Neurale mekanismer ved musikintervention Kronisk armhemiparese efter slagtilfælde: EEG-undersøgelse i et enkelt tilfælde

Rekruttering En behandlende kliniker fra samarbejdende Healthcare Trust vil informere patienterne om undersøgelsen og spørge, om de er interesserede. Hvis det er tilfældet, vil de give dem deltagerinformationsarket og spørge, om den øverste efterforsker (CI) kan kontakte dem. Herefter vil CI kontakte patienten og administrere samtykke.

Når den er rekrutteret, vil en assessor besøge deltagerne i deres hjem for at udføre Action Research Arm Test (ARAT) og ni-hullers-peg-test (9HPT) og Stroke Specific Quality of Life Questionnaire (SSQoL) baseline vurdering.

Efter baseline-vurderingen vil CI kontakte deltagerne for at planlægge præ-interventionsvurderinger og de 15 sessioner over tre uger. CI vil planlægge alle vurderinger og EEG-laboratoriebesøg med deltagere og Dr. Maidhof.

Musikintervention Udstyr til musikinterventionslevering medbringes til deltagernes hjem og vil omfatte: Utunet percussion, iPad, guitar.

iPad og percussion vil lette enhver form for hånd-, finger- og armbevægelser og alle bevægelsessekvenser, der er nødvendige for at udføre dagligdags aktiviteter. Øvelser vil udvikle sig for at lette større rækkevidde og frekvens af bevægelse og kompleksitet (antal instrumenter eller skærmmål, der er ramt i en sekvens) uden at gå på kompromis med kvaliteten (dvs. undgå indførelse af kompenserende bevægelser).

Musikinterventionstræning og supervision PI'en vil træne musikterapeuten i musikinterventionsprotokollen og instruere i, hvordan man vurderer deltagere i den første session for at etablere startøvelsen - han vil varetage supervision gennem hele behandlingsperioden.

Behandlingstrohed Deltagerne vil få udleveret et spørgeskema forud for den første baseline-dataindsamling, for at registrere eventuelle andre interventioner, for eksempel farmakologiske, som de måtte bruge eller skal bruge. Deltagerne vil også blive bedt om at føre en log over aktiviteter under hver fase af undersøgelsen. Dette for at sikre, at eventuelle ændringer kan analyseres i forhold til andre aktiviteter og interventioner, og behandlingsrelaterede ændringer kan undersøges mere robust. Musikterapeuten, der leverer interventionen, vil føre en log over indholdet af hver session, og notere hvilke øvelser der blev gennemført, varighed, pauser og enhver ændring af øvelser såsom tempojustering, rumlig indretning af udstyr.

EEG dataindsamling

EEG vil blive målt en dag før interventionen starter og efter den er stoppet. Ved ankomsten vil deltagerne blive bedt om at udfylde et kort spørgeskema om behændighed, koffeinforbrug i løbet af de sidste 24 timer og anden diagnose, der er relevant for EEG-registreringen. Efter at deltagerens hovedstørrelse er målt, vil EEG-hætten (R-net, Brainproducts, Tyskland, GmbH) blive klargjort og monteret, hvilket vil tage omkring 5-15 minutter. Efter at have sikret en god signalkvalitet, vil de forskellige dele af undersøgelsen blive forklaret for deltageren. Disse består af:

1. en hviletilstandsoptagelse, hvor deltageren bliver bedt om at sidde i afslappet stilling med lukkede øjne i 5-10 min.
2. en tappeopgave, hvor deltageren bliver bedt om at udføre simple bevægelser i eget tempo på en dæmpet trommeplade og klaverkeyboard hvert 3.-5. sekund, hvor følgende bevægelser vil blive udført ca. 100 gange: a) bankning med pegefinger og b) udfører bilaterale grove bevægelser med hele armen. Varigheden af ​​denne opgave er omkring 30 minutter inklusive pauser, hvis det er nødvendigt. Under tappeopgaverne vil deltagerne være iført ørepropper/støjreducerende hovedtelefoner for at blokere for eventuel auditiv feedback fra deres bankebevægelser. En grøn cirkel i midten af ​​skærmen vises efter ca. 3 sekunder efter deres sidste tryk, hvilket indikerer, at de kan udføre det næste tryk. Efter hvert tryk bliver cirklen rød, hvilket indikerer, at deltagerne skal vente med deres næste tryk. Deltageren instrueres i at se på cirklen i midten af ​​skærmen og undgå overdrevne øjenbevægelser, især kort før og efter hvert tryk.
3. en arbejdshukommelsesopgave, hvor et af fem bogstaver præsenteres gentagne gange på en computerskærm foran deltageren. Bogstavet er enten den sjældne målstimulus eller en af ​​fire hyppige ikke-målstimuli. Deltageren bliver bedt om at trykke på en knap med deres upåvirkede hånd, når en målstimulus er blevet opfattet. Der er 200 forsøg, opdelt i fem blokke. Målstimulus vil optræde tilfældigt 40 gange og hyppige ikke-målstimuli 160 gange. Inklusive deltagerstyrede pauser mellem blokkene vil dette tage 5-8 minutter. Efter at have sikret sig, at deltagerne forstod proceduren og ikke har yderligere spørgsmål, begynder optagelsen. Deltageren vil blive overvåget af EEG-ingeniøren i en observationskabine med et videokamera, og deltageren kan til enhver tid signalere, om de har brug for en pause, en drink eller andet. Forskerne vil sørge for, at deltageren føler sig godt tilpas i en venlig og imødekommende atmosfære under hele målingen.

Primær dataanalyse EEG-dataanalyse Da dette er en enkelt-case-serie, er det kun beskrivende statistikker og datavisualisering (f.eks. søjlediagrammer og boxplots) vil blive brugt til at beskrive før- og efterbehandlingsændringer i armfunktion og EEG-mål.

Med hensyn til EEG-målinger vil den gennemsnitlige frontale alfa-asymmetri (FAA) og dens standardafvigelse blive beregnet efter offentliggjorte retningslinjer. Efter en aktuel kildedensitetstransformation vil være blevet anvendt, vil artefaktfrie 1s epoker af EEG-data blive Hanning-vinduet og udsat for en Fast Fourier Transformation. Alfa-effekt for hver epoke vil blive beregnet som båndværdien (8-13 Hz) værdisum, og alfa-asymmetri-scorerne vil blive beregnet ved at tage forskellene mellem de naturlig-log transformerede effektværdier for frontalelektroderne F4 og F3. Den gennemsnitlige FAA og dens standardafvigelse af baseline-registreringen vil blive beskrivende sammenlignet med post-behandling-registreringen (visuelt og i procentvis relativ ændring).

Analyse af sansemotorisk kortikal aktivitet under selv-paced finger- og håndtapping opgaver, som indekseret af hændelsesrelateret svingningskraft i alfa (8-12 Hz) og beta (18-22 Hz) frekvensbånd, samt sammenhæng mellem hjerneområder , vil følge procedurerne som beskrevet i publiceret forskning. Artefaktfrie båndpasfiltrerede (og kvadrerede) data i alfa- og betafrekvensbåndene vil blive segmenteret i 4s-epoker med 2s før og 2s efter hvert tryk, med en basislinje fra 1,5s til 1s før tapet. Tre rumlige klynger vil blive brugt til at øge signal-til-støj-forholdet: central (elektroder Fz, Fcz og Cz), ipsilesional og kontralæsionel. I tilfælde af højre-sidede motordefekter vil den ipsilesionale klynge omfatte elektroderne C3, F3 og Fc3, og den kontralæsionelle klynge vil omfatte elektroderne C4, F4 og Fc4 (omvendt for venstresidede motordeficit). Gennemsnitlig alfa- og betaeffekt under tappeopgaverne før og efter indgreb og standardafvigelser vil blive plottet, og eventuelle ændringer i middeleffekt vil blive beregnet som procentvis relativ ændring.

P300-komponenten af ​​det hændelsesrelaterede potentiale vil blive analyseret i henhold til etablerede rutiner i litteraturen. Efter artefaktrensning baseret på uafhængig komponentanalyse og båndpasfiltrering (0,1-25 Hz), vil data blive segmenteret i 1s epoker med en baseline, der spænder fra 200ms til 0ms før stimulusstart. Artefaktfrie forsøg med mål- og ikke-målstimuli med korrekte adfærdsreaktioner vil blive korrigeret for baseline og gennemsnittet. For at vurdere eventuelle præ-post-forskelle, vil gennemsnitlige ERP'er blive plottet. Desuden præ-post-forskelle i middelamplitude af P300-komponenten, målt ved elektrode Pz i et tidsvindue på ca. 300ms (centreret omkring spidsamplituden), vil blive udtrykt i procentvis relativ ændring.

Sekundær dataanalyse Action Research Arm Test-data vil blive præsenteret i et boksplot, der viser score i kategorierne Grip, Grip, Pinch, Gross på de fire dataindsamlingstidspunkter. Præ-/post-interventionsperiodes score i hver kategori vil blive vist i en graf. Målemidler pre-intervention, post-intervention vil blive sammenlignet med målinger af data fra baseline. Afvigelser fra baseline vil blive testet ved t-test.

Etiske og regulatoriske overvejelser Vurdering og styring af risiko

Nedenfor er en liste over identificerede etiske risici, og hvordan de vil blive håndteret under undersøgelsen:

• Kapacitet: Deltagerne vil have kapacitet til at give samtykke, når de screenes af CCS NHS trust. Personale vil være opmærksomme på eventuelle kapacitetsproblemer for en potentiel deltager, fordi de vil have leveret samfundsrehabilitering af slagtilfælde til dem. Kapaciteten vil blive overvåget gennem hele undersøgelsen. Hvis det vurderes, at deltageren mister kapacitet i løbet af undersøgelsen, vil vedkommende blive trukket ud af undersøgelsen.
• Tilbagetrækning: Uanset stadie har deltagerne ret til at trække sig på et hvilket som helst tidspunkt i løbet af undersøgelsen, uden at deres helbred eller rettigheder påvirkes. Dette kan gøres ved at kontakte et medlem af forskerteamet. Deltagerne har ret til at afvise enhver eller alle dele af undersøgelsen.
• Læse-/skrivehandicap: Personer, der er funktionelt ude af stand til at læse eller synshandicappede, kan deltage i undersøgelsen, forskerne vil beskrive hver del af informationsarket og samtykkeformularen til den potentielle deltager. I disse tilfælde vil samtykke blive taget mundtligt og kontraunderskrevet af en tredjepart (f.eks. ægtefælle eller pårørende).
• Video: Deltageren vil blive videooptaget, mens han gennemgår EEG ved hjælp af en universitetsenhed. Videodata vil være adgangskodebeskyttet, krypteret og gemt på Anglia Ruskin OneDrive. Hvis deltageren har givet sit samtykke, vil videoen blive brugt til offentliggørelse eller andet output.
• Deltagerne vil have mulighed for at blive filmet under sessioner i deres hjem, mens de gennemfører musikøvelserne. Dette for at forskerne i højere grad kan følge med i, hvordan de udfører bevægelserne og finpudse øvelserne, og for at de kan formidle forskningen.
• Tilskud: Deltagerne har ret til refusion for rejse til musikterapicentret EEG lab. Der vil være to laboratoriebesøg.
• Tilfældige EEG-fund: EEG-udstyret og forskerholdet er ikke certificeret til medicinsk diagnose, men under rutinemæssige EEG-datakvalitetstjek kan de opdage mistænkelige grafo-elementer, som kan kræve yderligere undersøgelser. I et sådant tilfælde vil den praktiserende læge blive informeret (hvis der er givet samtykke).
• Deltagerne vil ikke blive bedt om at give personlige identificerbare data under undersøgelsen, undtagen med henblik på samtykke og til kontaktformål, og disse data vil blive holdt adskilt fra videodata. Forskningsdata vil være pseudo-anonymiserede og derfor ikke direkte identificerbare. Alle data vil blive opbevaret sikkert (beskyttet med adgangskode) på universitetets servere i hele studiets varighed. Da forskningen foregår i samfundet, kan data midlertidigt lagres andre steder; for eksempel i et navigationssystem for at finde deltagerens hjem. Alle data vil blive krypteret uanset lagerplacering og slettet, når de er overført til universitetets servere.
• Anonymiserede data vil blive gemt på Anglia Ruskin University OneDrive-serveren, som er GDPR-kompatibel, og kan kun tilgås af autoriserede medlemmer af forskningsteamet.