電気けいれん療法の効果的な発作誘導の評価として瞳孔応答

Behavior

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Summary

瞳孔反応 (光の反射) 十分な発作誘導の評価電気けいれん療法電気的刺激直後後自動赤外線瞳孔計を使用して測定しました。収縮率の計算し、発作の品質と比較しています。

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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

電気けいれん療法 (ECT) を報告して、重度の精神神経疾患に有効であります。電気ショック療法で発作活動を誘導する脳に電気刺激が適用されます。電気ショック療法と適切な発作誘導は、遅い波活動度、発作後の抑制、交感神経系の活性化中に発作期間、対称的な高振幅波形に関連付けられます。交感神経系の活性化は、電気ショック療法の中に麻酔剤または心血管の薬によって影響されます。瞳孔反応は、交感神経や脳の損傷の程度を反映できます。瞳孔反応測定は、単純な正確なおよび 2 つの小数点以下の桁数に瞳孔径 (mm) 測定を有効にする自動赤外線瞳孔計を用いた客観的な方法で実施できます。光反射を測定に使用される白色光ではない、過度に明るいと患者は通常不快感を報告しません。瞳孔の光反射は、麻酔導入前に、この装置を利用した電気刺激の直後後に測定しました。脳の損傷または神経交感神経後通常瞳孔径を拡大しています。ECT を使用して十分な発作誘導は、瞳孔拡大直後に電気刺激を誘発する可能性があります。現在のメソッドで瞳孔の収縮率は自動的に計算され差押えの品質と比較しています。瞳孔応答電気刺激の直後には、電気ショック療法で発作誘発の効果の有用な評価を提供するかもしれない。

Introduction

電気けいれん療法 (ECT) は、難治性精神病、双極性障害、うつ病1など、重度の精神神経疾患の効果的な治療法と見なされます。ECT、電気電流は全身麻酔2の下で発作を誘発する脳に適用されます。その抗うつ効果が、血漿の増加および増加の機能的結合改善神経可塑性神経伝達物質のレベルでてんかん発作による変更に起因しているが、電気ショック療法の基になるメカニズムは不明脳由来神経栄養因子3の生産。また、セロトニン、ノルエピネフリン、ドーパミン神経伝達4電気ショック療法を容易に報告されています。電気ショック療法は、交感神経系の活性化を引き起こす可能性があることが示唆されました。以前の研究は、発作の持続時間、発作振幅、発作後抑制と交感神経系45の活性化を使用して ECT による十分な発作誘導を評価しています。これらの要因の中で脳波を用いた交感神経系の増加活性化は測定できません。交感神経系活性化の検出、血圧 (BP) の上昇と心拍数 (HR) に依存します。ただし、これらの血行動態パラメーターでは交感神経反応を常に電気ショック療法と麻酔剤、交感神経の神経機能に影響を与える中心イベントを防ぐために降圧薬を投与のため反映しています。

瞳孔反応は、脳の損傷6度を反映できます。したがって、瞳孔の散瞳は重症脳損傷6に示されます。電気刺激による人工の発作は、脳活動の異常状態を構成します。したがって、電気ショック療法電気ショック療法は、瞳孔反応7にも影響を与える可能性がありますので、電気ショック療法の有効性を評価する役に立つかもしれません直後後瞳孔応答の評価。しかし、現在の場合のように、忙しい臨床の場面で瞳孔応答の測定は難しいです。この問題に対処するため赤外線定量的瞳孔計を用いた測定法は、簡単に、正確に、客観的に、再現性をもって瞳孔反応を測定する助けることができます。瞳孔の定量的評価法は、経験豊富な看護師や医師8でも、ベッドサイドで手動で得られたものに優れています。自動赤外線瞳孔計による瞳孔の反応を測定する手法は、発作や交感神経緊張の度合いを検出するため役に立つかもしれない。以前の研究では瞳孔の光反射は ECT9によって発作の有効性に関連しているを報告した.具体的には、わかったその瞳孔径が光刺激後変更されていない十分な発作が誘発されるときに残りの拡大。したがって、提案手法の目的は、電気刺激の直後に自動赤外線瞳孔計を使用して光の反射を測定するためです。提案手法は、ECT を使用して発作誘発の有効性を評価する任意の医師、精神科医だけでなく、有効にするを実行する簡単です。

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Protocol

九州大学、福岡市の機関の臨床研究倫理委員会で承認された研究プロトコル (IRB: 臨床研究番号 #28 77)。瞳孔反応の測定は不可欠であり、標準的な臨床プロシージャが麻酔中に、インフォームド コンセントが得られた本研究。白内障、緑内障、眼内レンズ、またはインスリン依存型糖尿病の患者は、瞳孔反応が異常なために除かれました。

1. 電気けいれん療法のための準備

  1. 右と左の額とアルコールの綿棒で耳の後ろの区域をきれいにし、4 つの対称ポイントに脳波 (EEG) モニターを接続します。
  2. 通常生理食塩水で二国間の寺院をきれいにし、貼り付けて接着電気刺激パッド (約 4 cm × 5 cm) 髪のための刺激の干渉を防ぐために二国間の寺院に。刺激の強さは、導出痙攣前の程度によるとそれぞれの時間が変更されます。
  3. 胸 (心と心尖部のベース) とモニター心拍数に 2 つの時点の心電図 (ECG) モニターを接続します。
  4. 止血帯を準備し、左太ももにベルトします。
    注:後、患者が眠っている、200 mmHg まで、止血帯はベルト付き。ECT による痙攣は、下肢の筋肉弛緩剤の全身投与後も観察できます。
  5. 左の前脛骨筋に筋電位センサーを 2 個を接続、5 cm の距離で測定する一般化下肢の発作時間。

2. 麻酔の準備

注:すべての患者は、一日の同じ時間に同じ部屋で電気ショック療法を施行した.

  1. 額アルコール綿棒できれいにしてからは、患者さんの額にバイスペクトラル インデックス (BIS) 測定デバイスを接続します。BIS が麻酔の深さを監視する使用されます。
  2. 非侵襲的電気ショック療法治療中腕 1 分毎に血圧を測定します。
  3. 指に取り付けたクリップによって酸素と脈拍数の飽和状態を継続的に監視します。
  4. 瞳孔計を保持 (材料表参照) 患者の目の 1 つ。患者が彼らの目を開いた後、瞳孔計のボタン (図 1 a) を押すし、自動的に測定を開始します。最大値 (初期) 安静時瞳孔径 (最大)、最小瞳孔径光刺激 (分) 自動計測後と収縮瞳孔サイズの比率 (% 狭窄 = [最大値-最小値]/最大パーセンテージ) が自動的に計算されます。
    注:発光期間は 800 ms、1 秒以内で必要なデータを取得できます。患者は彼らの目を開いたままにすることができる、審査官はまぶたを開いて保持することによって支援します。ただし、麻酔科医は、手術室で手術前に、の患者の対光反射または瞳孔径の通常測定、麻酔導入前に患者との連携が必要です。

3. 麻酔

  1. マスクを介して酸素 (6 リットル/分) を指定します。
  2. プロポ フォールを管理 (鎮静剤: 3 μ g/mL、操作対象注入) 意識の喪失まで静脈内線経由。
  3. 200 mmHg に太ももにベルトについて止血帯を締めます。
  4. サッキニルコリンを管理 (筋弛緩剤: 1 mg/kg) 静脈ライン経由。
  5. 患者の自発呼吸が停止した後挿管せず 100% 酸素をマスクを使用して呼吸管理を行う麻酔科医があります。終末呼気二酸化炭素が 30 mmHg を電気刺激10まではポイントから換気を行います。
  6. BIS 値増加の後、麻酔科医は、換気を停止し、精神科医が電気ショック療法の手順を開始します。

4. 電気けいれん療法のプロシージャ

  1. 電気ショック療法器具を使用して両耳側電極刺激を介して電気ショック療法を実施します。初期の電気刺激量 (%) を設定します。で個々 の年齢の半分の値。
    注:最大刺激用量は 100% です。電気刺激時間は約 7-8 秒。
  2. 電気刺激の直後に木が患者の目の 1 つに赤外線瞳孔計を自動化を保持します。この時、患者は、彼らの目を閉じて場合、患者さんのまぶたを開いたまま。ステップ 2.4 のように、デバイス ボタンを押し刺激 (分) 後最大 (初期) 安静時瞳孔径 (最大) または最小瞳孔径を測定します。
  3. 患者が自発的に呼吸を開始するまで、100% 酸素とフェイス マスクを使用して調節呼吸を行います。
  4. 脳波を使用すると、([図 2, 3] 精神科医) によって大きい発作後抑制、発作時間発作時の規則性を測定します。

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Representative Results

瞳孔計ポータブル デバイスは、いくつかの企業によって生成されます。これらのデバイスは、便利なサイズの通常と正確にボタンを押すことによって瞳孔反応を検出する審査官を有効にする (図 1A)、片手で操作できます。赤外光を使用して、瞳孔検出エッジ自動的に (図 1B) 正確に表す瞳孔データ (図 1C)。このデバイスは最大 (初期) 安静時瞳孔の大きさ (最大)、刺激 (分)、収縮瞳孔サイズの比率の後最小瞳孔径を測定 (% 狭窄、[最大-最小]/最大のパーセンテージで表現)、(LAT、網膜の開始の間の時間遅延期間光刺激と瞳孔収縮の発症)、収縮速度 (CV、収縮の収縮/期間の範囲)、最大収縮速度 (MCV)、膨張速度 (DV、瞳孔のサイズ回復/回復の期間の範囲)。各 3.2 s スキャン11の開始時持続時間 800 ms の目に見える白色光のフラッシュを使用して光の反射を取得します。13 患者の間でこのデバイスを使用して ECT の瞳孔反応性との関係を報告 (図 3、この図から変更されているロコら9からの転載。図 3Aのように、瞳孔径は電気刺激後増加しました。ただし、光反射による収縮差は、電気刺激、電気ショック療法 (図 3B) による発作の有効性の違いを反映した直後に引き起こされました。

Figure 1
図 1: 赤外線瞳孔計を自動化します。(A) 測定法。(B) 生のエッジを検出します。(C) 瞳孔のデータを表します。画像は商業製造者から明示的な許可を得て掲載されています。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 2
図 2: 典型的な発作中に脳波結果この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 3
図 3: 瞳孔応答電気刺激後すぐに変更します。(A) 最大瞳孔径。(B) 瞳孔の縮小比率 (光の反射)。適切かつ不十分な発作グループ制御、および刺激の直後に比較の二元を使いました。上記の条件を使用して十分な発作状態を求めた。データは、平均 ± 標準偏差として掲載されています。Sidak の多重比較の事後テストは、二元分散分析のために利用されました。*p < 0.001、 *p < 0.0001。この図は、権限を持つ水博子ら9からの転載から変更されています。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

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Discussion

自動赤外線瞳孔計デバイスは、12の臨床状況での瞳孔反応測定に使用されています。ただし、私たちの知る限りでは、以前の研究使用しているないこの装置電気ショック療法による発作誘導の効果を検出するため。患者の間で異なります瞳孔径を安静時が収縮比客観的評価尺度を提供します。したがって、収縮比変更、直径のサイズの変更を選択しました。また、瞳孔径の小さな変更のみ測定できます自動赤外線瞳孔計を使用します。

いくつかの重要な要因は、このメソッドを適用することで考慮する必要があります。瞳孔反射は通常の患者と比較して変更可能性がありますので、眼の病変を有する患者に瞳孔計測定する必要があります使用されません。環境光と一日の時間によって影響を受ける瞳孔反応、患者間均一これらの要因は保持する必要があります。9,13これらの治療していないが、麻酔薬および向精神薬は、瞳孔反応に影響を与えるに見つかっても、私たちの以前のレポート9の結果に影響を与えます。

ECT の有効性は、脳波と BP や HR の増加に基づいて評価されています。このメソッドは広く普及し、多くの先行研究で評価されています。しかし、患者数の増加は、電気ショック療法に適応しているし、心血管疾患の率が増加しています。したがって、異常な血圧上昇を防ぐことが重要です。提案手法は電気ショック療法中に降圧剤の投与をしている患者のために特に有用かもしれない。Pupillometry は、光刺激による収縮後収縮速度を測定する使用ことができ、瞳孔反応と電気ショック療法の有効性との関係に関する詳細については今後の研究で検討すべき。これらの研究は、電気刺激の直後に電気ショック療法の有効性と以外の時点で瞳孔反応との関係に関する貴重な情報を明らかにするかもしれない。

血行動態は、電気刺激の直後に大幅に変更されます。その後、瞳孔反応を急速に回復するので、電気刺激の直後に測定を実施しなければなりません。したがって、瞳孔反応測定は担当麻酔科医以外の者によって行われるべき、メソッドには精神科医や看護師との連携が必要です。

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Disclosures

著者が明らかに何もありません。

Acknowledgments

どれも

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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