Het verkrijgen van betrouwbare visuele event-gerelateerde Potentials in pasgeborenen
Summary
Verschillende belangrijke punten voor het verkrijgen van kwalitatief hoogwaardige, betrouwbare visuele Evoked mogelijkheden (veps) bij pasgeborenen, terwijl het minimaliseren van variabiliteit en het risico van misleidende prognoses worden gepresenteerd.
Abstract
De huidige studie bespreekt de kenmerken van visuele gebeurtenisgerelateerde potentialen (VEPs) en schetst methodologische stappen voor het verkrijgen van betrouwbare metingen bij pasgeborenen. Het verkrijgen van kwalitatief hoogwaardige, betrouwbare VEPs is cruciaal voor de vroegtijdige opsporing van abnormale ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel in at-Risk pasgeborenen, en voor het implementeren van succesvolle vroege interventies. Aanbevelingen zijn gebaseerd op een eerdere studie waaruit bleek dat wanneer na de conceptionele leeftijd, door polysomnografie geïdentificeerde slaap stadia, en lichtuitstralende diodes (Led’s) Googles als de lichtbron worden bestuurd, niet meer dan 4 herhalingen van VEP-gemiddelden worden vereist voor het verkrijgen van repliceerbaar opnamen, vermindert de variabiliteit en kan betrouwbare VEPs worden verkregen. Door het beheersen van deze variabiliteit en het gebruik van statistische analyses konden we de amplitude en latency van drie hoofdcomponenten (NII, PII en NIII) die aanwezig waren in 100% van de pasgeborenen (n = 20) duidelijk en betrouwbaar identificeren tijdens de actieve slaap. Het opnemen van VEPs tijdens wakker toestanden, rustige slaap en overgangs slaap wordt niet aanbevolen omdat VEP morfologie aanzienlijk kan verschillen van het ene gemiddelde naar het volgende, wat leidt tot het risico van misleidende klinische prognoses. Bovendien is het gemakkelijker om VEPs te verkrijgen tijdens de actieve slaap omdat deze toestand duidelijk en betrouwbaar kan worden geïdentificeerd in dit stadium van ontwikkeling, slaap cycli zijn kort genoeg om metingen in een redelijke tijd te laten nemen, en de methode vereist geen nieuwe o dure apparatuur.
Introduction
Vroegtijdige opsporing van abnormale ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel in at-Risk pasgeborenen is cruciaal voor succesvolle vroege interventies1,2. Visuele gebeurtenisgerelateerde potentialen (VEPs) bieden een nuttig middel om de visuele corticale status te evalueren, omdat ze geen patiënt samenwerking vereisen, wat niet mogelijk is in de eerste maand van het leven, objectief zijn en gevoelig zijn voor structurele en functionele hersenbeschadiging3,4.
Hoewel, sommige studies van pasgeborenen hebben aangetoond dat normale visuele-Evoked reacties wijzen op adequate neurale rijping van de hersenschors4,5, en dat dit vaak is bestudeerd bij pasgeborenen om te beoordelen van de neuro ontwikkeling en Identificeer abnormale ontwikkeling van de visuele trajecten4,5, het klinisch gebruik van veps is beperkt door de variabiliteit waargenomen in hun morfologie4,5,6,7 . Daarom is het belangrijk om betere, betrouwbaardere karakterisaties van VEPs bij pasgeborenen te verkrijgen.
Een van de oorzaken van de variabiliteit in de morfologie van VEP is dat eerdere studies gemengde premature en oudere baby’s (meer dan een maand)8,9,10hebben. De belangrijkste bron is echter het gebrek aan aandacht die wordt besteed aan de gedrags toestand van de baby’s tijdens het opnemen van VEPs; namelijk, wakker, stil (QS), actieve (AS), of overgangs slaap. QS en omdat ze niet afzonderlijk zijn geanalyseerd5,11,12, of studies hebben uitsluitend vertrouwd op gedrags waarneming zonder gebruik van polysomnografie om staten te identificeren7,8 . Tracé van, dat bestaat uit uitbarstingen van langzame activiteit met hoge amplitude afgewisseld met inter-burst-intervallen van minimale amplituden, is aanwezig in qs, maar is niet meegenomen bij het gemiddelde veps. Sommige studies met pasgeborenen hebben gemeten veps door opname tijdens wakkerheid13,14, maar in dit stadium van ontwikkeling wakker perioden zijn kort en pasgeborenen zijn meestal huilen of verplaatsen, waardoor het moeilijk is om hoge kwaliteit, betrouwbare opnames.
Weinig studies hebben gebruikt lichtgevende diodes (led’s) Googles6,9 om veps te lokken, hoewel deze lichtbron meer consistente opnames genereert dan de gebruikelijke stroboscoop flitsen van wit licht11,14, 15, die minder betrouwbaar zijn. Het verkrijgen van repliceerbaar VEPs in dezelfde pasgeborene is onmisbaar voor klinisch gebruik4, maar een andere oorzaak van variabiliteit is de lage reproduceerbaarheid van de morfologie van de VEP, waarschijnlijk als gevolg van het gebrek aan controle van fysiologische toestanden en van de prikkels die worden gebruikt om veps te ontlokken . Gezien deze omstandigheden is de hoge variabiliteit van de morfologie van VEP nauwelijks verrassend.
Een eerdere studie uitgevoerd met 20 gezonde voltijdse pasgeborenen die verschillende bronnen van variabiliteit beschouwden: post-conceptionele leeftijd, polysomnografisch geïdentificeerde slaap toestanden, LED-Googles om VEPs uit te lokken, en reproduceerbaarheids metingen tussen twee VEP gemiddelden vonden dat een duidelijkere, betrouwbaardere VEP-morfologie kan worden verkregen tijdens de actieve slaap. Tijdens deze slaap fase genereerden alle zuigelingen duidelijke VEPs met hogere correlaties tussen twee gemiddelden dan in QS. Ook waren er minder VEP-gemiddelden nodig om de reproduceerbaarheid16te verkrijgen.
Gezien het klinische nut van VEP-onderzoeken om zo vroeg mogelijk de integriteit van visuele trajecten te beoordelen, stelt deze studie een reeks methodologische stappen voor die zijn ontworpen om betrouwbare VEPs te verkrijgen in premature en oudere pasgeborenen, met behulp van een LED-bril tijdens ondubbelzinnig gedefinieerd door gelijktijdige polysomnografie.
Protocol
Representative Results
Discussion
Drie componenten van visuele Evoked Reacties (NII, PII en NIII) werden gekenmerkt in gezonde, voltijdse pasgeborenen terwijl ze stimulatie deden met LED-Googles, en opgenomen tijdens polygrafisch geïdentificeerde slaap toestanden. De waargenomen morfologie van de VEP is consistent met eerdere resultaten gerapporteerd voor minder neonaten11,15. De karakterisering van VEP-responsen werd bereikt door 20 gezonde, voltijdse pasgeborenen te registreren op een vergelij…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ingenieur Héctor Belmont, Dr. Mónica Carlier, Dr. Yuria Cruz en Dr. María Elena Juárez werkten samen in het verzamelen van gegevens. De auteurs bedanken Paul Kersey voor de herziening van het Engels taalgebruik. Het project werd deels gefinancierd door PAPIIT Grant IN2009/7 en CONACYT (nationale Raad voor wetenschap en technologie, Mexico) Grant 4971.
Materials
| Digital Electroencephalograph | Neuronic Mexicana, SA | Medicid 3E | Sleep electroencephalogram record |
| Evoked Potentials equipment | Neuronic Mexicana, SA | Neuronic PE (N_N-SW-2.0) | Visual evoked potentials record |
| Nuprep Gel | WEAVER and Company | Skin preparing abrasive gel (114 g) | |
| Ten20 Conductive Paste | WEAVER and Company | Neurodiagnostic electrode paste (228 g) | |
| Tubular elastic mesh bandage | Le Roy | Fixation of cranial surface electrodes, Size 4 or Small | |
References
- Harmony, T., et al. Longitudinal study of children with perinatal brain damage in whom early neurohabilitation was applied: Preliminary report. Neuroscience Letter. 12 (611), 59-67 (2016).
- Spittle, A., Orton, J., Anderson, P. J., Boyd, R., Doyle, L. W. Early developmental intervention programs provided post hospital discharge to prevent motor and cognitive impairment in preterm infants. Cochrane Database System Review. 24 (11), CD005495 (2015).
- Huang, X., et al. Volume Changes and Correlation with Visual Evoked Potential in Patients with Optic Neuritis: A Voxel-Based Morphometry Study. Medical Science Monitor. 22, 1115-1123 (2016).
- McGlone, L., et al. Neonatal Visual Evoked Potentials in Infants Born to Mothers Prescribed Methadone. Pediatrics. 131 (3), 857-863 (2013).
- Cruz, S., Crego, A., Ribeiro, E., Goncalves, O., Sampaio, A. A VEP study in sleeping and awake one-month-old infants and its relation with social behavior. International Journal of Developmental Neuroscience. 41, 37-43 (2015).
- Kato, T., Watanabe, K. Visual evoked potential in the newborn: Does it have predictive value?. Seminars in Fetal & Neonatal Medicine. 11, 459-463 (2006).
- Shepherd, A., Saunders, K., McCulloch, D. Effect of sleep state on the flash visual evoked potential. A case study. Documenta Ophthalmologica. 98, 247-256 (2000).
- Mercuri, E., Siebenthal, K., Tutuncuoglu, S., Guzzetta, E., Casaer, P. The Effect of Behavioural States on Visual Evoked Responses in Preterm and Full-Term. Neuropediatrics. 26, 211-213 (1995).
- Taylor, M. J., Menzies, R., MacMillan, L. J., Whyte, H. E. VEPs in normal full-term and premature neonates: longitudinal versus cross-sectional data. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 68, 20-27 (1987).
- Hrbek, A., Karlberg, P., Olsson, T. Development of visual and somatosensory evoked responses in pre-term newborn infants. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 34, 225-232 (1973).
- Benavente, I., Tamargo, P., Tajada, N., Yuste, V., Oliva, M. J. Flash visually evoked potentials in the newborn and their maturation during the first six months of life. Documenta Ophthalmologica. 110, 255-263 (2005).
- Tsuneishi, S., Casaer, P., Fock, J. M., Hirano, S. Establishment of normal values for flash visual evoked potentials (VEPs) in preterm infants: a longitudinal study with special reference to two components of the N1 wave. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 96, 291-299 (1995).
- Roy, M. S., Gosselin, J., Hanna, N., Orquin, J., Chemtob, S. Influence of the state of alertness on the pattern visual evoked potentials (PVEP) in very young infant. Brain & Development. 26, 197-202 (2004).
- Kraemer, M., Abrahamsson, M., Sjostrom, A. The neonatal development of the light flash visual evoked potential. Documenta Ophthalmologica. 99, 21-39 (1999).
- Apkarian, P., Mirmiran, M., Tijssen, R. Effects of Behavioral State on Visual Processing in Neonates. Neuropediatrics. 22, 85-91 (1991).
- Cubero-Rego, L., Corsi-Cabrera, M., Ricardo-Garcell, J., Cruz-Martínez, R., Harmony, T. Visual evoked potentials are similar in polysomnographically defined quiet and active sleep in healthy newborns. International Journal of Developmental Neuroscience. 68, 26-34 (2018).
- Mizrahi, E. M., Moshé, S. L., Hrachovy, R. A., Niedermeyer, E., Lopes da Silva, F. H. Normal EEG and Sleep: Preterm and Term Neonates. Niedermeyer’s Electroencephalography: Basic Principles, Clinical Applications, and Related. , 154-163 (2011).
- Grigg-Damberger, M. The Visual Scoring of Sleep in Infants 0 to 2 Months of Age. Journal of Clinical Sleep Medicine. 12 (3), 429-445 (2016).
- Husain, A. M., Niedermeyer, E., Lopes da Silva, F. H. Evoked Potentials in Children and Infants. In Niedermeyer’s Electroencephalography: Basic Principles, Clinical Applications, and Related Fields. , 1057-1082 (2011).
- Odom, J. V., et al. ISCEV standard for clinical visual evoked potentials: 2016 update. Documenta Ophthalmologica. 133 (1), 1-11 (2016).
- Pojda-Wilczek, D., Maruszczyk, W., Sirek, S. Flash visual evoked potentials (FVEP) in various stimulation conditions. Documenta Ophthalmologica. 138, 35-42 (2019).
- Tsuneishi, S., Casaer, P. Stepwise decrease in VEP latencies and the process of myelination in the human visual pathway. Brain & Development. 19, 547-551 (1997).
