저산소증의 배경 이상 정도에 따라 등급이 매겨진 신생아 EEG

과학 데이터 10권, 기사 번호: 129(2023) 이 기사 인용

1125 액세스

3 알트메트릭

측정항목 세부정보

이 보고서는 배경 패턴의 이상 정도에 따라 등급이 매겨진 신생아 뇌전도(EEG) 기록 세트를 설명합니다. 데이터 세트는 신생아 집중 치료실에서 기록된 53명의 신생아로부터 얻은 169시간의 다중 채널 EEG로 구성됩니다. 모든 신생아는 만삭 영아의 뇌 손상의 가장 흔한 원인인 저산소성 허혈성 뇌병증(HIE) 진단을 받았습니다. 각 신생아에 대해 양질의 EEG의 여러 1시간 신기원을 선택한 다음 배경 이상에 대해 등급을 매겼습니다. 등급 시스템은 진폭, 연속성, 수면-각성 순환, 대칭 및 동시성, 비정상적인 파형과 같은 EEG 속성을 평가합니다. 그런 다음 배경 심각도를 정상 또는 약간 비정상 EEG, 중간 비정상 EEG, 주요 비정상 EEG 및 비활성 EEG의 4개 등급으로 분류했습니다. 데이터는 HIE가 있는 신생아를 위한 다중 채널 EEG의 참조 세트로, EEG 교육 목적으로 또는 자동 등급 알고리즘을 개발 및 평가하는 데 사용할 수 있습니다.

출생 시 뇌로의 산소 전달이나 혈류 장애로 인해 뇌 손상이 발생할 수 있습니다. 영아에게는 저산소성 허혈성 뇌병증(HIE)이라는 뇌병증이 발생할 수 있으며, 이는 만삭 신생아의 사망 및 장애의 주요 원인입니다. HIE 발생률은 고소득 국가에서 출산 1,000건당 약 2건이며, 중저소득 국가에서 발생률이 더 높습니다1. HIE는 신생아 사망이나 뇌성마비, 간질 또는 학습 장애와 같은 심각한 신경학적 및 신경발달 장애를 유발할 수 있습니다2. HIE는 진화하는 뇌 손상입니다. 1차 손상 후에는 약 6시간 동안 지속되는 잠복기가 이어집니다. 그 다음에는 프로그램된 세포 사멸의 지연 단계인 2차 손상 단계가 이어집니다. 치료적 저체온요법은 중등도에서 중증 HIE가 있는 영아에게 사용할 수 있는 유일한 중재법이며, 효과적이려면 손상의 2차 단계가 시작되기 전에 시작해야 합니다.

뇌전도(EEG)를 사용하면 대뇌 기능을 침대 옆에서 지속적으로 모니터링할 수 있습니다. 저산소성-허혈성 손상은 EEG의 정상적인 배경 패턴을 변경하여 뇌 기능 장애에 대한 독특한 통찰력을 제공할 수 있습니다3. 정상적인 EEG 배경과의 이러한 편차는 부정적인 신경 발달 결과와 관련이 있습니다. EEG는 진행 중인 뇌병증의 중증도를 측정하는 중요한 척도이므로 손상의 1차 단계에서 시작할 때 어떤 영아에게 치료적 저체온요법이 도움이 될 수 있는지 결정하는 데 특히 도움이 될 수 있습니다7.

EEG를 검토하려면 신생아 집중 치료실에서 항상 사용할 수 있는 것은 아닌 전문 지식이 필요합니다. 컴퓨터 기반 방법은 부상의 심각도에 따라 배경 EEG 활동을 등급화하는 과정을 자동화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이러한 자동화된 방법은 인간이 가능한 것보다 훨씬 더 많은 양의 신생아를 모니터링하기 위해 쉽게 확장할 수 있는 EEG 활동에 대한 연속적이고 객관적인 측정값을 생성할 수 있습니다. 배경 등급 시스템을 생성하기 위해 많은 방법이 개발되었습니다8,9,10,11,12,13,14,15,16,17. 이 기존 작업은 배경 EEG의 정확한 분류기를 구성하기 위한 신호 처리 및 기계 학습 방법의 잠재력을 강조합니다. 이러한 상당한 진전에도 불구하고 이 분야에서는 더 많은 것을 달성할 수 있습니다. 지금까지 진전은 다양한 접근법을 추구하는 개별 연구 그룹에 국한되었습니다. 허용된 표준 등급 체계3 및 무료로 이용 가능한 EEG 데이터가 부족함을 포함하여 여러 가지 이유로 방법을 비교하는 것은 어렵습니다. 이러한 제한 사항 중 일부를 해결하는 것을 목표로 하고 주석이 포함된 개방형 신생아 EEG 데이터 세트의 성공에 영감을 받아18 HIE 진단을 받은 유아를 위해 출생 후 첫 일 이내에 기록된 개방형 EEG 데이터 세트를 제시합니다. 각 유아에 대한 여러 번의 1시간 EEG 신기원은 배경 이상의 심각도에 따라 등급이 매겨졌습니다. 이 데이터는 새로운 알고리즘을 개발하거나 기존 알고리즘을 벤치마킹하는 데 사용될 수 있습니다. 이 데이터는 배경 신생아 EEG 검토 훈련을 지원하는 데에도 사용될 수 있습니다.