Yöntem makalesi

Ventilasyon elektroansefalografi için birleştiğinde bir düz uçlu sonda kullanarak zararlı uyarılmış beyin aktivitesinin Elektrofizyolojik ölçüm

6.6K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/56531

⸱

29 Kasım 2017

 ,  ,  ,  , 
1Division of Neonatology, University of Basel Children's Hospital, 2Divison of Neuropediatrics and Developmental Medicine, University of Basel Children's Hospital

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Sözel olmayan hastalarda ağrı ölçme bir mücadeledir. Bu çalışmada zararlı uyarılmış beyin aktivitesi objektif bir şekilde algılamak için bir düz uçlu sonda kullanarak stimülasyon ile EEG kaydı birleştirir.

Özet

Hoş olmayan bir duyu ve duygusal deneyim acıdır. Sözel olmayan hastalarda, ağrı, ağrı değerlendirme araçları ile bile ölçmek çok zordur. Bu araçları belirli sınırlamalar zaman özellikle analjezi etkinliği keşfetmek de ikincil fizyolojik göstergeleri belirlemek veya sübjektiftir. Kortikal işlem ağrı algı için gerekli olduğundan, beyin aktivitesi ölçümleri ağrı bebeklerde değerlendirmek için yararlı bir yaklaşım sağlayabilir. Burada yeni doğan bebeklerde kullanım için en iyileştirilmiş Elektrofizyolojik beyin etkinliği kayıtları ile duyusuna değerlendirmek için bir yöntem mevcut. Yüksek standart ve tekrarlanabilir zararlı uyaranlara üretmek için biz bir düz uçlu sonda ile örneğin, iğne, Cilt sonu olmayan ve davranışsal sıkıntı yaratmaz mekanik stimülasyon uygulanır. Zararlı uyarılmış potansiyel duyusuna objektif ölçülmesi sözel olmayan hastalarda sağlar. Bu yöntem-ebilmek var olmak kullanılmış yeni doğan bebeklerde gebelik yaşı 34 hafta gibi erken. Ayrıca, analjezik veya anestezik ilaçların etkinliğini ölçme gibi farklı durumlarda uygulanabilir.

Giriş

Gerçek ya da potansiyel doku hasarı ile ilişkili veya açısından bu tür hasar1açıklanan hoş olmayan bir duyu ve duygusal deneyim acıdır. Sözlü iletişim yetersizlik olasılığını bireyin acı deneyim ama ağrı giderici tedavisinde, örneğin yenidoğan bebeklerde2değerlendirmek için çok zorlu yapar inkâr etmez. Bazı davranış ve fizyolojik göstergeler sözel olmayan hastalarda ağrı değerlendirmek için kullanılır. Yıllar içinde farklı ölçekler geliştirilmiştir, seçim uyarıcı, gebelik yaşı ve ventilasyon embeded3,4,5olan ortam türüne bağlıdır. Bu ağrı değerlendirme araçları da Oylayıcısı'nın yorumu üzerinde itimat veya ikincil fizyolojik göstergeleri istiyorlar.

Bu videoda, biz ile Elektrofizyolojik kayıtlar yeni doğan bebeklerde için en iyileştirilmiş duyusuna değerlendirmek için bir yöntem mevcut. Duyusuna zararlı uyaranlara kodlama sinirsel işlemi tanımlanır. Böylece, duyusuna quantitating sinirsel giriş bir sözel olmayan kişi belirlemek için zarif ve objektif bir yöntem olmasıdır. Ayrıca, kortikal faaliyet elektroansefalografi (EEG) tarafından algılanan zararlı etkinlikleri5,6yoğunluğu ile ilişkilidir.

Burada sunulan yöntem zararlı uyaranlara tarafından mekanik bir stimülasyon cilt sonu olmayan ve davranışsal sıkıntı6neden olmaz bir iğne7, olarak da bilinir bir düz uçlu sonda ile üretilen EEG kaydı birleştirir. Bu gösterilmiştir, duyusuna aşağıda stimülasyon noktalamak ağırlıklı olarak Aδ-lifleri, yok bir cilt lezyonu8 ve nosiseptif özgü büyüklüğü potansiyel kırılma bağımlı değildir biz yok tarafından aracılık ettiği devlet9uyku. Sonda iyi de veliler tarafından bu yöntem ventilasyon ile bir çalışma ortamında uygularken kabul edilir. Sonda sonda cilt kurduğunda tam olarak etiketlenmesi için EEG kaydı etkinleştirme EEG kayıt sistemi elektronik olarak bağlanır. Bu büyük ölçüde zaman kilitleme işlemini basitleştirir ve tüm sonraki EEG analizleri için öncül. Bebek EEG kayıt hazırlık süresini en aza indirmek için biz nereye biz üç elektrotlar (şekil 1) minimum gereksinimi elektrotlar sayısını azalttı değiştirilmiş bir uluslararası 10/20 elektrot yerleştirme sistemi kullanılır. Zararlı uyarılmış beyin aktivitesi maksimal9,10,11nerede, merkez tepe Cz elektrot bir başvuru ve bir yere elektrot ile birlikte kullanılmıştır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Çalışma yetkili Etik Komitesi kuzeybatı İsviçre tarafından (EKNZ 2015-079) kabul edildi ve katılımcı için bilinçli yazılı ebeveyn izni önce ölçüm elde edildi.

1. hazırlık

  1. Bebek yerleşmiş emin olun. Bu sessiz ve kapatılan, hareketleri kayıt sırasında hareket eserler nedeniyle emme olmadan olmalıdır. Bebek uykuya9olabilir.
  2. Kardiyolojik'ın baş çevresi EEG kap boyutunu tanımlamak için bir ölçüm bandı ile ölçmek.
  3. Aktif elektrot konumu tanımlamak: Cz / nasion ve Trinitron ve sol ve sağ preaurical arasındaki orta nokta arasındaki orta noktasına işaretleyerek köşe konumu noktası bir cilt marker kalemle. Elektrotlar konumlandırma için Ayrıca bkz. şekil 1.
  4. Zemin elektrot konumlarını tanımlamak: doğru alın (Fp2) ve referans elektrot: sol mastoid (A1).
  5. Elektrot siteleri (Fp2 ve A1 Cz) bir pamuklu çubukla kullanarak dezenfektan ile temizleyin. Çok saç durumunda kafa derisi görselleştirmek için saç ayırın.
  6. Yavaşça elektrot siteleri Yapıştır prepping, empedans düşürmek için bir pamuklu çubukla kullanarak EEG ile fırçalayın.
  7. Kardiyolojik'ın kafasına takılı elektrotları EEG kap yerleştirin.
  8. İletken EEG jel elektrotlar ve kafa derisi arasında temas optimize etmek için kısa bir plastik iğneyle kullanarak elektrotlar içine enjekte.
  9. Empedans üreticinin önerilerini ve yayımlanan yönergeleri12anlatılan 50 kΩ olana elektrotlar ayarlayın.
  10. Kardiyolojik'ın yüz ifadeleri kaydetmek için bir fotoğraf makinesi getirin.
  11. Düz uçlu sonda EEG kayıt cihazı için sabit iletişim tetikleyici aygıta bağlanmanıza. Düz uçlu sonda ciltte nominal güç ulaştığında, bir tetikleyici sinyal iletişim tetikleyici aygıt tarafından oluşturulur. Bu sinyal bir tetikleyici işareti ile kayıt EEG etiketleme bilgisayara gönderilir.

2. ölçüm

  1. Verileri depolamak için bir çalışma adı seçin.
  2. Online grup geçiş filtreleri ekleyin:
    1. Filtreleri görüntüle:
      Düşük kesme filtresi: frekans: 1 Hz
      Yüksek kesme filtresi: frekans: 70 Hz
      Çentik filtresi: 50 Hz
      Örnekleme hızı: 2000 Hz
  3. EEG ve video kaydı başlatın.
  4. Kardiyolojik'ın sağ kolu yatay konumda tutun. Uyarıcı da farklı bir sitede uygulanabilir, örneğin elinden daha uzun gecikme neden olur, ayak, lütfen görmek için 3.7.
  5. İlk arka plan EEG etkinlik yazmak. Iken kardiyolojik'ın elini tuttum, nerede yok uyaranlara uygulanır ve bebek dinlenme dönemleri el ile kaydetmek için EEG kaydı açıklama ekleyin.
  6. Düz uçlu sonda uyaranlara çalışma tasarımına göre gerekli miktarda kardiyolojik'ın sağ taraftan kuralları. Bizim deneysel tasarım, ayarla düz uçlu sonda uyaranlara 50 sayısı. İpucu değil eğmek ve doğru kuvvet uygulanır düz uçlu sonda dik kardiyolojik'ın el için kullanmak için dikkatli olun. Toplam önlemek için en az 2-3 s arası uyarıcı aralığı (ısı)6 kullanarak düz uçlu sonda uyaranlara gerçekleştirin.
  7. Tüm kayıtları durdurmak.
  8. Belge deneysel ayarı ayrıntılarını.

3. veri analizi

  1. Çevrimdışı 1 Hz ve 30 Hz değerinde bir alçak geçiren Filtre, yüksek geçiren Filtre kullanarak ham EEG verilere filtre uygulayın.
  2. Dönemini 1.500 MS (500 ms önce 1000 ms uyarıcı başlangıçlı sonra) verilerini segment.
  3. Bir temel düzeltme öncesi uyarıcı aralığı için gerçekleştirin.
  4. El ile hareket eserler ve gürültü, gibi eserler sonra görsel denetim içeren EEG dönemini reddetmek. Lütfen öğretici anahat bakın: https://sccn.ucsd.edu/wiki/Chapter_01:_Rejecting_Artifacts
  5. EEG dönemini ortalama (arka plan ve uyarıcı cevap için ayrı ayrı).
  6. Odunsu filtre veri ± 50 ms zaman penceresinde 0 - 1000 ms maksimum bir değişimi ile uyarıcı başlangıçlı sonrası. Bu bebeklerin arasındaki gecikme süresi farklılıkları sağlar. Arka plan ve uyarıcı yanıt için ayrı ayrı bunu.
  7. Project bağımsız bir dataset içinde tanımlanmış olan ve içinde açıklanan zararlı uyarılmış beyin aktivitesinin bir şablonu başka bir yerde11 üstünde-e doğru bireysel her deneme içinde zararlı uyarılmış yanıt büyüklüğü tespit etmek için veri detay. Şablon zararlı uyarılmış yanıtının karakteristik bir dalga biçimi açıklar ve büyüklüğü bireysel deneme içinde bu zararlı uyarılmış yanıt miktarını yansıtır.
    Not: Project şablonu istediğiniz zaman penceresi Yaş Bebek ve uyarıcı konumuna bağlıdır. O zaman zaman penceresi faiz uyaranlara için el uygulandıysa 200-500 ms uyarıcı11sonrası. O zaman zaman penceresi faiz uyaranlara için ayak uygulandıysa 400-700 ms uyarıcı11sonrası. Not Bu şablonu yalnızca şu anda 34-43 hafta gebelik arasında bebekler için doğrulandı. Bu şablonu ve bir tartışma sınırlamaları kullanımıyla ilişkili detaylı yöntemleri için harita ve ark. 201711bakınız.
  8. Zararlı uyarılmış beyin aktivitesi büyüklüğü şablon kullanılarak önemli ölçüde daha yüksek arka planda EEG ile karşılaştırıldığında uyarıcı takip ediyor hesaplanan kontrol edin.
  9. Davranışsal yüz ifadesi daha sonra analiz (kamera için EEG bağlantılı kayıt) yenidoğan yüz kodlama sistemi2,13kullanarak.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Şekil 1 modifiye uluslararası 10/20 elektrot yerleştirme sistemi kullanarak konumlandırma elektrot grafiksel gösterimidir. Şekil 2 kısa bir süre önce ve sonra bir tek zararlı uyaran bir düz uçlu sonda 32 mN güçle stimülasyon oluştu kardiyolojik'ın sağ kolu (şekil 2A) protokole açıklandığı gibi kullanarak uygulama kaydedilen EEG faaliyet göstermektedir. Zararlı uyarılmış yanıt yaklaşık 300 ms yazı uya...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Burada sunulan yaklaşım gösterir nasıl zararlı uyarılmış beyin aktivitesi ventilasyon deneysel zararlı uyaranlara uygulamak için EEG kaydı ve düz uçlu sonda uyarıcılar kullanarak objektif bir şekilde ölçülebilir. Bu teknik çeşitli klinik ayarlarında duyusuna, örneğin sözel olmayan kişi ventilasyon gibi algılamak için kullanılabilir. Tam çalışma belirlenmesi, hazırlama ve elektrotlar, montaj ve son olarak uygulamak ve 50 zararlı uyaranlara kayıt bebek yerleştirerek de dahil olmak üzere 15 dk içinde yapılabilir. U...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

Yazarlar Caroline Hartley ve Rebeccah Slater (Pediatri bölümü, University of Oxford, İngiltere) kritik bizim kağıt ve Walter Magerl (nörofizyoloji bölümü, Merkezi Biyomedikal ve tıbbi teknoloji gözden geçirmek için kabul etmek istiyorum Mannheim (CBTM), University of Heidelberg, Almanya) bize teknik donanım ve bilgi birikimi ile destek için.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
34 ve 36 beden bebekler içinEasycapEASYCAP GmbHAC-32-C
actiCAPBrain Products GmbHBP-04243-SIGaktif elektrotlar
ImpBoxBrain Products GmbHempedans ölçümü
V-AmpBrain Products GmbHEEG kayıt cihazı
İğne batması stimülasyonu için kontak tetikleyiciMRC Systems GmbH
PinPrick stimülatör setiMRC Systems GmbH
EEG hazırlama macunuUSB Eczanesodyum klorür, ponza taşı, propilen glikol içerir
SuperViscEASYCAP GmbHAktif elektrotlar için Elektrolit-Jel
Beyin Görme KaydediciBeyin Ürünleri GmbH
Beyin Görme Analizörü
MATLAB

Swartz Hesaplamalı Sinirbilim Merkezi, California San DiegoÜniversitesi Tüm EEG dönemlerinin ortalamasının alınması dahil olmak üzere EEG işleme için

EEG kapakları EEGLAB kullanan Brain Products GmbH

Kaynaklar

  1. Bonica, J. J. The need of a taxonomy. Pain. 6 (3), 247-248 (1979).
  2. Duhn, L. J., Medves, J. M. A systematic integrative review of infant pain assessment tools. Adv Neonatal Care. 4 (3), 126-140 (2004).
  3. Witt, N., Coynor, S., Edwards, C., Bradshaw, H. A Guide to Pain Assessment and Management in the Neonate. Curr Emerg Hosp Med Rep. 4, 1-10 (2016).
  4. Hummel, P., van Dijk, M. Pain assessment: current status and challenges. Semin Fetal Neonatal Med. 11 (4), 237-245 (2006).
  5. Slater, R., Fitzgerald, M., Meek, J. Can cortical responses following noxious stimulation inform us about pain processing in neonates? Semin Perinatol. 31 (5), 298-302 (2007).
  6. Hartley, C., et al. The relationship between nociceptive brain activity, spinal reflex withdrawal and behaviour in newborn infants. Sci Rep. , 31(2015).
  7. Iannetti, G. D., Baumgärtner, U., Tracey, I., Treede, R. D., Magerl, W. Pinprick-evoked brain potentials: a novel tool to assess central sensitization of nociceptive pathways in humans. J Neurophysiol. 110 (5), 1107-1116 (2013).
  8. Ziegler, E. A., Magerl, W., Meyer, R. A., Treede, R. D. Secondary hyperalgesia to punctate mechanical stimuli. Central sensitization to A-fibre nociceptor input. Brain. 122 (Pt 12), 2245-2257 (1999).
  9. Slater, R., et al. Evoked potentials generated by noxious stimulation in the human infant brain. Eur J Pain. 14 (3), 321-326 (2010).
  10. Fabrizi, L., et al. A shift in sensory processing that enables the developing human brain to discriminate touch from pain. Curr Biol. 21 (18), 1552-1558 (2011).
  11. Hartley, C., et al. Nociceptive brain activity as a measure of analgesic efficacy in infants. Sci Transl Med. 9 (388), (2017).
  12. Keil, A., et al. Committee report: publication guidelines and recommendations for studies using electroencephalography and magnetoencephalography. Psychophysiology. 51 (1), 1-21 (2014).
  13. Grunau, R. V., Johnston, C. C., Craig, K. D. Neonatal facial and cry responses to invasive and non-invasive procedures. Pain. 42 (3), 295-305 (1990).
  14. van den Broeke, E. N., et al. Characterizing pinprick-evoked brain potentials before and after experimentally induced secondary hyperalgesia. J Neurophysiol. 114 (5), 2672-2681 (2015).
  15. Verriotis, M., et al. Cortical activity evoked by inoculation needle prick in infants up to one-year old. Pain. 156 (2), 222-230 (2015).
  16. Rolke, R., et al. Quantitative sensory testing in the German Research Network on Neuropathic Pain (DFNS): standardized protocol and reference values. Pain. 123 (3), 231-243 (2006).
  17. Moultrie, F., Slater, R., Hartley, C. Improving the treatment of infant pain. Curr Opin Support Palliat Care. 11 (2), 112-117 (2017).
  18. Hu, L., Zhang, Z. G., Mouraux, A., Iannetti, G. D. Multiple linear regression to estimate time-frequency electrophysiological responses in single trials. Neuroimage. 111, 442-453 (2015).
  19. Hartley, C., et al. Changing Balance of Spinal Cord Excitability and Nociceptive Brain Activity in Early Human Development. Curr Biol. 26 (15), 1998-2002 (1998).
  20. Evers, K. S., Wellmann, S. Arginine Vasopressin and Copeptin in Perinatology. Front Pediatr. 4 (75), (2016).
  21. Slater, R., et al. Oral sucrose as an analgesic drug for procedural pain in newborn infants: a randomised controlled trial. Lancet. 376 (9748), 1225-1232 (2010).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Neonatal EEGNosisepsiyon De erlendirmesiA r Alg sEEG KaydYenido an Yo un Bak mAnaljezik EtkinlikBeyin Aktivitesi Kayd

İlgili makaleler