EEG integrato in ampiezza nei neonati a rischio di encefalopatia ipossico-ischemica: uno studio di fattibilità nel trasporto stradale e aereo nell'Australia occidentale

Riepilogo

Qui, presentiamo uno studio di fattibilità per valutare un sistema portatile di registrazione dell'elettroencefalogramma integrato in ampiezza (aEEG) durante il trasporto di neonati con sospetta encefalopatia ischemica ipossica (HIE).

Abstract

I neonati a rischio di HIE richiedono un'identificazione precoce e l'inizio dell'ipotermia terapeutica (TH). Un trattamento precoce con TH è associato a risultati migliori. L'aEEG viene spesso utilizzato quando si decide se iniziare la TH. Poiché questo è spesso limitato ai centri terziari, l'TH può essere ritardato se il neonato richiede il trasporto in un centro che lo fornisce. L'obiettivo era quello di fornire un metodo per l'applicazione dell'elettroencefalogramma integrato in ampiezza (aEEG) e di determinare la fattibilità dell'acquisizione di informazioni clinicamente significative durante il trasporto. Tutti i neonati di ≥35 settimane, a rischio di HIE al momento del rinvio, erano idonei per l'inclusione. Gli elettrodi del cuoio capelluto sono stati posizionati nel C3-C4; P3-P4 sul cuoio capelluto del neonato e collegato all'amplificatore aEEG. L'amplificatore aEEG è stato, a sua volta, collegato a un tablet clinico con software EEG per raccogliere e analizzare le informazioni aEEG. Le registrazioni sono state esaminate dal ricercatore principale e da due revisori indipendenti (in cieco) per tracce di fondo e artefatti. I criteri predefiniti per la qualità dei dati sono stati impostati su artefatti di movimento e notifiche di impedenza del software. I sondaggi sono stati completati dal personale sanitario e dai genitori per verificarne l'accettabilità e la facilità d'uso.

Introduzione

L'alterazione dell'apporto di ossigeno o del flusso sanguigno al cervello intorno al momento della nascita può causare lesioni cerebrali (encefalopatia ipossico-ischemica; HIE). Questa è una delle principali cause di morte e disabilità nei bambini a termine¹. Si dice che l'HIE abbia un'incidenza mondiale di 2 per 1000 parti, che è probabilmente più alta nei paesi a basso e medio reddito. Nell'Australia occidentale, ogni anno nascono circa 50 bambini con diagnosi clinica di HIE (32308 nati vivi nel 2022, un'incidenza di circa 1,5 per 1000²).

L'HIE viene diagnosticata con criteri basati sulle circostanze della nascita, sui cambiamenti nell'equilibrio acido-acido nel sangue del bambino (dal cordone ombelicale o dal bambino dopo la nascita) e sui cambiamenti nello stato neurologico³. Il trattamento per l'HIE moderata o grave è l'ipotermia di tutto il corpo di 33-34 °C. Prima si inizia questo, maggiore è probabilmente il beneficio per l'esito neurologico del bambino ^3,4,5. L'EEG integrato in ampiezza (aEEG) è una parte essenziale della valutazione e del monitoraggio, che in molte regioni è disponibile solo nei centri terziari. Gli elettrodi (connettore DIN di sicurezza EEG o DIN 42802 con perno di 1,5 mm di diametro) vengono inseriti nel cuoio capelluto per misurare e registrare l'attività elettrica cerebrale. Gli elettrodi vengono quindi collegati a un amplificatore, che a sua volta è collegato a un tablet clinico per visualizzare e registrare l'attività delle onde cerebrali. L'aEEG può fornire informazioni sull'attività delle onde cerebrali ed essere utilizzato per aiutare con la diagnosi di HIE⁶. La combinazione di esame neurologico e aEEG può migliorare la capacità di identificare i neonati con^{HIE 7,8,9} moderata o grave.

Il Newborn Emergency Transport Service of Western Australia (NETS WA) fornisce il trasporto in terapia intensiva a circa 1100 bambini malati all'anno. Il personale sanitario degli ospedali locali può contattare NETS WA tramite un numero di telefono gratuito e viene immediatamente collegato tramite una teleconferenza con un medico specialista neonatale e un infermiere per richiedere un trasferimento. Il team NETS viaggia sia su ambulanze stradali specializzate che su velivoli ad ala fissa con una culla per il trasporto di terapie intensive appositamente costruita. All'arrivo dell'équipe di trasporto all'ospedale di riferimento, il bambino viene valutato e il trattamento viene continuato o intensificato. L'équipe trasferisce quindi il neonato in un'unità di terapia intensiva neonatale (NICU) terziaria nella capitale dello stato (Perth). Nell'Australia occidentale, a causa delle distanze spesso elevate tra gli ospedali di riferimento e i servizi specialistici centralizzati¹⁰ (una distanza massima di 1381 miglia), l'aEEG potrebbe non essere applicato fino a molte ore dopo la nascita, con conseguente ritardo nel trattamento.

Molti sistemi di monitoraggio sono stati progettati per l'unità di terapia intensiva, ma a causa delle loro dimensioni e dei requisiti di potenza, sono poco pratici per l'ambiente di trasporto. Le apparecchiature basate su reparti sono soggette ad artefatti di movimento, che possono registrare dati di qualità insufficienti nell'ambiente di trasporto. La tecnologia dell'amplificatore EEG ambulatoriale, progettata principalmente per essere indossata dai pazienti a casa, può essere collegata a un tablet con software di rilevamento EEG ed essere applicata a un neonato durante il trasporto¹¹. Questo può essere trasportato dall'équipe di trasporto neonatale a un bambino con sospetta HIE. Il software è in grado di essere visualizzato in remoto tramite un uplink Internet portatile e un visualizzatore basato sul web. Attualmente, non esistono rapporti sull'idoneità o la leggibilità di un EEG nell'ambiente dei trasporti.

L'applicazione e il monitoraggio dell'aEEG nel trasporto di neonati con HIE non sono stati segnalati in precedenza e non esistono protocolli esistenti per il suo utilizzo. Non ci sono prove a sostegno della fattibilità o dell'utilità nell'ambiente dei trasporti. Presentiamo un protocollo per l'uso dell'aEEG nel trasporto neonatale. Ha lo scopo di valutare se l'aEEG nei bambini con HIE che richiedono il trasporto dopo la nascita è fattibile e può fornire informazioni cliniche leggibili.

Protocollo

Lo studio è stato approvato dal Comitato Etico per la Ricerca Umana (HREC, Approval Number RGS0000004988) del Child and Adolescent Health Service (CAHS) e ha aderito ai principi della Dichiarazione di Helsinki.

1. Identificazione dei pazienti da includere nello studio

1. Al momento del rinvio, determinare l'idoneità del neonato ad essere arruolato nello studio. Qualsiasi neonato con sospetta HIE che richieda il trasporto è idoneo per lo studio.
2. Utilizzare i criteri diagnostici standardizzati¹² per identificare i neonati sospetti HIE:
   1. Controlla se l'età gestazionale è di >35 settimane.
   2. Controlla se è <6 ore dopo il parto.
   3. Verificare la presenza di asfissia come definito dalla presenza dei seguenti quattro criteri:
      1. Verificare la presenza di eventuali eventi perinatali acuti che possono causare HIE (ad esempio, distacco della placenta, prolasso del cordone, grave anomalia FHR).
      2. Controllare se il punteggio di Apgar è <6 a 10 minuti o se c'è una continua necessità di rianimazione con ventilazione a pressione positiva +/- compressioni toraciche a 10 minuti di età.
      3. Controllare se il pH del cordone ombelicale è <7,0 o se il BE è >12 mmol/L entro 60 minuti dalla nascita (se è in grado di emettere gas).
      4. Se il pH del cordone ombelicale non è disponibile, controllare se il pH arterioso è <7,0 o se il BE è >12 mmol/L entro 60 minuti dalla nascita (se è in grado di emettere gas).

2. Ottenere il consenso dei genitori

1. All'arrivo, rivolgersi ai genitori per il consenso verbale all'uso del dispositivo e un sondaggio sull'accettabilità del suo utilizzo.
2. Fornire il foglio informativo per i genitori, che contiene tutte le informazioni necessarie per il consenso informato.
3. Assicurati che i genitori comprendano le informazioni e abbiano l'opportunità di porre qualsiasi domanda.
4. Ottenere il consenso scritto entro 72 ore dal consenso verbale.

3. Richiesta del consenso al medico e all'infermiere del trasporto

1. Richiedi il consenso al medico e all'infermiere del trasporto per inviare loro sondaggi sulla loro esperienza nell'uso dell'EEG durante il trasporto.

4. Applicazione aEEG

1. Inserire i perni degli elettrodi aEEG nel cuoio capelluto del bambino secondo le linee guida standard¹³.
2. Misura e individua i punti di riferimento anatomici: sutura sagittale e trago dell'orecchio.
3. Allineare il metro a nastro dell'elettrodo (Figura 1) verticalmente sulla testa e parallelamente al viso.
4. Far corrispondere le lettere/simboli sull'ausilio di posizionamento fino a ottenere la stessa lettera/simbolo in entrambe le posizioni (Figura 1).
5. Segnare le posizioni con una penna chirurgica su ciascun lato del nastro (Figura 2).
   1. Lascia che i capelli si separino naturalmente o verticalmente lontano dalla posizione contrassegnata usando acqua sterile e bastoncini di tampone. Asciugalo con una garza.
   2. Pulire la pelle con tamponi di clorexidina/alcol all'1% e lasciarla asciugare.
   3. Tenere forte la pelle e inserire l'ago con un angolo di 30°, con il filo del sensore rivolto verso l'alto.
   4. Fissare l'elettrodo dell'ago sottocutaneo in posizione utilizzando steristrisce e il metodo Chevron¹⁴ (Figura 3).
   5. Ripetere i passaggi precedenti per gli altri inserimenti dell'ago.
   6. Se il cuoio capelluto è molto peloso, utilizzare tamponi per la preparazione della pelle attorno al sito di inserimento dell'ago e lasciare asciugare prima del taping.
   7. Puntare gli aghi e i fili nella stessa direzione.
   8. Posizionare l'elettrodo di riferimento sul torace (anteriore o posteriore), sulla parte posteriore della spalla o sulla zona della nuca del collo.
6. Collegare gli elettrodi all'amplificatore aEEG utilizzando le configurazioni C3/C4 e P3/P4 (vedere la Figura 4).

5. Configurazione dell'amplificatore EEG e del tablet

1. Collegare l'amplificatore al tablet utilizzando un cavo ethernet; una panoramica delle connessioni può essere vista nella Figura 5.
2. Accendi il tablet e accedi.
3. Entra nell'applicazione Acquire Pro . La configurazione neonatale predefinita verrà applicata automaticamente.
4. Modificare le impostazioni predefinite dell'impedenza da 5 KΩ a 10 KΩ.
5. Premi Avvia registrazione e verrà creato automaticamente un ID paziente.
6. Premere la scheda EEG per osservare la traccia in tempo reale.
7. Fissare la compressa clinica al lettino. Trasporta il neonato in una neocot Mansell o in un'incubatrice da trasporto Voyager (Figura 6 e Figura 7). La posizione del tablet sul lettino dipende dal lettino che viene trasportato sul trasporto (vedi Figura 8).
8. Se si utilizza un aereo, smontare il tablet dal lettino e tenerlo tra le mani.

6. Monitoraggio dell'EEG durante il trasporto.

1. Durante il trasporto, annotare sul software del tablet eventuali movimenti che possono contribuire ad artefatti, cambiamenti clinici o convulsioni. Utilizzare i pulsanti che possono essere premuti sul tablet per etichettare eventi importanti, tra cui convulsioni, cura del paziente, carico/scarico, decollo e atterraggio.
2. Per eventi clinici continui come le convulsioni, verrà aggiunta un'etichetta per la durata in cui si verificano. Al termine dell'evento, premere il pulsante una seconda volta. Per gli eventi non continui, premere il pulsante una sola volta per un timestamp.
3. All'arrivo all'ospedale ricevente, trasferire il bambino nel letto di terapia intensiva. Scollegare gli elettrodi del cuoio capelluto dall'amplificatore dello studio e trasferirli sul monitor aEEG della UTIN, dove la registrazione può essere continuata per unità di protocollo.
   NOTA: I medici curanti devono essere all'oscuro del tracciato aEEG e le decisioni acute non devono essere prese sulla base dei tracciati.

7. Interpretazione dei dati

1. Registra informazioni demografiche e di trasporto oltre all'elettroencefalogramma.
2. Scarica le tracce aEEG utilizzando l'applicazione Centrum.
3. Assicurarsi che i tracciati aEEG siano esaminati dal CPI e da due valutatori indipendenti con un'esperienza compresa tra 5 e 20 anni nella lettura dell'aEEG neonatale.
4. Accecare i valutatori alle informazioni cliniche e alle tracce.
5. Separare le tracce in segmenti di 15 minuti ed esaminare il numero di segmenti di artefatto. Un segmento della traccia è considerato un artefatto se due dei tre "esperti" sono d'accordo. È stato scelto un valore arbitrario di 100 μV al quale si dice che si verifichi un artefatto di movimento.
6. Scarica i dati grezzi da ciascuna traccia a una velocità di 8 Hz dagli elettrodi C3-C4.
   NOTA: L'impedenza (Z) è la resistenza del flusso di corrente e misura la qualità del posizionamento dell'elettrodo cutaneo e l'artefatto del movimento dell'elettrocatetere. Un'impedenza bassa, uguale e stabile garantisce un aEEG ottimale. Il sistema software registra l'impedenza come una notifica discreta impostata a >10 KΩ. L'entità e il numero vengono registrati per ogni traccia.
7. Completa i sondaggi del personale e dei genitori dopo il trasporto utilizzando un'applicazione per tablet di acquisizione elettronica dei dati.
   NOTA: Lo studio mira a reclutare e raccogliere dati da 20 pazienti con sospetta HIE.

8. Analisi

1. Registrare e presentare i dati demografici, i trasporti e le descrizioni aEEG utilizzando la mediana (intervallo interquartile; IQR).
2. Presentare l'artefatto come percentuale della traccia totale. Descrivere l'artefatto del movimento come la media (deviazione standard; SD) percentuale della traccia totale.
3. Presenta Z come numero medio (intervallo) e Z magnitude come mediana (IQR) come kiloohm (KΩ).
4. Definisci le tracce come totali e gli artefatti di movimento liberi e assenti di Z l'80% delle volte.
   NOTA: I risultati rappresentativi presentati in questa metodologia sono espressi come intervallo mediano e interquartile e confronto delle mediane utilizzando il test U di Mann-Whitney.

Risultati

Tra il 1^{° settembre} 2022 e^il 5 giugno 2023, 25 bambini sono stati trasportati nell'Australia occidentale con possibile HIE ed erano idonei per l'inclusione. Del totale, 20 neonati sono stati autorizzati, reclutati e sottoposti con successo all'applicazione di un EEG durante il trasporto. Un totale di 5 pazienti non sono stati reclutati e 3 sono stati persi per consenso. In un caso, il dispositivo aveva avviato un aggiornamento automatico del software ed era inutilizzabile; in un caso, il bambino no...

Discussione

Questo nuovo studio descrive l'applicazione e l'acquisizione precoce dei dati dell'aEEG nei neonati con sospetta HIE che richiedono il trasporto subito dopo la nascita. L'applicazione di aEEG durante il trasporto neonatale non è stata segnalata in precedenza. L'aEEG è stato utilizzato in circostanze innovative, come il monitoraggio remoto nell'ambito della consultazione di telemedicina per la neuroterapia intensiva in Brasile e il pronto soccorso pediatrico^15,16

Materiali

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