Réaction pupillaire comme évaluation d’Induction de saisie efficace de la thérapie par électrochocs

Behavior

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Summary

Réponses pupillaires (réflexe de lumière) ont été mesurées pour évaluation d’induction de saisie adéquat en utilisant un pupillomètre infrarouge automatisé immédiatement après une stimulation électrique de la thérapie par électrochocs. Ratio de constriction a été calculé et comparé avec la qualité de la saisie.

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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

Électroconvulsivothérapie (ECT) est rapporté pour être efficace pour les troubles neuropsychiatriques graves. En ECT, stimulation électrique est appliquée au cerveau, provoquant des convulsions. Induction de saisie adéquat avec ECT est associée à la durée de saisie, de formes d’onde symétrique forte amplitude durant l’activité d’ondes lentes, suppression postictal et l’activation du système nerveux sympathique. Activation du système nerveux sympathique est influencée par les agents anesthésiques ou médicaments cardiovasculaires au cours ECT. Pupillaires réponses peuvent refléter l’activité nerveuse sympathique ou le degré de dommages au cerveau. Réaction pupillaire mesure peut être réalisée dans un simple, précis et de manière objective à l’aide d’un pupillomètre infrarouge automatisée, permettant la mesure du diamètre de la pupille (mm) avec deux décimales. La lumière blanche utilisée pour mesurer les réflexes de la lumière n’est pas trop lumineuse, et les patients ne signalent pas typiquement inconfort. Les réflexes pupillaires de lumière ont été mesurés avant l’induction de l’anesthésie et immédiatement après une stimulation électrique à l’aide de cet équipement. Diamètre de la pupille est généralement élargie après des lésions cérébrales ou activation nerveuse sympathique. Induction de saisie adéquat à l’aide de ECT pouvait induire une stimulation électrique immédiatement après l’élargissement pupillaire. Dans la méthode actuelle, le ratio de constriction de la taille de la pupille est calculé automatiquement et par rapport à la qualité de la saisie. Pupillaires réponses immédiatement après la stimulation électrique peuvent fournir une évaluation utile de l’efficacité de l’induction de saisie avec ECT.

Introduction

Électroconvulsivothérapie (ECT) est considéré comme un traitement efficace pour les troubles neuropsychiatriques graves, y compris la psychose réfractaire, le trouble bipolaire et la dépression1. En ECT, un courant électrique est appliqué au cerveau pour induire une saisie sous anesthésie générale2. Bien que les mécanismes sous-jacents ECT demeurent obscures, ses effets d’antidépresseur ont été attribués aux changements de niveaux de neurotransmetteur, neuroplasticité améliorée, connectivité fonctionnelle accrue et une augmentation de la plasmatique induite par la saisie production de facteur neurotrophique dérivé du cerveau3. On a également signalé que ECT facilite la sérotonine, la noradrénaline et4de la neurotransmission médiée par la dopamine. Ces résultats suggèrent que l’activation du système nerveux sympathique pourrait causer ECT. Des études antérieures ont évalué induction de saisie adéquat par ECT à l’aide de la durée de la saisie, l’amplitude de saisie symétrique, suppression postictal et activation du système nerveux sympathique4,5. Parmi ces facteurs, augmentation de l’activation du système nerveux sympathique ne peut être mesurée à l’aide de l’électroencéphalographie. Détection d’activation du système nerveux sympathique est tributaire de l’hypertension artérielle (BP) et de la fréquence cardiaque (FC). Cependant, ces paramètres hémodynamiques ne reflètent pas toujours de réponses sympathiques à cause de l’administration d’antihypertenseurs afin d’empêcher les événements cardiaques durant ECT et les agents anesthésiques, qui affectent la fonction nerveuse sympathique.

Pupillaires réponses peuvent refléter le degré des lésions cérébrales6. Ainsi, une mydriase pupillaire est indiquée pour des lésions cérébrales graves6. Saisies artificielles induites par la stimulation électrique constituent un état anormal de l’activité cérébrale. Ainsi, évaluer la réponse pupillaire immédiatement après que ECT peut être utile pour évaluer l’efficacité de l’ECT car ECT peut-être également influencer les réponses pupillaire7. Toutefois, mesurant réponse pupillaire dans des situations cliniques bien remplies, comme dans le cas actuel, est souvent difficile. Pour résoudre ce problème, une méthode de mesure à l’aide d’un pupillomètre infrarouge quantitative pourrait contribuer à mesurer les réactions pupillaires facilement, avec précision, objective et reproductible. Méthodes d’évaluation pupillaire quantitatives sont supérieures à celles obtenues manuellement au chevet du patient, même par les infirmières et médecins,8. La méthode proposée pour mesurer la réactivité pupillaire à l’aide d’un pupillomètre infrarouge automatique pourrait être utile pour détecter le degré de la saisie ou l’activation nerveuse sympathique. Dans une étude précédente, nous avons signalé que le réflexe pupillaire de lumière était lié à l’efficacité de la saisie par ECT9. Plus précisément, nous avons trouvé que ce diamètre pupillaire n’a pas été modifié après la stimulation lumineuse, restant élargie lors de saisie adéquat a été induite. Ainsi, l’objectif de la méthode proposée est de mesurer le réflexe de la lumière à l’aide d’un pupillomètre infrarouge automatisé immédiatement après une stimulation électrique. La méthode proposée est facile à réaliser, permettant à tout clinicien, non seulement les psychiatres évaluer l’efficacité de l’induction de saisie à l’aide de ECT.

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Protocol

Le protocole de l’étude a été approuvé par le Comité d’éthique de la recherche clinique institutionnelle de l’Université de Kyushu, Fukuoka, Japon (CISR : recherche clinique numéro #28-77). Bien que la mesure de réaction pupillaire est une procédure clinique essentielle et standard pendant l’anesthésie, le consentement éclairé a été obtenu pour cette recherche. Patients atteints de cataracte, le glaucome, lentilles intraoculaires ou diabète insulino - dépendant sucré ont été exclues parce que leur réponse pupillaire peut être anormale.

1. préparation pour la thérapie par électrochocs

  1. Nettoyer la zone derrière les oreilles avec un coton-tige de l’alcool et front de gauche et droite et fixez ensuite les moniteurs de l’électroencéphalogramme (EEG) en quatre points symétriques.
  2. Nettoyer les temples bilatérales avec un soluté physiologique et fixez ensuite les coussinets adhésifs de la stimulation électrique (environ 4 cm x 5 cm) aux temples bilatéraux pour éviter toute interférence dans la stimulation due à le cheveux. L’intensité de la stimulation est changée à chaque fois, selon le degré précédent de convulsion intronisé.
  3. Fixez les moniteurs de l’électrocardiogramme (ECG) en deux points sur la poitrine (base de l’apex cardiaque et cardiaque) et le moniteur cardiaque.
  4. Préparer un tourniquet et il bande à la cuisse gauche.
    Remarque : Le garrot est fixé jusqu'à 200 mmHg après que le patient est endormi. Convulsions induites par ECT on peut observer dans le bas de la jambe même après administration systémique de décontractant musculaire.
  5. Fixez les deux capteurs électromyogramme sur le muscle tibial antérieur gauche, avec une distance de 5 cm, pour mesurer généralisée temps saisie dans le bas de la jambe.

2. préparation pour l’anesthésie

Remarque : Tous les patients ont subi ECT dans la même pièce, à la fois de la journée.

  1. Après que le front est nettoyé avec un tampon de coton de l’alcool, fixez un dispositif de mesure bispectral index (BIS) pour le front du patient. BIS est utilisé pour contrôler la profondeur de l’anesthésie.
  2. Non invasive, mesurer tension artérielle au bras toutes les 1 min pendant la thérapie ECT.
  3. Surveiller en continu la saturation du taux d’oxygène et d’impulsion par un clip attaché au doigt.
  4. Tenir un pupillomètre (voir la Table des matières) sur une des yeux du patient. Une fois le patient ouvre les yeux, appuyer sur le bouton (Figure 1 a) le pupillomètre et mesure démarre automatiquement. Maximum (initial) taille de la pupille (MAX) et élève minimales de repos après photostimulation (MIN) sont mesurés automatiquement et le ratio élèves / taille de constriction (constriction % = [MIN – MAX] / MAX exprimée en pourcentage) est calculé automatiquement.
    Remarque : La durée d’émission de lumière est 800 ms, et les données nécessaires peuvent être obtenues dans la seconde. Si le patient est incapable de garder leurs yeux ouverts, l’examinateur aide en maintenant la paupière ouverte. Bien que les anesthésistes mesurent généralement le diamètre pupillaire ou réflexe de lumière des patients avant une intervention chirurgicale au bloc opératoire, la coopération avec les patients est nécessaire avant l’induction de l’anesthésie.

3. l’anesthésie

  1. Fournir l’oxygène (6 L/min) via un masque.
  2. Administrer le propofol (sédatif : 3 µg/mL, infusion de cible contrôlée) par intraveineuse jusqu'à perte de conscience.
  3. Serrer le garrot avec la ceinture à la cuisse à 200 mmHg.
  4. Administrer la succinylcholine (relaxant musculaire : 1 mg/kg) par l’intermédiaire de la ligne intraveineuse.
  5. Après que la respiration spontanée des patients ne répond plus, que l’anesthésiste effectue ventilation contrôlée à l’aide d’un masque facial avec 100 % d’oxygène sans intubation. Effectuer une ventilation du point auquel le dioxyde de carbone fin d’expiration est 30 mmHg jusqu'à ce que la stimulation électrique10.
  6. Après que BIS valeur commence à augmenter, l’anesthésiste s’arrête ventilation et psychiatres vous lancez la procédure ECT.

4. la thérapie par électrochocs procédure

  1. Conduite ECT via bitemporal stimulation de l’électrode à l’aide d’un instrument ECT. La valeur de la dose initiale de stimulation électrique (%) à la moitié de la valeur de l’âge de chaque individu.
    Remarque : Dose de stimulation maximale est de 100 %. Le temps de stimulation électrique est d’environ 7-8 s.
  2. Immédiatement après la stimulation électrique, maintenez thr automatisé pupillomètre infrarouge sur l’un des yeux du patient. En ce moment, si le patient ferme les yeux, ainsi dégagés paupière du patient. Appuyez sur le bouton de l’appareil, comme dans l’étape 2.4 et mesurer la taille de pupille (initial) au repos maximum (MAX) ou taille minimale élève après stimulation (MIN).
  3. Effectuer une ventilation contrôlée à l’aide d’un masque facial avec 100 % d’oxygène jusqu'à ce que le patient commence à respirer spontanément.
  4. Aide EEG, mesurer la régularité ictale, temps de saisie et une plus grande répression postictal (par le psychiatre [Figure 2, Figure 3]).

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Representative Results

Pupillomètre portable devices sont produites par plusieurs sociétés. Ces appareils sont généralement idéalement dimensionnés et peuvent fonctionner avec une seule main (Figure 1A), permettant aux examinateurs détecter avec précision les réponses pupillaires en appuyant sur un bouton. La lumière infrarouge est utilisée pour détecter le pupillaire edge automatiquement (Figure 1B), représentant avec exactitude des données pupillaires (Figure 1C). Cet appareil mesure (initial) au repos élève taille maximale (MAX), taille minimale élève après stimulation (MIN), rapport de taille de pupille constriction (constriction %, [MAX-MIN] / MAX exprimée en pourcentage), durée de latence (LAT, temps entre l’initiation de la rétine lumière de la stimulation et l’apparition de constriction pupillaire), vitesse de constriction (CV, mesure de constriction/durée de constriction), vitesse maximale de la constriction (MCV), la vitesse de dilatation (DV, étendue de la pupille, reprise taille/durée de récupération). Le réflexe de lumière s’acquiert en utilisant un flash de lumière blanche visible durée de 800 ms au début de chaque 3,2 s scan11. Nous rapportons la relation entre la réponse pupillaire et l’efficacité de l’ECT à l’aide de cet appareil chez 13 patients (Figure 3, ce chiffre a été modifié de tiré à part Shirôzu et coll.9. Comme le montre la Figure 3A, diamètre pupillaire a augmenté après une stimulation électrique. Cependant, des différences significatives dans la constriction par le réflexe de lumière ont été causés immédiatement après une stimulation électrique, ce qui reflète la différence d’efficacité de saisie induite par ECT (Figure 3B).

Figure 1
Figure 1 : Automatique infrarouge pupillomètre. (A) la méthode de mesure. (B) détectant le bord de la pupille. (C) représentant les données pupillaires. Les images sont présentées avec l’autorisation explicite du fournisseur commercial. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 2
Figure 2 : Résultats des EEG au cours d’une crise d’épilepsie typique. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 3
Figure 3 : Réponse pupillaire changé immédiatement après une stimulation électrique. (A) Maximum diamètre de pupille. Ratio de constriction pupillaire (B) (réflexe de lumière). Nous avons utilisé deux voies ANOVA pour les comparaisons entre les groupes de saisie adéquates et inadéquates au contrôle et juste après la stimulation. Statut de saisie adéquat a été déterminé en utilisant les critères décrits ci-dessus. Données sont présentées sous forme de moyenne ± écart-type. Test post-hoc de multiple-comparaison de Sidak servait pour l’analyse de la variance bidirectionnelle. *p < 0,001, *p < 0,0001. Ce chiffre a été modifié par tiré à Shirôzu et coll.9 avec permission. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

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Discussion

Les dispositifs automatisés pupillomètre infrarouge ont été utilisés pour mesurer les réactions pupillaires en situation clinique,12. Toutefois, à notre connaissance, aucune des études précédentes n’ont utilisé cet équipement pour la détection de l’efficacité de l’induction de la saisie par ECT. Taille de diamètre de pupille de repos est différent entre les patients, mais une constriction rapport fournit une mesure objective. Ainsi, nous avons choisi le changement de rapport de constriction, pas le changement de taille de diamètre. En outre, faibles variations du diamètre pupillaire ne peut être mesurées à l’aide d’un pupillomètre infrarouge automatisé.

Plusieurs facteurs importants doivent être considérés dans l’application de cette méthode. Pupillomètre mesure ne devrait pas servir dans les patients présentant des lésions ophtalmiques, parce que les réflexes pupillaires peuvent être modifiés par rapport aux patients normaux. Réactions pupillaires sont influencées par l’environnement lumineux et heure de la journée, ces facteurs doivent être uniformes dans l’ensemble les patients. Bien que les agents anesthésiques et médicaments psychiatriques ont également été trouvés à affecter la réaction pupillaire,9,13 ces traitements n’ont pas affecter les résultats dans notre précédent rapport9.

L’efficacité de l’ECT a été évaluée à l’issu de l’électroencéphalographie et augmentations BP ou HR. Cette méthode est largement utilisée et a été évaluée dans plusieurs études antérieures. Cependant, un nombre croissant de patients s’est adaptés aux ECT, et augmentent les taux de maladies cardiovasculaires. Ainsi, il est important de prévenir l’hypertension artérielle anormale. La méthode proposée peut être particulièrement utile pour les patients qui ont été des médicaments anti-hypertenseurs administrés au cours de l’ECT. Pupillométrie peut être utilisé pour mesurer la vitesse de constriction après une constriction de photostimulation et obtenir des précisions au sujet de la relation entre la réaction pupillaire et l’efficacité des ECT doivent être examinées dans de futures études. Ces études peuvent révéler des informations précieuses sur la relation entre l’efficacité de l’ECT et les réactions pupillaires à des points autres qu’immédiatement après une stimulation électrique.

Hémodynamique sont substantiellement changé immédiatement après une stimulation électrique. Ensuite, mesure devrait être effectuée immédiatement après une stimulation électrique car les réactions pupillaires récupérer rapidement. Ainsi, la réaction pupillaire mesure doit être réalisée par une personne autre que l’anesthésiste responsable, et la méthode exige une coopération avec un psychiatre ou une infirmière.

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Disclosures

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgments

aucun

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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