Преждевременные ЭЭГ: Мультимодальные Нейрофизиологические протокола

Summary

Это видео объясняет фоне теории неонатальной ЭЭГ и сенсорные реакции, а затем демонстрация их регистрации в отделении интенсивной терапии новорожденных.

Abstract

С момента своего появления в начале 1950-х годов, электроэнцефалография (ЭЭГ) широко используется в отделениях интенсивной терапии новорожденных (NICU) для оценки и мониторинга функции мозга у недоношенных и доношенных новорожденных. Наиболее распространенные признаки того, диагноз эпилепсии, оценки зрелости мозга и восстановления с гипоксически-ишемических событий. ЭЭГ методы записи и понимание сигналов ЭЭГ новорожденных значительно улучшились, но эти успехи были медленно проникают через клинические традиции. Целью данной презентации является приведение теория и практика передовых ЭЭГ для новорожденных единиц.

В теоретической части мы представим анимации для иллюстрации того, как преждевременные мозга приводит к спонтанной ЭЭГ и вызванных деятельностью, оба из которых являются уникальными для этой стадии развития, а также решающее значение для надлежащего созревания мозга. Недавние исследования животных показали, что структурные развит мозгpment четко отражено в начале ЭЭГ. Наиболее важными структурами в этом отношении растущего долго соединений диапазон и переходные структуры коры, плиточный. Сенсорные стимулы недоношенных ребенка будет генерировать ответы, которые видны на одном уровне судебного разбирательства, и они имеют основы в плите-кора взаимодействия. Это приводит неонатальной ЭЭГ легко в смешанной исследования, где ЭЭГ не только запись корковых функций, но и тестирует функцию плите с помощью различных сенсорных модальностей. Наконец, внедрение клинически подходящего плотного массива ЭЭГ шапки, а также усилители способны записывать низких частотах, раскрыли множество деятельность мозга, которые еще не были упущены.

В практической части этого видео мы покажем, как смешанные, плотный массив ЭЭГ исследование проводится в отделении интенсивной терапии новорожденных от преждевременных ребенка в инкубаторе. Видео демонстрирует, подготовка ребенка и инкубатор, применениеЭЭГ шапку, и производительность сенсорной стимуляции.

Protocol

1. Подготовка ребенка и детская кроватка / инкубатор для ЭЭГ исследований

1. Расписание ЭЭГ исследование так, чтобы она не сотрудничает совпадают с другими процедурами отделение интенсивной терапии, такие как анализ крови или УЗИ, так как они могут помешать как ЭЭГ устройств и бдительность состояние ребенка.
2. Начало записи сразу после кормления, так что ребенок, скорее всего, заснуть во время записи ЭЭГ. Это может быть практическое применение все записи электродов до кормления и / или другие процедуры по уходу, так что ЭЭГ может начаться сразу после этого.
3. Убедитесь, что нет ненужных электрических устройств, подключенных к ребенку.
4. Поместите все провода, связанные с ЭЭГ, как далеко друг от друга как можно дальше от других проводов в кроватку. Выключите кровать отопления, если это возможно лечение мудрым.
5. В случае электрических помех, вы можете попытаться определить вмешательство устройства, выключив их (а иногда и отключение от сети один за другимвремя может быть полезно).
6. Убедитесь, что голова ребенка не касается влажных тканей, которые могут увеличить связь помех от внешних источников шума для ребенка.

2. Применение плотных массивов ЭЭГ крышкой

1. Удалить вмешательства воск и масло из головы ребенка, проводя ее с тканью, смоченной разбавленным спиртом или детский шампунь. Оцените визуально размер головы ребенка, чтобы выбрать оптимальный размер ЭЭГ крышкой для того, чтобы убедиться, что крышка плотно сидит на вершине, и что временные электроды находятся на соответствующем уровне выше мочки ушей (пять различных размеров этих крышки доступны в соответствии с очень молодыми недоношенных новорожденных в fullterm).
2. Если это возможно, два человека должны работать вместе, чтобы разместить ЭЭГ крышки, одна забота о шапке, а другой держит голову ребенка и возможной интубации или носовых труб CPAP. Если у пациента есть CPAP, удалите его для 10-20 секунд, что требуется разместить тОн ЭЭГ крышкой. Проведение ремни CPAP носовой заворачивают на ЭЭГ шапку позже.
3. (Необязательно) Если у ребенка есть линия IV в голове, вам необходимо отключить его, и передать его через выход сделал его в шапку (на крышки, используемые в настоящем исследовании). В противном случае, вам нужно будет использовать глава сети и один электрод размещения, который демонстрируется на сайте исследования NEMO (см. http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools.php ).
4. Держите ребенка так, что его / ее лицо направлено на вас. Возьмите крышку в обе руки, и с помощью пальцев, нажмите на середину крышки изнутри, так что центральный (Cz и Pz электродов) сначала прикасаться к коже головы.
5. Раскатайте крышку аккуратно над головой так, что крышка почти сидя в своей окончательной позиции. Наконец, установите крышку симметрично в обоих влево-вправо и передне-заднем направлении. Проверка симметрии, убедившись, тхат электрода Cz находится в центре (слева направо) на линии, соединяющей оба уха. Вытягивая колпачок на лбу, целесообразно держать голову ребенка в место, нажав пальцами на его / ее лбу над глазами.
6. Закрепите ремень подбородка на герметичность, которая держит крышку и на месте, и вместе с тем позволяет неограниченное дыхания. Вы также проверить теперь, что крышка размером является оптимальным. Крышка показано в этом видео может выглядеть немного потерять. Тем не менее, она распространяется также на лоб и затылочную области, и все же это достаточно хорошо, в контакте с кожей головы в centroparietal области. Пять различных размеров эти колпачки доступны в соответствии с очень молодой для недоношенных доношенных новорожденных, а также крышки показано в этом видео будет соответствовать этому ребенку в течение нескольких недель с этого момента.
7. Применение электродов гелем через электрод отверстия с помощью шприца связано с густой гель тупой иглой ("наконечник"). Согнутый наконечник может быть полезным для достижения контактов, которые трудно получить непосредственный доступ. Заполните элементовctrode чашки так, чтобы не гель просачиваться, как это может сформировать мостов с соседними электродами или даже смочить подушку возможно вызывая артефакт. Более вязкий гель формула может быть практичными в этом отношении, и позволяет даже гелеобразования до размещения крышки (см. ссылку 1).
8. Проверка сопротивления и качества сигнала ЭЭГ, а также подготовить кожу головы либо нежный механические трения или с помощью так называемого метода SurePrep при необходимости ^2,3 ( http://www.helsinki.fi/science/eeg/videos/sureprep/ ) . Обратите внимание на качество контакта с кожей одновременно с сопротивлением значения, приведенные в ЭЭГ программного обеспечения, или, глядя на ЭЭГ качества следа. Начни с ведения и землю, а затем подготовить одного полушария в то время, чтобы свести к минимуму перемещение ребенка.
9. Начало регистрации ЭЭГ, когда сопротивление уровни являются приемлемыми, как правило, ниже 15kohms, или когда сигнал действительно выглядит достаточно чистым, без фильтрации. Обратите внимание, что сопротивления часто показыОве в течение долгого времени, чтобы дать несколько минут времени для сопротивления, чтобы успокоиться.

3. Применение полиграфических датчиков

1. Запись тонуса мышц (электромиография, ЭМГ) по препровождающее два EMG электроды под подбородком. Подготовьте кожу мягко до наложения электродов.
2. Запись сердцебиения с помощью двух электродов ЭКГ на груди и на плечах. Плечи вложений может пригодиться, если есть необходимость выявления потенциальных эпилептических движений тела. Подготовьте кожу мягко до наложения электродов.
3. Запись движений глаз (электро-oculogram, EOG), либо с фронтальной ЭЭГ электродов (то никаких дополнительных электродов не требуется), или с отдельных электродов EOG прикреплен вблизи боковой уголки глаз. В самой младшей premies, однако, она может быть иногда необходимо использовать пьезо датчиками на веки (не показаны в этом видео), потому что их сетчатка не может быть поляризованным достаточно для заметного электрического поля. Подготовка СКв нежно до наложения электродов.
4. Монитор дыхания с движениями стретч-чувствительный датчик ремня, который обернут вокруг ствола на животе или груди. Убедитесь, что датчик достаточно прочна, чтобы показать дыхательных движений в записи, и еще достаточно свободна, чтобы позволить неограниченный дыхания. У детей с спонтанного дыхания, особое внимание нужно не сдерживать дыхание движения (см. также http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools.php ).
5. Если клинически необходимо, добавить еще и движение-чувствительный датчик пьезоэлектрический к любой части тела, которые, как ожидается, показывают, необычные движения.
6. Установите ЭЭГ синхронизированных видео камеру так, чтобы ребенок все хорошо видно на рисунке. В определенных частях ЭЭГ исследования, можно остановить внимание на отдельных частях тела, таких как руки или ноги во время их тактильная стимуляция.

4. Запись

1. Во время всего сеанса записи, следить за качеством сигнала, и внести коррективы, если любой сигнал ухудшается. Следуйте ребенка, а также и добавлять аннотации любого события (например, клинических признаков, движения, введения препарата), которые могут представлять интерес в более поздние сообщения ЭЭГ интерпретации.
2. Если артефакты происходят во время записи их устранения и внести исправления в запись немедленно. Многие артефакты может коренным образом повлиять последующего использования ЭЭГ сигнала.
3. Отрегулируйте длину записи индивидуально, так что ЭЭГ исследование включает в себя по крайней мере одну эпоху все бдительность гласит: проснулся, активный сон и спокойный сон. В большинстве случаев, это займет от 40 до 90 минут.
4. Выполните сенсорной стимуляции (см. раздел 5 ниже), когда ребенок хорошо спал. Желательно, чтобы ждать, пока спокойный период сна.
5. В конце сессии ЭЭГ записи, снимите крышку и других датчиков, а также очистит лишний гель с головы ребенка, протерев мокрой тряпкой.
6. Очистите ЭЭГ шапки и другие аксессуары первой механически, а затем стерилизовать их в соответствии с инструкциями больницы.

5. Сенсорные стимуляции

1. Заметим, что все сенсорные реакции в молодом недоношенных уже давно (несколько секунд) рефрактерный период, а ответы быстро снижаться с короткими интервалами interstimulus или в присутствии других текущих ЭЭГ в сенсорной коре головного мозга. Таким образом, поставлять сенсорные стимулы в моменты, когда ЭЭГ было относительно тихо, по крайней мере несколько секунд, что проще всего сделать во время спокойного сна выставке след прекращении деятельности ^4-6. Если возможно, используйте стимуляция устройств, которые автоматически генерируют знак (триггер) в ЭЭГ след. Выполняйте сначала тактильной стимуляции, то зрительные стимулы, и, наконец, звуковые раздражители, которые могут разбудить ребенка.
2. Для исследования зрительных вызванных ответов, дают одиночные вспышки с устройством интегрированы в системы ЭЭГ. Вы M,ау также показывают, любой переходный света, такие как перемещение факел луч на лицо. Ответ легко порожденных даже на расстоянии, например, через прозрачные стенки инкубатора. Обратите внимание на ответ, по крайней мере одну секунду длительностью в несколько затылочной и теменной электродов.
3. Для изучения соматосенсорных вызванных ответов, применяются нежный тактильных стимулов к ладони или ступни ребенка. Это полезно использовать устройство, которое автоматически генерирует знак (триггер) в ЭЭГ след. Обратите внимание на ответ в противоположной центро-временные (C и T) электродах после ручной стимуляции, так и в средней линии (Cz) электродах после стимуляции ног. Чтобы помочь последующего анализа, добавлять аннотации к ручной регистрации ЭЭГ в любое время, когда вы видите стихийное движение конечностей, потому что она производит ответы похожи на те, стимулировали.
4. Для изучения слухового ответа, вы можете использовать практически любой звук с относительно низкой интенсивностью, например, рука аплодисменты рядом с головой ребенка. Избегайте использования традиционных рогстимуляции, потому что его высокая интенсивность звука приводит к активации как слуховые и сна возбуждение, часто с последующей движение артефакты.

6. Анализ

1. Начало предварительного анализа при записи ЭЭГ уже. Добавить аннотации клинических событий, которые не являются очевидными из ЭЭГ сигнала (например, процедуры по уходу, необычные движения или препарата). Запомните также всех ЭЭГ артефакты (например, сосание, качание или внутренней резьбы), которые трудно определить позже. Наконец, добавить свои предварительные соображения по мере их появления в Интернете, поскольку они часто связаны с идеи, которые трудно воспринимать позже. Убедитесь, что вы записали как активных, так и спокойного сна, и что количество и качество сенсорных стимулов достаточно.
2. Фактическое, тщательный анализ ЭЭГ у новорожденных осуществляется в автономном режиме в рабочей станции, где ЭЭГ могут быть обработаны и описаны более подробно.

7. Представитель результаты

Рисунок 1 Сравнение с обычной записи ЭЭГ (слева) и нефильтрованное, полный диапазон ЭЭГ. (FbEEG, справа). Обратите внимание на известный медленные колебания в FbEEG сигнал [см. также 7-9], которые отсутствуют в обычной ЭЭГ. Для получения дополнительной информации, см. обсуждение.

Рисунок 2. Сравнение с увеличением информации, полученной путем добавления количества электродов. Высокой плотности ЭЭГ (справа) дает возможность проанализировать и / или последующих областей коры отдельно. Это пространственной информации ничтожно мало в обычных 8-канальный (в центре) записи, а также полностью потерял в общей одного канала ЭЭГ-мониторинг (слева).

Рисунок 3. Левая: пример показан один из ответов на суд тактильной сенсорной стимуляции руками, как показано на сырье ЭЭГ след. Справа: Сравнение недоношенных и fullterm соматосенсорной ответов (как С4-ФЗ вывод) показывает величину преждевременных корковых реакций. Досрочное ответ показал из единого следа суда, в то время как fullterm ответ генерируется усреднения, поскольку он не отличался бы на одном уровне судебного разбирательства. В fullterm след, стрелка изображает N1 ответ, который обычно используется в качестве представителя меры для клинического диагноза. Для получения дополнительной информации, см., например, 4,6,10,11.

Discussion

Запись ЭЭГ новорожденных так, как показано здесь в безопасности, и, следовательно, выполнимо с любого ребенка, и в любом состоянии, что позволяет обрабатывать связанные с рутинными процедурами ухода ^1. В отделении интенсивной терапии является сложной средой для чувствительной ЭЭГ устройств. Ключ к технически хорошего качества записи надлежащее использование хорошо функционирующих плотного массива ЭЭГ крышка, такие, как показано в этом видео. NICU среда уникальна тем, что изучение предмета в критическом состоянии, уязвимых детей, которые подвергаются требует ухода и диагностических процедур. Для обеспечения безопасности не только пациента, но и будущее ЭЭГ исследования в отделение интенсивной терапии, необходимо иметь тесном сотрудничестве с ключевыми NICU контактов, а также высокий уровень доверия со всеми сотрудниками отделений интенсивной терапии новорожденных, участвующих в лечении пациентов .

Последние работы как в человеческих младенцев ^5-7,10 и животных моделях с крысят ^13-15 подчеркивает доминирование сверхмедленных frequencх годов в ЭЭГ. Хотя они хорошо видны с FbEEG техники (рис. 1 и ссылки 8,9), то они игнорируются или искажаются в обычной ЭЭГ (с использованием усилителя по переменному току), которая постоянно сокращает их во время сигнал сбора, так как по переменному току Усилители качестве верхних (НЧ) фильтры. Верный записи этих сверхмедленных деятельности требует постоянного стабильного настройки записи, которая состоит из усилителя по постоянному току (см. Благодарности), Ag / AgCl электродов, хлоридно-геля ^16, а также адекватное устранение эпителиальных потенциал (подробнее см. работах 2,3,8, а также http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools.php -> Настройка аппаратного ЭЭГ -> Кожа готовит). Следует отметить, в клинических условиях, что крышки используются в нашей презентации полностью соответствуют FbEEG записи, в то время как многие другие клинические ЭЭГ колпачки не подходят по причине их ненадлежащего коврик электродerials (например, олово) ¹⁶ и / или плохой механической стабильностью из-за разреза и держатель электрода дизайна (подробнее см. также 1,8).

Адекватная оценка и мониторинг ранних преждевременных мозга должна основываться на глубоком понимании природы и специфики деятельности незрелый мозг сам (см. выше). Такой подход в значительной степени не хватает в современной клинической практике и литературе. Чтобы удовлетворить эту потребность, протокол смешанной нейрофизиологической оценки недоношенных детей был разработан в нашей лаборатории. В настоящем документе мост вместе современными знаниями развития нейробиологии, соответствующие достижения в области нейрофизиологических методов, а также насущную необходимость для новых клинических исследований. Наша работа hences открывает окно для поступательного исследования, которые будут проводиться в двунаправленную образом (от скамьи к постели и обратно). Кроме того, наглядная демонстрация протокол направлен на открытие места для увеличения подкожноэль коллекция клинически значимых данных, включая исследования для определения неуловимого критерии нормальности.

Наш клинический опыт в Хельсинкском университете больнице показало, что я) мультимодального исследования такого рода быстро становятся неотъемлемой частью повседневной клинической практике, II), что значительно повысило интерес у новорожденных ЭЭГ исследований и III), что события в записи методами показано здесь сделали выполнения таких записей, как легко достижима, как любой ограниченный, обычные ЭЭГ. Самое главное, понимание отношений между развивающимися функции мозга и структуры позволяет оценить созревание мозга в тот момент, когда ребенок еще не в состоянии общаться с внешним миром ^17. Лучше мозга помощи на ранней стадии развития, вероятно, приведет к постоянному увеличению в области здравоохранения и в целом качество жизни недоношенным ребенком.

Materials