Preterm EEG: Ein multimodales Neurophysiologische Protokoll

Summary

Dieses Video erklärt den Hintergrund der Theorie des neonatalen EEG-Aktivität und die sensorische Reaktionen, die von einer Live-Demonstration ihrer Aufnahme in neonatologischen Intensivstation folgte.

Abstract

Seit seiner Einführung im Anfang der 1950er Jahre hat sich Elektroenzephalographie (EEG) weitgehend in den neonatologischen Intensivstationen (Neugeborenen-Intensivstation) zur Bewertung und Überwachung der Funktion des Gehirns bei Frühgeborenen und Säuglingen eingesetzt. Die häufigsten Indikationen sind die Diagnose von epileptischen Anfällen, die Beurteilung der Reife des Gehirns, und Erholung von hypoxisch-ischämischer Ereignisse. EEG-Aufnahmetechniken und das Verständnis des neonatalen EEG-Signalen haben sich dramatisch verbessert, aber diese Fortschritte sind langsam gewesen, um durch die klinischen Traditionen durchdringen. Das Ziel dieser Präsentation ist es, Theorie und Praxis der fortgeschrittenen EEG-Aufzeichnung zur Verfügung Neugeborenenstationen bringen.

Im theoretischen Teil werden wir präsentieren Animationen zu veranschaulichen, wie eine Frühgeburt Gehirn Anlass zu spontanen und evozierten EEG-Aktivitäten, die beide einzigartig in dieser Entwicklungsphase als auch von entscheidender Bedeutung für eine ordnungsgemäße Hirnreifung sind. Aktuelle tierische Arbeit hat gezeigt, dass die strukturelle Gehirn entwickeltebiniert ist eindeutig in frühen EEG-Aktivität reflektiert. Wichtigsten Strukturen in dieser Hinsicht sind die wachsenden Langstrecken-Verbindungen und die transiente kortikale Struktur, Anschlussplatte. Sensorische Reize in einem Frühgeborenen erzeugt Reaktionen, die bei einem einzigen Versuch Niveau gesehen werden, und sie haben Grundlagen in der Anschlussplatte Cortex-Interaktion. Dies bringt neonatalen EEG ohne weiteres in ein multimodales Studie, in der EEG-Aufzeichnung ist nicht nur kortikale Funktion, sondern auch testet Plattenaufbau Funktion über verschiedene sensorische Modalitäten. Schließlich haben Einführung klinisch geeigneten dichte Anordnung EEG-Hauben, sowie Verstärker, die zur Registrierung niedrigen Frequenzen, die Vielzahl der Gehirnaktivität, die bisher übersehen wurden offenbart.

Im praktischen Teil dieses Video zeigen wir, wie ein multimodales, dichte Anordnung EEG-Studie an Neugeborenen-Intensivstation ist aus einem Frühgeborenen im Inkubator durchgeführt. Das Video demonstriert Vorbereitung der Baby-und Gründerzentrum, die Anwendung derEEG-Haube, und die Leistung der sensorischen Reize.

Protocol

1. Vorbereiten des Babys und das Kinderbett / Inkubator für eine EEG-Studie

1. Planen Sie die EEG-Studie, so dass sie nicht mit den anderen NICU Verfahren, wie Blutentnahme oder Ultraschalluntersuchung Co-incide, da sie sowohl mit den EEG-Geräte und Babys Wachsamkeit Zustand beeinträchtigen können.
2. Starten Sie die Aufnahme sofort nach der Fütterung, damit das Baby ist am ehesten in den Schlaf während der EEG-Aufzeichnung fallen. Es kann zweckmäßig sein, um alle Aufzeichnungs-Elektroden vor der Fütterung und / oder zur sonstigen Pflege Verfahren gelten, so dass das EEG kann unmittelbar danach beginnen.
3. Stellen Sie sicher, dass es keine unnötige elektrische Geräte an das Baby.
4. Alle Leitungen im Zusammenhang mit der EEG-Aufzeichnung so weit voneinander entfernt wie möglich von den anderen Leitungen im Kinderbett. Schalten Sie Bodenheizung, wenn möglich Behandlung ratsam.
5. In einem Fall von elektrischen Störungen, können Sie versuchen, das störende Gerät, indem Sie sie (manchmal sogar Herausziehen von Netz ein zu einer IdentifizierungZeit können hilfreich sein).
6. Stellen Sie sicher, dass Babys Kopf nicht berührt feuchten oder nassen Textilien, die Kopplung von Störungen durch externe Störquellen zu erhöhen, um das Baby kann.

2. Die Anwendung des dichten Anordnung EEG-Haube

1. Entfernen Sie störende Wachs und Öl aus um die Kopfhaut durch Streichen mit einem Tuch mit verdünntem Alkohol oder Baby-Shampoo benetzt. Beurteilen Sie visuell die Kopfgröße des Kindes, um die optimale Größe der EEG-Kappe zu wählen, um sicherzustellen, dass die Kappe fest sitzt am Scheitel, und dass die zeitliche Elektroden werden auf einem angemessenen Niveau oberhalb Ohrläppchen befindet (fünf verschiedene Größen dieser Kappen sind vorhanden, von sehr jungen Frühgeborenen zu FullTerm Neugeborenen passen).
2. Wenn möglich, sollten zwei Personen zusammenarbeiten, um die EEG-Kappe, einer kümmert sich um die Mütze, und der andere hält den Kopf des Babys und mögliche Intubation oder CPAP Röhren platzieren. Wenn der Patient eine CPAP, entfernen Sie es für die 10-20 Sekunden, dass es zu t stattfindeter EEG-Haube. Die Haltebänder des nasalen CPAP werden über die EEG-Haube gewickelt später.
3. (Optional) Wenn das Baby hat eine IV-Leitung in den Kopf, müssen Sie sie trennen, und geben es durch den Auslass für sie in der Kappe (erhältlich in den Kappen in der vorliegenden Studie verwendet) hergestellt. Andernfalls müssen Sie den Kopf net und einzigen Platzierung der Elektroden, die auf der Website des NEMO-Studie zeigte, ist (siehe nutzen http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools.php ).
4. Halten Sie das Baby so, dass sein / ihr Gesicht zu Ihnen gerichtet ist. Nehmen Sie die Kappe in beiden Händen und mit den Fingern, drücken Sie die Mitte der Kappe von innen nach außen, so dass die zentrale (Cz und Pz-Elektroden) werden zunächst die Kopfhaut berühren.
5. Rollen Sie den Deckel sanft über den Kopf, so dass die Kappe sitzt fast in seiner endgültigen Position. Schließlich stellen Sie die Kappe symmetrisch in beiden Links-Rechts-und Vorwärts-Rückwärts-Richtungen. Überprüfen Sie Symmetrie, indem sichergestellt wird that die Cz-Elektrode ist in der Mitte (links-rechts) an der Linie, die beide Ohren verbindet. Beim Ziehen Sie die Kappe über der Stirn, ist es praktisch, Babys Kopf in Position zu halten, indem Sie Ihren Daumen gegen seine / ihre Stirn über den Augen.
6. Befestigen Sie den Kinnriemen zu einem Engegefühl, das die Kappe hält auch an Ort und Stelle, und doch erlaubt die uneingeschränkte Atmung. Haben jetzt auch prüfen, ob die Kappe Größe optimal ist. Die Kappe in diesem Video gezeigt aussehen mag wenig locker. Allerdings erstreckt sie sich weit über die Stirn und Hinterkopf Bereichen, und doch ist es gut genug in Kontakt mit der Kopfhaut an centroparietal Bereichen. Fünf verschiedene Größen dieser Kappen sind vorhanden, von sehr jungen Frühgeborenen zu voll ausgetragenen Neugeborenen passen, und die Kappe in diesem Video gezeigt wird dieses Baby für ein paar Wochen von jetzt an zu passen.
7. Tragen Sie die Elektroden-Gel durch die Elektrode Löcher mit einer Spritze verbunden mit einem dicken stumpfen Nadel Gel ("tip"). Ein gebogener Spitze kann nützlich sein, um Kontakte, die schwierig direkt zu übersetzen sind erreichen. Füllen Sie den Elementenctrode Tassen, so dass kein Gel austreten, da sie Brücken mit benachbarten Elektroden bilden können, oder sogar nass das Kissen verursacht möglicherweise Artefakt. Ein dickflüssiger Gel-Formel kann in dieser Hinsicht praktisch und ermöglicht sogar Gelieren bevor Kappe Platzierung (vgl. Rz 1).
8. Überprüfen Sie die Impedanzen und EEG-Signal Qualität und bereiten die Kopfhaut entweder durch vorsichtiges mechanisches Reiben oder mit Hilfe der so genannten SurePrep Verfahren je nach Bedarf ^2,3 ( http://www.helsinki.fi/science/eeg/videos/sureprep/ ) . Beachten Sie die Qualität der Hautkontakt gleichzeitig von den Impedanzwerten durch die EEG-Software gegeben, oder suchen Sie in der EEG-Spur-Qualität. Starten Sie von der Referenz und Boden, dann bereiten Sie eine Hemisphäre zu einem Zeitpunkt, zu minimieren, bewegt von dem Baby.
9. Start EEG-Aufzeichnung, wenn die Impedanz Ebenen akzeptabel sind, in der Regel unter 15Kohms, oder wenn das Signal nicht sauber genug aussehen ohne Filterung. Beachten Sie, dass Impedanzen oft improve im Laufe der Zeit, so geben einige Minuten Zeit für den Impedanzen, sich niederzulassen.

3. Die Anwendung der polygraphischen Sensoren

1. Rekord Muskeltonus (Elektromyographie, EMG), indem zwei EMG-Elektroden unter dem Kinn. Bereiten Sie die Haut sanft vor Anlegen der Elektroden.
2. Rekord Herzschlag durch Aufbringen von zwei EKG-Elektroden auf der Brust oder auf den Schultern. Schulter Anlage ist nützlich, wenn es notwendig ist, um potenzielle epileptischen Körperbewegungen zu identifizieren. Bereiten Sie die Haut sanft vor Anlegen der Elektroden.
3. Nimm Augenbewegungen (elektro-oculogram, EOG) entweder mit frontalen EEG-Elektroden (sind keine weiteren Elektroden erforderlich sind), oder mit separaten EOG-Elektroden in der Nähe der seitlichen Ecken der Augen befestigt. In der jüngsten Premies, jedoch kann es manchmal erforderlich sein, um Piezo-Sensoren, befestigt an Augenlidern (nicht in diesem Video gezeigt) zu verwenden, weil ihre Netzhaut möglicherweise nicht polarisiert genug, um nachweisbare elektrische Felder verursachen. Bereiten Sie die skin sanft vor Anlegen der Elektroden.
4. Überwachen Atembewegungen mit einer Stretch-Gürtel, der sensiblen Wandler um den Stamm über Bauch oder Brust gewickelt ist. Stellen Sie sicher, dass der Messumformer fest genug, um Atembewegungen in der Aufzeichnung zu zeigen, und doch locker genug, um uneingeschränkte Atmung zu ermöglichen. Bei Säuglingen mit Spontanatmung, ist besondere Sorgfalt erforderlich, um nicht Atembewegungen (siehe auch zurückhalten http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools.php ).
5. Wenn klinisch erforderlich, fügen Sie auch eine Bewegung-und Kleinschreibung Piezo-Sensor an jedem Körperteil, der erwartet, dass ungewöhnliche Bewegungen zeigen wird.
6. Positionieren Sie den EEG-Video-Kamera synchronisiert, so dass das ganze Baby gut ist in dem Bild zu sehen. Während bestimmte Teile des EEG Studie, kann man wählen, die auf ausgewählten Körperteile, wie Hände oder Füße während der taktilen Stimulation zu konzentrieren.

4. Aufnahme

1. Während der gesamten Aufnahme-Session, ein Auge auf die Signalqualität und Korrekturen vornehmen, wenn jedes Signal verschlechtert. Folgen Sie dem Baby als auch, und fügen Sie Anmerkungen über jedes Ereignis (z. B. klinische Anzeichen, Bewegung, Drug Administration), die von Interesse während später offline EEG-Interpretation sein kann.
2. Sollten Artefakte bei der Aufzeichnung auftreten, beheben Sie diese und machen Korrekturen an der Aufnahme sofort. Viele Artefakte können dauerhaft beeinträchtigen die spätere Verwendung von EEG-Signals.
3. Stellen Sie den Aufnahmepegel Länge individuell, so dass die EEG-Studie mindestens eine Epoche der Wachsamkeit aller Staaten umfasst: wach, aktiver Schlaf und ruhigen Schlaf. In den meisten Fällen wird das dauern 40 bis 90 Minuten.
4. Führen sensorischen Reizen (siehe Abschnitt 5 unten), wenn das Baby gut schläft. Es ist besser, bis zum ruhigen Schlaf Periode warten.
5. Am Ende des EEG-Aufnahme-Session, entfernen Sie die Kappe und andere Sensoren, und reinigen Sie das überschüssige Gel aus die Kopfhaut durch Abwischen mit einem feuchten Tuch. </ Li>
6. Reinigen Sie die EEG-Kappe und anderes Zubehör erst mechanisch, dann sterilisieren sie nach Krankenhaus Anweisungen.

5. Sensorische Reize

1. Beachten Sie, dass alle sensorischen Reaktionen in den jungen Frühchen eine lange (mehrere Sekunden) Refraktärperiode haben, und die Antworten rasch ab mit kurzen Interstimuluszeiten oder in Gegenwart von anderen andauernden EEG-Aktivität in den sensorischen Kortex. Daher liefern Sinnesreize in den Momenten, wenn das EEG war relativ still für mindestens einige Sekunden, was am einfachsten ist es, im ruhigen Schlaf ausstellenden Spur einzustellen Aktivität ^6.4 zu tun. Wenn möglich, verwenden Stimulation Geräte, die automatisch eine Markierung (Trigger) in die EEG-Spur. Führen Sie zunächst die taktile Reize, dann werden die visuellen Reize, und endlich die auditive Reize, die aufwachen kann das Baby.
2. Um die visuelle evozierte Potentiale zu studieren, geben einzelne Blitze mit einem Gerät integriert, um die EEG-System. Sie may zeigen auch keine vorübergehende Licht, wie das Verschieben Strahl einer Taschenlampe über das Gesicht. Eine Antwort wird ohne weiteres auch aus der Ferne erzeugt werden, wie durch die transparenten Wände Inkubator. Beachten Sie die Antwort mit mindestens einer Sekunde Dauer in mehreren okzipitalen und parietalen Elektroden.
3. Um die somatosensorisch evozierten Reaktionen zu studieren, sanft taktile Reize an der Handfläche oder Fußsohle des Babys. Es ist hilfreich, um ein Gerät, das automatisch eine Markierung (Trigger) in die EEG-Spur zu benutzen. Beachten Sie die Antwort in den kontralateralen centro-temporalen (C und T) Elektroden nach Stimulation der Hand, und in der Mittellinie (Cz) Elektroden nach Stimulation Fuß. Um eine spätere Analyse zu helfen, fügen manuelle Annotation zur EEG-Aufzeichnung jederzeit, wenn Sie eine spontane Bewegung des Körpers zu sehen, weil es Reaktionen ähnlich stimuliert diejenigen produziert.
4. Um auditive Reaktionen zu studieren, können Sie fast jeden Ton mit relativ geringer Intensität, wie Händeklatschen in der Nähe von Babys Kopf zu benutzen. Vermeiden Sie die Verwendung des traditionellen HornStimulation, weil seine hohe Schallintensität wird sowohl auditive Aktivierung und Erregung Schlaf führen, oft mit anschließenden Bewegungsartefakte.

6. Analyse

1. Starten Sie während der vorläufigen Analyse der EEG-Aufzeichnung bereits. Hinzufügen von Anmerkungen von klinischen Ereignissen, die nicht offensichtlich sind aus dem EEG-Signal (z. B. Pflegemaßnahmen, ungewöhnliche Bewegungen oder Drug Administration). Notieren Sie sich auch von allen EEG-Artefakte (zB saugen, Schaukeln oder Klopfen), die nur schwer zu identifizieren, danach sind. Schließlich, fügen Sie Ihren Vorüberlegungen, wie sie Online stellen, da sie oft mit Erkenntnissen, die später schwer zu erkennen sind. Stellen Sie sicher, dass Sie sich sowohl aktive als auch ruhigen Schlaf aufgezeichnet, und dass die Anzahl und Qualität der sensorischen Reize sind ausreichend.
2. Die eigentliche, gründliche Überprüfung der neonatalen EEG ist offline geschehen in einer Workstation, auf der EEG-Befund und verarbeitet werden kann, näher beschrieben.

7. Repräsentative Ergebnisse </ P>

Abbildung 1: Vergleich der Aufnahme mit herkömmlichen EEG (links) und einem ungefilterten, Full-band EEG. (FbEEG, rechts). Beachten Sie die prominente langsamen Schwankungen im Signal FbEEG [siehe auch Lit. 7-9], die es in der herkömmlichen EEG sind. Einzelheiten finden Sie unter Diskussion.

2. Vergleich der Anstieg in der Informationsmenge mit indem die Anzahl von Elektroden erhalten. Eine hohe Dichte EEG (rechts) macht es möglich, zu analysieren und / oder folgen kortikalen Arealen getrennt. Diese räumliche Informationen zu vernachlässigen ist bei der herkömmlichen 8-Kanal (mitte) Aufzeichnung, und ganz in der gemeinsamen einen Kanal-EEG-Monitoring (links) verloren.

. Abbildung 3. Links: Ein Beispiel ist aus einzelnen Versuch Antworten auf taktile sensorische Reize der Hände gezeigt, wie in der Roh-EEG-Spur zu sehen. Rechts: Vergleich der Früh-und FullTerm somatosensorische Antworten (beide C4-Fz Ableitung) zeigt das Ausmaß der kortikalen Reaktionen Frühgeburt. Das frühgeborene Antwort ist aus einem einzigen Versuch Spur gezeigt, während die Reaktion durch Mittelung FullTerm erzeugt wird, da es nicht an einzelnen Versuch Ebene zu unterscheiden. In der FullTerm Spur, zeigt der Pfeil auf der N1 Antwort, die üblicherweise als repräsentatives Maß für die klinische Diagnostik verwendet wird. Für weitere Details, siehe Lit. 4,6,10,11.

Discussion

Aufnahme der Neugeborenen-EEG in der Weise gezeigt, hier ist sicher, und somit von jedem Baby machbar und in jedem Zustand, der Umgang mit der Routineversorgung Verfahren ¹ zugeordnet werden können. Die Intensivstation ist ein herausforderndes Umfeld, um die empfindlichen EEG-Geräte. Ein Schlüssel für eine technisch gute Qualität der Aufnahme ist eine ordnungsgemäße Verwendung der gut funktionierende dichte Anordnung EEG-Haube, wie das in diesem Video gezeigt. NICU Umgebung ist einzigartig, dass die Studienteilnehmer kritisch kranken, gefährdeten Säuglinge, die anspruchsvolle Pflege und diagnostische Verfahren zu unterziehen sind. Um nicht nur die Sicherheit des Patienten, sondern auch die Zukunft der EEG-Studien in Ihrem Neugeborenen-Intensivstation zu gewährleisten, ist es notwendig, eine enge Zusammenarbeit mit Ihrem Schlüssel NICU Kontakt sowie ein hohes Maß an Vertrauen bei allen Neugeborenen-Intensivstation Mitarbeiter in der Patientenversorgung zu tun haben .

Die jüngsten Arbeiten in beiden menschlichen Babys ^5-7,10 und Tiermodellen mit Rattenjungen ^13-15 hat die Dominanz der infraslow FREQUENC betonteies im EEG. Während sie sich leicht mit dem FbEEG Technik (siehe Abb. 1 und Lit. 8,9) zu sehen sind, werden sie ignoriert oder verzerrt im herkömmlichen EEG (mit einem AC-gekoppelten Verstärker), die dauerhaft schneidet sie zum Zeitpunkt der Sammlung Signal, weil AC-gekoppelten Verstärker fungieren als Hochpass (Low Cut-Filter). Ein treuer Aufnahme dieser infraslow Aktivitäten erfordert eine stabile DC-Aufnahme-Einstellung, die von einer DC-gekoppelte Verstärker besteht (siehe Danksagungen), Ag / AgCl-Elektroden, Chlorid-haltigen Gel ^16, sowie eine angemessene Beseitigung von Epithel-Potential (für Details siehe refs 2,3,8 sowie http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools.php -> Einrichten der EEG-Hardware -> Skin prepping). Es ist bemerkenswert, in der klinischen Kontext, dass die Kappen in unserer Präsentation verwendet vollständig kompatibel mit FbEEG Aufnahme sind, während viele andere klinische EEG-Hauben wegen ihrer unrechtmäßigen Elektrode Matte sind ungeeigneterials (zB Zinn) ¹⁶ und / oder schlechte mechanische Stabilität durch den Schnitt und Design Elektrodenhalter (für Details siehe auch Lit. 1,8).

Angemessene Beurteilung und Überwachung der frühen Frühgeborenen Gehirn muss auf einer gründlichen Verständnis der Natur und der Besonderheiten des unreifen Gehirns Aktivität selbst (siehe oben) basieren. Ein solcher Ansatz wird weitgehend fehlen in der aktuellen klinischen Praxis und der Literatur. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, wurde das Protokoll für eine multimodale neurophysiologische Beurteilung der Frühgeborenen in unserem Labor entwickelt. Die vorliegende Arbeit eine Brücke zusammen die neuesten Erkenntnisse der Entwicklungs-Neurobiologie, die entsprechenden Fortschritten in der neurophysiologischen Techniken, sowie die dringende Notwendigkeit für neuartige klinische Forschung. Unsere Arbeit hences öffnet das Fenster für die translationale Studien, um in einem bidirektionalen Weise durchgeführt werden (vom Labortisch zum Krankenbett und zurück). Darüber hinaus sollen klare Demonstration des Protokolls, um einen Veranstaltungsort für größere sc öffnenALE Sammlung von klinisch relevanten Datensätzen, einschließlich Studien, um die flüchtigen Kriterien der Normalität zu definieren.

Unsere klinischen Erfahrungen in der Helsinki University Hospital hat gezeigt, dass i) multimodale Studien dieser Art haben sich schnell ein integraler Bestandteil der klinischen Routine, ii) geworden, dass sie deutlich das Interesse an der Neugeborenen-EEG-Studien erhöht, und iii) dass die Entwicklungen in der Aufnahme die hier gezeigt haben, Leistungsfähigkeit solcher Aufnahmen so leicht erreichbar wie jede begrenzte konventionelle EEG gemacht. Am wichtigsten ist, das Verständnis der Beziehungen zwischen sich entwickelnde Gehirn Funktion und Struktur macht es möglich, Hirnreifung zu einem Zeitpunkt zu beurteilen, wenn das Baby kann noch nicht in der Lage, mit der Außenwelt ¹⁷ kommunizieren. Bessere Versorgung des Gehirns in einem frühen Stadium der Entwicklung wird wahrscheinlich zu einer dauerhaften Erhöhung der Gesundheit und in die allgemeine Lebensqualität der Frühgeborenen führen.