Spontan øjenblinkende evaluering til kognitiv vurdering af personer med svær erhvervet hjerneskade (SEE-ABI)

Overordnet mål: at give foreløbige resultater om værdien af ​​spontane øjenblink-træk (dvs. hastighed, amplitude, varighed og variabilitet i intervaller mellem blink), som ikke er afhængige af frivillige adfærdsmæssige reaktioner, for at forbedre vurderingen af ​​opmærksomhedsevner og bevidsthed hos patienter med sABI.

Specifikke mål:

1. at bekræfte den diagnostiske værdi af EBR hos pDoC-patienter, som i Magliacano et al.s (2021) undersøgelse;
2. at forbedre diagnostisk nøjagtighed af patienter med langvarige bevidsthedsforstyrrelser (pDoC) ved at evaluere yderligere blinkende funktioner (dvs. amplitude, varighed, variabilitet i intervaller mellem blink) for at skelne patienter i UWS fra dem i MCS eller ved bevidsthed.
3. at udforske nytten af ​​øjenblinkfunktionsanalyse til vurdering af resterende opmærksomhedsevner hos fuldbevidste patienter, der kommer sig fra pDoC.
4. prototyping af en maskinlæringsaktiveret pipeline til understøttelse af bevidsthedsdiagnose baseret på Eye Blink Rate (EBR) og EOG-afledte funktioner. Fortolknings- og pålidelighedsaspekterne vil blive nøje evalueret for at opnå en klinisk brugbar løsning til understøttelse af diagnostiske procedurer og planlægning af skræddersyet kognitiv rehabilitering.

Samlet set foreslår denne undersøgelse en foreløbig undersøgelse med pilotprøver af både raske og testpopulationer til analyse af EBR og EOG-afledte biomarkører. Disse resultater vil lægge grundlaget for udvikling og validering af multifaktorielle beslutningsalgoritmer til patienters diagnostiske og prognostiske stratificering baseret på let indsamlelige kliniske markører.

Dette projekt har et observationelt, tværsnitsdesign. Alle patienter med sABI konsekutivt indlagt vil blive screenet. Vi planlægger at indskrive en bekvemmelighedstestprøve på 35 patienter med sABI, herunder 10 patienter med pDoC (5 i UWS, 5 i MCS) og 25 patienter, der kom til fuld bevidsthed efter sABI.

En benchmarkpopulation på 20 raske individer, afbalanceret for alder og køn med patientprøven, vil også blive tilmeldt ved hjælp af mund-til-mund ifølge en sneboldprøve. Denne population vil gennemgå anamnestisk interview og neurologisk og primær kognitiv undersøgelse for at udelukke historie eller tilstedeværelse af neurologiske lidelser. Ved indtræden i undersøgelsen vil patienternes demografiske (f.eks. alder, køn), anamnestiske (f.eks. ætiologi, tid efter skade, placering af hjernelæsion) og kliniske data blive indsamlet. Patienternes kliniske diagnose og kognitive funktionsevne vil blive klassificeret efter deres bedste score på henholdsvis den gentagne Coma Recovery Scale-Revised (CRS-R) og på Levels of Cognitive Functioning (LCF).

Inden for 2 uger fra studiestart vil hver patient deltage i en elektroencefalogram-elektrokulogram (EEG-EOG) registreringssession. Øjenblink vil blive undersøgt under en hviletilstand (varighed: 8 min) og under en aktiv auditiv ulige opgave (varighed: 8 min), bestående af tilfældigt blandede toner (ikke-mål: 500 Hz, samlet sandsynlighed: 80%, n= 312; mål: 1000 Hz, samlet sandsynlighed: 20 %, n=78) præsenteret med et inter-stimulusinterval på 1 s via hovedtelefoner. For at supplere den kliniske vurdering vil baggrundsaktiviteten på hvilende EEG og tilstedeværelsen af ​​P300-komponenten på begivenhedsrelaterede potentialer efter det auditive ulige paradigme blive evalueret. Patienternes bevidstheds- (CRS-R) og kognitive funktionsniveauer (LCF) vil blive indsamlet på dagen for EEG-EOG-optagelsessessionen og taget i betragtning til statistisk analyse.

Kontroldeltagere vil gennemgå den samme EEG-EOG-optagelse som patienterne. For begge deltagergrupper vil blink blive defineret som en skarp positiv top efterfulgt af en lav negativ afbøjning i et tidsvindue på <400 ms på EOG. For at forhindre bevidsthed om, at blinke-optagelse påvirker blink-funktioner, vil deltagerne under optagelsessessionerne aldrig blive informeret om den blinkende optagelse, men de vil blive opfordret til at forblive afslappede med åbne øjne. Denne procedure vil blive udført uanset deltager- (patient- eller kontrol-) gruppe.

Biostatistiske analyser vil blive udnyttet til undersøgelse af sammenhænge mellem EOG-afledte biomarkører og resterende opmærksomhedsevner hos bevidste sABI-patienter under forskellige erhvervelsesparadigmer, som svar på mål 3. Mål 4 vil blive behandlet gennem udvikling af Machine Learning-baserede prototyper til diagnosticering af patienter med pDoC ved hjælp af information afledt af EOG-signaler, suppleret med EEG og kliniske data. Fortolknings- og fejlanalyserne vil udgøre præmisserne for identifikation af eventuelle skjulte mønstre indeholdt i EOG-data.