Erken EEG: A Multimodal Nörofizyolojik Protokolü

Elektroensefalografi veya EEG, beyindeki elektriksel aktiviteyi ölçen bir tekniktir. Neonatal EEG, her zaman saçlı deriye yerleştirilen tekil elektrotlar veya bir EEG başlığı kullanılarak non-invaziv olarak ölçülür. EEG, günümüzde prematüre ve zamanında doğmuş bebeklerde beyin fonksiyonlarının değerlendirilmesi ve izlenmesi için neonatal ünitelerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

En yaygın olarak epileptik nöbetlerin teşhisinde, beyin olgunluğunun değerlendirilmesinde ve hipoksik iskemik olaylardan sonraki iyileşme sürecinin takibinde kullanılır. Son birkaç yılda, EEG kayıt uygulamaları ve prematüre EEG sinyallerine dair anlayış önemli ölçüde gelişmiştir. Bu sunumun amacı, yenidoğan ünitelerinde mevcut olan gelişmiş EEG kayıt tekniklerinin teorisini ve uygulamasını tanıtmaktır.

Dünyanın dört bir yanındaki yenidoğan ünitelerindeki klinik deneyimler, EEG kullanımının hasta, prematüre ve miadında doğmuş bebeklerin nörolojik bakımını önemli ölçüde iyileştirebileceğini göstermiştir. 1990'ların sonunda, Helsinki merkezli bir araştırma ağı, yenidoğan EEG kavramları ve uygulamaları üzerinde kapsamlı bir revizyon başlatmıştır. Bu çalışmanın sonucunda, EEG'nin her üç alanını birleştirmek için çeşitli yeni fikirler ortaya konulmuştur.

Bunlar, beyin fonksiyonlarının kapsamlı bir değerlendirmesini yapabilen bir EEG tekniği sunmaktadır. Frekans alanı, tam bant EEG ile genişletilmiş ve neonatal çok kanallı EEG başlıklarının tanıtılmasıyla uzamsal alan artırılmıştır. Ek olarak, EEG kaydı sırasında prematüre duyusal testlerin uygulanmasıyla yeni bir sistem alanı eklenmiştir.

Bu kayıt ayarı, prematüre EEG aktivitesini beyin bağlantılarının gelişimiyle ilişkilendiren yeni bir analiz çerçevesi ile uyumludur. EEG, kafa derisine yerleştirilen elektrotlar aracılığıyla beynin elektriksel aktivitesini kaydeder. Bir EEG sinyali, temel olarak kortikal parametal nöronlardaki aktivite tarafından üretilir.

Gelen sinir sinyallerine tepki verirler ve yükseltme işleminden sonra EEG'de görülebilen elektrik alanlarında dalgalanmalar oluştururlar. Elektrotların sayısı ve konumu, ihtiyaca göre birkaç adetten yüzden fazlasına kadar değişebilir. Klinik neonatal çalışmalar tarihsel olarak dört ila 10 elektrot ile gerçekleştirilmiştir.

Konumlar, kafa derisi bölgelerini harf ve sayı kombinasyonlarına göre belirleyen uluslararası nomenklatüre uygun olarak tanımlanır. Yenidoğanlarda, solunumu, göz hareketlerini, çene kas tonusunu ve ayrıca kalp aktivitesini kaydetmek için poligraf kanalları tipik olarak eklenir. EEG sinyali, en yavaş ve en hızlı aktiviteleri dışlamak için geleneksel olarak güçlü bir şekilde filtrelenir.

Bu yöntem birçok teknik artefaktı ve ekstra serebral biyosinyalleri dışlamak için başarılı olsa da, beyin sinyallerinde ciddi bozulmalara da yol açabilir. Aynı prematüre EEG sinyallerinin filtreli ve filtresiz karşılaştırması, filtrelerin prematüre EEG'nin görünümünü ciddi şekilde bozabileceğini göstermektedir. Tam bant EEG veya F-B-E-E-G terimi, tüm frekansları bozulma olmadan kaydedebilen bir tekniği ifade eder.

Bu durum, prematüre EEG'deki sözde spontan aktivite, geçici veya SAT'ler gibi en yavaş olayların tespit edilmesi için önemlidir. Multimodal EEG çalışması, duyusal sistemin eş zamanlı test edilmesini içerir. Prematüre bebeklerdeki beyin lezyonları genellikle subkortikal yapılarla sınırlı olduğundan ve bu nedenle yalnızca duyusal yolları etkileyebileceğinden, bu durum klinik değerlendirmede çok yararlı olabilir.

Yoğun dizilimli EEG, elektrot sayısının geleneksel iki ila 10 kanallı sistemlerden çok daha yüksek olduğu bir kayıt sistemidir. 20 ila 60 elektrotluk bir uygulama düzeneği, yoğun bakım ünitesinde bile kurulabilir. Neonatlar için tasarlanmış EEG başlıkları kullanılarak, yüzden fazla elektrotun her biri neonatal beyinden önemli düzeyde yeni bilgi sağlayacaktır.

Preterm beyinde duyusal uyaranlara verilen kortikal tepkiler, sonraki yaşlarda görülenlerden oldukça farklıdır. Örneğin, prematüre bebeklerde dokunsal uyaranlara verilen somatik duyusal yanıtın genliği, daha büyük çocuklarda görülen bir yanıttan yüzlerce kat daha büyük ve süresi birçok kat daha uzun olabilir. Bu nedenle, preterm duyusal yanıtlar tekil yanıt düzeyinde görünürdür ve bu durum onları bir EEG kaydı sırasında kolayca ölçülebilir kılar.

Preterm korteks kolayca yorulduğu için, yanıtlar arasında toparlanması birkaç saniye sürebilir; buna karşılık daha büyük çocukların beyni saniyede 10'tan fazla yanıt verebilir. Tüm bu farklılıklar, preterm beyindeki süregelen aktivite ve duyusal yanıtların temelinde yatan benzersiz nöral ağ mekanizmalarından kaynaklanmaktadır; preterm yanıtların anlaşılması, duyusal testlerin klinik olarak yararlı olmasını sağlar. Bir preterm EEG kaydı sırasında, duyusal uyarılmış yanıta veya SE koluna (SOMA) vücudun hemen hemen her bölgesine duyusal bir uyaran uygulanarak tetikleme yapılabilir. Uyaran; taktil, elektrikle ilgili veya el ya da ayak bileği fleksiyonu ile uyarılanlar gibi propriyoseptif olabilir.

EEG kaydı sırasında SER stimülasyonu sağlamanın kolay bir yolu, avuç içine veya ayağa dokunmaktır; böylece bir dokunma veya propriyoseptif stimülasyon, periferik sinir boyunca omuriliğe ilerleyen, ardından vücudun karşıt kontralateral tarafındaki talamusa yükselen ikinci bir sinire geçen bir sinyal oluşturur. Son olarak sinyal, talamokortikal sinir boyunca beyin korteksine ilerler ve burada merkezi parietal bölgeler üzerinde EEG ile kaydedilen bir elektriksel alan oluşturur. Görsel uyarılmış yanıt veya VE kolu, retinayı stimüle eden yanıp sönen bir ışıkla kolayca tetiklenebilir; retinadan gelen sinyaller optik sinirler boyunca her iki taraftaki talamuslara iletilir.

Sinyal daha sonra kortikal sinirlere geçer ve görsel kortekse iletilir. Oluşan elektrik alanları, erken prematüre dönemden terim yaşa kadar olan zaman diliminde TAL EEG elektrotları ile kaydedilir. Önemli yapısal gelişimler meydana gelir ve bunlar EEG sinyallerinin görünümüne yansır.

Çok küçük prematüre bir bebeğin kortikal yüzeyi neredeyse düzdür ve altında kalın bir subplate tabakası bulunur. İlk talamokortikal ve kortiko-kortikal bağlantılar subplate içine büyür ve kortikal platoya nüfuz etmeye başlar. Sonraki haftalarda korteks daha kıvrımlı bir yüzey kazanacak ve subplate incelmiş olacaktır.

Lamino, kortikal ve kortiko-kortikal bağlantılar artık kortikal hedeflerine yaklaşmaktadır. Yakın dönem yaşlarda, bir bebeğin korteksi yoğun şekilde kıvrımlıdır ve subplate bölgesi pratik olarak kaybolmuştur. Lamino, kortikal ve kortiko-kortikal bağlantılar nihai hedef katmanlarına ulaşmış durumdadır ve hem dış dünyadan hem de vücut içinden gelen duyusal verileri işlemeye hazırdırlar.

Kortiko-talamik bağlantıların gelişim evresi, prematüre korteksin ve subplate'in duyusal uyarılara nasıl tepki vereceğini belirler. Bu animasyon, kafa derisinden kaydedilen yanıt ile korteks içindeki karşılık gelen derinlik profilinin bir karşılaştırmasını göstermektedir. En küçük prematürelerde, talamik bir impuls temel olarak subplate tabakasında yavaş ve büyük bir yanıta yol açar; bu durum yüzey elektrotlarında yüksek amplitüdlü yavaş bir yanıt olarak görülür; birkaç hafta sonra, aynı talamik sinyal biraz daha küçük bir subplate yanıtını tetikler.

Ek olarak, derin kortikal tabakalardan kaynaklanan ve terim yaşa yakın dönemde kafa derisi elektrotlarında da görülen, giderek daha belirgin hale gelen hızlı bir bileşen mevcuttur. Subplate yanıtları artık görünür değildir. Ana duyusal reaksiyon, nihai talamokortikal varış noktasından gelmektedir.

Yetişkin korteksinde görülene yakın bir yanıtla sonuçlanan dört nöronluk bir tabaka. Preterm EEG kaydı yapmak hem pratik hem de teknik açıdan zorludur. EEG kayıtlarının çeşitli hemşirelik prosedürlerine uygun olması gerekir.

Bu nedenle, EEG kaydı herhangi bir anda durdurulması veya kesilmesi gerekebilir. Ayrıca, yoğun bakım ünitesi hassas EEG cihazları için zorlu bir ortamdır. Bebekler, EEG kayıtlarında önemli elektriksel girişimlere neden olabilecek cihazlara, kablolara ve hatlara her zaman fiziksel olarak bağlıdırlar.

Hasta başında yapılması gereken ilk işlem, potansiyel teknik artefakt kaynaklarını en aza indirmektir. Gevşek vital monitör kabloları ve IV hatları bebeğin başından, EEG kablolarından ve amplifikatörden uzaklaştırılmalıdır. Ayrıca, bebeğin başının, beşiğinden bebeğe elektriksel girişimleri kolayca iletebilecek herhangi bir ıslak tekstile temas etmediğinden emin olunmalıdır.

EEG başlığı yerleştirilmeden önce, bebeğin kafa derisindeki engelleyici mum ve yağların, seyreltilmiş alkol veya bebek şampuanı ile ıslatılmış bir bezle silinerek temizlenmesi tercih edilir. EEG başlığının yerleştirilmesi, biri başlığa odaklanan, diğeri ise başı ve varsa entübasyon veya nazal CPAP tüplerini tutan iki kişiyle daha kolay gerçekleşir. Hastada CPAP varsa, EEG başlığının yerleştirilmesi için gereken 10 ila 20 saniye boyunca cihazın çıkarılması gerekir.

Gerektiğinde CPAP kayışları EEG başlığının üzerine sarılabilir. Çene kayışını bağlamadan önce, başlığın baş üzerine simetrik olarak yerleştirildiğinden emin olun.

Saç derisine elektrikle temas sağlamak için elektrot deliklerinden elektrot jeli uygulanır. Doğrudan erişilmesi zor olan kontaklara jel sürmek için bükümlü bir uç kullanışlı olabilir. Çok fazla jel enjekte edilirse, tüm jel kabını dolduracak kadar yeterli jelin bulundurulması önemlidir.

Ancak, jel dışarı sızabilir ve komşu elektrotlarla köprüler oluşturabilir veya yastığı ıslatarak artefaktlara neden olabilir. Daha katı bir jel formülü pratik olabilir. Bu bağlamda, jel uygulamasından sonra cilt yüzeyinin genellikle ek mekanik hazırlığa ihtiyacı olabilir; bu adım, elektriksel ve hareket artefaktlarının miktarını azaltmak için dış epitel tabakalarını temizler.

Bu işlem, hafif bir mekanik ovalama ile veya sogenannte Sure prep yöntemi kullanılarak gerçekleştirilebilir. Cilt temasının kalitesi, EEG yazılımı tarafından verilen empedans değerleri üzerinden gerçek zamanlı olarak değerlendirilebilir. Pratik nedenlerle, empedans seviyeleri kabul edilebilir olduğunda bir seferde tüm bir hemisfer için jel uygulamasını ve cilt hazırlığını tamamlamak genellikle en kolay yol olabilir.

Bu EEG yazılımındaki yeşil noktaların gösterdiği üzere, EEG kaydına geçme ve EEG sinyal kalitesini gözlemleme zamanı gelmiştir. Son adım, poligraf kanallarını uygulamaktır. Kas tonusu genellikle çene altına yerleştirilen iki EMG elektrodu ile ölçülür.

Kalp, göğüs üzerine veya omuzlara yerleştirilen EKG elektrotları ile kaydedilir. Göz hareketleri, frontal EEG ile veya gözlerin dış köşelerine yerleştirilen ayrı göz elektrotları ya da EOG'ler ile kaydedilebilir. Solunum, gövdeye sarılmış esnemeye duyarlı bir kemer ile izlenebilir.

Bu düzenek, solunum hareketlerini takip edebilecek kadar sıkı, ancak kendiliğinden nefes alan bebeklerde solunumun kısıtlanmamasına izin verecek kadar gevşek olmalıdır. Solunum hareketlerinin engellenmemesi için özel özen gösterilmelidir. Ayrıca, şüpheli hareketler gösterebilecek herhangi bir vücut bölümüne hareket hassasiyetli bir piazzo sensör eklemek de mümkündür.

Son adım, bebeğin tamamının ekranda net bir şekilde görülebilmesi için EEG ile senkronize bir video kamera yerleştirmektir. Bebek tamamen hazırlandıktan sonra, kayıt sırasında EEG kaydı başlatılabilir. EEG sinyal kalitesini takip etmek ve elektrotlardan herhangi biri zayıf sinyal verdiğinde düzeltmeler yapmak önemlidir.

Klinik olarak önemli kabul edilebilecek tüm olaylarla ilgili notlar dosyaya yazılmalıdır. EEG kaydı, uyanıklık, aktif uyku ve sessiz uyku gibi tüm tetikte olma durumlarını kapsayacak şekilde bireysel olarak ayarlanır. Bu, tipik olarak 40 ila 90 dakikalık bir kayıt süresi anlamına gelir.

Prematüre duyusal reaktivitenin tüm testlerinde ortak olan nokta, prematüre korteksteki duyusal yanıtın, çok sık tekrarlandığında hızla azalmasıdır. Benzer şekilde, duyusal korteks yakınındaki devam eden EEG aktivitesi de duyusal yanıtları bloke edebilir veya baskılayabilir. Bu nedenle, bu videoda gösterilen duyusal uyaranlar, EEG'nin en az birkaç saniyedir nispeten sessiz olduğu anlarda verilmelidir.

Bu nedenle, sessiz uyku dönemi görsel yanıtların test edilmesi için ideal bir süredir. Görsel uyarılmış yanıtlar, tekil flaşlar verilerek incelenebilir. Gözler çok hassas olduğu için, flaş şeffaf inkubatör duvarı üzerinden uzaktan ve hatta gözler kapalıyken bile verilebilir.

Somatosensoriyel uyarılmış yanıtlar, bebeğin avuç içine veya ayak tabanına dokunsal bir uyaran verilerek incelenebilir. Alternatif olarak, propriyoseptif uyarıyı tetiklemek için bilek veya ayak bileği basitçe bükülebilir. EEG kaydına uyaranla kilitli bir işaret veya bir tetikleyici ekleyen bir cihaz kullanmak faydalıdır.

Aksi takdirde, uyaranların zamanlamasını gösteren manuel anotasyonlar eklemek gereklidir. İşitsel reaktivite, hemen her sesle kolayca test edilebilir. Örneğin, el çırpma ile başarılı bir kortikal reaksiyon oluşturulabilir.

Geleneksel korna da yararlı olabilir, ancak ses genellikle o kadar yüksektir ki hem işitme sistemini aktive edebilir hem de bir uyanıklık reaksiyonuna yol açabilir. EEG kayıt oturumunun sonunda, bone ve diğer sensörler çıkarılır ve bebeğin kafa derisi temizlenir. EEG bonesi ve diğer tüm sensörler, hastane talimatlarına uygun olarak mekanik olarak temizlenir ve sterilize edilir.

EEG'nin kapsamlı bir incelemesi, EEG bulgularının daha ayrıntılı olarak işlenebildiği ve tanımlanabildiği bir iş istasyonunda çevrimdışı olarak yapılır. Gelişen beyin fonksiyonu ve yapısı arasındaki ilişkilerin iyi anlaşılması, prematüre EEG çalışmasını, bebeğin henüz dış dünyayla iletişim kuramadığı bir dönemde beyin olgunlaşmasını değerlendirme imkanı sunan benzersiz bir deney haline getirir. Sonuç olarak, daha iyi beyin bakımının prematüre bebek için tüm yaşamı boyunca faydalı olması muhtemeldir.