Här visar vi hur du tillämpa amplitud-integrerade elektroencefalografi för att övervaka hjärnans funktion hos nyfödda.
Amplitud-integrerade EEG (Energimyndigheten) är en lättillgänglig teknik för att övervaka electrocortical aktiviteten hos prematura och fullgångna spädbarn på neonatala intensivvårdsavdelningar (NICUs). Denna metod användes först att övervaka nyfödda efter asfyxi, tillhandahålla information om framtida neurologiska utfall. Energimyndigheten är också bra att välja nyfödda som gynnas av kyla. Energimyndigheten övervakning av prematura spädbarn blir allt vanligare, enligt olika studier har visat att nervsystemets resultat är relaterat till tidig Energimyndigheten tracings. Här visar vi tillämpningen av den Energimyndigheten övervakningssystem och nuvarande typiska mönster som är beroende av gestationsålder och patofysiologiska förhållanden. Dessutom nämner vi fallgropar i tolkningen av Energimyndigheten, eftersom denna metod kräver noggrann fixering och lokalisering av elektroderna. Dessutom, kan obehandlad EEGEN användas att upptäcka neonatala kramper eller för att identifiera Energimyndigheten programproblem. Sammanfattningsvis, är Energimyndigheten en säker och vanligtvis väl tolererad metod för sängkanten övervakning av neonatal cerebral funktion; Det kan även ge information om långsiktiga resultat.
Energimyndigheten utvecklades ursprungligen som en bedside monitor för adult intensivvård1. De första publikationerna som beskriver dess användning i nyfödda har anor från det sena 1980-tal2,3. I tidiga år var dess kliniska användning främst för detektion av cerebral krampaktivitet, övervakning av antiepileptiska läkemedel behandling4och Prediktion av cerebral resultatet efter födseln asfyxi5,6,7 ,8,9. Spädbarn med födelse syrebrist som inte visade svår undertryckande av bakgrunden aktivitet och krampaktivitet hade ett gynnsammare utfall om de var kyls8, men forskning om detta ämne är fortfarande pågår10,11, 12. Under de senaste 30 åren, har cerebral funktion övervakning hos nyfödda blivit vanligare i NICUs13. Det används numera allt oftare hos prematura spädbarn. Energimyndigheten har visat sig vara en säker metod för cerebral funktion övervakning, även i extremt prematura spädbarn, och är väl vedertagna av NICU personalen14. Flera studier visade ett samband mellan tidiga Energimyndigheten inspelningar och neurologiska utfall i prematura spädbarn15,16,17,18,19, 20.
Energimyndigheten är baserad på konventionella elektroencefalografi som registreras med två eller fyra hårbotten elektroder, som skildrar amplituden av rå EEGEN på en tid-komprimerade semi logaritmisk skala1. Signalen från två eller fyra elektroder placeras i C3, C4, P3 och P4 positioner av internationella 10-20 system leds genom ett bandpassfilter, vilket förbättrar frekvenser mellan 2 och 15 Hz. frekvenser under 2 Hz och ovanför 15 Hz är försvagat för att eliminera artefakter, såsom svettningar, rörelse, muskelaktivitet och elektriska störningar, så mycket som möjligt1,4. Vidare bearbetning omfattar filtrering, rättelse, utjämning, semi logaritmisk amplitud komprimering och tidskomprimering. Amplituder < 10 µV visas på en linjär skala och amplituder > 10 µV på en logaritmisk skala21. Lägsta-detekterade amplituden visas som den nedre gränsen och den högsta amplituden visas som den övre gräns21. På detta sätt förblir även små förändringar i den lägre amplituden synlig, medan en överbelastning av displayen på höga amplituder är undvikas21 (figur 1). På grund av tidskomprimering motsvarar 5-6 cm på tidsskalan 1 h, vilket gör översynen av hjärnans aktivitet för timmar och även dagar möjliga1,4,13.
Synliga informationen i Energimyndigheten spårning är begränsat till ändringar av amplituden. Moderna enheter erbjuder även möjlighet att granska raw EEGEN, så frekvensen och morfologi av rå EEG kurvan kan också övervägas för tolkning. Detta hjälper till att skilja mellan föremål och riktiga krampaktivitet under misstänkta sektioner av Energimyndigheten band4. Vissa Energimyndigheten enheter kan spela in en samtidig video av patienten för ännu bättre identifiering av beslag och artefakter. Elektroden impedans övervakas under hela inspelningen21. I två-kanals Energimyndigheten enheter som använder fyra elektroder, kan utredaren växla mellan två intraparietal kurvor eller en transcerebral kurva (figur 2). Beroende på tillverkaren, erbjuder programvara ytterligare funktioner, som beslag upptäckt, burst rate analys, elektromyografi, etc. Det är också möjligt att härleda en Energimyndigheten från en full-kanal EEG enhet som erbjuder Elektromyografi, EKG, electrooculography, videoinspelning, etc.
Minskning av elektrofysiologiska information och tidskomprimering möjliggör kontinuerlig övervakning och sängkanten tolkning utan specifik kunskap om EEG. På grund av den långa inspelningstiden, kan även subklinisk krampaktivitet upptäckas, som annars skulle förbli obemärkt4,22 eftersom konventionella EEG övervakning för mycket långa tidsperioder inte finns hittills i NICUs. Det måste dock beaktas att inte alla patologiska förändringar, som kramper, finns på grund av det litet området av hjärnan yta som täcks av den inspelning13. Energimyndigheten är därför inte avsett att ersätta konventionella EEG, utan att komplettera den13.
Electrocortical aktivitet, ändras vilket återspeglas av Energimyndigheten bakgrund mönstret, enligt barnets gestationsålder4,23,24,25. I begreppet spädbarn och sena prematura spädbarn är bakgrunden mönstret främst kontinuerlig med en lägre amplitud ovan 5 µV4. Under sova lugnt blir bakgrundsmönster mer diskontinuerligt26. Hos mycket prematura spädbarn, är den dominerande bakgrundsmönster diskontinuerlig: episoder av hög aktivitet (dvs hög amplitud skurar) varvas med episoder av låg amplitud aktivitet27. Denna fysiologiska mönster måste skiljas från en burst suppression mönster, som är patologiska27. Med ökande gestationsålder, Energimyndigheten och bakgrund mönster blir mer kontinuerlig och varaktigheten av kontinuerlig aktivitet ökar27,28,29. Utveckla och befintliga sjukdomstillstånd kan också visas genom Energimyndigheten spårning (t.ex. utveckling av en intraventrikulär blödning och periventrikulär leukomalaci är associerade med akuta driftstörningar i bakgrunden aktivitet) 30 , 31. svår hjärnhinneinflammation kan orsaka platta spår.
En kvalitativ tolkning av Energimyndigheten allmänhet omfattar tre kategorier: klassificering av bakgrundsmönster, sömn-vakna cykel och förekomst av kramper. Flera författare har gjort förslag på klassificeringar och noter som beskriver hjärnans mognad16,21upp >,24,25. Kvantitativ analys av Energimyndigheten är mindre vanliga, även om det är möjligt i moderna apparater och få forskning grupper använt sig av denna strategi32,33,34. Vi vill kort presentera 3 olika förhållningssätt till kvalitativa och semikvantitativ bedömning av Energimyndigheten tracings:
Hellström-Westas:21
Bedömningen av spårning är enbart kvalitativa och resultaten omvandlas inte till en poäng. Klassificering möjliggör beskrivning av sjukdomstillstånd. Normerande värden för graviditetsdiabetes åldrar har publicerats för att hjälpa till att tolka om ett mönster är tillräcklig för den ålder21: (1) bakgrundsmönster: kontinuerlig normala spänning (fysiologiska), diskontinuerlig normala spänning (fysiologiska i prematura spädbarn), burst suppression mönster (patologiska), kontinuerlig låg spänning (patologiska) och platta spår (patologiska); (2) sömn-vakna cykel: ingen, överhängande, mogen (fysiologiska/patologisk, beroende på barnets ålder); och (3) krampaktivitet: ingen, enstaka anfall, repetitiva anfall och status epilepticus.
Burdjalov:25
Tillvägagångssättet av denna klassificering är den kvalitativa utvärderingen av spårning och dess omvandling till en poäng. Poäng stiger med gestationsålder och normativa Poäng värden för varje motsvarande gestationsålder har publicerats: (1) 0 – 2 Poäng för kontinuitet, (2) 0 – 5 Poäng för sömn-vakna cykel, (3) 0 – 2 Poäng för amplituden av den nedre gränsen, (4) 0 – 4 Poäng för bandbredden och (5) 0 – 13 poäng för den totala poängen.
Olischar/Klebermass:16,24
Percentiler angående procent varaktighet bakgrundsmönster (dvs diskontinuerligt normala spänning, diskontinuerlig lågspänning och kontinuerlig normala spänning) och brista hastighet utvecklades för graviditetsdiabetes åldrar. Tracings utvärderas för en ålder-adekvat bakgrundsmönster, förekomsten av sömn-vakna cykel och förekomsten av krampaktivitet (dvs, repetitiva anfall eller status epilepticus). Sedan tracings indelas i en graderad poäng enligt följande: (1) normalt Energimyndigheten (alla kategorier normala), (2) måttligt onormal (1 av 3 kategorier klassificeras som avvikande) och (3) allvarligt onormal (2 eller 3 av 3 kategorier klassificeras som onormal). Detta har visat sig ha ett prediktivt värde för nervsystemets utveckling resultat vid 3 års korrigerad ålder.
Förändringar i Energimyndigheten spårning orsakas av ett flertal extracortical faktorer, såsom förändringar i cerebralt blodflöde, medicinering (t.ex., opiater, sedativa och koffein), acidos, förändringar i koldioxid spänning, kliniska tillstånd (t.ex. hypogylcemia, sepsis, meningit och öppetstående ductus arteriosus), etc.21,32,35,36,37,38. Själva Energimyndigheten bandet är ganska okänslig för ändringar av impedans, men betydande förändringar observeras när det gäller elektrod avstånd och lokalisering39. Artefakter kan utgöra ett problem för tolkning: absolutvärdena av amplituden ändra till följd av hårbotten ödem eller interelectrode avstånd39,40. Störningar orsakade av ECG, högfrekvent oscillation ventilation, muskelaktivitet, infant rörelse eller hantering kan resultera i en lägre gränsen öka40. I moderna apparater, kan detta delvis undvikas genom samtidig inspelning av rå EEG och Energimyndigheten och genom att markera början och slutet av hantering. Vätskor (t.ex. svett eller ultraljud gel) kan leda till anslutningar mellan elektroderna, feigning en platta spår mönster. Cirka 12% av inspelningstiden i långsiktiga aEEGs ändras på grund av artefakter, 55% orsakas av elektriska störningar och 45% är rörelse artefakter41.
Hjärnans funktion bildskärmen är en lättillgänglig och allt vanligare enhet som används för att registrera amplitud-integrerade EEGs NICUs13. I rutinmässig vård tar tillämpningen av en Energimyndigheten 3-5 min.
Kritiska steg inom detta protokoll är korrekt placering av elektroderna på huvudet och anslutning av kablar till motsvarande kontakten i rutan modul. Elektrodplacering måste föregås av noggrann hud desinfektion och förberedelser, särskilt för referenselektroden. Vår erfarenhet uppnås de bästa kvalitet inspelningarna när referenselektroden är placerad på baksidan av barnet. Elektroder ska för störningen vid hög impedans kontrolleras för felsökning. Om elektroden störningen har avslöjats och upprepning av huden förberedelse misslyckas, kan elektroden behöva bytas ut. Vid en förskjutning av den övre gränsen måste referenselektroden optimeras. En hög frekvens och hög amplitud av både rå EEG och amplitud-integrerade EEG orsakas av muskelaktivitet eller störningar (t.ex. högfrekvent oscillation ventilation). Denna del av spårning kan inte användas för tolkning. Om en platta spår uppstår i en mentalt friska spädbarn, bör cross-cerebral spårning ses. Om detta är normalt, är det troligt att vätskor som svett eller ultraljud gel har orsakat bryggning mellan två elektroder. Vid ihållande problem har tillverkare kontaktpersoner som hjälper till att fastställa en lösning och kommer även att NICU att leta efter bakomliggande orsaker. Vår erfarenhet är visarelektroderna rekommenderade typ av elektroder hos mycket prematura spädbarn. Efter grundlig desinfektion och mild hudvård förberedelse av referenselektroden, vi inte har följt ett betydande antal infektioner, allvarliga hudskador eller blödningar i början av en storskalig användning av denna teknik i vårt center 2008 (en i genomsnitt 60-80 mycket låga födelse vikt spädbarn per år, 1-5 inspelningar per spädbarn). Sedan 2014 har vi bara använt visarelektroderna hos alla nyfödda, som vi uppnå bästa resultat med denna typ av elektrod.
Ändringar av Energimyndigheten utförs inte ofta, men elektroder kan placeras i valfri position på huvudet för att förvärva en önskad tracing (från systemets internationella 10-20). I vissa fall elektrod position kan behöva justeras (t.ex. på grund av huden rivsår efter vakuum extraktion eller cephalohematoma)45. För klassificering enligt amplituder är det viktigt att upprätthålla en standard interelectrode avstånd, som en minskning i interelectrode avstånd resulterar i en minskning av amplituden39,45. Vid extrema huvudstorlekar, sådana extremt för tidigt födda spädbarn (dvs 23-24 graviditetsveckan) eller termen spädbarn med förstärkt huvudomfång på grund av hydrocefalus, bör vikten av det interelectrode avståndet för tolkning hållas i åtanke. En annan ändring av den traditionella Energimyndigheten är den kontinuerligt övervakade limited-kanal EEG18,46,47. Kurvan för raw EEG som härrör från cerebral funktion monitorn kan bedömas som en konventionell EEG-kurva. I vårt center använder vi detta synsätt för att besvara särskilda problem vad gäller nyfödda neuropediatriska patienter, i nära samarbete med våra pediatric neurologer.
Den största begränsningen av Energimyndigheten är det faktum att endast en liten del av hjärnan ytan täcks av spårning. Således kan förändringar av electrocortical aktivitet i olika områden i hjärnan ytan förbli obemärkt13. På grund av den tid komprimeringen är kortvarig förändringar av cerebral aktivitet svåra att upptäcka utan att använda raw EEG kurvan. Ytterligare tolkning av rå EEG kurvan kräver kunskap om konventionella EEGEN eller nära samarbete med neurofysiologer eller pediatric neurologer. Sist men inte minst, finns det flera externa och interna faktorer som orsakar förändringar i Energimyndigheten bandet som måste hållas i åtanke vid tolkningen av spårning.
Dock erbjuder Energimyndigheten möjligheten för kontinuerlig cerebral funktion övervakning hos nyfödda. Det är lättillgängligt, och tolkningen är inte svårt. Eftersom det innehåller mindre information än en konventionell EEG, inte kan den ersätta denna teknik. Snarare, det kompletterar de befintliga medlen för cerebral diagnostik, såsom EEG, ultraljud och magnetisk resonanstomografi. Det finns bra bevis för förutsägelse av resultatet efter födelse asfyxi hos termen spädbarn och Energimyndigheten har fastställts som ett verktyg för att identifiera spädbarn som kommer att åtnjuta kylning8. Hos prematura spädbarn, det finns också bra bevis att långsiktiga neurologiska utfallet kan förutsägas genom tidig Energimyndigheten inspelningar15,16,17,18,19 ,20. Men i dag leder denna kunskap inte till konsekvenser för kliniska beslutsfattandet i denna population av spädbarn. För framtiden är det troligt att cerebral funktion övervakning kommer att bli ett standardverktyg i NICUs, samt sekundära centra och pediatriska intensivvården.
The authors have nothing to disclose.
Vi tackar våra sjuksköterskor för deras stöd och bidrag till skapandet av videon.
disposable subdermal needle electrodes | Technomed | TE/S43-438 | |
Genuine Grass Gold Disk Electrodes | Natus | FE5GH-03 | |
neonatal hydrogel sensors | Natus | CZA00037 | |
positioning strips | Natus | OBM00047 | |
skin markers | Natus | CZN00011 | |
Nu Prep skin prepping gel | Weaver and Company | 10-30 | |
contact gel Ten 20 | Weaver and Company | 10-20-4T | |
BrainZ BRM3 Monitor | Natus | no longer available. New Monitor: CFM Olympic BrainZ Monitor | |
sensor adapter set | Natus | CZA00012 | |
skin disinfectant | |||
swab | |||
tape | |||
cotton swab |