电惊厥治疗有效癫痫发作诱导的瞳孔反应评估

Behavior

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Summary

在电刺激后立即使用自动红外推拿仪, 通过电休克疗法测量瞳孔反应 (光反射), 以评估适当的癫痫发作诱导。计算了收缩率, 并与癫痫发作质量进行了比较。

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Shirozu, K., Murayama, K., Yamaura, K. Pupillary Response as Assessment of Effective Seizure Induction by Electroconvulsive Therapy. J. Vis. Exp. (146), e59488, doi:10.3791/59488 (2019).

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Abstract

电休克疗法 (ECT) 被报道是有效的严重神经精神障碍。在 ECT 中, 电刺激应用于大脑, 诱导癫痫发作活动。与 ECT 的充分癫痫发作诱导与癫痫发作持续时间、慢波活动期间对称的高振幅波形、后部抑制和交感神经系统的激活有关。在 ECT 过程中, 交感神经系统的激活受麻醉剂或心血管药物的影响。瞳孔反应可以反映交感神经活动或脑损伤的程度。瞳孔响应测量可以使用自动红外湿度计以简单、精确和客观的方式进行, 从而能够测量瞳孔直径 (mm) 到小数点后两位。用于测量光线反射的白光并不过度明亮, 患者通常不会出现不适。利用该设备在麻醉诱导前和电刺激后立即测量瞳孔光反射。瞳孔直径通常在脑损伤或交感神经激活后增大。使用 ECT 进行充分的癫痫发作诱导可在电刺激后立即诱发瞳孔扩大。在目前的方法中, 自动计算瞳孔大小的收缩比, 并与癫痫发作质量进行比较。电刺激后立即的瞳孔反应可以提供一个有用的评估癫痫发作诱导与 ECT 的疗效。

Introduction

电惊厥治疗 (ECT) 被认为是一种有效的治疗严重的神经精神障碍, 包括难治性精神病, 双相情感障碍, 和抑郁症1。在 ECT 中, 电流施加到大脑, 以诱导在全身麻醉的癫痫发作2。尽管 ECT 的机制尚不清楚, 但其抗抑郁作用可归因于癫痫发作引起的神经递质水平的变化、神经可塑性的改善、功能连接的增加以及血浆的增加脑源性神经营养因子3的产生。另据报道, ECT 促进血清素、去甲肾上腺素和多巴胺介导的神经传递4。这些发现表明 ect 可能导致交感神经系统的激活。以前的研究已经评估了适当的癫痫发作诱导 ect 使用癫痫发作持续时间, 对称癫痫发作幅度, 后抑制, 和激活交感神经系统4,5。在这些因素中, 交感神经系统的激活增加无法用脑电图测量。交感神经系统激活的检测取决于血压 (BP) 和心率 (HR) 的增加。然而, 这些血流动力学参数并不总是反映交感神经反应, 因为在 ECT 和麻醉剂期间使用抗高血压药物来预防心脏事件, 从而影响交感神经功能。

瞳孔反应可以反映脑损伤的程度 6.因此, 瞳孔真菌病是指严重的脑损伤6。电刺激引起的人工癫痫发作构成大脑活动的异常状态。因此, 评估 ECT 后立即的瞳孔反应可能有助于评估 ECT 的有效性, 因为 ECT 也可能影响瞳孔反应7。然而, 在繁忙的临床情况下, 如目前的情况下, 测量瞳孔反应往往是困难的。为了解决这个问题, 使用红外定量毛光计的测量方法可以帮助测量瞳孔的反应容易, 准确, 客观和可重现。定量瞳孔评估方法优于在床边人工获得的方法, 即使是有经验的护士和医生也优于8。使用自动红外光活仪测量瞳孔反应性的方法可用于检测癫痫发作或交感神经激活的程度。在之前的一项研究中, 我们报告说, 瞳孔光反射与 ECT9的癫痫发作的疗效有关。具体而言, 我们发现光刺激后瞳孔直径没有改变, 当引起足够的癫痫发作时, 瞳孔直径仍然扩大。因此, 该方法的目的是在电刺激后立即使用自动红外光斑仪测量光反射。该方法易于执行, 使任何临床医生, 而不仅仅是精神科医生, 评估使用 ECT 癫痫发作诱导的疗效。

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Protocol

研究方案得到了日本福冈九州大学机构临床研究伦理委员会的批准 (IRB: 临床研究编号 #28-77)。虽然在麻醉过程中, 瞳孔反应的测量是一个基本的、标准的临床过程, 但本研究获得了知情同意。白内障、青光眼、眼内镜片或胰岛素依赖性糖尿病患者被排除在外, 因为他们的瞳孔反应可能不正常。

1. 电惊厥治疗的准备

  1. 用酒精棉签清洁耳朵后面的左右额头和区域, 然后在四个对称点上连接脑电图 (EEG) 监测器。
  2. 用正常的盐水清洁双侧太阳穴, 然后将粘合的电刺激垫 (约4厘米 x 5 厘米) 连接到双侧太阳穴, 以防止因头发而干扰刺激。根据以前诱导抽搐的程度, 每次刺激的强度都会发生变化。
  3. 在胸部 (心脏底部和心脏先端) 的两个点连接心电图 (ECG) 监视器, 并监测心率。
  4. 准备止血带, 并将其带在左大腿上。
    请注意:止血带在病人入睡后, 直到200毫米汞柱。即使在全身服用肌肉松弛剂后, 也可以观察到 ect 引起的抽搐。
  5. 将两个肌电图传感器连接到左前胫骨肌肉, 距离为5厘米, 以测量小腿的全身发作时间。

2. 麻醉准备

请注意:所有患者在同一房间接受了 ECT 治疗, 时间在一天的同一时间。

  1. 用酒精棉签清洗额头后, 在患者额头上贴上双胸指数 (BIS) 测量装置。BIS 用于监测麻醉深度。
  2. 在 ECT 治疗过程中, 每1分钟非侵入性测量手臂血压。
  3. 通过连接在手指上的夹子持续监测氧气饱和度和脉搏率。
  4. 在病人的一只眼睛上拿着一个湿度计 (见材料表)。患者睁开眼睛后, 按下湿度计上的按钮 (图 1a), 测量将自动开始。自动测量光刺激 (MIN) 后的最大 (初始) 静息瞳孔大小 (max) 和最小瞳孔大小, 并自动计算收缩瞳孔大小比率 (% 收缩 = [MAX-MIN]/max 表示为百分比)。
    请注意:光发射的持续时间为800毫秒, 所需数据可在1秒内获得。如果病人不能睁大眼睛, 考官会通过保持眼睑睁开来协助。虽然麻醉师通常在手术室手术前测量患者的瞳孔直径或光反射, 但在麻醉诱导前需要与患者合作。

3. 麻醉

  1. 通过面罩供应氧气 (6 lmmin)。
  2. 通过静脉注射线管理异丙酚 (镇静剂: 3μgml, 靶控输液), 直到失去意识。
  3. 将止血带绑在大腿上的止血带拧紧至200毫米汞柱。
  4. 通过静脉注射线管理琥珀酰胆碱 (肌肉松弛剂: 1 mg kg)。
  5. 患者停止自然呼吸后, 让麻醉师使用无100% 氧气的面罩进行可控通气。从潮汐末端二氧化碳为30毫米汞柱的时间点开始通风, 直到电刺激10
  6. BIS 值开始增加后, 麻醉师停止通气, 精神科医生开始 ECT 程序。

4. 电惊厥治疗程序

  1. 使用 ECT 仪器通过小电极刺激进行 ECT。设置初始电刺激剂量 (%)在每个人的年龄的价值的一半。
    请注意:最大刺激剂量为100%。电刺激时间约为7-8。
  2. 电刺激后, 立即将自动红外毛光计放在患者的一只眼睛上。此时, 如果患者闭上眼睛, 保持患者的眼皮畅通。按下设备按钮, 如步骤2.4 所示, 并在刺激 (MIN) 后测量最大 (初始) 静止瞳孔大小 (MAX) 或最小瞳孔大小。
  3. 使用100% 氧气的面罩进行控制通风, 直到患者开始自发呼吸。
  4. 使用脑电图, 测量冰毒的规律性, 发作时间和更大的后抑制 (由精神科医生 [图 2, 3])。

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Representative Results

便携式 pu丸计设备由几家公司生产。这些设备通常尺寸方便, 只需一只手操作 (图 1a), 使审查员能够通过按下按钮准确地检测到瞳孔的响应。红外光用于自动检测瞳孔边缘 (图 1b), 准确地表示瞳孔数据 (图 1c)。该装置测量最大 (初始) 静息瞳孔大小 (MAX)、刺激后的最小瞳孔大小 (MIN)、收缩瞳孔大小比率 (收缩百分比, [MAX-MIN]/max 表示为百分比)、潜伏期 (lat, 视网膜开始之间的时间)光刺激和瞳孔收缩的开始), 收缩速度 (CV, 收缩的程度/收缩持续时间), 最大收缩速度 (MCV), 扩张速度 (DV, 瞳孔大小恢复的程度/恢复持续时间)。光反射是通过在每次 3.2 s 扫描开始时使用800毫秒持续时间的可见光闪光获得的, 11。我们报告了13例患者使用该装置的瞳孔反应与 ECT 效果之间的关系 (图 3, 这一数字已从 Shirozu 等人的重印中修改.图 3a 所示, 电刺激后瞳孔直径增大。然而, 在电刺激后立即引起光反射收缩的显著差异, 反映了 ECT 引起的癫痫发作疗效的差异 (图 3b)。

Figure 1
图 1: 自动红外毛光计.(A) 测量方法。(B) 检测瞳孔的边缘。(C) 代表瞳孔数据。这些图像是在商业供应商的明确许可下呈现的。请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 2
图 2: 脑电图在典型的癫痫发作期间的结果.请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 3
图 3: 电刺激后瞳孔反应立即改变.(A) 最大瞳孔直径。(B) 瞳孔收缩比 (光反射)。我们使用双向方差分析来比较控制和刺激后适当和不充分的癫痫发作组。使用上述标准确定了适当的缉获状况。数据以平均值±标准偏差表示。西达克的多项比较后测试被用来进行方差的双向分析。* * *p < 0.001, * ** * p < 0.0001。经允许, 这一数字已从 Shirozu 等人9号的转载中修改。请点击这里查看此图的较大版本.

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Discussion

在临床情况下, 自动红外光色仪装置已被用于测量瞳孔反应12。然而, 据我们所知, 以前没有任何研究使用这种设备来检测 ect 诱导癫痫发作的效果。不同患者的瞳孔直径大小不同, 但收缩率提供了一个客观的测量方法。因此, 我们选择的是收缩比的变化, 而不是直径大小的变化。此外, 只有使用自动红外毛细计才能测量瞳孔直径的微小变化。

在应用这种方法时, 应考虑几个重要因素。在眼疾患者中不应使用瞳孔测量, 因为与正常患者相比, 瞳孔反射可能会发生变化。瞳孔反应受环境光和一天中的时间影响, 这些因素应在患者中保持均匀。虽然麻醉剂和精神病药物也被发现影响瞳孔反应,9,13 这些治疗没有影响结果在我们的上一次报告9

根据脑电图和血压或 HR 的增加, 对 ECT 的疗效进行了评价。该方法得到了广泛的应用, 并在以往的许多研究中得到了评价。然而, 越来越多的患者已经适应了 ect, 心血管疾病的发病率也在不断上升。因此, 重要的是要防止异常高血压。该方法可能是特别有用的患者谁已被用于抗高血压药物在 ECT 期间。瞳孔测量可用于光刺激测量收缩后的收缩速度, 在今后的研究中应进一步详细研究瞳孔反应与 ECT 疗效之间的关系。这些研究可能会揭示有关 ECT 的疗效与瞳孔反应之间的关系的时间点, 而不是立即电刺激。

电刺激后, 血流动力学立即发生实质性变化。然后, 由于瞳孔反应恢复迅速, 应在电刺激后立即进行测量。因此, 瞳孔反应测量应由负责的麻醉师以外的人进行, 该方法需要与精神科医生或护士合作。

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Disclosures

作者没有什么可透露的。

Acknowledgments

没有

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Npi-100/automated infrared pupillometer  NeurOptics
Thymatron IV system Somatics Inc.
Thymapads™ Somatics Inc. EPAD-C
BIS Quatro sensor medtronic
Non invasive blood pressure cuff Nihon Koden YP-713T
VBM tourniquet9000 Medizintechnik GmbH
EEG Somatics Inc. ECEF-4
ECG Somatics Inc. ELDSC-9
EMG monitoring lead Somatics Inc. ELDS-BR
Finger probe Nihon Koden TL-201T
Npi-200/automated infrared pupillometer  NeurOptics

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References

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