Summary
新生児の高品質で信頼性の高い視覚誘発電位(VEP)を得るためのいくつかの重要な点を、変動性と誤解を招く予後のリスクを最小限に抑えること。
Abstract
本研究では、視覚事象関連電位(VEP)の特性について論じ、新生児の信頼性の高い測定値を得るための方法論的ステップの概要を説明する。危険な新生児における中枢神経系の異常発達の早期発見や、早期介入の成功には、高品質で信頼性の高いVEPを得ることが重要です。勧告は、受胎後の年齢、ポリソムノグラフィー識別睡眠段階、発光ダイオード(LED)が発光源として制御され、VEP平均の4回以下であることを示した以前の研究に基づいています。複製可能な記録を得るために必要な、変動性の低下、および信頼性の高いVEPを得ることができます。これらの変動源を制御し、統計解析を用いることで、アクティブ睡眠中に新生児の100%(n=20)に存在する3つの主要成分(NII、PII、NIII)の振幅と遅延を明確かつ確実に特定することができました。VEP形態は平均によって大きく異なり、臨床予後を誤解させる危険性があるため、目覚め状態でVEPを記録することはお勧めできません。さらに、この状態は発達のこの段階で明確かつ確実に識別することができ、睡眠サイクルは合理的な時間内に測定を行うことができるほど短く、方法は新しいoを必要としないため、アクティブスリープ中にVEPを得る方が簡単です。高価な機器。
Introduction
危険な新生児における中枢神経系の異常発達の早期発見は、早期介入を成功させるために重要である1,2.視覚的な事象関連電位(VEP)は、生後1ヶ月では不可能で、客観的であり、構造的および機能的に敏感である患者の協力を必要としないため、視覚的な皮質状態を評価する有用な手段を提供する脳損傷3,4.
しかし、新生児のいくつかの研究は、正常な視覚誘発応答が大脳皮質4、5の適切な神経成熟を示すことを示しており、これはしばしば新生児で神経発達を評価するために研究され、視覚経路の異常な発達を同定する4,5,VEP の臨床使用は、その形態4で観察される変動によって制限されている4,5,6,7.したがって、新生児のVEPのより良い、より信頼性の高い特性を得ることが重要です。
VEP形態の変動の原因の1つは、以前の研究が早産児と高齢児(1ヶ月以上)8、9、10を混合しているということです。しかし、最も重要なソースは、VEPを記録しながら、乳児の行動状態に支払われた注意の欠如です。つまり、目を覚ます、静かな(QS)、アクティブ(AS)、または移行睡眠。QSおよびASは、別々に分析されていないか、5、11、12、または研究は、状態7、8を識別するためにポリソムノグラフィーを使用せずに行動観察のみに依存している.Tracé alternantは、最小振幅のバースト間隔と交互に交互に高振幅の遅い活動のバーストで構成され、QS には存在しますが、VEP を平均化する場合は考慮されていません。新生児を用いたいくつかの研究は、覚醒13、14の間に記録することによってVEPを測定しているが、発達のこの段階では、目覚め期間は短く、新生児は通常泣いたり動いたりするので、高く得ることは困難である品質、信頼性の高い録音。
発光ダイオード(LED)グーグル6、9を使用してVEPを引き出す研究はほとんどありませんが、この光源は白色光11、14の通常のストロボフラッシュよりも一貫した録音を生成します。 15、信頼性が低い。同じ新生児で複製可能なVEPを得ることは臨床使用4に不可欠であるが、再発性のもう一つの原因は、VEP形態の再現性が低いことで、生理学的状態の制御の欠如とVEPを引き出すために使用される刺激が原因である可能性が高い。.これらの条件を考えると、VEP形態の高い変動性はほとんど驚くべきことではない。
20人の健康な正期新生児を対象に行われた以前の研究では、受胎後の年齢、多視学的に同定された睡眠状態、VEPを引き出すLEDグーグル、2つのVEP間の再現性の測定など、いくつかの変動源を考慮した。平均は、アクティブな睡眠中に、より明確で信頼性の高いVEP形態が得られることを発見した。この睡眠段階では、すべての乳児がQSよりも2つの平均間の相関が高い明確なVEPを生成した。また、再現性16を得るために必要なVEP平均が少なかった。
VEP研究の臨床的有用性を考えると、できるだけ早く視覚経路の完全性を評価するために、本研究は、AS中にLEDゴーグルを使用して、早期および高齢の新生児で信頼性の高いVEPを得るように設計された一連の方法論的ステップを提案する。同時ポリソムノグラフィーによって明確に定義される。
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Protocol
1. 新生児の準備
注:従った処置は無害で痛みがないので、臨床的に安定しれば、正期および早産の新生児を評価するための反徴候はない。
- 研究を開始する前に、2時間半の断食と覚醒を確保し、受胎後年齢の40週より古い新生児で。
- 研究の前日に赤ちゃんの頭を中性石鹸で洗うようにしてください。したがって、彼/彼女の髪は清潔で乾燥しています。コンディショナーは適用しないでください。
- 母親が研究を始める前に新生児に30分の授乳を始めることを許可します。彼/彼女がげっぷを許可し、シーツに包まれた睡眠を開始します。これにより、彼/彼女が簡単かつ自発的に眠ることを保証します。
- 新生児を取り扱う前に手を注意深く洗ってください。
- 衛生マスクを使用します。
- 新生児が眠りに落ちる前に、アルコールに浸した綿球やガーゼで新生児の頭皮を軽く拭き取り、残留汚れや表面的なグリースを取り除きます。
- nasion と inion の間、および両方の口蓋前ピット間の距離を測定します。10%と20%を計算して、国際的な10-20システムの電極配置に従って頭蓋電極を適切に配置します。
- 脳波検査(EEG)とVEP電極の正しい取り付けのための管状弾性メッシュで新生児の頭部全体をカバーします。図 1に示すように、顔を完全に解放して露出したままにします。
- メッシュ上の表面電極の位置をマークします。
- 綿棒を使用して、各電極が配置される部位で新生児の髪を完全に分離し、神経生理学的研究のために研磨ゲルで皮膚を軽くこすります。
注:新生児が眠りに落ちるのに2時間以上かかる場合は、研究のスケジュールを変更します。
2. 脳波およびVEP睡眠記録用表面電極の配置
注:開始する前に、表 1の仕様を使用して計測器の周波数フィルタの値を設定します。新生児に配置する前に、すべての電極を脳波およびVEP計器に接続することをお勧めします。
- 弾性バンドセンサーを赤ちゃんの胸に置き、胸部呼吸の拡張を記録します。
- 個々の表面ディスク電極(標準的な塩化銀銀、または金ディスク電極)をメッシュを通して導電性ペーストを置き、新生児に適応した国際的な10-20脳波システムによって確立された頭蓋の位置でそれらを固定します。
- 導口F3、F4、C3、C4、O1およびO2、または少なくともC3およびC4(リンクされた耳たぶと呼ばれる)で脳波用頭蓋電極を見つけて、新生児睡眠の段階を特定する。
- 表面ディスク電極を医療用粘着テープで皮膚に固定します。眼球運動(EOG)を記録するには、1つの電極を左目の外眼のカンサスの上に1cm置き、右目の外眼の外用の下に別の1cmを置き、連結耳たぶとも呼ばれる。
- 同様に、表面筋電図記録(EMG)用の電極を顎の両側に取り付け、互いに参照する。
- 次のリードを持つ VEP 機器の 2 つのチャネルを使用します: オズ (-) 対 Fz (+)、およびオズ (-) 対 A1 (+) 。接地電極は、右乳様突起に配置されるべきである。
- VEP 登録の解析時間を 600 ミリ秒で設定します。
注:表 1に、スリープ EEG と VEP の記録に使用するフィルタ設定を示します。 - インピーダンス値が 5 kΩ 未満になるまで VEP 記録を開始しないでください。
3. 睡眠記録
注:VEPは、新生児が病院のベビーベッドで眠っている間に得られる。睡眠段階は、ポリソムノグラフィー17、18によって同時に監視される。
- 60~90分間、またはASが特定されるまで脳波記録を延長し、新生児の活性(AS)および静かな睡眠(QS)を評価する。
- 新生児睡眠の特性を注意深く観察しながら脳波記録を開始し、VEPが記録されるアクティブな睡眠段階を特定します。
- 表2にまとめた基準に従って新生児睡眠段階を特定する。
4. VEPレコーディング
注:VEP は、確立された標準19,20に従って登録されます。
- 新生児がよく定義されたアクティブ睡眠を開始するときに、視覚刺激なしで脳波記録の1分を許可します。
- 各新生児の目のすぐ上に手動で2cm保持されたLEDマトリックスを使用して、ハンドヘルドゴーグルを通して単眼光刺激を適用します。
- ASでのVEP登録中に乳児が目を閉じているかどうかを観察し、これが起こらない場合は注意してください。
- 機器内のVEPの平均化を開始し、対応する記録が平均化された20〜40の発光刺激を提示して、平均曲線または呼び起こされる応答を得る。
- 記録された平均の再現性を観察する。少なくとも2つの再現可能な呼び起こし電位をお勧めします。
- このピークは新生児VEPの典型的なと考えられているので、記録中にVEPのPII成分を視覚的に認識します。PII成分を、負波(NII)の前に続く最大正のピークとして識別し、その後にNIIIとも呼ばれる200~400ミリ秒の最大否定性を示します。
- 新生児が過度に動いたり、目を覚ましたり、別の睡眠段階に変更されたりした場合は、VEPの平均化を停止します。AS ステージが再確立されたら、記録を更新します。
注:QS または移行スリープ中に取得された VEP は AS よりも信頼性が低いため、この点は重要です。 - 再現可能なVEPで2つの平均が達成された後、または認識可能なVEPなしで6つの平均が発生した後、登録を終了します。後者の場合は、結果がレプリケート可能な応答がないことを考慮します。
5. VEPの見直しと分析
メモ:図2は、新生児VEPの主な構成要素とその測定値を示しています。
- 2つの平均曲線間の同様の外観と測定値によって、VEPの再現性を評価します。
注:一部のVEP記録システムは、2つの平均間の相関尺度を提供します。 - デバイスのカーソルを使用して、NII、PII、NIII波の絶対遅延を測定します。絶対遅延は、刺激の開始から各コンポーネントの最大または最小ピークまでのミリ秒の経過時間です。
- 絶対 PII-NII、NII-NIII、および PII-NIII 遅延の差を含む、ピーク間遅延をミリ秒単位で計算します。
- NII-PIIおよびPII-NIIIコンポーネントのピークからピークまでの振幅をμVで測定します。
- 健康で類似した年齢の新生児の集団に対して推定される通常の値または期待される値と取得した待ち時間と振幅の値を比較します。
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Representative Results
視覚経路の機能における十分な成熟を検出するには、期末乳児と早産児の両方で見ることができるVEPのPII成分を得ることが不可欠である。AS中のポリソムノグラフィーを用いたVEPの同時記録により、典型的なVEPを得ることが可能になります。
信頼性の高いVEP研究では、臨床使用に欠かせない再現性の高い平均波形を得る必要があります。図2は、健康な正期新生児において、PII成分と互換性のある200ミリ秒前後の明確な陽性を示す。NIIは、先行する負の小さな電位に相当し、約130ミリ秒で明らかであり、NIIIコンポーネントはPIIに従って約300ミリ秒の否定性を示します。
図 3Aは、AS、QS、およびトラケーオルタナントの典型的な側面を含む、睡眠 EEG の 3 つのエポックを示しています。図3Bは以下を示す:正期新生児における明確なPIIを有する典型的なVEP波形;この年齢で正常である早産児で観察される未熟な反応;非複製波形で、前の平均の形状を正確に再現しない波を持つため、コンポーネントの実際の遅延や振幅を確実に測定することが不可能になります。これらのVEPは、心室性白血病を伴う36週前期新生児で得られた。
これらの手順の適用は、再現可能なVEPを得ることを可能にするが、波形は、新生児の年齢および危険因子の存在に応じて異なる場合がある。例えば、早期新生児では、VEPの形態は、極性が反極性と最大負の振幅を有する未熟な外観を示すことができるが、児が正期に近づくにつれて変化する。再現性応答の欠如または単眼によって得られる電位の間半球非対称性によって異常の真の状態が与えられるので、これらの正常な違いと新生児の年齢との関係を特定することが重要である刺激。
図1:ネオネートで脳波およびVEP記録を行う表面電極の最終配置。弾性メッシュの下の頭蓋電極の位置と、新生児を毛布で包んで固定化する位置を観察する。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図2:新生児VEPのNII、PIIおよびNIIIコンポーネントNII、PIIおよびNIII(実線の矢印)の絶対遅延の測定値を観察します。NII-PII、PII-NIIIおよびNII-NIII(点線の矢印)のピーク間間隔;異なるコンポーネントの振幅(破線の矢印)。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図 3: スリープ 段階での脳波トレースと取得した VEP の図(A)AS、QSおよびトラセオルタナントの段階の主な特徴を有する新生児脳波の30 s期間。(B)新生児におけるVEP波形形態の3つの例は、第1回は40週後のコンセプソナル年齢、第2は35週、いずれも健康な新生児である。2 番目の例では、極性反転に注意してください。第3は、心室性白血病を有する36週の新生児で得られた非再現性応答の一例である。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
| 脳波チャネル | 感度 | 低周波フィルタ | 高周波フィルタ | 表示時刻 | ノッチフィルタ(60 Hz) | サンプリングレート |
| 頭皮リード(国際10-20システムによる) | 0.5 Hz | 30 Hz | 30 s | に | 200 Hz | |
| エレクトロオログラム (EOG) | 0.5 Hz | 30 Hz | 30 s | に | 200 Hz | |
| 表面筋電図(EMG) | 1 Hz | 100 Hz | 30 s | に | 200 Hz | |
| 胸壁呼吸(THR) | 0.5 Hz | 30 Hz | 1 分 | に | 200 Hz | |
| 心電図 (心電図) | 0.5 Hz | 30 Hz | 30 s | に | 200 Hz | |
| VEP チャンネル | ||||||
| Cz-Oz | 12μ/div | 1 Hz | 100 Hz | 600 ミリ秒 | に | |
| A1-オズ | 12μ/div | 1 Hz | 100 Hz | 600 ミリ秒 | に | |
| 最大平均 | 100 | |||||
| 刺激 | 単眼、片方の目が最初、次にもう一方の目 | |||||
| 光 | 赤 | |||||
| 強度 | 3 cd·s/m2の標準フラッシュ | |||||
| 刺激剤タイプ | ハンドヘルド LED グーグル | |||||
| 周波数 | 1 Hz | |||||
| 期間 | 10 ミリ秒 | |||||
表1:新生児脳波およびVEPを記録するための機器の設定
| 睡眠覚醒サイクルの段階 | 脳波における主要パターン | 眼球運動 | 表面あご筋電図 | 呼吸 |
| 覚醒 | 動きによって頻繁にアーティファクト。不規則低振幅脳波+C23 | 目が開き、まばたき、泣くときの一過性の閉じる | 大きな振幅の存在 | 不規則 |
| アクティブ スリープ (AS) | 不規則低振幅脳波 | 共役と急速な目の動きで目を閉じた | 録画中に不在または最低レベル | 不規則 |
| 静かな睡眠 (QS) | 大振幅とトラケ・オルタナントの遅い波 | 目を閉じて;眼の動きの欠如 | 存在する筋肉の緊張は覚醒中よりも少ない | 正規 |
| 過渡期睡眠 | QSの3つの特性とASの2は、同じ30秒セグメント内に存在するか、またはその逆に存在する | レギュラーまたは不規則 | ||
表2:新生児睡眠段階の脳波検出に適用される基準
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Discussion
視覚誘発応答(NII、PIIおよびNIII)の3つの成分は、LEDグーグルで刺激を行いながら、健康で正期の新生児を特徴とし、多重に同定された睡眠状態の間に記録された。観察されたVEP形態は、新生児11、15の少ないについて報告された以前の結果と一致する。VEP応答の特性評価は、同様のポスト受胎年齢16で20人の健康な、正期の新生児を記録することによって達成された。この方法論により、研究者は、年齢の制御が適用されなかったときに以前に報告されたVEP応答の変動を減らすことを可能にしたので、研究グループは早産、新生児、数ヶ月の赤ちゃんを混合し、睡眠状態に注意を払わなかった白色光ストロボフラッシュは、VEPs7、10、11、15を引き出すために使用されました。QSとASで得られたVEPの振幅と遅延に有意な差は見つからなかったが、後者の睡眠段階で記録されたものは、得るために必要な平均繰り返しが少ない新生児の100%で得ることができるので、推奨される。再現。QS中に記録されたVEPは、対照的にすべての新生児で得ることができず、より多くの繰り返しを必要とする16。
AS中のVEP形態は、これらのVEPの特性の再現性が有意に高いため、2つのVEP平均間の相関関係によって示されるため、より信頼性が高い。しかし、QSの間、非定型的な形態がしばしば見られ、より低い相関が得られるため、形態は平均によって異なる場合があります。その結果、誤解を招く予後に到着するリスクは高い6、13である。
これらの理由から、移行段階および QS ステージ中の VEP の記録は避ける必要があります。覚醒における視覚機能の研究は成人21において最適であるが、新生児では発光刺激を避けるために頭蓋運動を行い、まばたきおよび筋電図のアーティファクトはすべてVEP記録を損なう可能性がある。QSの間に導入された変動は、おそらくトラセ・オルタナントによるもので、17歳、18歳の後受胎後43-44週まで存在する。これに対して、AS中のVEP記録は、この睡眠段階では脳波活動の絶対力が低く、筋肉のアトニアによる最大の弛緩が運動によって引き起こされる技術的なアーティファクトを避けるのに役立つため、より簡単です。最後に、ハンドヘルドLEDグーグルの使用は、目の動きと周囲光によってもたらされる変動性を最小限に抑えます。年齢別にハンドヘルドLEDにVEPの通常の結果を調べるには、テイラーらと常石とカサー9、22を参照してください。
本明細書に記載される方法論にはいくつかの利点がある。第一に、新しいまたは洗練された機器の必要はなく、単に発光刺激と同期したポリグラフ、またはVEP記録中に同時に記録されたポリソムノグラフィーです。第二に、静かな睡眠や目覚めの状態よりも確実にアクティブな睡眠を識別する方が簡単です。ASは自発的な新生児睡眠の初めに発生し、この17歳、18歳で眠っている時間の50%を占めるので簡単にアクセスできます。第三に、この発達段階の睡眠サイクルは非常に短く、約40分しか持続しないため、このアプローチは時間がかかりません。
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Disclosures
著者たちは何も開示する必要はない。
Acknowledgments
エンジニアのエクトル・ベルモント、モニカ・カリエ博士、ユリア・クルス博士、マリア・エレナ・フアレス博士がデータ収集で協力しました。著者たちは、ポール・カーシーが英語の使用を改訂してくれたことに感謝している。このプロジェクトは、PAPIIT助成金IN2009/7とCONACYT(メキシコ科学技術評議会)助成金4971によって部分的に資金提供されました。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Digital Electroencephalograph | Neuronic Mexicana, SA | Medicid 3E | Sleep electroencephalogram record |
| Evoked Potentials equipment | Neuronic Mexicana, SA | Neuronic PE (N_N-SW-2.0) | Visual evoked potentials record |
| Nuprep Gel | WEAVER and Company | Skin preparing abrasive gel (114 g) | |
| Ten20 Conductive Paste | WEAVER and Company | Neurodiagnostic electrode paste (228 g) | |
| Tubular elastic mesh bandage | Le Roy | Fixation of cranial surface electrodes, Size 4 or Small |
References
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