Amplitudenintegriertes EEG bei Säuglingen mit einem Risiko für hypoxisch-ischämische Enzephalopathie: Eine Machbarkeitsstudie zum Straßen- und Luftverkehr in Westaustralien

Zusammenfassung

In dieser Arbeit stellen wir eine Machbarkeitsstudie zur Bewertung eines tragbaren amplitudenintegrierten Elektroenzephalogramms (aEEG)-Aufzeichnungssystems während des Transports von Säuglingen mit Verdacht auf hypoxische ischämische Enzephalopathie (HIE) vor.

Zusammenfassung

Säuglinge mit HIE-Risiko müssen frühzeitig erkannt und mit einer therapeutischen Hypothermie (TH) eingeleitet werden. Eine frühere Behandlung mit TH ist mit besseren Ergebnissen verbunden. Das aEEG wird häufig bei der Entscheidung über den Beginn der TH herangezogen. Da dies oft auf tertiäre Zentren beschränkt ist, kann sich die TH verzögern, wenn der Säugling in ein Zentrum transportiert werden muss, das sie bereitstellt. Unser Ziel war es, eine Methode für die Anwendung des amplitudenintegrierten Elektroenzephalogramms (aEEG) bereitzustellen und die Machbarkeit der Gewinnung klinisch bedeutsamer Informationen während des Transports zu bestimmen. Alle Säuglinge ≥35 Wochen, die bei der Überweisung ein HIE-Risiko hatten, kamen für die Aufnahme in Frage. Kopfhautelektroden wurden in die C3-C4 eingesetzt; P3-P4 auf der Kopfhaut des Säuglings und an den aEEG-Verstärker angeschlossen. Der aEEG-Verstärker wurde wiederum mit einem klinischen Tablet-Computer mit EEG-Software verbunden, um aEEG-Informationen zu sammeln und zu analysieren. Die Aufzeichnungen wurden vom leitenden Prüfarzt und zwei unabhängigen Gutachtern (verblindet) auf Hintergrundspuren und Artefakte überprüft. Vordefinierte Kriterien für die Datenqualität wurden auf Bewegungsartefakte und Software-Impedanzbenachrichtigungen festgelegt. Die Umfragen wurden von medizinischem Personal und Eltern auf Akzeptanz und Benutzerfreundlichkeit durchgeführt.

Einleitung

Eine gestörte Sauerstoffversorgung oder Durchblutung des Gehirns zum Zeitpunkt der Geburt kann zu Hirnverletzungen führen (hypoxische ischämische Enzephalopathie; HIE). Dies ist eine der Hauptursachen für Tod und Behinderung bei reif geborenen Säuglingen¹. Es wird berichtet, dass HIE eine weltweite Inzidenz von 2 pro 1000 Geburten hat, was in Ländern mit niedrigem bis mittlerem Einkommen wahrscheinlich höher ist. In Westaustralien werden jedes Jahr etwa 50 Babys geboren, bei denen HIE klinisch diagnostiziert wurde (32308 Lebendgeburten im Jahr 2022, eine Inzidenz von etwa 1,5 pro 1000²).

Die Diagnose der HIE basiert auf den Umständen der Geburt, Veränderungen des Blutsäurehaushalts des Säuglings (aus der Nabelschnur oder dem Baby nach der Geburt) und Veränderungen des neurologischen Status³. Die Behandlung bei mittelschwerer oder schwerer HIE ist eine Ganzkörperhypothermie von 33-34 °C. Je früher damit begonnen wird, desto größer ist wahrscheinlich der Nutzen für das neurologische Ergebnis des Babys ^3,4,5. Das amplitudenintegrierte EEG (aEEG) ist ein wesentlicher Bestandteil der Erfassung und des Monitorings, das in vielen Regionen nur in tertiären Zentren verfügbar ist. Elektroden (EEG-Sicherheits-DIN-Stecker oder DIN 42802 mit Stift mit 1,5 mm Durchmesser) werden in die Kopfhaut eingeführt, um die elektrische Aktivität des Gehirns zu messen und aufzuzeichnen. Die Elektroden werden dann mit einem Verstärker verbunden, der wiederum mit einem klinischen Tablet-Computer verbunden ist, um die Gehirnwellenaktivität anzuzeigen und aufzuzeichnen. Das aEEG kann Aufschluss über die Aktivität der Hirnströme geben und bei der Diagnose von HIE⁶ helfen. Die Kombination aus neurologischer Untersuchung und aEEG kann die Fähigkeit verbessern, Säuglinge mit mittelschwerem oder schwerem HIE^{zu identifizieren 7,8,9}.

Der Newborn Emergency Transport Service of Western Australia (NETS WA) bietet Intensivtransporte für etwa 1100 kranke Babys pro Jahr an. Das Gesundheitspersonal in den örtlichen Krankenhäusern kann NETS WA über eine kostenlose Telefonnummer kontaktieren und wird sofort über eine Telefonkonferenz mit einem Facharzt für Neugeborene und einer Krankenschwester verbunden, um eine Verlegung anzufordern. Das NETS-Team reist entweder mit einem spezialisierten Krankenwagen oder einem Starrflügler mit einem speziell angefertigten Intensivtransportgerät. Bei der Ankunft des Transportteams im überweisenden Krankenhaus wird das Baby untersucht und die Behandlung fortgesetzt oder eskaliert. Das Team verlegt den Säugling dann auf eine tertiäre Neugeborenen-Intensivstation (NICU) in der Landeshauptstadt (Perth). In Westaustralien kann es aufgrund der oft großen Entfernungen zwischen überweisenden Krankenhäusern und zentralen Fachdiensten¹⁰ (eine maximale Entfernung von 1381 Meilen) vorkommen, dass das aEEG bis zu vielen Stunden nach der Geburt nicht angewendet wird, was zu einer Verzögerung der Behandlung führt.

Viele Überwachungssysteme wurden für die Intensivstation entwickelt, sind aber aufgrund ihrer Größe und ihres Strombedarfs für die Transportumgebung unpraktisch. Stationsbasierte Geräte sind anfällig für Bewegungsartefakte, die in der Transportumgebung unzureichende Qualitätsdaten aufzeichnen können. Die ambulante EEG-Verstärkertechnologie, die in erster Linie für das Tragen durch Patienten zu Hause entwickelt wurde, kann an ein Computer-Tablet mit EEG-Erkennungssoftware angeschlossen und während des Transports auf ein Neugeborenes angewendet werden¹¹. Diese kann vom Neugeborenentransportteam zu einem Baby mit Verdacht auf HIE getragen werden. Die Software kann über einen tragbaren Internet-Uplink und einen webbasierten Viewer aus der Ferne betrachtet werden. Derzeit gibt es keine Berichte über die Eignung oder Lesbarkeit von aEEG im Verkehrsumfeld.

Die Anwendung und Überwachung von aEEG beim Transport von Säuglingen mit HIE wurde bisher nicht berichtet, und es gibt keine Protokolle für seine Verwendung. Es gibt keine Belege für die Machbarkeit oder den Nutzen im Verkehrsumfeld. Wir stellen ein Protokoll für den Einsatz von aEEG beim Neugeborenentransport vor. Ziel ist es, zu beurteilen, ob ein aEEG bei Babys mit HIE, die nach der Geburt transportiert werden müssen, machbar ist und lesbare klinische Informationen liefern kann.

Protokoll

Die Studie wurde von der Ethikkommission für die Humanforschung (HREC, Zulassungsnummer RGS0000004988) des Child and Adolescent Health Service (CAHS) genehmigt und hielt sich an die Grundsätze der Deklaration von Helsinki.

1. Identifizierung von Patienten für die Aufnahme in die Studie

1. Bestimmen Sie zum Zeitpunkt der Überweisung, ob das Kind für die Aufnahme in die Studie in Frage kommt. Alle Säuglinge mit Verdacht auf HIE, die einen Transport benötigen, kommen für die Studie in Frage.
2. Verwenden Sie das standardisierte Diagnosekriterium¹² , um Verdacht auf HIE-Säuglinge zu identifizieren:
   1. Prüfen Sie, ob das Gestationsalter >35 Wochen beträgt.
   2. Überprüfen Sie, ob es <6 Stunden nach der Geburt ist.
   3. Prüfen Sie, ob Anzeichen von Erstickung vorliegen, die durch das Vorhandensein der folgenden vier Kriterien definiert sind:
      1. Prüfen Sie, ob akute perinatale Ereignisse vorliegen, die zu einer HIE führen können (z. B. Plazentaabbruch, Nabelschnurprolaps, schwere FHR-Anomalie).
      2. Prüfen Sie, ob der Apgar-Score nach 10 Minuten <6 beträgt oder ob im Alter von 10 Minuten weiterhin eine Wiederbelebung mit Überdruckbeatmung +/- Thoraxkompression erforderlich ist.
      3. Überprüfen Sie, ob der pH-Wert der Nabelschnur innerhalb von 60 Minuten nach der Geburt <7,0 oder BE >12 mmol/l beträgt (wenn Sie Gas geben können).
      4. Wenn der pH-Wert der Nabelschnur nicht verfügbar ist, überprüfen Sie, ob der arterielle pH-Wert innerhalb von 60 Minuten nach der Geburt <7,0 oder BE >12 mmol/l beträgt (wenn Sie Gas geben können).

2. Einholung der Zustimmung der Eltern

1. Wenden Sie sich bei der Ankunft an die Eltern, um eine mündliche Zustimmung zur Verwendung des Geräts und eine Umfrage zur Akzeptanz seiner Verwendung zu erhalten.
2. Legen Sie das Informationsblatt der Eltern vor, das alle notwendigen Informationen für die Einwilligungserklärung enthält.
3. Stellen Sie sicher, dass die Eltern die Informationen verstehen und die Möglichkeit haben, Fragen zu stellen.
4. Holen Sie innerhalb von 72 Stunden nach der mündlichen Zustimmung eine schriftliche Zustimmung ein.

3. Einholung der Zustimmung des Transportarztes und des Krankenschwesterns

1. Bitten Sie den Transportarzt und das Pflegepersonal um die Zustimmung, um ihnen Umfragen über ihre Erfahrungen mit dem aEEG im Transport zukommen zu lassen.

4. aEEG-Anwendung

1. Führen Sie aEEG-Elektrodenstifte gemäß den Standardrichtlinien¹³ in die Kopfhaut des Babys ein.
2. Messen und lokalisieren Sie die anatomischen Orientierungspunkte: Sagittale Naht und Ohrtragus.
3. Richten Sie das Elektrodenmaßband (Abbildung 1) senkrecht auf dem Kopf und parallel zum Gesicht aus.
4. Gleichen Sie die Buchstaben/Symbole auf der Positionierhilfe ab, bis der gleiche Buchstabe/das gleiche Symbol an beiden Stellen vorhanden ist (Abbildung 1).
5. Markieren Sie die Positionen mit einem chirurgischen Stift auf jeder Seite des Klebebandes (Abbildung 2).
   1. Lassen Sie das Haar auf natürliche Weise teilen oder scheiteln Sie es senkrecht von der markierten Position weg mit sterilem Wasser und Tupferstäbchen. Trocknen Sie es mit Gaze.
   2. Reinigen Sie die Haut mit 1% Chlorhexidin/Alkohol-Tupfern und lassen Sie sie trocknen.
   3. Halten Sie die Haut fest und führen Sie die Nadel in einem Winkel von 30° ein, wobei der Sensordraht nach oben zeigt.
   4. Befestigen Sie die subdermale Nadelelektrode mit Steristrips und der Chevron-Methode¹⁴ (Abbildung 3).
   5. Wiederholen Sie die vorherigen Schritte für die anderen Nadeleinstiche.
   6. Wenn die Kopfhaut sehr behaart ist, verwenden Sie Hautvorbereitungstäbchen um die Einstichstelle der Nadel und lassen Sie sie trocknen, bevor Sie sie tapen.
   7. Richten Sie die Nadeln und Drähte in die gleiche Richtung.
   8. Platzieren Sie die Referenzelektrode auf der Brust (anterior oder posterior), der Rückseite der Schulter oder dem Nackenbereich.
6. Schließen Sie die Elektroden mit den Konfigurationen C3/C4 und P3/P4 an den aEEG-Verstärker an (siehe Abbildung 4).

5. EEG-Verstärker und Tablet einrichten

1. Verbinden Sie den Verstärker über ein Ethernet-Kabel mit dem Tablet-Computer. Eine Übersicht über die Anschlüsse ist in Abbildung 5 zu sehen.
2. Schalten Sie das Tablet ein und melden Sie sich an.
3. Rufen Sie die Anwendung Acquire Pro auf. Die Standardkonfiguration für Neugeborene wird automatisch angewendet.
4. Ändern Sie die Standardeinstellungen der Impedanz von 5 KΩ auf 10 KΩ.
5. Drücken Sie auf Aufzeichnung starten, und eine Patienten-ID wird automatisch erstellt.
6. Drücken Sie die Registerkarte EEG , um die Live-Spur zu beobachten.
7. Befestigen Sie die klinische Tablette auf dem Kinderbett. Transportieren Sie den Säugling entweder in einem Mansell-Neokotyledonen oder in einem Voyager-Transportinkubator (Abbildung 6 und Abbildung 7). Die Position des Tablets auf dem Kinderbett hängt davon ab, welches Kinderbett mit auf den Transport genommen wird (siehe Abbildung 8).
8. Wenn Sie ein Flugzeug benutzen, steigen Sie das Tablet aus dem Kinderbett ab und halten Sie es in den Händen.

6. aEEG-Überwachung während des Transports.

1. Notieren Sie während des Transports alle Bewegungen, die zu Artefakten, klinischen Veränderungen oder Anfällen auf der Tablet-Software beitragen können. Verwenden Sie Tasten, die auf dem Tablet gedrückt werden können, um wichtige Ereignisse zu kennzeichnen, einschließlich Anfälle, Patientenversorgung, Be- und Entladen, Start und Landung.
2. Bei kontinuierlichen klinischen Ereignissen wie Krampfanfällen wird ein Etikett für die Dauer ihres Auftretens hinzugefügt. Wenn das Ereignis beendet ist, drücken Sie die Taste ein zweites Mal. Bei nicht kontinuierlichen Ereignissen drücken Sie die Taste nur einmal, um einen Zeitstempel zu erhalten.
3. Bei der Ankunft im aufnehmenden Krankenhaus legen Sie das Baby auf das Intensivbett. Trennen Sie die Kopfhautelektroden vom Studienverstärker und übertragen Sie sie auf den aEEG-Monitor der Neugeborenen-Intensivstation, wo die Aufzeichnung pro Protokolleinheit fortgesetzt werden kann.
   HINWEIS: Behandelnde Ärzte müssen für die aEEG-Spur verblindet sein und akute Entscheidungen dürfen nicht auf der Grundlage der Spuren getroffen werden.

7. Interpretation der Daten

1. Erfassen Sie neben dem Elektroenzephalogramm auch demografische und Verkehrsinformationen.
2. Laden Sie aEEG-Kurven mit der Centrum-Anwendung herunter.
3. Stellen Sie sicher, dass die aEEG-Kurven vom CPI und zwei unabhängigen Gutachtern mit 5-20 Jahren Erfahrung im Lesen von aEEG für Neugeborene überprüft werden.
4. Machen Sie die Gutachter blind für die klinischen Informationen und Spuren.
5. Unterteilen Sie Ablaufverfolgungen in 15-Minuten-Segmente, und überprüfen Sie die Anzahl der Artefaktsegmente. Ein Segment der Spur wird als Artefakt betrachtet, wenn zwei der drei "Experten" übereinstimmen. Es wurde ein willkürlicher Wert von 100 μV gewählt, bei dem ein Bewegungsartefakt auftreten soll.
6. Laden Sie Rohdaten von jeder Spur mit einer Rate von 8 Hz von den C3-C4-Elektroden herunter.
   HINWEIS: Die Impedanz (Z) ist der Widerstand des Stromflusses und misst die Qualität der Platzierung der Hautelektrode und des Elektrodenbewegungsartefakts. Eine niedrige, gleichmäßige und stabile Impedanz sorgt für ein optimales aEEG. Das Softwaresystem zeichnet die Impedanz als diskrete Benachrichtigung auf, die auf >10 KΩ eingestellt ist. Die Größe und die Anzahl werden für jede Ablaufverfolgung aufgezeichnet.
7. Führen Sie nach dem Transport Mitarbeiter- und Elternbefragungen mit einer Tablet-Anwendung zur elektronischen Datenerfassung durch.
   HINWEIS: Die Studie zielt darauf ab, Daten von 20 Patienten mit Verdacht auf HIE zu rekrutieren und zu sammeln.

8. Würdigung

1. Erfassen und Darstellen von demografischen, verkehrsbezogenen und aEEG-Deskriptiven unter Verwendung des Medians (Interquartilsabstand; IQR).
2. Stellen Sie das Artefakt als Prozentsatz der gesamten Ablaufverfolgung dar. Beschreiben Sie das Bewegungsartefakt als Mittelwert (Standardabweichung; SD) in Prozent der gesamten Ablaufverfolgung.
3. Stellen Sie Z als mittlere Zahl (Bereich) und die Z-Größe als Median (IQR) in Kiloohm (KΩ) dar.
4. Definieren Sie Spuren als Gesamt- und Bewegungsartefakte, die in 80 % der Fälle frei und nicht vorhanden sind.
   HINWEIS: Repräsentative Ergebnisse, die in dieser Methodik dargestellt werden, werden als Median- und Interquartilsabstand und Vergleich der Mediane unter Verwendung des Mann-Whitney-U-Tests ausgedrückt.

Ergebnisse

Zwischen dem 1^. September 2022 und dem 5^{. Juni} 2023 wurden in Westaustralien 25 Babys mit möglicher HIE transportiert und konnten aufgenommen werden. Von der Gesamtzahl wurden 20 Säuglinge eingewilligt, rekrutiert und während des Transports erfolgreich einem aEEG unterzogen. Insgesamt wurden 5 Patienten nicht rekrutiert und 3 wurden für die Einwilligung übersehen. In einem Fall hatte das Gerät ein automatisches Software-Update gestartet und war unbrauchbar; In einem Fall war das Baby nicht von...

Diskussion

Diese neue Studie beschreibt die Anwendung und frühe Datenerfassung von aEEG bei Säuglingen mit Verdacht auf HIE, die kurz nach der Geburt einen Transport benötigen. Über eine aEEG-Anwendung während des Neugeborenentransports wurde bisher nicht berichtet. aEEG wurde unter neuartigen Umständen eingesetzt, wie z. B. bei der Fernüberwachung bei telemedizinischen neurokritischen Pflegeberatungen in Brasilien und der pädiatrischen Notaufnahme^15,16.

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Stratus EEG Centrum, Acquire Pro Software for Microsoft Windows	Stratus Software Solutions LLC Kvikna Medical Lyngháls 9 110 Reykjavik Iceland	Version 4.2
Trackit T4PCU24+8	Lifelines Neuro 7 Clarendon Court Over Wallop StockBridge Hants, UK	SN: T4-170046 Issue: 4 C169
Ultra Subdermal Needle Electrode	Natus 3150 Pleasant View Road Middleton WI 53562 USA	019-476600	14 mm x 0.38 mm SST Needle DIN 42802 connector