Summary
Nós descrevemos os métodos de monitorização contínua do sistema nervoso autônomo em condições de repouso e desafio com 18 meses de idade as crianças. Os resultados revelaram que este protocolo pode produzir respostas fisiológicas significativas em ambos os ramos do sistema nervoso autônomo e provocar variabilidade individual significativa nos padrões de respostas.
Abstract
O sistema nervoso autônomo (SNA) é composto por dois ramos, os sistemas nervoso simpático e parassimpático, e controla a função dos órgãos internos (por exemplo, a frequência cardíaca, respiração, digestão) e responde a todos os dias e experiências adversas 1. Medidas ANS em crianças foram encontrados para estar relacionado com problemas de comportamento, regulação da emoção e da saúde 2-7. Portanto, compreender os fatores que afetam o desenvolvimento ANS durante a primeira infância é importante. Ambos os ramos das ANS afetar as respostas cardiovasculares das crianças pequenas a estímulos e foram medidas de forma não invasiva, através de equipamento de monitoramento externo, usando medidas válidas e confiáveis de mudança fisiológica 8-11. No entanto, existem poucos estudos sobre crianças muito pequenas com medidas simultâneas do sistema nervoso simpático e parassimpático, o que limita a compreensão do funcionamento integrado dos dois sistemas. Além disso, o majority de estudos de crianças pequenas existente informar sobre as medidas de repouso ANS dos bebês ou a sua reatividade ao comumente usado paradigmas de interação mãe-filho, e pouco se sabe sobre ANS reatividade para outras condições desafiadoras. Nós apresentamos um desenho do estudo e protocolo padronizado para uma avaliação não-invasiva e rápida do controle autonômico cardíaco em 18 meses de idade as crianças. Nós descrevemos métodos para a monitorização contínua dos ramos simpático e parassimpático da ANS sob condições de repouso e de desafio durante uma visita domiciliar ou laboratorial e proporcionar resultados descritivos da nossa amostra de 140 etnicamente diversas crianças que utilizam equipamentos validados e software de pontuação. Os resultados revelaram que este protocolo pode produzir uma série de respostas fisiológicas a ambas as condições developmentally desafiadoras repouso e, como indicado por alterações do ritmo cardíaco e índices de atividade parassimpática e simpática. Indivíduos demonstraram variabilidade nos níveis de repouso, responses para os desafios e reactividade desafio, que fornece evidência adicional de que este protocolo é útil para a análise das diferenças individuais ANS para crianças.
Introduction
As diferenças individuais no sistema nervoso autônomo infantil (ANS) reactividade desempenhar um papel importante no desenvolvimento e manutenção de problemas de saúde física e mental 12-16. Um crescente corpo de evidências revelam que as diferenças individuais em medidas ANS em repouso e reactividade são preditivos de variações em crianças de internalização e externalização psicopatologia 4,9,17-19 e 7,20 saúde física. Para além destes efeitos directos ou principais de funcionamento ANS, um órgão acumulando estudos descobriram que a reatividade das crianças podem interagir com fatores de risco contextuais, tais como eventos adversos ou conflito conjugal, para moderar esses efeitos sobre o bem-estar ea saúde das crianças (ver referência 21 para uma revisão). Apesar desta evidência crescente de que a reatividade autonômica infantil desempenha um papel na saúde em todo o curso da vida, e os juros que acompanham nesses processos, nãoÉ necessária investigação adicional de examinar o desenvolvimento de funcionamento ANS em crianças menores de três anos de idade.
A ANS é composto por dois ramos, os sistemas nervoso simpático e parassimpático. Ela regula a função dos órgãos internos (por exemplo, frequência cardíaca, respiração, digestão, e excitação sexual), em grande parte através de mecanismos inconscientes, em resposta a todos os dias e adversas experiências 1. O sistema nervoso parassimpático (SNP) é o 'descanso e restaurativa "sistema que mantém a freqüência cardíaca de repouso baixa e estado restaurador quando dormir ou relaxar o sistema nervoso simpático (SNS) é o sistema de" luta ou fuga ", que responde a situações de emergência ou ameaçando situações, acelerando sua frequência cardíaca 23. arritmia sinusal respiratória (RSA) é um índice fiável da influência PNS em funcionamento cardíaco, e o período de pré-ejeção (PEP) é um índice fiável da influência SNS no carroDIAC funcionamento. Ambos RSA e PEP foram encontrados para ser medidas válidas por meio de bloqueio farmacológico experimental em amostras de adultos 24,25. Mais recentemente, este trabalho foi estendido em amostras de crianças e adolescentes, estabelecendo ainda RSA e PEP como medidas válidas e confiáveis de atividade ANS ao longo do desenvolvimento 8,26,27. Medições de impedância Cardiografia confiáveis (PEP) utilizando eletrodos banda e local têm sido usados por um tempo considerável em amostras de adultos 28. Mais recentemente, técnicas de medição e analíticos paralelas também foram mostrados para ser confiável e válida em amostras de crianças 11,29,30, embora conjunto de medidas PEP em crianças é rara.
Há um grande corpo existente da literatura sobre PNS funcionando em lactentes e crianças jovens, incluindo o tônus vagal e medidas de arritmia sinusal respiratória. Existem poucos estudos do SNS usando PEP, e muito poucos examinar simultaneamente osistemas nervoso simpático e parassimpático, o que é fundamental para a construção de compreensão do seu funcionamento altamente integrado. Dos poucos estudos de PEP de crianças pequenas, a maioria achar que os seus protocolos não produzem mudanças significativas no nível do grupo de PEP em resposta aos desafios 8,31. Estudos têm demonstrado que há estabilidade na descansando medidas PNS começando na infância e têm relações com temperamento, comportamento e saúde, 13,16,26,32,33, mas há uma compreensão limitada do SNS responder e sua estabilidade ao longo do tempo, relações para o desenvolvimento e os fatores que moldam o que a sua trajetória de desenvolvimento. Respostas PNS foram atribuídos principalmente para o engajamento social 16 e respostas do SNS proposto para refletir "luta ou fuga respostas" 1, bem como a sensibilidade recompensa (ver referência 34 para uma revisão). Em crianças pequenas, é um desafio para simular desafios específicos em um laboratóry e envolvê-los devido ao seu curto tempo de atenção. Há também desafios de medição para as crianças que podem sentir desconforto com os sete eletrodos no local necessários para medir PNS e SNS simultaneamente. Além disso, nos campos da ciência do desenvolvimento, há alguns padrões sobre como obter "reatividade ao estresse" suficientemente ao mesmo tempo, respeitando as necessidades de desenvolvimento das crianças e a ética no trabalho com crianças. Este artigo apresenta informações sobre a administração e pontuação de um protocolo padronizado composto por condições de repouso e desafiadoras para obter respostas do sistema nervoso simpático e parassimpático de 18 meses de idade as crianças.
ANS reactividade é tipicamente conceptualizado como a resposta fisiológica a um estímulo externo discreto em relação a um estado de repouso ou de comparação, o qual varia entre organismos individuais 22. Exame da etiologia início da vida de físico e mental que eleproblemas Alth levou os cientistas a ser particularmente interessado em compreender a reatividade das crianças a situações que evocam adaptativa de responder ou pode ser pensado como desafios estressantes. A preponderância da literatura refere-se a este fenômeno como "reatividade ao estresse", embora encontrando estímulos desafiadoras tem o potencial de provocar respostas em uma ampla gama de domínios. Assim, o protocolo descrito a seguir foi projetado para provocar respostas ANS em vários domínios, incluindo duas formas de repouso (enquanto ouve uma canção de ninar calmante e enquanto assistia a um calmo, vídeo neutro) e três desafios developmentally-apropriadas para jovens de 18 meses: antecipação / sobressaltos (jack-in-the-box), sensoriais (sumo de limão) e socioemocional (ouvindo um choro do bebê doente). O protocolo foi adaptado de nossos protocolos existentes para 12 meses idade 8 e 3-5 anos de idade 11, a fim de torná-lo developmentally desafiador, envolvente e tolerável para crianças (18-21 Meses).
Aqui nós apresentamos o Protocolo de Desenvolvimento Desafios (DCP) e ANS dados do 18 meses de idade visita de estudo do estresse, Alimentação e Desenvolvimento Precoce (SEED) Estudo das mulheres grávidas e seus descendentes. participantes maternas com gravidezes saudáveis foram recrutados durante 2013-14 para um estudo de ganho de peso gestacional e ao estresse pré-natal e foram baixos sobrepeso renda, e racialmente e etnicamente diversa. o consentimento informado dos pais para o estudo de sua prole foi obtida logo após o nascimento e novamente antes do início da coleta de dados para o estudo aqui relatado, quando os filhos eram 18-21 meses de idade durante 2014-2015.
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Protocol
Este estudo foi aprovado pela Comissão de Pesquisa em Seres Humanos da Universidade da Califórnia, em San Francisco.
1. Pré-protocolo Set-up (Veja Materiais Planilha para completa lista de equipamentos)
- Configurar o equipamento ligando o computador e conectar a unidade de aquisição de dados ANS a uma fonte de energia.
NOTA: Não desligue a unidade de aquisição por diante. - Antes de iniciar qualquer recolha de dados, configure o software de coleta de dados da ANS. Escolha configurações para coincidir com a Figura 1.
Figura 1. As definições de configuração Software BioLab. Esta figura mostra uma captura de tela das definições de configuração para ser usado durante a coleta de dados ANS como descrito no passo 1.2.
- Mantenha os eletrodos no local, em um pacote selado até que eles são necessários porque a qualidade eletrodo degrada ao longo dotempo de exposição ao ar. Encaixe os eletrodos local em cada um dos 7 leads de encaixe usando uma superfície dura. Certifique-se de que os terminais fiquem desembaraçados e firmemente ligados aos eléctrodos.
- Ligar o tablet e áudio sugestão e aplicações visuais (ver Passo 4 abaixo). Definir o volume a 80% do volume máximo no tablet e volume máximo no alto-falante.
- Configurar tripé e câmera de vídeo no lugar discreto.
- Configure os itens de tarefas suco de limão antes de iniciar o protocolo. Despeje um pouco de água em um copo de papel pequeno para enxaguar após a tarefa de suco de limão (cerca de 3 onças). Coloque uma pequena quantidade de suco de limão de um pacote para outro copo e encher a pipeta de plástico descartável com 2 gotas de suco de limão (este montante virão até a primeira estreitamento da pipeta e é igual a cerca de 0,1 ml). conta-gotas de descanso em uma toalha de papel ou no copo de suco de limão e coloque para fora do caminho.
2. Preparação da mãe e da criança para o Protocolo de Desenvolvimento Desafios
- Certifique-se de que dois indivíduos, o Assessor Criança (CA) e Operador de Computador (CO), estão preparados para administrar o protocolo. Introduzir equipe para a mãe ea criança e torná-los confortáveis. Faça contato visual e falar com a criança, a fim de estabelecer uma relação de confiança entre a mãe, criança, e de pessoal. Permitir que a criança algum espaço para se aclimatar ao CA e CO. Não sobrecarregar a criança com atenção.
- Pergunte à mãe se a criança precisa ser alimentado ou ter sua fralda mudou antes que os eletrodos são colocados sobre a criança para evitar perturbações mais tarde. Deixe a mãe atender às necessidades da criança antes de iniciar o protocolo.
- Permitir que a criança brincar no chão ou um espaço aberto durante a introdução. Uma vez que o protocolo começa, Orientar a mãe para manter a criança no colo até que seja concluída.
- Revisar o protocolo com a mãe lendo Script A (ver informação adicional). Além disso, falar com o filho diretamente sobre o que ivai acontecer durante a visita.
3. Ligação da ANS aquisição de equipamentos para a Criança
- Instruir o CA para aplicar os eletrodos para pescoço e tronco (ver Figura 2) da criança, enquanto o CO distrai a criança. Use círculo branco adesivos para demonstrar a colocação de eletrodos em uma boneca para envolver a criança, se necessário. Mova-se rapidamente e colocar os eléctrodos debaixo camisa da criança para minimizar a probabilidade de que a criança vai tocar ou remover os eletrodos.
Figura 2. Configuração do eletrodo durante 18 meses idade. Nota: os eletrodos de ECG 2 são aplicados em uma configuração de chumbo II. Além disso, a colocação do eletrodo alternativa para a nuca do pescoço é mostrado aqui.
- Aplicar os eléctrodos directamente com a pele. Pressione com os dedos sobre a fita de papel em todo o gel para garantir tchapéu do eléctrodo local aderir à pele. Todos os eletrodos devem ser colocados pelo menos 3 cm de distância dos eletrodos vizinhos para assegurar a condução de sinal adequado. Para todas as distâncias que são difíceis de determinar, usar uma fita de medição para medir e verificar a distância mínima através da medição da distância entre os centros de cada um dos eléctrodos.
NOTA: A seguinte ordem de colocação de eletrodos sobre as crianças tem sido eficiente e bem tolerado por crianças.- Colocar o eléctrodo ligado ao vermelho (-) levam no centro da parte inferior das costas.
- Colocar o eléctrodo ligado ao branco (-) levar um pouco acima do processo xifóide, que está localizado na junção xiphosternal (ponta inferior do esterno; onde a esquerda e direita da caixa torácica se encontram). Certifique-se de que este eletrodo é de pelo menos 3 cm acima do vermelho (-) eletrodo local.
- Coloque o eletrodo ligado ao chumbo branco (+) à esquerda do fúrcula (à direita do assessor) na borda da clavícula.
- Use a fita métrica para medir, verificar e registrar a distância em cm entre os eletrodos frontais 2 (branco (+) e preto (-)) para uso posterior no programa de impedância de pontuação.
- Coloque o primeiro eletrodo ECG ligado ao marrom (-) chumbo na clavícula direita, onde o osso da clavícula encontra o osso do ombro. Imprensa sobre a espuma ao redor do eletrodo e sentir o osso da clavícula. Coloque eléctrodo longitudinalmente ao longo do osso.
- Coloque o segundo eletrodo ECG ligado ao marrom (+) chumbo sobre a costela inferior esquerdo. Imprensa sobre a espuma ao redor do eletrodo e sentir o osso de costela.
- Coloque o eletrodo de aterramento conectado ao preto (-) frente no reforço inferior direito da criança, de acordo com plano horizontal do eléctrodo costela esquerda inferior.
- Bundle e clip extremidade inferior leva a roupa da criança para minimizar o movimento de clientes potenciais. Instrua o CO para monitorar o computador. Instruir o CA para envolver a criança e revisar a activities envolvidos no protocolo com a mãe (ver Script B em informações suplementares).
- Ligue a unidade de aquisição de dados ANS, a fim de obter sinais de eletrocardiograma (ECG) de impedância e. Pressione "Redetect" para começar a análise de ECG, em seguida, clique uma vez em "Iniciar" localizado ao lado da luz verde no canto inferior direito da janela do programa.
- Esperar 5 min após os eléctrodos foram colocados para permitir que o gel para aderir totalmente para a pele da criança para condutância óptima dos sinais de ECG e de impedância. Depois de 5 minutos, verifique a tela do computador para visualizar os sinais e garante que eles olham normal (CO). Ligue a câmera de vídeo (CO).
- Evite pequena conversa com a criança durante este tempo. Oferta criança um "opcional" brinquedo macio padronizado para segurar se ele ou ela parece desconfortável (plano para remover brinquedo da mão pouco antes de protocolo de início).
NOTA: Explique para a criança ea mãe que é necessário esperar um bit para garantir que o equipamento está funcionando corretamente. - Mostrar imagem do computador da atividade cardíaca da criança à mãe e explicar o que cada sinal representa. Lembre mãe que esta actividade não é usado para diagnosticar qualquer problema de saúde. Garantir-lhe que, se a equipe de pesquisa percebe algo preocupante, ela será notificado. Siga Script B (ver informação adicional).
- Evite pequena conversa com a criança durante este tempo. Oferta criança um "opcional" brinquedo macio padronizado para segurar se ele ou ela parece desconfortável (plano para remover brinquedo da mão pouco antes de protocolo de início).
- Esperar 5 min após os eléctrodos foram colocados para permitir que o gel para aderir totalmente para a pele da criança para condutância óptima dos sinais de ECG e de impedância. Depois de 5 minutos, verifique a tela do computador para visualizar os sinais e garante que eles olham normal (CO). Ligue a câmera de vídeo (CO).
4. Administrando as tarefas no Protocolo de Desenvolvimento Desafios
- Abra o jogador de mídia no tablet. Jogar o primeiro 1-min canção de ninar. Manter o comprimido fora do alcance da criança.
- Segure jack-in-the-box na frente da criança. Lentamente girar o braço e tocar a música até que o macaco da peúga aparece, tornando-se levar 15 segundos para terminar uma rodada. Repita quatro vezes.
- Comece tarefa suco de limão com Script C (ver informação adicional). Coloque 2 gotas de sumo de limão concentrado no centro da língua da criança, ligeiramente back a partir da frente, de modo suco não saem da língua.
NOTA: Se a pipeta estava descansando no copo de suco, sacudi gotas extras de fora da pipeta antes de deixá-la cair sobre a língua.- Aguarde 10 segundos em silêncio com uma expressão amigável, neutro. Diga "O que o gosto?", Se a criança precisa de tranquilidade.
NOTA: A tarefa de suco de limão deve demorar pelo menos 20 segundos, a partir de dizer ao filho sobre o líquido através de esperar até depois as gotas estão em sua boca e, em seguida, prestando atenção para uma reação. - Pelo menos 10 segundos depois de deixar o suco de limão dizer: "Agora é hora de beber um pouco de água", e dar à criança um gole de água. Se a criança se recusa, aguarde alguns segundos e tente novamente, dizendo: "Agora você pode tomar um copo de água." Pressione a tecla F4 como o assessor começa a oferecer a água (CO).
- Aguarde 10 segundos em silêncio com uma expressão amigável, neutro. Diga "O que o gosto?", Se a criança precisa de tranquilidade.
- Reproduzir a gravação de 30 segundos do lactente doente chorando no tablet usando uma mídiajogador. Manter o comprimido fora do alcance da criança.
- Jogar o segundo 1 min lullaby no tablet usando um media player. Manter o comprimido fora do alcance da criança.
- Reproduzir o vídeo neutro 2 min no tablet usando um media player. Segure o tablet aproximadamente 12 polegadas do rosto da criança, mas não deixá-los agarrar e segurar o tablet.
5. Marcação Segmentos Protocolo Durante o Desafios da Administração do Desenvolvimento (CO)
- Instrua o CO para empurrar função (F) teclas (definido a priori pelo usuário para identificar as tarefas ou potenciais problemas durante os dados de pontuação) para marcar passos protocolo importantes nos dados da ANS (ver Tabela 1). Empurre F11 para indicar que uma tarefa terminou cedo (tipo "terminou tarefa precoce" e uma explicação na caixa de texto) ou para grandes problemas de protocolo ou violações, como um eletrodo cair ou alguém andando no quarto e criança perturbador (tipo de explicação na caixa de texto ).
| marcador Key | Evento | Duração após o início |
| F1 | Lullaby 1 início | 60 seg |
| F2 | Jack no início box | 60 seg |
| F3 | Lemon início roteiro suco | Pelo menos 20 seg |
| F4 | Lemon final suco (bebida água oferecida) | Pelo menos 10 ses |
| F5 | início infantil grito | 30 seg |
| F6 | Lullaby 2 início | 60 seg |
| F7 | início de vídeo | 120 seg |
| F10 | Fim do DCP (final de vídeo) | |
| F11 | eventos irregulares graves |
Tabela 1: Marker-Chaves para o protocolo Evento MarcaçãoDurante Desafio Tarefas. Chaves marcador, tal como descrito no passo 5.1 são mostrados, usado para indicar eventos de protocolo importantes e raras ocorrências no arquivo de dados ANS.
6. protocolo pós Desenvolvimento Desafios
- Ter o CA dizer para a mãe: "Então, como foi isso para você (pausa para ouvir a resposta) É interessante ver como as crianças respondem a estas várias actividades?. Agora é hora de remover suavemente os eléctrodos da pele do seu filho. "
- Desligue a aquisição de dados ANS antes / eletrodos remoção de tocar.
NOTA: O equipamento não irá realizar ou transmitir eletricidade quando ele está desligado. - Retirar os eléctrodos de a criança usando um dedo para segurar a pele firme enquanto a outra mão remove o eletrodo. Puxe a guia sobre o eléctrodo e longe da direção a aba está voltada. Retirar os eléctrodos mais sensíveis passado (frente e de trás do pescoço). Permita que a mãe remover eletrodos se a criança é particularmente aborrecido ou se ela deseja. Usar um esfregão húmido para remover qualquer excesso de resíduo remanescente sobre a pele a partir dos eléctrodos e uma almofada de gaze seca, se a pele estiver molhada ou se houver gel sobre a pele.
- Desligue a câmera de vídeo. Salve o arquivo de dados ANS, sair do programa, e desligue o computador.
NOTA: O software de aquisição de dados ANS cria dois arquivos de dados, o arquivo ".mw" (dados ANS bruto) e um arquivo ".event", que é um arquivo de texto de teclas de função pressionado.
7. Respiratory Sinus Arrythmia Scoring
- Abra o programa de Análise de Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC) para limpar dados de ECG e marcar frequência cardíaca (FC), RSA e frequência respiratória (FR).
Figura 3. Tela HRV Navigation análise principal. Definições para marcar os dados criança ANS utilizando o HRV Ansoftware de pontuação ANÁLISE são exibidos. Para marcar segmentos, eventos arrastar para os boxes 'Tipo de evento ".
- Rever quaisquer notas de campo disponíveis a partir de coleta de dados a ter em conta circunstâncias incomuns ou erros que possam ter ocorrido. Localize e clique duas vezes no arquivo ".mw" a ser marcado na janela pop-up ( "Escolha ou Enter caminho do arquivo").
NOTA: O nome de arquivo para os dados do participante a ser contabilizadas devem aparecer na caixa branca na parte superior da tela.- Defina as "etiquetas de canal", como segue: Canal 1- ECG, Canal 2 Zo, Canal 3- DZ / dt. Verifique se a frequência de amostragem é definido para 1.000. Clique em "OK" na parte inferior da tela para abrir a tela principal de navegação (Figura 3).
NOTA: Estes canais devem corresponder aos estabelecidos durante a coleta de dados. - Escolha configurações para coincidir com os da figura. Modo para "Evento". Set Identifier Evento com "Nome" Definirpara exibir o nome da tarefa (ou seja, "jack-in-the-box"). Defina o "Post Time (s) Evento" a 30 seg.
NOTA: tamanho do arquivo irá variar para arquivo de cada criança. "Tipo" refere-se a tecla (F) função que foi pressionado durante o protocolo de pelo CO. Se o modo de operação não é um evento, mas é o tempo, o "segmento de tempo" pode ser ajustado para diferentes períodos de tempo em segundos (ou seja, 30 ou 60). - Clique na guia "VFC configurações de calibragem". Definir método de cálculo a "inteira". Definir sinal respiratório para "Zo" (não dZ / dt). Ajuste de janelas de função para "Hamming". Definir a faixa de VLF Band para 0,003 a 0,04 Hertz (Hz), de baixa frequência ou intervalo LF Band para 0,04 a 0,15 Hz e alta frequência gama HF banda para 0,15-1,04 Hz para bebés e crianças.
- Clique na aba seguinte, "Configurações Peak & Artefato R." Set IBI e MAD MED para "on." Definir a Frequência Cardíaca Máxima (batidas por minuto (BPM))a 230 e mínimo de freqüência cardíaca a 40 BPM. Definir a barra deslizante para a Peak Sensibilidade de Detecção de R para 1. Defina acionamento manual para OFF. Vire linha de base e sonora Muscle Filtro na (verde brilhante) e filtro de entalhe off (cinza escuro). Defina o filtro de ruído de 60 Hz.
- Clique na aba seguinte, "Configurações adicionais." Clique no sim / não caixa na seção de configurações de saída ( "Usar caminho de saída padrão") para escolher o local padrão para salvar o arquivo de saída. Marque a opção "Mostrar relatório" botão (verde brilhante).
NOTA: vídeo Synchronous pode ser visto clicando no botão "Sim / Não" caixa sob Um arquivo de dados previamente editado podem ser vistos clicando a "utilização editada dados" Sim / Não caixa de "caminho de vídeo uso padrão.". - Retornar à guia "Eventos e Modos". Clique no botão "Analisar".
- Escolha "sim" ou "não" quando perguntado ", é o ECG invertido? Não Sim."
NOTA: A maioria dosECGs não são invertidos. A janela de anise será aberta, mostrando 30 s de dados. O programa de análise da VFC marca cada pico de R com um ponto azul claro e marca uma estrela amarela quando há um potencial "outlier" ou padrão irregular. Outliers pode ser marcado quando a distância entre dois vértices R é diferente que o intervalo RR normal para esse indivíduo. - Rever todos os valores atípicos (estrelas amarelas) para identificar a razão para a estrela amarela (ver edição de opções no 7.1.1.9). As variáveis registro de interesse nos dados de log depois de fazer as edições necessárias.
NOTA: A caixa inferior direito da janela de análise mostra os valores calculados a partir deste segmento, incluindo FC, FR e RSA. - Clique (o botão verde na janela de Controles) "Editar Rs" para examinar valores atípicos. Clique no ícone da lupa para aumentar o zoom.
- Use o botão vermelho "delete" para remover as estrelas amarelas que são colocados de forma incorreta e branco botão "inserir"para marcar os picos R.
NOTA: Geralmente é claro onde picos de R deve ser excluída ou marcada manualmente. Extremamente seções desarrumado pode ser removido usando o botão amarelo "Remover porção de dados", após deslizar a luz x cursores azuis em torno da secção a ser eliminada. Isso só deve ser feito no início ou no fim de um segmento; deve haver 20 seg seguido de dados para calcular as pontuações válidas para um segmento de 30 segundos. - Clique em "OK" na parte inferior da tela para salvar as edições, voltar à tela anterior, e exibir dados editados. Clique em "Write" (o botão branco na barra superior) para a saída marcou dados para um arquivo Excel. Repita esse processo para cada intervalo de 30 segundos ou tarefa a ser marcado.
NOTA: "Cancelar" sai sem salvar as alterações. - Clique em "Concluído" no painel "Controls" após a edição e escrever todos os 30 segmentos seg de dados.
NOTA: Uma janela pop-up irá solicitar um nome para o dat editadouma. Todos os dados editados e marcou de dados para cada criança será salvo em um arquivo .edh.
- Defina as "etiquetas de canal", como segue: Canal 1- ECG, Canal 2 Zo, Canal 3- DZ / dt. Verifique se a frequência de amostragem é definido para 1.000. Clique em "OK" na parte inferior da tela para abrir a tela principal de navegação (Figura 3).
8. Pré-ejeção Período Scoring
NOTA: O programa de análise de impedância (IMP) permite limpar os dados de impedância e obter valores de FC e PEP.
Figura 4. Tela Análise IMP Configurações impedância de calibração. Definições para marcar os dados criança ANS usando o software marcando análise de impedância são exibidos.
- Abra o Programa de Análise IMP. Dê um duplo clique sobre o programa de Análise de IMP e escolher o mesmo arquivo .mw apenas marcou em Análise de HRV. Escolha os mesmos canais para cada "Channel Rótulo:" Channel 1- ECG, Canal 2 Zo, Canal 3- dZ / dt. Pressione "OK." Sobre os eventos e guia de Modos, escolha as mesmas configurações para o programa de análise da VFC.
- Clique no botão "Impedance configurações de calibragem "guia (Figura 4). Escolha configurações para coincidir com aqueles na Figura. Definir "Tipo de Eletrodo" para "spot". Introduza a distância eletrodo (distância entre os eletrodos brancas como medidos e registados durante a coleta de dados). Defina "Comprimento Ensemble (ms)" e 400 para crianças.
- Defina "Q método de cálculo de ponto" para "Intervalo mínimo de valor KR." Defina o valor de K a 25 para 18 meses idade (o valor K pode ser ajustado em uma base per-criança, se necessário). Ajuste "B método de cálculo de ponto" para "por cento do dZ / dt tempo + C." Definir o pico cento dZ / dt para "55" e a constante de "4". Definir a "fonte / dt dZ" a "medida". Verifique se a luz "Eliminar tendência dZ / dt" é ON para a unidade de aquisição não-móvel.
- Clique na guia "R Peak & Artefato Configurações". Verifique se verifica o IBI min / max e MAD MED são "por diante. "Definir a Frequência Cardíaca Máxima (BPM) e 230 para crianças ea mínima Frequência cardíaca (BPM) é 40. Definir a sensibilidade de detecção de pico para 1. Defina Substituição manual para fora. Ligue o "Linha de Base e Noise Muscle Filter" (verde brilhante). Desligue o "filtro de corte" (verde escuro). Desligue a configuração de 60 Hz.
- Clique na guia "Configurações adicionais". Não marque o botão "Auto Analisar Segmentos todos os dados". Escolha "Sim" no "Use Editado dados" sim / não caixa se as edições foram feitas no programa HRV. Clique duas vezes no arquivo editado (.edh) da caixa de pop-up. Escolha "Excel" para o modo de saída. Clique no botão verde brilhante "Analisar (Enter)".
NOTA: Se não edições foram feitas ao marcar HRV, não é necessário (ou possível) para utilizar os dados editados aqui. - Clique em "Editor do Ensemble" para ver uma visualização em tela cheia da onda conjunto, que é uma imagem que em média todas as formas de ondado segmento.
- Verifique o posicionamento do ponto Q, o qual é determinado pelo valor K inserido durante a montagem. Percorra todos os segmentos para verificar a colocação Q.
NOTA: O ponto Q deve ser o ponto mais baixo antes da linha (ECG) vermelho começa a subir até o pico R. Se há uma zona inclinada gradualmente "pré-Q", o Q deve ser marcada no ponto em que a inclinação para R começa a aumentar de forma mais acentuada. - Retornar à guia configurações de calibragem de impedância e aumentar o valor K por 5 se o ponto Q marcação não está correcto quando K = 25. segmentos Review novamente. Continuar a fazer alterações a K até a marca Q é o ideal.
NOTA: O valor K precisa ser consistente para cada criança; não escolher valores diferentes para diferentes segmentos e não se movem quaisquer marcas à mão. - Grave o valor PEP para cada segmento marcado.
NOTA: PEP é bastante estável dentro de cada indivíduo e, normalmente, oscila por 4-6 ms em toda a avaliação paracada criança. No entanto, os valores de PEP podem ser muito diferentes entre as crianças. - Clique no botão "Write", a fim de os dados da contagem de saída para um arquivo do Excel. Repita esse processo para cada seção para ser marcado.
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Representative Results
O estudo SEED inscritos 162 díades mãe-criança (37% americanos Africano; 30% Latina; 16% brancos, 17% outros ou multirraciais). Para a visita 18 meses, foi concluída a avaliação em pessoa, com 140 crianças (87% da amostra inscritos); 6 participantes se afastou, e os restantes participantes eram inacessíveis ou indisponíveis para esta visita. A taxa de recusa para o componente de coleta de dados ANS da visita foi 3/140 (2%) para as mães disponíveis para esta visita. Três visitas foram realizadas após 21 meses (mais de 3 meses para além da idade-alvo), resultando em 135 crianças com dados da ANS coletados no período de tempo alvo. Má qualidade do sinal nos impediu de pontuar dados da ANS de duas crianças. Portanto, os dados ANS estavam disponíveis para 133 crianças. A idade média das crianças com dados da ANS aqui apresentados foi 18,89 meses (intervalo de 17,59-21,60; DP = 0,80) e 53% das crianças são do sexo feminino. Quer dizer, sexo e ajustadas por idade percentil de peso-para-comprimento era de 68,40 (DP = 27,47).
Das 133 crianças-alvo com dados ANS scoreable, 100% tolerada a aplicação dos eletrodos e também começou o protocolo desafios do desenvolvimento. O protocolo foi interrompido a meio caminho por três sujeitos e depois da tarefa bebê grito de cinco indivíduos. Dois indivíduos não foram mostrados no vídeo devido a problemas com o equipamento. Todos os dados disponíveis a partir das 133 crianças foram marcados. Destes, três crianças não tinham dados PEP scoreable devido a artefato de ruído / movimento. mais quatro crianças não tinha dados contáveis primeiros descanso canção de ninar para PEP. Sete outras crianças tinham dados PEP unscorable para um ou mais segmentos após a canção de ninar da linha de base.
Estatísticas descritivas para o HR, RSA e medidas PEP por tarefa são apresentados na Tabela 2 Tabela 2 também apresenta alterações médias entre as tarefas calculados de duas formas:. Cálculos reactividade tarefa desafio (em relação ao nível de repouso during a primeira canção de ninar) e cálculos de mudanças de tarefas-a-tarefa (em relação ao anterior tarefa) para cada medida ANS. As alterações médias que foram significativamente diferentes de zero são anotados. A Figura 5 apresenta boxplots para os três domínios de reatividade desafio para HR, RSA, e PEP. Embora os valores médios reactividade apresentados na Tabela 2 e a Figura 5 são pequenos, a grande maioria são significativamente diferentes de zero, e as boxplots revelam evidência consistente em todas as tarefas e todos ANS índices que as crianças apresentaram variação nas suas respostas aos desafios. Figura 6 apresenta médias respostas RSA e PEP para cada uma das tarefas durante todo o protocolo, e indica quando eles mudaram significativamente desde o tarefa-to-tarefa. RSA significativamente alterada entre a maioria das tarefas adjacentes, o que indica que, em média, parassimpático respostas do sistema nervoso das crianças mudou em resposta a cada nova tarefa. o number de alterações médias significativas entre tarefas para o PEP foram menores do que para a RSA, embora a mudança significante foi identificada a partir da canção para ambas as primeira e segunda funções de desafio, e a partir da última canção para o vídeo neutro, o que indica que, em média, SNS infantil respostas foram diferentes das condições para as tarefas subsequentes descansando. idade da criança não foi significativamente correlacionada com qualquer pontuação reactividade desafio. Esses padrões sugerem que esta série de tarefas provocou a variabilidade de nível de amostra na resposta ao longo do protocolo e em ambos os ramos da ANS, e que havia diferentes padrões entre os ramos do SNP e do SNS para algumas tarefas.
Figura 5. Boxplots Representação de Frequência Cardíaca, parassimpático e atividade simpática por Developmental Desafio de tarefas. (A) representa ouvirreactividade taxa de T, (B) representa a reactividade da RSA, e (C) representa a reactividade PEP. Nota: as caixas representam o intervalo interquartil contendo meio de 50% dos valores, com a linha do outro lado da caixa de representando a mediana. Os bigodes se estendem desde os valores mais altos e mais baixos, excluindo valores extremos que se encontram pelo menos 1,5 caixa de comprimentos fora da caixa. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 6. Os níveis médios de Atividade simpático e parassimpático Across the Developmental Desafio protocolo. Diminui na RSA (linha vermelha) e PEP (linha azul) refletem-nível médio reatividade autonômica via retirada PNS e ativação SNS, respectivamente. * Indica que a pontuação média da amostra para que ANS medida alterou significativamente entre essas tarefas adjacentes (p <0,05).
Suplementar Arquivo 1: Script A, B, C Por favor clique aqui para baixar esse arquivo.
Tabela 2: Descriptives para Medidas ANS:. De nível Task excitação e duas pontuações diferença ANS Respondendo A Tabela 2 apresenta as estatísticas descritivas para HR, RSA, e PEP. A tarefa coluna exibe deixou estatísticas específicas, o meio de coluna exibe os resultados para as tarefas de desafio em relação à medida de repouso (média dos 2 de ninar), ea coluna da direita apresenta a mudança para cada tarefa da tarefa anterior. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figure.
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Discussion
Este estudo revelou que, dentro de uma amostra de crianças de 18 meses de idade, descansando padronizada e tarefas de desafio para obter respostas a partir de uma variedade de domínios (assustar, sensorial, social, de repouso) levou a uma gama de respostas ANS. As respostas ANS médios encontrados sob estas condições de repouso e de desafio foram semelhantes aos valores ANS relatados por outros que medidas ANS capacidade de resposta com crianças pequenas que usam tarefas semelhantes 8,11,27,29. Os níveis médios das medidas da ANS encontrados em nossa amostra estão entre os normalmente encontrados em lactentes jovens e aqueles encontrados em crianças mais velhas, que está em linha com a evidência de que as diminuições da frequência cardíaca e RSA e aumento PEP com a idade durante a infância 10. Nós também descobrimos que havia uma série de pontuações reactividade (a diferença na resposta fisiológica de descansar estado para as condições Challenge) nos três índices fisiológicos, com algumas diferenças significativas estatisticamente significativas entre muitoso desafio e dezenas de repouso para ambos RSA e PEP. Em conjunto, esses resultados mostram que o protocolo foi bem sucedida em capturar a mudança ANS durante as transições entre as atividades calmantes e tarefas desafiadoras developmentally e provocando uma resposta ao estresse mensurável dentro de ambos os ramos simpático e parassimpático da ANS em uma faixa etária pouco estudada. Além da evidência de nível amostra alterações médias na ANS, os indivíduos demonstraram uma variabilidade significativa no descansando níveis ANS, respostas ANS tarefa, e contagens reactividade desafio, que fornece mais provas de que este protocolo é útil para a análise da ANS diferenças individuais em crianças 35.
A maioria dos estudos ANS com bebês e crianças pequenas incluir apenas RSA, o ramo parassimpático do SNA, devido à dificuldade em avaliar medidas simpáticas nesta faixa etária muito jovem. Assim, pouco é conhecido sobre o desenvolvimento do ramo simpático do ANS em repouso ou em resposta ao desafio dentro deste período de desenvolvimento ou que fatores moldar o seu desenvolvimento e trajetórias relacionadas da saúde. Além disso, podemos aprender mais sobre a relação dinâmica ou síncrona ou assíncrona entre o SNS e SNP, medindo-los simultaneamente, por isso são necessárias medidas duplas. Os resultados deste protocolo sugerem que a medição de ambos atividade e mudança SNS e PNS é possível neste grupo etário.
Embora os protocolos reactividade com os adultos normalmente envolvem segmentos de tempo com "descanso" durante o qual os adultos sentar ou deitar ainda por 5 minutos sem estímulos, descansando medidas para crianças são um desafio. Envolver as crianças de alguma maneira o mínimo é necessário para limitar o movimento artefato em medidas ANS de descanso 29,36. Em estudos anteriores, "descanso ou de linha de base '' em crianças pequenas tem sido avaliada como crianças ouviu uma canção de ninar 8, ou como chil idade pré-escolardren foram ler uma história relaxante 11, mostrado um clipe de filme neutro 4 ou uma tela de vídeo com formas mutáveis 37. O consenso é que estes podem constituir pontos de referência razoáveis para avaliar a reatividade dependendo da condição de comparação. Experiências anteriores de nosso laboratório dentro de uma amostra de 5 anos de idade 38 sugerem que a atividade psicomotora provocada pelo estado inicial de inibição de movimento (por exemplo, falando, engajamento social, apontando) é uma consideração importante; achados sugerem que o uso de engajamento social para manter as crianças calmo e focado, como ler uma história, é uma comparação da linha de base adequada para os desafios sociais enquanto vídeos neutros podem ser apropriadas como valores de comparação para a reactividade despertando vídeos para as crianças. Atender a um vídeo está associada ao aumento da atenção e ele tem uma resposta calmante em ambos os ramos da ANS. Neste estudo, para crianças, o vídeo neutras não eliciar dIFERENÇAS em RH, RSA ou medidas PEP, em relação à primeira canção de ninar de repouso, sugerindo que qualquer um poderia ter sido usado como valores de repouso de que para calcular a reactividade, ou que a sua inclusão no protocolo é desnecessário. Além disso, este protocolo não inclui períodos de descanso entre as tarefas, o que pode levar a "carryover" efeitos reactividade de uma tarefa para outra. Esta escolha foi feita por causa da dificuldade em manter a atenção da criança por longos períodos. No entanto, as pontuações mudança significativa tarefa-a-tarefa, mais comumente em direções opostas sugerem que os efeitos de reporte pode ter sido limitado neste protocolo.
O cenário para os dados de avaliação descrito aqui apresenta uma possível limitação; cerca de metade das avaliações foram concluídas nas casas dos participantes e os outros foram concluídas em nosso laboratório. Esta limitação potencial é em relação a flexibilidade das avaliações completando nas casas dos participantes, o que nos permitemanter a coleta de dados com os participantes que não puderam ou não quiseram viajar para o nosso laboratório. Além disso, embora todas as crianças tiveram a 5 min período de colocação dos eletrodos e o início do Protocolo de Desenvolvimento Desafios espera, outra limitação potencial é que algumas crianças tornou-se perturbado pela colocação dos eletrodos e pode ter sido sublinhado no início do protocolo de 8 . Assim, não pode ter obtido uma medida de repouso válido no início do protocolo. Este protocolo inclui uma segunda canção de ninar a fim de compensar essa possibilidade, embora sua ocorrência imediatamente seguintes desafios também pode levar a efeitos residuais. Capacidade limitada para avaliar as "verdadeiras" condições de repouso é um desafio de longa data para os pesquisadores da ANS que trabalham com crianças pequenas 38. De modo mais geral, avaliando crianças é um desafio às vezes e requer modificação ocasional de procedimentos (como parar para trocar uma fralda ou permitir que uma criança a manter o seu smtodos brinquedo macio para evitar uma birra que proibiria continuação da avaliação). Neste protocolo, fornecemos detalhes sobre crianças envolvente e perturbador para reduzir a probabilidade de necessidade destas modificações. Realização de pesquisas com crianças sempre requer flexibilidade e solução de problemas pela equipe developmentally de minúsculas. Em geral, é importante desenvolver uma relação de colaboração com as mães participantes.
Em suma, os resultados deste estudo sugerem que o protocolo de Desenvolvimento Desafios e procedimentos de coleta de dados da ANS apresentado aqui pode fornecer pesquisadores com um conjunto de desafios estruturados que provocam uma ampla gama de respostas em ambos os ramos da ANS para as crianças com idades compreendidas entre 18-21 meses . Como as idades das crianças não se correlacionaram com a pontuação de reatividade, essas tarefas pode ser apropriado com as crianças um pouco mais velhas, embora isso não foi testado aqui; se tentada, configurações de pontuação ANS terá de ser ajustado. esta protocol fornece uma opção para estudar fisiologia do estresse e seu desenvolvimento no início da vida dentro de uma faixa etária difícil de avaliar. A reatividade calculadas para cada domínio pode ser examinado separadamente, como tem sido feito com filhos mais velhos 6, ou podem ser combinados para criar uma pontuação "reactividade global", como tem sido feito com crianças 8, dependendo das associações entre as variáveis reactividade em um determinado amostra e os objetivos da pesquisa. Os resultados dos dados recolhidos durante este protocolo pode ser comparado a tarefas apropriadas à idade semelhantes preenchidos pelos mais jovens 8 e as crianças mais velhas 10,38. Avaliando ANS funcionando em diferentes idades permite a análise de trajetórias de desenvolvimento ao longo do tempo ea busca de perguntas relacionadas sobre ambos sua ontogenia e sua capacidade de prever os resultados de saúde física e mental.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ANS equipment | |||
| Laptop and power cord | Dell | 60-0107-3.0 | Mindware BioLab software requires a PC with 2 USB ports |
| ANS data collection software | Mindware | contact company | BioLab acquisition program |
| ANS data acquisition unit and cords | Mindware | 50-3711-08 | BioNex 8-slot Chassis |
| Snap leads | Mindware | 93-0498-00 | 2 white, 2 red, 2 brown, 1 black |
| Spot electrodes | Kendall | 31112496 | 130 model; 7 for each assessment + extras-to be sealed in a ziplock bag at all times) |
| ANS scoring/editing software | Mindware | contact company | HRV Analysis, version 3.1.0F and IMP Analysis, version 3.1.0I |
| Protocol equipment | |||
| tablet computer | Apple | iPad; for playing audio and video clips | |
| portable speaker | Polariod | PBT510 | |
| Jack in the Box | Schylling | SMJB | Sock Monkey theme |
| Lemon juice | ReaLemon | 98077 | 0.14 oz shelf-stable packets |
| Pasture pipettes | Grainger | 6FAV9 | 1 ml size, disposable |
| Portion cups | Dart Solo Con | 250PC | 2.5 oz, disposable, plastic |
| audio files of baby cry | Alkon lab | 30 sec clip recorded in a neonatal intensive care unit | |
| audio file of baseline lullaby | Rockabye Baby Music | 60 sec of "Across the Universe" on "Rockabye Baby Lullaby Renditions of the Beatles" CD | |
| audio file of final lullaby | Rockabye Baby Music | 60 sec of "Here Comes the Sun" on "Rockabye Baby Lullaby Renditions of the Beatles" CD | |
| video file of neutral video | 2 min of Baby Einstein video | ||
| Retractable measuring tape | Rollfix | TM04 | |
| Miscellaneous materials | |||
| Surge protector | to plug in all electronics | ||
| 2-prong adapter for surge protector | |||
| Video camera | Sony | Handycam HDR-CX440 | |
| Video Encoder, power and input cords | Mindware | 50-8614-01 | optional; to sync video and ANS data files |
| Baby wipes and gauze | for cleaning and drying oily skin | ||
| Toys | to distract children during assessment | ||
| Visual aids | pictures of child with electrodes on, description of protocol to show participants | ||
| Script of protocol for research assistants | |||
| Charging cords for tablet and speaker | |||
| Doll and stickers | for demonstration if necessary |
References
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