Создание Play МРТ ребенка - Детской протокол нейровизуализации, Руководящие принципы и процедуры

Исследователи и клиницисты, планирующие проведение нейровизуализации у детей, сталкиваются с целым рядом проблем, лишь некоторые из которых перечислены здесь. В отношении детей-участников возникают сложности, связанные с необходимостью обеспечения их мотивации, поддержанием бодрствования и сотрудничества. Дополнительным фактором, требующим внимания, может стать тревожность.

Исследователям или клиницистам необходимо учитывать временные ограничения, ограничение движений, особенности сканера, фоновый шум и непривычность среды МР-сканера. Предлагаемый протокол включает общие рекомендации по тестированию, а также подходы, специфичные для детей с интеллектуальными нарушениями (RI), и предназначен для руководства исследователями и клиницистами во время сеансов визуализации, включая следующие этапы: подготовку, обучение и эксперимент с использованием фМРТ. Здравствуйте, я Нара Рашле из лаборатории GOB в лабораториях когнитивной нейробиологии Детской больницы Бостона.

Здравствуйте, я Мишель Ли, также из лаборатории GO. А я — Надин Габ. Сегодня мы покажем вам, как проходит сеанс педиатрической нейровизуализации с участием маленьких детей.

За последнее десятилетие функциональная магнитно-резонансная томография, или сокращенно фМРТ, стала важным исследовательским инструментом для неинвазивного изучения типичного и атипичного развития человеческого мозга. Однако проведение фМРТ у детей, особенно дошкольного возраста, сопряжено со многими практическими и техническими трудностями. Данный протокол может быть полезен как при проведении структурной, так и функциональной МРТ в исследовательских, так и в клинических целях.

Итак, приступим. Как и при любом тестировании с участием детей, общие рекомендации и руководства по взаимодействию с маленькими детьми крайне важны; особое внимание следует уделить обеспечению комфорта, соблюдению соответствия условий возрасту и мотивации детей при проведении сеансов нейровизуализации. Например, для успешного проведения процедуры необходимо тщательно продумать терминологию и методы работы, используемые во время сеансов нейровизуализации в педиатрии.

Рекомендуется выбирать технические термины, доступные для понимания ребенком, и избегать определенных фраз. Например, можно использовать «камера для мозга» вместо «МРТ-сканер», «держатель зеркала» вместо «катушка для головы», «щелчок камеры» вместо «шум сканера» и так далее. В рамках подготовки к сеансу сканирования участвующим семьям предоставляется информация в печатных или онлайн-изданиях с описаниями, соответствующими возрасту детей; это позволяет участникам заранее ознакомиться с содержанием исследования. Сеанс нейровизуализации начинается в зоне с имитатором сканера.

Один из способов способствовать активному участию в сеансах нейровизуализации — побуждать участников приглашать своих родственников, братьев, сестер или друзей. Коул, ты тоже хочешь пойти сюда. Зона имитации сканера воспроизводит условия реальной комнаты МРТ и МР-сканера.

Имитационный сканер повторяет внешний вид и фоновый шум, создаваемый настоящим МР-сканером, и поэтому является идеальным местом для начала сеанса привыкания к процедуре сканирования. В идеале в этом помещении имеется такое же оборудование, включая специфические для эксперимента инструменты реагирования, как и в настоящем кабинете МРТ, но при отсутствии статического магнитного поля. Таким образом, комнату можно сделать более дружелюбной для детей, добавив мягкие игрушки или разместив в ней несколько других игрушек, однако их количество не должно быть чрезмерным, чтобы не отвлекать ребенка.

Попросив родителей и братьев или сестер сесть на стулья и за столы детского размера, сначала ознакомьте их с документами, что также поможет четко определить цели сеанса нейровизуализации. Обязательно разберитете формы институционального обзора по этике (IRB), такие как формы согласия и формы согласия ребенка (assent), формы скрининга для МР-сканера, а также разъясните процедуру компенсации расходов. Используйте цифровую камеру, чтобы объяснить принцип работы МР-сканера.

Использование четких и размытых фотографий для демонстрации негативного влияния движения на получение изображений. Поиграйте в «замиралку», чтобы показать эффект нежелательного движения или способ минимизации движений головы. Эта игра требует от ребенка оставаться совершенно неподвижным в течение короткого периода времени.

Ого, тебе удалось просидеть неподвижно целых 10 секунд. Потрясающе. Перед переходом к экспериментальным заданиям можно начать с короткого приятного занятия. Для данного эксперимента в сеанс нейровизуализации добавлена тематика, подходящая для детей.

Дети могут принять участие в приключении на космическом корабле, которое начинается с короткого фильма. Персонажи фильма сопровождают ребенка в выполнении задач нейровизуализации, которые представлены в виде игр. Сюжет включает в себя особенности МР-сканера.

Например, МРТ-сканер можно представить в виде космического корабля, а фоновый шум сканера — в виде звука его двигателя. Давайте проведем два примера с использованием наушников, а затем перейдем внутрь. Использование макета сканера внедряется поэтапно.

Сначала ребенок садится на макет стола сканера, в то время как на экране демонстрируются видеоинструкции к экспериментальным заданиям. Поскольку не все дети знакомы с компьютерами, вы можете показать ребенку распечатки скриншотов, иллюстрирующих выполнение экспериментального задания. Чтобы убедиться, что ребенок понял инструкции, находясь на макете стола сканера, он приступает к решению первых нескольких примеров экспериментального задания.

С помощью исследовательской группы, после получения помощи и решения первых нескольких примеров экспериментального задания, последующие тренировочные элементы представляются в режиме реального времени. Скорость представления соответствует скорости в фактическом эксперименте фМРТ. Затем уровень нагрузки увеличивается путем включения компакт-диска с записью фонового шума сканера и надевания наушников на голову ребенка.

Наконец, ребенок выполняет экспериментальное задание внутри имитатора сканера, включая прослушивание записи работы сканера и фоновых шумов, а также в наушниках, если это предусмотрено. Во время проведения фактического эксперимента ФМРТ, если используется более одного инструмента для ответов (например, по одной кнопке в каждой руке), убедитесь, что ребенку понятно, какой инструмент соответствует определенному ответу, так как ребенок может не различать правую и левую стороны.

Вместо следования инструкциям нажмите правую кнопку. Инструкции изменены на нажатие кнопки «обезьяна». Вы готовы?

Перед переходом к эксперименту ФМРТ исследовательская группа убеждается в том, что ребенок правильно понял суть экспериментальных задач, наблюдая за выполнением им упражнений. Если тренировочные задания были выполнены без каких-либо затруднений, исследовательская группа переходит к следующему этапу.

Если нет, повторите инструкции и обучающие задания, чтобы стимулировать выполнение экспериментальной задачи. Традиционная таблица наклеек может использоваться во время обучения, в то время как позже ребенок будет выполнять эксперимент внутри МР-сканера. Это отличная работа.

Используется виртуальная таблица с наклейками, созданная по принципу детской игры «бродилка» (с лестницами и змеями), где участники должны пройти через различные игры, чтобы найти дорогу домой. Виртуальная таблица с наклейками служит одновременно вознаграждением для ребенка и предоставляет исследовательской группе время после каждого экспериментального запуска. Чтобы подготовиться к следующему этапу, используйте тренировочную сессию, чтобы объяснить ребенку, что легкое нажатие рукой на ногу во время сеанса нейровизуализации означает, что он слишком сильно двигает головой.

Этот сигнал может быть использован позже во время самого эксперимента фМРТ в качестве способа связи сопровождающего с ребенком после обучения. Рекомендуется сделать короткий перерыв. В это время можно поиграть с ребенком в игру в кости.

Результат игры в кости можно использовать для рандомизации последовательности экспериментальных заданий. Итак, можете ли вы показать мне пять А в качестве следующего шага? Самые важные правила повторяются ребенку в виде двух или трех основных пунктов.

Чтобы снизить нагрузку на память маленьких детей, не забывайте повторять эти моменты на протяжении всего сеанса. Обратите внимание, что во время обучения завершению МР-сеанса ребенок может начать сомневаться в желании участвовать в эксперименте. В таком случае незамедлительно предложите сделать перерыв и разберитесь в опасениях ребенка.

Стратегии, помогающие тревожному ребенку привыкнуть к условиям МРТ, могут включать набор различных игр. Например, ребенку можно позволить проползти через тоннель имитатора сканера. В имитатор и в сам сканер можно поместить мягкую игрушку.

Фоновый шум и процедуру можно пережить одновременно, пока мягкая игрушка находится в имитаторе сканера. Аналогично, ребенок может помочь члену исследовательской группы зайти в имитатор сканера, прежде чем войти в него самостоятельно. Наконец, позвольте ребенку и его семье сделать короткий перерыв, пока исследовательская группа подготавливает помещение с МР-сканером и настраивает все оборудование.

После тренировочного занятия и короткого перерыва для семьи можно приступать к эксперименту фМРТ, помогая ребенку перейти в процедурный кабинет МРТ. Ребенка сопровождает сотрудник исследовательской группы; при желании ребенок может взять с собой родителя и любимую мягкую игрушку, при условии, что в ней нет металлических деталей.

Перед началом эксперимента фМРТ проверьте ребенка на наличие предметов, содержащих железо. Используйте ручной металлодетектор или магнит, чтобы провести проверку в игровой форме. Скажите: «Смотри, вот они, кнопки».

Мы направляемся туда. Затем проверьте инструменты сбора ответов, используемые в данном эксперименте; убедитесь, что ребенок знает, как ими пользоваться и какой ответ соответствует конкретному инструменту. Для экспериментов, включающих визуализацию, проверьте расположение экрана и зеркала и убедитесь, что ребенок четко видит экран в положении лежа.

Для проведения слуховых экспериментов покажите ребенку картинку и спросите, что он видит. Проверьте уровень громкости звука, прослушав короткое предложение, и попросите ребенка повторить это предложение вслух. Ты готов принять участие в нашем приключении на космическом корабле?

Убедитесь, что все присутствующие в помещении с МРТ-сканером используют средства защиты органов слуха. Теперь приступайте к непосредственному проведению эксперимента фМРТ, который в идеале должен длиться не более 45–60 минут для детей младшего возраста и включать в себя перерывы. Перед началом каждой экспериментальной задачи повторно демонстрируются видеоинструкции.

Виртуальная таблица с наклейками служит поощрением за сотрудничество ребенка во время нахождения в сканере. Член исследовательской группы, находящийся в помещении МРТ, следит за комфортным состоянием ребенка и отсутствием его движений. Это позволяет напрямую передавать ребенку важные сообщения и мотивирующую обратную связь.

Движения головы ребенка может отслеживать член исследовательской группы, находящийся в помещении МРТ, или исследователь, контролирующий получение изображений вне помещения МРТ. Легкое нажатие рукой во время тренировочной сессии служит сигналом для ребенка о том, что он слишком сильно двигается. Короткий перерыв во время эксперимента фМРТ позволяет обеспечить комфорт ребенка.

Мотивацию можно поддерживать, демонстрируя ребенку изображение его собственного мозга. Наконец, получение структурных МРТ-изображений требует от участника неподвижного состояния без выполнения каких-либо экспериментальных задач. В это время ребенка можно развлекать просмотром короткого фильма.

В качестве подходящих примеров рекомендуется использовать фильмы о животных или документальные фильмы, чтобы ребенок понимал принцип работы системы; такие видео unlikely вряд ли вызовут приступы смеха, которые могут привести к движениям головы во время получения изображений. Старайтесь делать каждое экспериментальное задание максимально коротким, чтобы ребенок оставался сосредоточенным. Поскольку главной трудностью для многих детей является необходимость сохранять полную неподвижность в течение длительного времени, установлено, что дети младшего школьного или дошкольного возраста способны справиться с экспериментальным заданием продолжительностью не более пяти-семи минут.

Однако продолжительность экспериментального сеанса может варьироваться в зависимости от условий эксперимента или особенностей популяции. Дети легче переносят ограничение движений во время сбора изображений. Если ребенку сообщить, что полученные снимки будут вручены ему в качестве подарка, который можно забрать домой (например, диск со снимками мозга ребенка), использование стандартизированного и подходящего для детей протокола тестирования может снизить уровень тревожности, а также положительно повлиять на мотивацию к сотрудничеству и поведение ребенка внутри МРТ-сканера.

В результате использование данного протокола положительно влияет как на качество данных, так и на общий опыт детей-участников и их семей. Мы получили данные функциональной и структурной визуализации мозга в группе детей в возрасте от четырех до шести лет. Более 95% всех детей смогли пройти сеанс визуализации в узком сканере, включая тренировку в имитаторе сканера и эксперимент ФМРТ.

Руководства и процедуры, представленные в данном протоколе, были разработаны для сеансов нейровизуализации в педиатрии. Тем не менее, общие принципы и многие из перечисленных инструментов могут быть применены к сеансам педиатрической визуализации в целом, например, при получении изображений различных частей тела. В данном видеоотчете мы представили полный протокол нейровизуализации для детей, находящихся в состоянии бодрствования.

Это позволяет клиницистам сократить использование седации или общей анестезии у детей, проходящих процедуры нейровизуализации, и, как ожидается, будет способствовать более широкому применению EMRI. В исследованиях с участием более младших возрастных групп мы объединили общие рекомендации по тестированию с подходами, специфичными для МРТ, чтобы предложить клиницистам и исследователям пример того, как могут быть спланированы и проведены сеансы нейровизуализации в педиатрии.

При работе с маленькими детьми очень важно сделать всю процедуру гибким процессом. Выделяйте достаточно времени, чтобы каждый ребенок мог двигаться в комфортном для него темпе. Старайтесь планировать исследовательские сессии таким образом, чтобы они были дружелюбными по отношению к детям и соответствовали их возрасту, а также стремитесь максимально обеспечить комфорт, уместность условий и мотивацию ваших участников исследования и пациентов. Вот и все.

Благодарим за просмотр и желаем удачи в вашем эксперименте.