Transdiagnostische dimensionale Profilierung von neurologischen Entwicklungsstörungen (RDoC-CRAB)

Hintergrund: In den letzten Jahren hat das wachsende Bewusstsein für die multifaktorielle Natur neurologischer Entwicklungsstörungen das Interesse an transdiagnostischen Ansätzen geweckt, die darauf abzielen, zugrunde liegende ätiologische Mechanismen jenseits traditioneller diagnostischer Kategorien zu untersuchen. Dimensionale Modelle aus der kognitiven Psychologie und der Entwicklungsneurowissenschaft legen nahe, dass die Schwierigkeiten, die verschiedenen neurologischen Entwicklungsstörungen zugrunde liegen, aus der Interaktion multipler kognitiver, sprachlicher und exekutiver Faktoren entstehen und nicht aus isolierten Defiziten. In der klinischen und pädagogischen Praxis bleibt die Bewertung dieser Funktionen jedoch oft fragmentiert, heterogen und vom klinischen Urteil abhängig.

In diesem Zusammenhang zielt die vorliegende Studie darauf ab, ein transdiagnostisches Profiling einer großen Stichprobe von Vorschul- und Schulkindern (3-11 Jahre) mittels CRAB (Computerized Reading-related Assessment Battery) zu erstellen. CRAB ist eine digitale Plattform, die von der Université de Genève und der SUPSI entwickelt wurde und speziell darauf ausgelegt ist, in einer einzigen Testumgebung die wichtigsten domainübergreifenden kognitiven Funktionen (Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis, exekutive Kontrolle) und domainspezifischen Funktionen (phonologische Bewusstheit, schnelles Benennen, Wortschatz, Lesen) zu integrieren, die neurologischen Entwicklungsstörungen zugrunde liegen. Hauptziel ist es, eine feinkörnige und mehrdimensionale Kartierung kognitiver Profile vor dem standardmäßigen Diagnoseprozess zu erhalten, um frühe Muster (a)typischen oder risikobehafteten Funktionierens zu identifizieren.

Die digitale Natur von CRAB ermöglicht eine standardisierte, ökologisch valide und skalierbare Durchführung, wodurch Barrieren im Zusammenhang mit der Verfügbarkeit erfahrener Evaluatoren und den logistischen Einschränkungen traditioneller Bewertungen reduziert werden. Darüber hinaus enthält die Plattform Gamification-Elemente und einen strukturierten Onboarding-Prozess, um Engagement und Aufgabenverständnis auch bei jüngeren Kindern zu gewährleisten – ein Aspekt, der für die Qualität der gesammelten Daten entscheidend ist.

Die Annahme eines transdiagnostischen Ansatzes ermöglicht es, die Starrheit kategorialer Labels zu überwinden und eine dimensionale und kontinuierliche Sicht der kognitiven Funktionen zu fördern, die an der Ätiologie neurologischer Entwicklungsstörungen beteiligt sind. Diese Perspektive steht im Einklang mit den aktuellsten internationalen Rahmenwerken (wie RDoC - Research Domain Criteria), die vorschlagen, neurologische Entwicklungsstörungen entlang gemeinsamer funktionaler Dimensionen zu untersuchen. Die durch CRAB gesammelten Daten werden es ermöglichen, die interindividuelle Variabilität in den kognitiven Entwicklungstrajektorien zu untersuchen und Profile von Stärken und Schwächen zu identifizieren, die verschiedene klinische Zustände oder Leistungsniveaus durchziehen.

Primäres Ziel: Das primäre Ziel dieses Projekts ist es, ein feinkörniges und mehrdimensionales Profiling der domainübergreifenden und domainspezifischen kognitiven Funktionen zu erhalten, die den wichtigsten neurologischen Entwicklungsstörungen zugrunde liegen, vor dem standardmäßigen Diagnoseprozess. Daten, die über die CRAB-Plattform gesammelt werden, werden in Verbindung mit der klinischen Diagnose analysiert, die am Ende des standardmäßigen Diagnosewegs gestellt wird, um kognitive Profile und transdiagnostische Funktionsmuster zu charakterisieren.

Sekundäres Ziel: Das sekundäre Ziel der Studie ist es, Muster von Beziehungen zwischen domainübergreifenden und domainspezifischen Fähigkeiten zu identifizieren, die verschiedene neurologische Entwicklungsstörungen charakterisieren (innerhalb der Störung und zwischen den Störungen). Schließlich werden die gesammelten Daten die Bewertung der Benutzerfreundlichkeit der digitalen CRAB-Plattform in hochökologischen Kontexten (häusliche Umgebung) unter Verwendung allgemein verfügbarer Geräte (Tablets und Computer) ermöglichen.

Das primäre Ergebnis der Studie besteht aus den mehrdimensionalen kognitiven Profilen, die über die CRAB-Plattform gewonnen werden, die vor Beginn des standardmäßigen klinischen Diagnoseprozesses durchgeführt wird. CRAB ermöglicht die integrierte Bewertung domainübergreifender kognitiver Funktionen (Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis, exekutive Kontrolle) und domainspezifischer Funktionen (phonologische Bewusstheit, schnelles Benennen, Wortschatz, Lesen), die den wichtigsten neurologischen Entwicklungsstörungen zugrunde liegen.

Primäre Ergebnisse:

• Individuelles mehrdimensionales kognitives Profil, dargestellt durch die Gesamtheit der Leistungen bei den in CRAB enthaltenen Aufgaben;
• Assoziation zwischen dem CRAB-kognitiven Profil und der endgültigen klinischen Diagnose, die unabhängig vom Projekt am Ende des Diagnoseprozesses am Istituto Scientifico IRCCS Medea - Associazione "La Nostra Famiglia" gestellt wird.

Sekundäre Ergebnisse:

Identifizierung transdiagnostischer kognitiver Cluster, basierend auf CRAB-Domänenwerten, die nach Alter oder im durch Hauptkomponenten definierten Raum standardisiert sind; Verteilung der klinischen Diagnosekategorien innerhalb der identifizierten kognitiven Cluster; Bewertung der Benutzerfreundlichkeit und Akzeptanz der CRAB-Plattform durch Fragebögen an Kinder/Eltern/Kliniker, Systemindikatoren (Logs, Aufgabenabschluss, Schwierigkeitsmeldungen) und standardisierte Beobachtungen der Durchführungsqualität; Machbarkeit eines frühen digitalen Screenings, bewertet durch Abschlussraten, Datenqualität, technische Robustheit der Plattform und Erfüllung der Kriterien für die Integration in klinische Umgebungen.

Studiendesign Prospektive, beobachtende, monozentrische, gemeinnützige Studie. Studiendauer: 36 Monate (3 Jahre) Geschätztes Startdatum: 4. Mai 2026

Die Gesamtstudiendauer wird auf 36 Monate geschätzt und ist wie folgt strukturiert:

• Monate 1-6: Überarbeitung, Optimierung und Pilotierung der CRAB-Plattform;
• Monate 7-30: Hauptdatenerhebung;
• Monate 10-33: Parallele Datenanalyse.

Die Studie umfasst eine einzelne CRAB-Bewertungssitzung für jeden Teilnehmer, die etwa 60 Minuten dauert und vor dem standardmäßigen Diagnoseweg durchgeführt wird. Die gesammelten kognitiven Daten werden anschließend in Bezug zur klinischen Diagnose analysiert, die am Ende des Diagnoseprozesses gestellt wird, was die Beschreibung und den Vergleich mehrdimensionaler kognitiver Profile aus einer transdiagnostischen Perspektive ermöglicht.

CRAB ist eine digitale Plattform, die von der Université de Genève und der SUPSI entwickelt wurde und dem IRCCS Eugenio Medea im Rahmen einer nicht-exklusiven, nicht-übertragbaren Lizenz, die auf das aktuelle Projekt beschränkt ist, zur Verfügung gestellt wird. Das System ermöglicht die standardisierte Erhebung domänübergreifender und domänspezifischer kognitiver Funktionen und beinhaltet einen strukturierten Onboarding-Prozess und spielerische Komponenten, um das Verständnis und Engagement bei Kindern zu verbessern.

Setting

Die CRAB-Batterie kann durchgeführt werden:

• in einem klinischen Umfeld, in Räumlichkeiten, die der neuropsychologischen Bewertung gewidmet sind. Die Teilnehmer werden aus der Territorialen Einheit der Kinder- und Jugendneuropsychiatrie (NPIA) des IRCCS Eugenio Medea - Associazione "La Nostra Famiglia", Bosisio Parini (LC), rekrutiert;
• in einer häuslichen Umgebung, über Fernzugriff auf die webbasierte CRAB-Plattform.

Der Rekrutierungszeitraum ist zwischen den Monaten 3 und 30 des Projekts geplant, mit einer geschätzten Stichprobe von mindestens 300 Kindern. Die CRAB-Bewertung findet vor der klinischen Diagnose statt, sodass die Beziehungen zwischen kognitiven Profilen und nachfolgenden Diagnoseklassifikationen untersucht werden können.

Studienpopulation Die Studienpopulation besteht aus Kindern, die erstmals an die Territoriale Einheit der Kinder- und Jugendneuropsychiatrie (NPIA) des IRCCS Eugenio Medea - Associazione "La Nostra Famiglia", Bosisio Parini (LC), wegen Verdacht auf neurologische Entwicklungs- oder psychopathologische Störungen überwiesen werden.

Das Projekt wird allen Kindern im Alter von 3 bis 11 Jahren (vom ersten Kindergartenjahr bis zur fünften Grundschulklasse) vorgeschlagen. Dies ist eine heterogene Population, die die Vielfalt der Profile widerspiegelt, die typischerweise in neuropsychiatrischen Diensten gesehen werden, einschließlich Verdacht auf neurologische Entwicklungsstörungen (z.B. Lesestörungen, ADHS, Sprachstörungen, Entwicklungsstörung der motorischen Koordination), Lernschwierigkeiten oder andere klinische Anliegen.

Die Studie beinhaltet keine Interventionen oder Gruppenverteilung, sondern nur eine einzige digitale Datenerhebung über CRAB vor dem standardmäßigen Diagnoseprozess.

Datenquellen umfassen:

• kognitive Testergebnisse, die über CRAB gesammelt werden;
• wesentliche demografische Informationen;
• endgültige klinische Diagnose, die vom NPIA-Team am Ende des Diagnoseprozesses gestellt wird.

Einschlusskriterien

• Alter zwischen 3 und 11 Jahren;
• Erster Zugang zum NPIA-Dienst am IRCCS Eugenio Medea (Bosisio Parini);
• Verdacht auf neurologische Entwicklungs- oder psychopathologische Störung;
• Abschluss des standardmäßigen klinischen Diagnosewegs;
• Verfügbarkeit eines kompatiblen Geräts (Tablet oder Computer) für die Fernsteuerung, falls zutreffend.

Ausschlusskriterien

• Alter außerhalb des angegebenen Bereichs;
• Nichtabschluss des Diagnosewegs;
• Fehlender Zugang zu einem kompatiblen Gerät (für die Fernsteuerung);
• Schwere sensorische Beeinträchtigungen (unkorrigierte Blindheit oder Taubheit);
• Motorische Beeinträchtigungen, die die Verwendung digitaler Geräte verhindern;
• Erhebliches mangelndes Verständnis der italienischen Sprache, das das Aufgabenverständnis beeinträchtigt.

Studienergebnisse Das primäre Ergebnis besteht aus mehrdimensionalen kognitiven Profilen, die über CRAB vor dem klinischen Diagnoseprozess gewonnen werden.

Primäre Ergebnisse:

• Individuelles mehrdimensionales kognitives Profil basierend auf CRAB-Aufgabenleistung;
• Assoziation zwischen CRAB-kognitivem Profil und endgültiger klinischer Diagnose.

Sekundäre Ergebnisse:

Identifizierung transdiagnostischer kognitiver Cluster; Verteilung klinischer Diagnosen über identifizierte Cluster; Benutzerfreundlichkeit und Akzeptanz von CRAB (Fragebögen, Systemlogs, standardisierte Beobachtungen); Machbarkeit eines frühen digitalen Screenings.

Variablen

• Quantitative domänübergreifende und domänspezifische kognitive Variablen (Genauigkeit, Reaktionszeiten, zusammengesetzte Indizes);
• Kategoriale klinische Variablen (endgültige Diagnose);
• Demografische Variablen (Alter, Geschlecht) und sozio-umweltbezogene Variablen (Beruf der Betreuungsperson, Zweisprachigkeit);
• Potentielle Störfaktoren (Gerätevertrautheit, Bearbeitungszeit, Unterstützungsbedarf);
• Indikatoren für Benutzerfreundlichkeit und Datenqualität (Aufgabenabschlussrate, Hilfeanfragen, technische Unterbrechungen, Benutzerfreundlichkeitswerte).

Bias Potentielle Biases umfassen Messvariabilität, Störfaktoren (z.B. Alter, Zweisprachigkeit) und technische Probleme. Minderungsstrategien umfassen standardisierte digitale Verwaltung, Erfassung von Störfaktoren, multivariate statistische Kontrolle und Qualitätsüberwachungssysteme.

Stichprobengröße Dies ist eine explorative Studie. Basierend auf Annahmen (α = 0,05, Power = 80%, Ereigniswahrscheinlichkeit = 0,3, OR = 1,5) wird die geschätzte Stichprobengröße auf 242 Teilnehmer geschätzt. Die geplante Aufnahme von etwa 300 Teilnehmern gewährleistet eine ausreichende statistische Aussagekraft. Die Berechnung wurde mit G*Power durchgeführt.

Rekrutierungsverfahren Teilnehmer werden nach dem Erstkontakt mit dem NPIA-Dienst und dem Ausfüllen von MedicalBit-Fragebögen rekrutiert. Es werden nur Kinder eingeschrieben, bei denen ein Neuropsychiater einen Diagnoseweg empfiehlt.

Follow-up: Keines geplant.

Studienende:

Für jeden Teilnehmer endet die Studie mit dem Abschluss des Diagnoseprozesses. Die Gesamtstudie endet nach 36 Monaten.

Datensammlung und -management Daten werden über CRAB, MedicalBit und klinische Aufzeichnungen gesammelt. Jedem Teilnehmer wird ein pseudonymisierter Code zugewiesen, der vom IRCCS Medea generiert wird. Identifizierende Daten werden getrennt gespeichert und nicht mit Forschungspartnern geteilt.

CRAB-Daten werden sicher auf Servern der Université de Genève gespeichert und in REDCap übertragen. Der Zugang ist auf autorisiertes Personal beschränkt.

Datenschutz Die Daten werden in Übereinstimmung mit der DSGVO (EU 679/2016) verarbeitet. Die Pseudonymisierung gewährleistet die Trennung zwischen Identität und Forschungsdaten. Für Veröffentlichungen werden nur aggregierte Daten verwendet.

Statistischer Analyseplan

• Deskriptive Statistiken der kognitiven Werte;
• Korrelationsanalysen (Pearson/Spearman);
• Altersstandardisierung der Werte;
• Hauptkomponentenanalyse (PCA) zur Dimensionsreduktion;
• Multinomiale logistische Regression zur Bewertung von Assoziationen mit der Diagnose;
• Clusteranalyse zur Identifizierung transdiagnostischer Profile;
• Deskriptive Analyse der Benutzerfreundlichkeits- und Machbarkeitsindikatoren;
• Umgang mit fehlenden Daten (Ausschluss oder multiple Imputation, wo angemessen);
• Sensitivitätsanalysen zur Bewertung der Robustheit.

Sicherheit Die Studie ist beobachtend und birgt kein zusätzliches Risiko. Geringfügige Beschwerden (z.B. Müdigkeit) werden durch Pausieren oder Beenden der Sitzung gehandhabt. Es werden keine medizinischen unerwünschten Ereignisse erwartet.

Verwaltungsaspekte Finanzierung: Die Studie wird vom IRCCS Eugenio Medea aus 5x1000-Forschungsmitteln finanziert. Es handelt sich um eine gemeinnützige Studie, und der Geldgeber hat keine Rolle in der Forschung.

Ethische Überlegungen Die Studie wird in Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki und den geltenden Vorschriften durchgeführt. Die Genehmigung der zuständigen Ethikkommission wurde beantragt.

Informierte Einwilligung und Datenverarbeitung Da die Studie Minderjährige betrifft, ist eine schriftliche Einwilligung der Eltern oder Erziehungsberechtigten erforderlich. Es werden klare Studieninformationen bereitgestellt, und Kinder erhalten altersgerechte Erklärungen, wobei nach Möglichkeit eine Zustimmung eingeholt wird.

Alle Daten werden in Übereinstimmung mit den europäischen und nationalen Datenschutzbestimmungen verarbeitet. Die Identitäten der Teilnehmer werden nicht mit Forschungspartnern geteilt, und die Verbindungsinformationen werden ausschließlich am IRCCS Eugenio Medea aufbewahrt.