الخدج EEG: بروتوكول المتعدد الوسائط العصبية

يُعد تخطيط كهربية الدماغ (EEG) تقنيةً لقياس النشاط الكهربائي في الدماغ. ويتم قياس تخطيط كهربية الدماغ لحديثي الولادة دائمًا بطريقة غير جراحية، وذلك باستخدام أقطاب كهربائية فردية مثبتة على فروة الرأس أو باستخدام غطاء تخطيط كهربية الدماغ. ويُستخدم تخطيط كهربية الدماغ حاليًا على نطاق واسع في وحدات حديثي الولادة لتقييم ومراقبة وظائف الدماغ لدى الأطفال المبتسرين والمولودين في تمام مدة الحمل.

يُستخدم هذا الفحص بشكل أكثر شيوعاً في تشخيص النوبات الصرعية، وفي تقييم نضج الدماغ والتعافي من أحداث نقص التأكسج الإقفاري. وخلال السنوات القليلة الماضية، تحسنت ممارسات تسجيل تخطيط كهربائية الدماغ (EEG) وفهم إشارات تخطيط كهربائية الدماغ لدى الأطفال المبتسرين بشكل كبير. تهدف هذه العرض التقديمي إلى التعريف بنظرية وممارسة تقنيات تسجيل تخطيط كهربائية الدماغ المتقدمة المتاحة لوحدات حديثي الولادة.

لقد أظهرت الخبرة السريرية في وحدات حديثي الولادة حول العالم أن استخدام تخطيط كهربائية الدماغ (EEG) قد يحسن بشكل كبير الرعاية العصبية للأطفال المرضى، سواء كانوا خدجاً أو مكتملي النمو. وفي نهاية تسعينيات القرن الماضي، بدأت شبكة بحثية مقرها هلسنكي في مراجعة شاملة لمفاهيم وممارسات تخطيط كهربائية الدماغ لحديثي الولادة. ونتيجة لهذا العمل، تم تقديم عدة أفكار جديدة للدمج بين المجالات الثلاثة لتخطيط كهربائية الدماغ معاً.

توفر هذه الإجراءات تقنية لتخطيط كهربائية الدماغ (EEG) قادرة على إجراء تقييم شامل لوظائف الدماغ. وقد تم توسيع النطاق الترددي ليشمل كامل نطاق تخطيط كهربائية الدماغ، كما تم زيادة النطاق المكاني من خلال إدخال أغطية تخطيط كهربائية الدماغ متعددة القنوات لحديثي الولادة. بالإضافة إلى ذلك، تم إضافة نطاق نظام جديد من خلال إدراج اختبارات الاستجابة الحسية للأطفال المبتسرين أثناء تسجيل تخطيط كهربائية الدماغ.

يتوافق إعداد التسجيل هذا مع إطار تحليل مبتكر يربط نشاط EEG لدى الخدج بتطور الاتصالات الدماغية. يسجل EEG النشاط الكهربائي للدماغ باستخدام أقطاب كهربائية مثبتة على فروة الرأس. وتتولد إشارة EEG بشكل أساسي من خلال النشاط في العصبونات الجدارية القشرية.

تتفاعل هذه الأقطاب مع الإشارات العصبية الواردة وتولد تقلبات في المجالات الكهربائية التي يمكن رؤيتها في EEG بعد التضخيم. قد يتفاوت عدد ومواقع الأقطاب من بضعة أقطاب إلى أكثر من مائة حسب الحاجة. وتاريخياً، تُجرى الدراسات السريرية لحديثي الولادة باستخدام أربعة إلى 10 أقطاب.

تُحدد المواقع دائمًا وفقًا للتسميات الدولية التي تحدد مناطق فروة الرأس بناءً على مزيج من الحروف والأرقام. وفي حديثي الولادة، تُضاف عادةً قنوات رسم متعددة لتسجيل التنفس، وحركات العين، وتوتر عضلات الذقن، بالإضافة إلى النشاط القلبي. ويتم ترشيح إشارة EEG تقليديًا وبقوة لاستبعاد الأنشطة الأبطأ والأسرع.

بينما ينجح هذا الإجراء في استبعاد العديد من الشوائب التقنية والإشارات الحيوية الدماغية الإضافية، إلا أنه قد يؤدي أيضاً إلى تشويه شديد في إشارات الدماغ. ويظهرت مقارنة لإشارات EEG نفسها لدى الخداج مع وبدون ترشيح أن المرشحات قد تشوه مظهر EEG لدى الخداج بشكل كبير. ويشير مصطلح النطاق الكامل لـ EEG، أو F-B-E-E-G، إلى تقنية قادرة على تسجيل جميع الترددات دون تشويه.

يعد هذا الأمر مهماً للكشف عن الأحداث الأكثر بطئاً، مثل ما يسمى بالنشاط التلقائي العابر أو SATs في تخطيط كهربائية الدماغ (EEG) للأطفال المبتسرين. تتضمن دراسة تخطيط كهربائية الدماغ متعددة الوسائط اختباراً متزامناً للجهاز الحسي. وقد يكون هذا مفيداً جداً في التقييم السريري لأن الآفات الدماغية لدى الأطفال المبتسرين غالباً ما تكون مقتصرة على البنى تحت القشرية، وبالتالي قد تؤثر فقط على المسارات الحسية.

يعد تخطيط كهربائية الدماغ بمصفوفة كثيفة (dense array EEG) نظام تسجيل يكون فيه عدد الأقطاب الكهربائية أعلى بكثير من القنوات التقليدية التي تتراوح بين اثنتين إلى 10 قنوات. ويعد تطبيق إعداد يتراوح من 20 إلى 60 قطبًا كهربائيًا أمرًا ممكنًا حتى في وحدة العناية المركزة. ومن خلال استخدام أغطية تخطيط كهربائية الدماغ المصممة لحديثي الولادة، سيوفر كل قطب من الأقطاب التي يتجاوز عددها المائة معلومات جديدة وهامة من دماغ حديث الولادة.

تختلف التفاعلات القشرية للمنبهات الحسية في دماغ الأطفال المبتسرين اختلافاً كبيراً عن تلك التي تُلاحظ في أي أعمار لاحقة. فعلى سبيل المثال، قد تكون سعة الاستجابة الجسدية للمنبه الحسي اللمسي لدى الأطفال المبتسرين أكبر بمئات المرات، ومدتها أطول بعدة مرات من الاستجابة التي تُلاحظ لدى الأطفال الأكبر سناً. وبناءً على ذلك، تكون الاستجابات الحسية لدى المبتسرين مرئية على مستوى الاستجابة الواحدة، مما يجعل قياسها سهلاً أثناء تسجيل تخطيط كهربية الدماغ (EEG).

بما أن القشرة المخية في الأطفال المبتسرين تثار بسهولة، فقد تحتاج إلى عدة ثوانٍ للتعافي بين الاستجابات، بينما يمكن لدماغ الأطفال الأكبر سناً الاستجابة لأكثر من 10 مرات في الثانية. تعود كل هذه الاختلافات إلى آليات الشبكة العصبية الفريدة والأساسية التي تكمن وراء النشاط المستمر والاستجابات الحسية في دماغ المبتسرين؛ لذا فإن فهم استجابات المبتسرين يجعل الاختبارات الحسية مفيدة سريرياً. خلال تسجيل تخطيط كهربية الدماغ (EEG) للمبتسرين، يمكن تحفيز الاستجابة الحسية المستثارة (SOMA to sensory evoked response) أو SE arm عن طريق تطبيق محفز حسي على أي جزء من الجسم تقريباً. يمكن أن يكون المحفز لمسياً، أو كهربائياً، أو حتى استجابة لاستقبال الحس العميق، مثل تلك التي يتم استثارتها عن طريق ثني المعصم أو الكاحل.

تتمثل إحدى الطرق المريحة لإيصال تحفيز الاستجابة الحسية الجسدية (SER) أثناء تسجيل تخطيط كهربية الدماغ (EEG) في لمس راحة اليد أو القدم، حيث يولد التحفيز باللمس أو تحفيز استقبال الحس العميق إشارة تنتقل عبر العصب الطرفي إلى النخاع الشوكي، ثم تنتقل إلى عصب ثانٍ يصعد إلى المهاد في الجانب المقابل من الجسم. وأخيرًا، تنتقل الإشارة عبر العصب المهادي القشري إلى قشرة الدماغ حيث تستحث مجالاً كهربائياً يتم تسجيله بواسطة تخطيط كهربية الدماغ فوق المناطق الجدارية المركزية. ويمكن تحفيز الاستجابة البصرية المستثارة (VE) بسهولة باستخدام ضوء وامض يحفز الشبكية، حيث تنتقل الإشارات من الشبكية عبر الأعصاب البصرية إلى المهاد في كلا الجانبين.

ثم تنتقل الإشارة بعد ذلك إلى الأعصاب القشرية ومن ثم تُنقل إلى القشرة البصرية. ويتم تسجيل المجالات الكهربائية الناتجة بواسطة أقطاب تخطيط كهربية الدماغ (EEG) في الفترة الممتدة من مرحلة الخداج المبكر حتى عمر التمام. وتحدث تطورات هيكلية رئيسية تنعكس في ظهور إشارات تخطيط كهربية الدماغ.

يكون السطح القشري للجنين الخديج صغير الحجم للغاية مسطحاً تقريباً، وله طبقة تحت صفيحية سميكة تقع تحته. تنمو الاتصالات المهادية القشرية والقشرية القشرية الأولى إلى داخل الطبقة تحت الصفيحية وتبدأ في غزو الصفيحة القشرية. وخلال الأسابيع اللاحقة، سيتخذ القشر السطحي شكلاً أكثر تضرساً، وتصبح الطبقة تحت الصفيحية أكثر رقة.

تقترب الآن التوصيلات الثلامية والقشرية والقشرية-القشرية من أهدافها القشرية. وفي عمر قريب من الموعد المحدد للولادة، تكون قشرة الرضيع متعرجة بشدة وتكون منطقة الطبقة تحت القشرية قد اختفت تقريباً. وقد وصلت التوصيلات الثلامية والقشرية والقشرية-القشرية إلى طبقات أهدافها النهائية، وأصبحت جاهزة لبدء معالجة البيانات الحسية القادمة من العالم الخارجي ومن داخل الجسم.

تحدد مرحلة تطور الروابط القشرية المهادية كيفية استجابة القشرة الدماغية والطبقة تحت الصفائحية لدى الخدج للمحفزات الحسية. يوضح هذا الرسوم المتحركة مقارنة بين الاستجابة المسجلة من فروة الرأس وملف العمق المقابل لها داخل القشرة الدماغية. في حالات الخدج الأكثر صغراً، تؤدي النبضة المهادية بشكل أساسي إلى استجابة بطيئة وكبيرة في الطبقة تحت الصفائحية، والتي تظهر كاستجابة بطيئة ذات سعة عالية في أقطاب السطح، وبعد عدة أسابيع، ستؤدي الإشارة المهادية نفسها إلى تحفيز استجابة أصغر نوعاً ما في الطبقة تحت الصفائحية.

بالإضافة إلى ذلك، هناك مكون سريع يزداد وضوحاً من الطبقات القشرية العميقة، وهو ما يُلاحظ أيضاً في أقطاب فروة الرأس عند سن الاقتراب من الموعد المحدد للولادة. ولم تعد استجابات الطبقة تحت الصفائح مرئية. وتأتي الاستجابة الحسية الرئيسية من الوجهة النهائية للمسار المهادي القشري.

طبقة مكونة من أربع عصبونات تؤدي إلى استجابة تقارب بالفعل ما يُلاحظ في القشرة المخية لدى البالغين. يُعد تسجيل تخطيط كهربائية الدماغ (EEG) للأطفال المبتسرين تحديًا من الناحيتين العملية والتقنية، حيث يجب أن تتوافق تسجيلات تخطيط كهربائية الدماغ مع مختلف الإجراءات التمريضية.

وبناءً على ذلك، قد يلزم إيقاف تسجيل تخطيط كهربائية الدماغ (EEG) أو تعليقه في أي لحظة. بالإضافة إلى ذلك، تعد وحدة العناية المركزة بيئة صعبة لأجهزة تخطيط كهربائية الدماغ الحساسة؛ حيث يكون الرضع متصلين دائمًا جسديًا بأجهزة وأسلاك وخطوط قد تسبب تداخلات كهربائية كبيرة في تسجيلات تخطيط كهربائية الدماغ (EEG).

أول إجراء يجب القيام به بجانب السرير هو تقليل المصادر المحتملة للتداخلات التقنية. يجب إبعاد أسلاك مراقبة العلامات الحيوية المرتخية وخطوط المحاليل الوريدية عن رأس الرضيع، وأسلاك تخطيط كهربائية الدماغ (EEG)، والمضخم. كذلك، يجب التأكد من أن رأس الرضيع لا يلامس أي منسوجات مبللة، والتي قد تنقل التداخلات الكهربائية بسهولة من المهد إلى الرضيع.

قبل وضع غطاء EEG، يُفضل إزالة الشمع والزيوت المسببة للتداخل من فروة رأس الرضيع عن طريق مسحها بقطعة قماش مبللة بكحول مخفف أو شامبو للأطفال. يكون وضع غطاء EEG أسهل بوجود شخصين، أحدهما يتولى أمر الغطاء والآخر يثبت الرأس وأنابيب التنبيب المحتملة أو أنابيب CPAP الأنفية. إذا كان المريض يخضع لـ A-C-P-A-P، فيجب إزالتها لمدة تتراوح من 10 إلى 20 ثانية، وهي المدة اللازمة لوضع غطاء EEG.

يمكن لف أحزمة جهاز CPAP فوق غطاء EEG إذا لزم الأمر. وقبل تثبيت حزام الذقن، تأكد من وضع الغطاء بشكل متماثل فوق الرأس.

يتم وضع جل الأقطاب الكهربائية عبر فتحات الأقطاب لإنشاء تلامسات كهربائية مع فروة الرأس. قد يكون استخدام طرف منحني مفيداً لوضع الجل في التلامسات التي يصعب الوصول إليها مباشرة. ومن المهم توفير كمية كافية من الجل لملء كوب الجل بالكامل في حال حقن كمية زائدة من الجل.

ومع ذلك، فقد يتسرب الجل وقد يشكل جسوراً مع الأقطاب الكهربائية المجاورة أو حتى يبلل الوسادة مسبباً تداخلات (artifacts). لذا قد يكون استخدام تركيبة جل أكثر تماسكاً أمراً عملياً. وفي هذا الصدد، قد يتطلب سطح الجلد في كثير من الأحيان تحضيراً ميكانيكياً إضافياً بعد وضع الجل، حيث تعمل هذه الخطوة على إزالة الطبقات الظهارية الخارجية لتقليل كمية التداخلات الكهربائية والحركية.

يمكن إجراء ذلك عن طريق الفرك الميكانيكي اللطيف أو باستخدام ما يسمى بطريقة Sure prep. ويمكن تقييم جودة التلامس مع الجلد في الوقت الفعلي من خلال قيم المعاوقة التي يوفرها برنامج EEG. ولأسباب عملية، قد يكون من الأسهل غالباً إكمال عملية وضع الهلام وتحضير الجلد لنصف كرة دماغي كامل في وقت تكون فيه مستويات المعاوقة مقبولة.

كما توضح النقاط الخضراء في برنامج تخطيط كهربية الدماغ (EEG) هذا، فقد حان الوقت للانتقال إلى تسجيل EEG ومراقبة جودة إشارة EEG. الخطوة الأخيرة هي تطبيق قنوات جهاز تخطيط متعدد القياسات (polygraph). وعادةً ما يتم قياس التوتر العضلي باستخدام قطبين من أقطاب تخطيط كهربية العضلات (EMG) يتم تثبيتهما تحت الذقن.

يتم تسجيل نشاط القلب باستخدام أقطاب تخطيط كهربائية القلب (ECG) المثبتة فوق الصدر أو على الكتفين. ويمكن تسجيل حركات العين إما عن طريق تخطيط كهربائية الدماغ (EEG) الجبهي أو باستخدام أقطاب عين منفصلة أو أقطاب تخطيط كهربائية العين (EOGs) المثبتة بالقرب من الزوايا الخارجية للعينين. كما يمكن مراقبة التنفس باستخدام حزام حساس للتمدد ملفوف حول الجذع.

يجب أن يكون هذا الرباط محكماً بما يكفي لمتابعة الحركات التنفسية، وفي الوقت ذاته رخواً بما يكفي للسماح بالتنفس دون قيود لدى الرضع الذين يتنفسون تلقائياً. ومن الضروري توخي عناية خاصة لضمان عدم تقييد حركات التنفس. كما يمكن أيضاً إضافة مستشعر بيزو (piazzo) حساس للحركة إلى أي جزء من الجسم قد تظهر به حركات مشبوهة.

تتمثل الخطوة الأخيرة في وضع كاميرا فيديو متزامنة مع تخطيط كهربية الدماغ (EEG) لرؤية الطفل بالكامل وبوضوح على الشاشة. وبمجرد الانتهاء من تجهيز الطفل تماماً، يمكن البدء في تسجيل تخطيط كهربية الدماغ أثناء التسجيل. ومن المهم مراقبة جودة إشارة تخطيط كهربية الدماغ وإجراء التصحيحات اللازمة إذا كانت أي من الأقطاب الكهربائية تعطي إشارات ضعيفة.

يجب تدوين الملاحظات في ملف حول أي أحداث قد تُعتبر ذات أهمية سريرية. يتم ضبط مدة التسجيل بشكل فردي بحيث يشمل تخطيط كهربية الدماغ (EEG) جميع حالات اليقظة، والنوم النشط، والنوم الهادئ. وهذا يعني عادةً أن وقت التسجيل يتراوح من 40 إلى 90 دقيقة.

من الشائع في جميع اختبارات الاستجابة الحسية لدى الخدج أن الاستجابة الحسية في القشرة الدماغية للخداج تتناقص بسرعة إذا تكررت بشكل مفرط. وبالمثل، فإن نشاط EEG المستمر بالقرب من القشرة الحسية قد يؤدي أيضاً إلى حجب أو إخماد الاستجابات الحسية. لذا، يجب تقديم المحفزات الحسية الموضحة في هذا الفيديو في لحظات يكون فيها نشاط EEG صامتاً نسبياً لمدة بضع ثوانٍ على الأقل.

وبناءً على ذلك، يعد النوم الهادئ فترة مثالية لاختبار الاستجابات البصرية. حيث يمكن دراسة الاستجابات البصرية المُثارة عن طريق إعطاء ومضات منفردة. ونظراً لأن العينين تتمتعان بحساسية عالية، يمكن إعطاء الومضة حتى من مسافة بعيدة من خلال جدار الحاضنة الشفاف، وحتى عندما تكون العينان مغلقتين.

يمكن دراسة الاستجابات الحسية الجسدية المستحثة عن طريق تقديم محفز لمسي لراحة يد الرضيع أو باطن قدمه. وبدلاً من ذلك، يمكن ببساطة ثني المعصم أو الكاحل لاستحثاث محفز استقبال حسي عميق. ومن المفيد استخدام جهاز يقوم بتوليد علامة مؤشر للمحفز أو إشارة تحفيز في مخطط كهربية الدماغ (EEG).

بخلاف ذلك، من الضروري إضافة تعليقات توضيحية يدوية توضح توقيت المثيرات. ومن السهل اختبار التفاعل السمعي باستخدام أي صوت تقريباً؛ حيث يمكن، على سبيل المثال، إثارة استجابة قشرية جيدة عن طريق التصفيق باليد.

قد يكون استخدام البوق التقليدي مفيداً أيضاً، ولكن الصوت غالباً ما يكون مرتفعاً لدرجة أنه قد يؤدي إلى تنشيط الجهاز السمعي وتوليد رد فعل استثاري في آن واحد. في نهاية جلسة تسجيل تخطيط كهربية الدماغ (EEG)، يتم إزالة القبعة والمستشعرات الأخرى وتنظيف فروة رأس الرضيع. يتم تنظيف قبعة الـ EEG وجميع المستشعرات الأخرى ميكانيكياً وتعقيمها وفقاً لإرشادات المستشفى.

تُجرى مراجعة شاملة لتخطيط كهربية الدماغ (EEG) دون اتصال بالشبكة في محطة عمل، حيث يمكن معالجة نتائج تخطيط كهربية الدماغ ووصفها بمزيد من التفصيل. إن الفهم الجيد للعلاقات بين وظائف الدماغ النامية وبنيته يجعل دراسة تخطيط كهربية الدماغ للأطفال المبتسرين تجربة فريدة تتيح إمكانية تقييم نضج الدماغ في وقت لا يستطيع فيه الرضيع التواصل مع العالم الخارجي بعد. وبناءً على ذلك، من المرجح أن تعود الرعاية الأفضل للدماغ بالفائدة على الطفل المبتسر طوال حياته.