analgésicos com base no envolvimento do sistema nervoso central.
- Impacto na Carteira: Apoia a priorização ajustada ao risco ao quantificar a eficácia da modulação do alvo em um sistema de nocicepção neonatal relevante para a doença.
Considerações sobre a Implementação
- Exige experiência na colocação de eletrodos de EEG, monitoramento de impedância e mitigação de artefatos de sinal neonatal (por exemplo, exclusão de movimentos de sucção).
- Depende de um amplificador de EEG capaz de amostragem a 2000 Hz, faixa de passagem de 1–70 Hz e filtragem rejeita-banda de 50 Hz, conforme especificado no protocolo.
- Requer padronização entre equipes na aplicação do estímulo (probeta de ponta plana perpendicular a 32 mN) e sincronização do gatilho com a aquisição de EEG.
- Considerações para adaptação incluem ajustar a intensidade do estímulo conforme a espessura da pele dependente da idade, mantendo a detectabilidade dos potenciais evocados nociceptivos.
- Limitação prática: artefatos de movimento provocados pela atividade do lactente exigem estado tranquilo ou de sono durante a gravação, o que limita a produtividade em neonatos agitados.
