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宝宝是否疼痛,可以通过大脑活动来判断了

DeepTech深科技  · 公众号  · 科技媒体  · 2017-05-07 20:09

正文

 


婴儿总是会用纠结的表情和大哭来表达一切不舒适或不愉快的感受,这显然已经成为了新生儿疼痛诊断时的一大障碍。但如今一项新的研究或许能够使这种情况得到改善:医生可以通过大脑活动模式来判断婴儿是否正在经历疼痛。


对于希望能够开展婴儿用镇痛药物及镇痛治疗临床试验的科研人员来说,这无疑是鼓舞人心的一步。



“父母和儿科医生常常将大哭或皱眉等行为理解为婴儿在表达疼痛。这其实并不是客观的观测方法,因为在婴儿在感到饥饿或想要怀抱时也会做出类似的行为。”


来自英国牛津大学儿童脑影像学的副教授Rebeccah Slater说道。Slater与她的同事使用脑电图(EEG)技术鉴别并量化脑活动模式,以此来反映在具体检查过程中婴儿实际感受到的疼痛程度。


通过不懈努力,他们建立了这种简单、可推广的婴儿测痛方法,这种方法甚至可以用于检测那些不停哭闹不愿配合的新生儿。 “这种方法的主要价值在于它有很高的灵敏度,可以用于判断镇痛药物对于缓解婴儿的急性疼痛是否有效。” Slater说。


十年之前,Slater在博士就读期间就首次记录到婴儿的疼痛相关脑活动。从那时起,研究人员们便着手使用近红外光谱、脑电图(EEG)以及功能性核磁共振(fMRI brain scans)等技术来观察婴儿疼痛时的脑活动。


这些工作均为Slater和其同事的最新研究打下基础。他们的研究成果也发表在了2017年3月3日的《科学-转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上。


脑电图记录需要将数个独立电极放置在婴儿的头颅表面,并用一个网帽覆盖使它们固定。脑电图无法像功能性核磁共振成像一样准确显示在疼痛刺激下哪些脑区被激活,但出于脑电图便于放置、侦测灵敏等优势,研究人员选择了脑电图作为他们的工具。


此项研究中,研究人员们展示了通过观察脑电图,可以区分疼痛刺激及包括视、触、听等在内的非疼痛刺激。此外,他们还将脑活动记录与心率、可观察到的疼痛相关行为(如皱眉)进行了比较。


牛津大学团队、大奥蒙德街儿童医院(Great Ormond Street Hospital)及牛津约翰拉德克利夫医院联手解释了他们如何检测出婴儿疼痛相关的脑活动。


在给新生儿采血的例行程序中,脑电图方法对单个婴儿识别出疼痛等相关脑活动的正确率约为64%。与此相比,在给予单个婴儿非疼痛刺激时,有65%的概率脑电图可以得到正确的结果,未检测到疼痛相关的脑活动。


这说明此方法目前并不适合检测单个婴儿是否疼痛,” 此研究论文第一作者,来自牛津大学的博士后研究员Caroline Harley说,“但此方法仍然能够在临床试验中应用,可以帮助判断某项具体新治疗方法或药物在婴儿群体中是否有效。”


非常关键的是,在12名婴儿进行采血前实施局部麻醉镇痛的实验中,脑电图记录能够区分疼痛相关的脑活动与正常状态的脑活动。这为研究人员将这种脑电图记录方法应用于大型的临床试验的理念提供了证据。研究人员计划应用此技术展开一项关于早产儿的程序性疼痛试验,并将其命名为“Poppi试验”。


研究人员目前已经为此项计划为期三年的研究选择了13名婴儿,他们计划总共选择156名婴儿。


“我们将检测吗啡能否使婴儿减少疼痛,并且我们将在注射吗啡后,对婴儿们进行眼科检查,看看吗啡能否使婴儿的心跳和呼吸更加稳定。”Hartley说。


另一些课题组的研究人员目前正着眼于开发基于机器学习和计算机图像识别技术、可以学习并识别婴儿面部表情的人工智能,这将是另一个可能能够用于检测婴儿疼痛感受的方向。


这条路或许走得通,但仍然面临着“如何区别疼痛的特有表情和与之相似的表情(如饥饿时的愁眉苦脸)”这一问题的挑战。


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