Name: electrophysiological measurement of noxious-evoked brain activity in neonates using a flat-tip probe coupled to electroencephalography
Uploaded: 2017-11-29T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electrophysiological Measurement of Noxious-evoked Brain Activity in Neonates Using a Flat-tip Probe Coupled to Electroencephalography at JoVE.com

Los autores desean reconocer Caroline Hartley y Rebeccah Slater (Departamento de Pediatría, Universidad de Oxford, Reino Unido) para la revisión crítica de nuestro papel y Walter Magerl (Departamento de Neurofisiología, centro de Biomedicina y tecnologías médicas Mannheim (CBTM), Universidad de Heidelberg, Alemania) por apoyarnos con el equipo técnico y el conocimiento.

El estudio fue aprobado por el Comité de ética competente de Suiza noroeste (2015 EKNZ-079) e informado consentimiento parental para el participante se obtuvo antes de la medición.
1. preparación
<ol><li>Asegúrese de que el bebé es colocado. Debe ser tranquilo y asentado, sin aspirar a movimientos durante la grabación debido a artefactos de movimiento. El bebé puede dormir9.</li>
	<li>Medir la circunferencia de la cabeza del neonato con una cinta métrica para...

<ol>
	<li>Bonica, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+need+of+a+taxonomy.">The need of a taxonomy.</a> Pain. 6 (3), 247-248 (1979).</li><li>Duhn, L. J., Medves, J. 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D., Baumg&#228;rtner, U., Tracey, I., Treede, R. D., Magerl, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pinprick-evoked+brain+potentials:+a+novel+tool+to+assess+central+sensitization+of+nociceptive+pathways+in+humans.">Pinprick-evoked brain potentials: a novel tool to assess central sensitization of nociceptive pathways in humans.</a> J Neurophysiol. 110 (5), 1107-1116 (2013).</li><li>Ziegler, E. A., Magerl, W., Meyer, R. A., Treede, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Secondary+hyperalgesia+to+punctate+mechanical+stimuli.+Central+sensitization+to+A-fibre+nociceptor+input.">Secondary hyperalgesia to punctate mechanical stimuli. Central sensitization to A-fibre nociceptor input.</a> Brain. 122 (Pt 12), 2245-2257 (1999).</li><li>Slater, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evoked+potentials+generated+by+noxious+stimulation+in+the+human+infant+brain.">Evoked potentials generated by noxious stimulation in the human infant brain.</a> Eur J Pain. 14 (3), 321-326 (2010).</li><li>Fabrizi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+shift+in+sensory+processing+that+enables+the+developing+human+brain+to+discriminate+touch+from+pain.">A shift in sensory processing that enables the developing human brain to discriminate touch from pain.</a> Curr Biol. 21 (18), 1552-1558 (2011).</li><li>Hartley, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nociceptive+brain+activity+as+a+measure+of+analgesic+efficacy+in+infants.">Nociceptive brain activity as a measure of analgesic efficacy in infants.</a> Sci Transl Med. 9 (388), (2017).</li><li>Keil, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Committee+report:+publication+guidelines+and+recommendations+for+studies+using+electroencephalography+and+magnetoencephalography.">Committee report: publication guidelines and recommendations for studies using electroencephalography and magnetoencephalography.</a> Psychophysiology. 51 (1), 1-21 (2014).</li><li>Grunau, R. V., Johnston, C. C., Craig, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neonatal+facial+and+cry+responses+to+invasive+and+non-invasive+procedures.">Neonatal facial and cry responses to invasive and non-invasive procedures.</a> Pain. 42 (3), 295-305 (1990).</li><li>van den Broeke, E. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterizing+pinprick-evoked+brain+potentials+before+and+after+experimentally+induced+secondary+hyperalgesia.">Characterizing pinprick-evoked brain potentials before and after experimentally induced secondary hyperalgesia.</a> J Neurophysiol. 114 (5), 2672-2681 (2015).</li><li>Verriotis, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+activity+evoked+by+inoculation+needle+prick+in+infants+up+to+one-year+old.">Cortical activity evoked by inoculation needle prick in infants up to one-year old.</a> Pain. 156 (2), 222-230 (2015).</li><li>Rolke, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+sensory+testing+in+the+German+Research+Network+on+Neuropathic+Pain+(DFNS):+standardized+protocol+and+reference+values.">Quantitative sensory testing in the German Research Network on Neuropathic Pain (DFNS): standardized protocol and reference values.</a> Pain. 123 (3), 231-243 (2006).</li><li>Moultrie, F., Slater, R., Hartley, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+the+treatment+of+infant+pain.">Improving the treatment of infant pain.</a> Curr Opin Support Palliat Care. 11 (2), 112-117 (2017).</li><li>Hu, L., Zhang, Z. G., Mouraux, A., Iannetti, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+linear+regression+to+estimate+time-frequency+electrophysiological+responses+in+single+trials.">Multiple linear regression to estimate time-frequency electrophysiological responses in single trials.</a> Neuroimage. 111, 442-453 (2015).</li><li>Hartley, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changing+Balance+of+Spinal+Cord+Excitability+and+Nociceptive+Brain+Activity+in+Early+Human+Development.">Changing Balance of Spinal Cord Excitability and Nociceptive Brain Activity in Early Human Development.</a> Curr Biol. 26 (15), 1998-2002 (1998).</li><li>Evers, K. S., Wellmann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arginine+Vasopressin+and+Copeptin+in+Perinatology.">Arginine Vasopressin and Copeptin in Perinatology.</a> Front Pediatr. 4 (75), (2016).</li><li>Slater, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oral+sucrose+as+an+analgesic+drug+for+procedural+pain+in+newborn+infants:+a+randomised+controlled+trial.">Oral sucrose as an analgesic drug for procedural pain in newborn infants: a randomised controlled trial.</a> Lancet. 376 (9748), 1225-1232 (2010).</li></ol>

El enfoque presentado aquí muestra cómo nocivo evocado cerebro actividad en recién nacidos puede medirse de manera objetiva mediante registro EEG y estimuladores de los sonda de punta plana para aplicar estímulos nocivos experimentales. Esta técnica puede utilizarse en varios contextos clínicos para detectar nociception, por ejemplo, en personas no verbales tales como recién nacidos. El estudio completo se puede hacer en 15 minutos, incluyendo la colocación del bebé, identificar, preparar y el montaje l...

El dolor es una experiencia sensorial y emocional desagradable asociada a daño tisular real o potencial, o descrito en términos de tal daño1. La incapacidad para comunicarse verbalmente no niega la posibilidad de que un individuo experimenta dolor pero hace que sea muy difícil evaluar tratamiento para aliviar el dolor, por ejemplo en neonatos2. Varios indicadores fisiológicos y conductuales se utilizan para evaluar el dolor en pacientes no verbales. Diferentes escalas se han desarrollado sobre los años, la elección depende del tipo de estímulo, la edad gestacional y el entorno en el que los recién nacidos son embeded3,4,5. Estas herramientas de evaluación de dolor tampoco dependen de la interpretación del evaluador o exigen indicadores fisiológicos secundarios.
En este video, presentamos un método para evaluar nocicepción con grabaciones electrofisiológicas optimizadas para su uso en recién nacidos. Nociception se define como el proceso de los nervios de la codificación de estímulos nocivos. Así, la cuantificación nociception es un método elegante y objetivo para determinar la entrada de nervios en una persona no-verbal. Por otra parte, se detectó por electroencefalografía (EEG) de la actividad cortical se correlaciona con la intensidad de eventos nocivos5,6.
El método presentado aquí combina grabación de EEG con estímulos nocivos producidos por un estímulo mecánico con una sonda de punta plana, también llamada un pinchazo7, que no es romper la piel y no causa angustia comportamiento6. Se ha demostrado, que nociception siguientes marcan estimulación predominante es mediada por fibras de Aδ, hace no necesita una piel rompiendo lesión8 y la magnitud de la nociceptivos específicos potenciales depende de no dormir estado9. La sonda es bien aceptada también por los padres al aplicar este método en un estudio con recién nacidos. La sonda electrónica está relacionada con el sistema de grabación de EEG que permite la grabación de EEG para precisamente marcado cuando la sonda entra en contacto con la piel. Esto grandemente simplifica el proceso de fijación de tiempo y es la premisa para los posteriores análisis de EEG. Con el fin de minimizar el tiempo de preparación de la grabación de EEG infantil utilizamos un sistema de colocación de electrodo de 10/20 internacional modificado donde redujo el número de electrodos para el requisito mínimo de tres electrodos (figura 1). El electrodo de Cz de vértice central, donde la actividad nociva evocado cerebral es máxima9,10,11, se utilizó junto con una referencia y un electrodo de tierra.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Easycap</td>
			<td>EASYCAP GmbH</td>
			<td>AC-32-C</td>
			<td>EEG caps for infants sizes 34 and 36</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>actiCAP</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td>BP-04243-SIG</td>
			<td>active electrodes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImpBox</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td></td>
			<td>impedance measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>V-Amp</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td></td>
			<td>EEG recording device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Contact trigger for pinprick stimulation</td>
			<td>MRC Systems GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PinPrick stimulator set</td>
			<td>MRC Systems GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG prepping paste</td>
			<td>USB Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td>contains sodium chloride, pumice stone, propylene glycol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SuperVisc</td>
			<td>EASYCAP GmbH</td>
			<td></td>
			<td>Electrolyte-Gel for active electrodes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brain Vision Recorder</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brain Vision Analyzer</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB using EEGLAB
			
			
			
			
			
			</td>
			<td>Swartz Center for Computational Neuroscience, University of California San Diego</td>
			<td></td>
			<td>For EEG processing, including averaging of all EEG epochs
			
			
			
			</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electrophysiological measurement of noxious-evoked brain activity in neonates using a flat-tip probe coupled to electroencephalography

El dolor es una experiencia sensorial y emocional desagradable. En pacientes no-verbal, es muy difícil de medir dolor, incluso con herramientas de evaluación del dolor. Esas herramientas son subjetivas o determinan indicadores fisiológicos secundarios que también tienen ciertas limitaciones, particularmente cuando explorar la efectividad de la analgesia. Como procesamiento cortical es esencial para la percepción del dolor, medidas de actividad del cerebro pueden proporcionar un método útil para evaluar el dolor en neonatos. Aquí presentamos un método para evaluar nocicepción con grabaciones de actividad electrofisiológica del cerebro optimizadas para el uso en recién nacidos. Para producir estímulos nocivos altamente estandarizados y reproducibles se aplicó estimulación mecánica con una sonda de punta plana, p. ej., pinchazo, que no es ruptura de la piel y no causa problemas conductuales. El potencial evocado nocivos permite la medición objetiva de la nocicepción en pacientes no verbales. Este método puede utilizarse en recién nacidos antes de 34 semanas de edad gestacional. Por otra parte, se podría aplicar en diferentes situaciones como la medición de la eficacia de fármacos analgésicos o anestésicos.

La figura 1 es la representación esquemática de la toma de posición usando el sistema internacional modificado de colocación electrodo 10/20. La figura 2 muestra la actividad de EEG registrada poco antes y después de la aplicación de un estímulo nocivo solo con una sonda de punta plana 32 mN fuerza, estimulación ocurrieron como se describe en el protocolo a mano de derecha del neonato (figura 2A</stro...

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Electrophysiological Measurement of Noxious-evoked Brain Activity in Neonates Using a Flat-tip Probe Coupled to Electroencephalography

Electrofisiológico medida de actividad cerebral evocados nocivos en neonatos con una sonda de punta plana juntada a la electroencefalografía

Dolor en pacientes no verbales es un desafío. En este estudio combina grabación de EEG con estimulación con una sonda de punta plana para detectar actividad cerebral nocivos evocado de una manera objetiva.

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. In non-verbal patients, it is very difficult to measure pain, even with pain assessment tools. ...

Research

JoVE Journal

Medicine

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