Tietokoneistetun kognitiivisen pariston (Cognigram) pitkittäinen validointi lievän kognitiivisen heikkenemisen ja Alzheimerin taudin diagnosoinnissa

Perustelut

Nykyajan väestön ikääntyminen lisää dementian ilmaantuvuutta. Kanadassa on noin 564 000 henkilöä, joilla on diagnosoitu dementia, ja tämän määrän odotetaan kaksinkertaistuvan vuoteen 2031 mennessä. Tässä yhteydessä kognitiivisen heikkenemisen varhainen havaitseminen ja ennustaminen ovat molemmat välttämättömiä dementian ehkäisemiseksi ja/tai hidastamiseksi.

Tavalliset lyijykynällä ja paperilla tehdyt neuropsykologiset testit ovat keskeisiä kognitiivisten häiriöiden havaitsemisessa ja seurannassa; ne ovat kuitenkin työvoimavaltaisia ​​ja edellyttävät koulutetun neuropsykologin läsnäoloa paikan päällä. Tältä osin tietokoneistettu testaus voi sopia paremmin kognitiiviseen seulontaan laajoissa epidemiologisissa tutkimuksissa ja perusterveydenhuollon tarjoajien pitkittäiseen seurantaan, koska ne ovat tehokkaampia sarjaarvioinneissa ja soveltuvat ulkopuoliseen tai pitkän matkan käyttöön. Samaan aikaan tietokoneistettu testaus mahdollistaa suuremman tarkkuuden tallennuksen tarkkuudessa ja vastenopeudessa, ja herkkyystaso ei ole mahdollista tavallisissa hallinnossa.

Viime aikoina on kehitetty useita tietokoneistettuja kognitiivisia paristoja, vaikka ne on tarkoitettu tutkimusvälineiksi. Tietokoneistettujen kognitiivisten paristojen validoinnille on tällä hetkellä kysyntää kliinisessä ympäristössä. Yksi tällainen tietokoneistettu akku on Cognigram™ (CG), joka mittaa käsittelynopeutta, tarkkaavaisuutta, työmuistia ja oppimista. Aiemmat poikkileikkaustutkimukset ovat osoittaneet CG:n validiteetin MCI:n ja erityyppisten dementian havaitsemiseen. CG:n pitkittäispätevyydestä ei kuitenkaan ole olemassa nykyistä kirjallisuutta eikä muiden tällä hetkellä olemassa olevien tietokoneistettujen kognitiivisten paristojen pitkittäistä validointia.

Toisaalta tutkimus ja lääketiede ovat siirtymässä pois käyttäytymisreaktioista aivojen terveyden arvioimiseksi (esim. sanalliset vastaukset, reaktioaika jne.) ja ovat siirtymässä kohti neuroimaging-keskeisempiä toimenpiteitä. Biologisilla testeillä voitaisiin havaita esidementia ja määrittää MCI-potilaiden ennuste. Lupaava biologinen testi on EEG/ERP. Tutkijat ovat aiemmin osoittaneet ryhmäeroja ERP:issä potilailla, joilla on MCI ja CN. Muut tutkimukset ovat raportoineet lupaavista ERP-markkereista esidementiaan ja MCI:n etenemiseen dementiaan. ERP voi kuitenkin olla monimutkainen prosessoitava ja työvoimavaltainen, mikä rajoittaa sen arvoa kliinisessä ympäristössä. Esimerkiksi useita kognitiivisia alueita mittaavan ERP-sarjan tavanomainen aika kestää tyypillisesti 1 tunnin, toiset 25 minuuttia EEG-suojuksen asettamiseen ja kaikkien elektrodien liittämisen varmistamiseen ja noin 30 minuuttia paradigmaa kohden (x2-3 paradigmaa).

NeuroCatch™ Platform (NCP) tarjoaa keskeisiä kilpailuetuja muihin EEG-alustoihin verrattuna, sillä se on nopea testiaika automaattisella käsittelyllä, analysoinnilla ja tulosten näyttämisellä. Tämä hyödyttää potilaita ja lääkäreitä huomattavasti helpompi käyttää kuin nykyiset EEG-järjestelmät, ja se helpottaa koulutusta ja nostaa kustannuksia EEG-käyttäjien keskuudessa. Tässä tutkimuksessa tutkijat käyttävät NPC:tä tutkiakseen ERP:itä, jotka voisivat ennustaa etenemisen dementiaan potilailla, joilla on MCI. Tässä tutkimuksessa tehdään alustava arvio NCP:n kyvystä havaita kognitiivinen heikkeneminen ja ennustaa muuntumista dementiaan potilailla, joilla on MCI.

Hypoteesit:

Cognigramissa tutkijat olettavat, että seuraavaa tapahtuu:

i. Merkittäviä eroja CG-pisteissä lähtötilanteessa havaitaan MCI- ja CN-ryhmien välillä ii. MCI-potilailla on suurempia pituussuuntaisia ​​muutoksia kuin CN-potilailla iii. Yksilönsisäiset Merkittävät pitkittäiset muutokset CG-suorituskyvyssä 3 ja/tai 6 kuukauden ja/tai 9 kuukauden ja/tai 12 kuukauden kohdalla liittyvät mahdolliseen kliiniseen lopputulokseen 12 kuukauden ja/tai 24 kuukauden kohdalla ja/tai 36 kuukautta.

iv. CG osoittaa suurempaa herkkyyttä kognitiivisten muutosten havaitsemisessa ja korkeamman pitkittäisen kliinisen lopputuloksen ennustusvoiman kuin kynällä ja paperilla tehty MoCA-testi.

NeuroCatchissä tutkijat olettavat, että seuraavaa tapahtuu:

I. Merkittäviä eroja ERP-parametreissa (ERP:iden, kuten N100, N400, P300, amplitudi ja latenssi) lähtötilanteessa havaitaan MCI- ja CN-ryhmien II välillä. MCI-potilailla on suurempia pituussuuntaisia ​​muutoksia ERP-parametreissa kuin CN-potilailla III. Yksilön sisäiset merkittävät pituussuuntaiset muutokset ERP-parametreissa 6 kuukauden ja/tai 12 kuukauden ja/tai 24 kuukauden kohdalla liittyvät mahdolliseen kliiniseen lopputulokseen 12 kuukauden ja/tai 24 kuukauden ja/tai 36 kuukauden kohdalla.

IV. NCP osoittaa suurempaa herkkyyttä kognitiivisten muutosten havaitsemisessa ja korkeamman pitkittäisen kliinisen lopputuloksen ennustusvoiman kuin lyijykynällä ja paperilla tehty MoCA-testi.

Hankkeen tavoitteet ovat seuraavat:

i. Hermovaurioon liittyvien CG:n pitkittäisten muutosten erottaminen normaaleista vaihteluista kognitiivisesti normaaleilla (CN) vanhemmilla aikuisilla ii. Sen määrittäminen, liittyykö CG-peruspistemäärä kliiniseen tulokseen 12 kuukauden, 24 kuukauden ja 36 kuukauden kohdalla iii. Sen määrittämiseksi, liittyvätkö yksilön sisäiset CG-muutokset 3, 6, 9 ja 12 kuukauden kohdalla kliiniseen lopputulokseen 12 kuukauden, 24 kuukauden ja 36 kuukauden kohdalla.

iv. Vertaa CG:n ja MoCA:n tehoja pitkittäisten kliinisten tulosten ennustamiseen.

v. Erottelemaan ERP:n pituussuuntaiset muutokset (esim. muutokset N100-, N400-, P300-amplitudeissa ja latenssien aikana), jotka liittyvät hermovaurioon normaaleista vaihteluista kognitiivisesti normaaleilla (CN) iäkkäillä aikuisilla.

vi. Sen määrittämiseksi, ovatko ERP-perusparametrit (esim. amplitudi N100, N400, P300) liittyy kliiniseen lopputulokseen 12 kuukauden, 24 kuukauden ja 36 kuukauden kohdalla vii. Sen määrittämiseksi, liittyvätkö yksilön sisäiset muutokset ERP-parametreissa 6, 12 ja 24 kuukauden kohdalla kliiniseen lopputulokseen 12 kuukauden, 24 kuukauden ja 36 kuukauden kohdalla.

viii. Vertaa NCP:n ja MoCA:n voimavaroja pitkittäisten kliinisten tulosten ennustamiseen.

Näitä hankkeita varten rekrytoidaan yhteensä 30 MCI:n ja heidän tutkimuskumppaninsa sekä 30 kognitiivisesti normaalia koehenkilöä (CN). MCI-koehenkilöiden tutkimuskumppanit vastaavat osallistujien kliinisen tilan määrittämiseen tarvittavaan toiminnalliseen kyselyyn ja kognitiiviseen kyselyyn. MCI:n osallistujilla on oltava tutkimuskumppani käytettävissä, jotta he voivat osallistua tähän tutkimukseen.

CN-projektissa osallistujat käyvät läpi CG- ja Montreal Cognitive Assessment (MoCA) -testausistunnot lähtötilanteessa, 3 kuukautta, 6 kuukautta, 9 kuukautta ja 12 kuukautta. CG:n ja MoCA:n kliinisten pitkittäisten tulosten (eli paluu normaaliin kognitioon, merkittävä heikkeneminen MCI-spektrin sisällä tai eteneminen dementiaan) ennustamiseen verrataan. Kliininen tulos arvioidaan käyttämällä neuropsykologista paristoa, toiminnallista arviointia ja lyhyttä kognitiivista kyselylomaketta lähtötilanteessa, 12 kuukauden, 24 kuukauden ja 36 kuukauden kuluttua. On odotettavissa, että muutokset CG-pisteissä ovat herkkiä kognitiiviselle heikkenemiselle, mikä mahdollistaa kognitiivisen heikentymisen etenemisen varhaisen ennustamisen.

NCP-projektissa osallistujat käyvät läpi NCP- (Liite 14: NCP) ja MoCA-testausistunnot lähtötilanteessa, 6 kuukautta, 12 kuukautta, 24 kuukautta ja 36 kuukautta. NCP- ja MoCA-testien kliinisten tulosten ennustamiskykyä (eli paluuta normaaliin kognitioon, merkittävää heikkenemistä MCI-spektrin sisällä tai etenemistä dementiaan) verrataan. Kliininen tulos arvioidaan käyttämällä neuropsykologista paristoa, toiminnallista arviointia ja lyhyttä kognitiivista kyselylomaketta lähtötilanteessa, 12 kuukauden, 24 kuukauden ja 36 kuukauden kuluttua. On odotettavissa, että muutokset ERP:ssä ovat herkkiä kognitiiviselle heikkenemiselle, mikä mahdollistaa kognitiivisen heikentymisen etenemisen ennustamisen varhaisessa vaiheessa.

Prospektiivinen pitkittäinen validointi, jos se osoitetaan, lisäisi suuresti luottamusta CG:n ja NCP:n käyttöön kliinisissä olosuhteissa MCI-potilaiden arvioinnissa ja mahdollistaisi tulevien kliinisten tulosten varhaisen ennustamisen. Tämä voisi auttaa kehittämään ennaltaehkäiseviä hoitostrategioita ja samalla tarjoamaan potilaille ja heidän perheilleen lisäaikaa valmistautua tulevaisuuteen (esim. rahoitusjärjestelyt, hoitovaihtoehdot ja yhteisöpalvelut). CG:stä ja NCP:stä olisi eniten hyötyä perusterveydenhuollossa, jossa useat rajoitteet tekevät kognitiivisista arvioinneista ongelmallisia (esim. ajan puute kognitiivisen testauksen tekemiseen ja kalliisiin neuropsykologisiin testeihin, joita OHIP ei kata) ja EEG/ERP-arvioinnit estävät ( esim. ajan puute EEG:n suorittamiseen, koulutettujen asiantuntijoiden puuttuminen EEG/ERP-tulosten analysoimiseksi ja tulkitsemiseksi).