MMC 2-2014_MMC 18-06-14 16:45 Pagina 75
Onderzoek
De verbinding tussen links en rechts: een kwestie van samenhang Auteurs dr. ir. E.J. Meijer, klinisch fysicus in opleiding, ir. K.H.M. Hermans*, ir. A. Zwanenburg**, dr. ir. W. Jennekens***, klinisch fysicus, dr. H.J. Niemarkt, kinderarts-neonatologie fellow, dr. ir. P.J. Cluitmans****, dr. ir. Carola van Pul en prof. dr. ir. P.F.F. Wijn, beiden klinisch fysicus, dr. P. Andriessen, kinderarts-neonatoloog
Samenvatting Bij te vroeg geboren kinderen (onder de 37 weken postmenstruele leeftijd) zijn de hersenen volop in ontwikkeling en erg kwetsbaar. Daarom is het van belang naast de andere vitale functies de maturatie van de hersenen juist in deze periode scherp in de gaten te houden, bij voorkeur aan het bed. Om hierbij de klinische praktijk te ondersteunen worden geautomatiseerde analysetechnieken ontwikkeld om naast het electroencephalogram (EEG) en het eenvoudig amplitude gecomprimeerd EEG (aEEG) extra parameters te kunnen monitoren die aangeven hoe het kind zich ontwikkelt. In deze studie hebben we gekeken naar de kwaliteit van de verbindingen tussen beide hersenhelften met geautomatiseerde analyses van het EEG als functie van de gestatieleeftijd van de kinderen. Hierbij worden de verschillende frequenties die de hersengolven rijk zijn geanalyseerd, waarbij de gelijkheid tussen de signalen tussen beide hersenhelften als maat wordt gebruikt. EEG’s van 32 preterme kinderen met een normale neurologische follow-up na twee jaar werden geanalyseerd in deze studie. Met de ontwikkeling nemen de signalsterktes af tussen de hersenhelften en verschuiven deze meer naar hogere frequenties, wat duidt op meer diversificatie binnen de cortex en het ontwikkelen van hogere cognitieve functies.
Trefwoorden Preterm kind, maturatie, signaalanalyse, EEG coherentie
Inleiding Computer-ondersteunde analyse van het neonatale EEG kan gebruikt worden om met name neurologische ontwikkeling op latere leeftijd te voorspellen1-4. Met name frequentieanalyse en tijdsanalyse van het EEG kunnen informatie verschaffen over de ontwikkeling van het neuronale netwerk over korte afstanden en langere afstanden1-4. Een belangrijke lange neuronale verbinding is het corpus callosum (CC) – de hersenbalk. Het CC bestaat uit een dikke bundel transversale fibers die de corticale gebieden van de twee helften van de grote hersenen met elkaar verbind. In de perinatale periode wordt de ontwikkeling van het CC vooral bepaald door toename in het aantal axonen en nog niet zozeer door de myelinisatie daarvan5-8. Naast de cortico-corticale verbindingen in het CC worden ook in de tweede helft van de gestatie de thalamocorticale verbindingen verder ontwikkeld9,10. Het is bekend dat deze twee typen verbindingen een grote rol spelen in de relatie van signalen tussen beide hersenhelften11.
Een significante correlatie tussen de motorische ontwikkeling op negenjarige leeftijd en de dikte van het CC is aangetoond op basis van Magnetic Resonance Imaging (MRI) beelden12. Ook zijn anatomische ontwikkelingen van het CC bestudeerd bij prematuur geboren kinderen op à terme leeftijd met behulp van MRI-technieken zoals diffusie tensor imaging en fiber tracking13. Helaas kan in de meeste gevallen de MRI niet direct ingezet worden na de geboorte, omdat het kind stabiel moet zijn en zo nodig gesedeerd moet worden om het onderzoek te ondergaan. Bovendien is het niet aan het bed als continue bewaking te gebruiken. EEG-coherentieanalyse is de analyse van de samenhang tussen de hersengolven van beide hersenhelften, kijkend naar de frequentiecomponenten. Deze EEG techniek kan wel aan het bed uitgevoerd worden14,15 en is daarmee interessant om te onderzoeken op zijn klinische inzetbaarheid. Het preterme EEG vertoont een zeer discontinu patroon, bestaande uit korte perioden met een hoge signaalsterkte afgewisseld met langere perioden met een lage signaalsterkte8. Dit is in sterk contrast met het volwassen EEG wat veel continuer is. Grieve et al hebben een groep preterme dysmature kinderen vergeleken met à terme kinderen en vonden significante
Correspondentie: e.meijer@mmc.nl * Werkzaam bij Kempenhaeghe en VU medisch centrum ** Werkzaam bij afdeling Biomedical Engineering Universiteit van Maastricht *** Werkzaam bij afdeling klinische fysica, Maasstad Ziekenhuis, Rotterdam **** Werkzaam bij Faculteit Electrotechniek, Technische Universiteit Eindhoven.
75