AI 기반 tVNS 알고리즘의 정확성과 효율성
체성 통증에 대한 인공 지능 기반 경피적 미주 신경 자극(tVNS) 알고리즘의 성능에 대한 개념 증명 평가
체성 및 내장 통증을 포함한 통증은 일반적인 증상입니다. 지속적인 통증은 반복적인 병원 방문으로 이어질 수 있으며 환자의 일상 활동에 제한을 줄 수 있어 막대한 의료비 지출과 삶의 질 저하를 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 25%의 유병률은 성인(3)의 복통에 대해서만 보고되며 미국에서 매년 102억 달러의 비용이 듭니다.
통증은 일반적으로 세계보건기구(WHO)의 3단계 진통제 사다리에 따라 치료됩니다. 비스테로이드성 소염진통제(NSAIDs)는 1단계에서 주로 사용되며 위장관 출혈, 신부전, 심혈관질환 등 심각한 부작용을 일으킬 수 있다. 2단계와 3단계에서 오피오이드가 사용되며 심각한 부작용(예: 심리적 중독, 현기증, 메스꺼움, 구토, 변비, 신체적 의존, 내성 및 호흡 억제)과도 관련이 있습니다. 따라서 새로운 효과적인 비약물적 치료법이 환자에게 유익합니다.
이러한 방법 중 하나는 경피적 미주 신경 자극(tVNS)입니다. 미주 신경의 귓바퀴 또는 경추 분지는 피부 바로 아래에 있으며 다양한 통증 상태에 대한 진통 효과를 나타내는 tVNS 장치에 의해 피부를 통해 전기적으로 자극될 수 있습니다.
부교감신경 긴장도를 포함한 자율신경 활동은 심박변이도(HRV)라고 하는 심전도의 박동 간 간격에서 추정할 수 있습니다. 지금까지 우리는 내장 및 체성 통증이 HRV의 변화와 함께 자율 반응을 유발하고 HRV가 통증의 바이오마커가 될 수 있음을 보여주었습니다.
인공지능(AI)에 의한 심박 패턴 분석을 통해 체성 통증과 내장 통증을 포함한 통증의 발생을 예측할 수 있다고 가정하였다. 이 개념 증명 연구에서는 심장 박동 패턴의 AI 분석을 통해 통증 감지율을 평가합니다. 우리는 또한 통증 역치에 대한 tVNS의 효과를 평가합니다.
연구 개요
상세 설명
참가자는 정보에 입각한 서면 동의서를 작성하기 위해 우리 기관에 참석해야 합니다. 그들은 연구 방문 전 48시간 동안 12시간 동안 흡연을 삼가하고 술과 커피를 마시며 기분전환용 약물을 사용하도록 요청받습니다. 동의서를 작성한 후 심리/성격 상태를 평가하기 위한 설문지를 작성해야 합니다. 기준 심박수는 심장 기록 장치를 사용하여 10분 동안 측정됩니다. 기준선 측정 후 냉압 테스트가 시작됩니다. 참가자는 손을 얼음물 용기에 담가야 합니다. 그런 다음 냉통 역치와 냉통 내성을 측정합니다. 냉압 테스트 중에 심박수를 계속 기록합니다. 통증에 대한 반응으로 심박 변이도(HRV)의 변화를 감지할 수 있는지 살펴보겠습니다.
10분 휴식 후 다시 냉압 테스트를 진행합니다. 이번에는 tVNS가 냉압 테스트 중에 2분 동안 관리됩니다. 우리는 코스에 따른 냉통 역치와 냉통 내성의 변화를 평가할 것입니다.
마지막으로 10분 간격 후 참가자들은 방에서 운동(1분 동안 정적 조깅)을 하여 심박수를 높입니다. 그런 다음 냉압 테스트를 다시 수행합니다. 심박수가 증가하는 상황에서 HRV의 변화를 감지할 수 있는지 평가합니다. tVNS도 2분 동안 관리됩니다.
연구 유형
등록 (추정된)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 연락처
- 이름: Kazuya Takahashi
- 전화번호: 02078822630
- 이메일: kazuya.takahashi@qmul.ac.uk
연구 연락처 백업
- 이름: Qasim Aziz
- 전화번호: 02078822630
- 이메일: q.aziz@qmul.ac.uk
연구 장소
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London, 영국, E1 2AJ
- Queen Mary University of London
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연락하다:
- Qasim Aziz
- 전화번호: 02078822630
- 이메일: q.aziz@qmul.ac.uk
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부수사관:
- Kazuya Takahashi
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
18~65세의 건강한 참가자(기존에 동반 질환이 없어 약물을 복용하거나 정기적으로 병원에 가야 하는 경우로 정의됨), 직원, 학생 및 런던 대학교 퀸 메리 지역 주민
제외 기준:
- 정보에 입각한 동의를 제공할 수 없는 참가자
- 자율신경계에 영향을 미칠 수 있는 전신 질환 또는 약물(예: 베타 작용제 또는 파킨슨병)
- 임신 또는 수유 중인 여성
- 약물 또는 알코올 남용의 역사
- 심혈관 질환 문제 또는 간질이 있는 참가자
- 달팽이관 이식을 받은 참가자
- 진통제를 사용하는 참가자
- 위의 포함 기준을 충족하지 않음
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 특수 증상
- 할당: 해당 없음
- 중재 모델: 단일 그룹 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 건강한 과목
냉압 테스트는 3회 실시합니다.
경피적 미주 신경 자극은 2차 및 3차 냉압 테스트에서 시행됩니다.
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TVNS 장치는 미주 신경의 귓바퀴 가지를 자극하기 위해 귀의 왼쪽 외이에 부착됩니다.
각 자극은 2분 동안 지속됩니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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통증에 따른 HRV 변화 감지율
기간: 1 시간
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20명의 피험자 중 통증(냉압 테스트)에 대한 반응으로 HRV 변화를 성공적으로 감지한 비율
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1 시간
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운동 후 통증에 따른 HRV 변화 감지율
기간: 1 시간
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운동으로 심박수가 증가한 피험자 20명을 대상으로 통증(냉압 테스트)에 대한 반응으로 HRV 변화를 성공적으로 감지한 비율
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1 시간
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
|---|---|---|
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TVNS 전후 통증의 역치 및 내성 변화
기간: 1 시간
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냉통 역치는 침수 시작과 통증의 첫 번째 보고 사이의 시간으로 정의됩니다.
냉통 내성은 통증이 처음 보고된 후 물에서 손을 떼기까지의 시간으로 정의됩니다.
tVNS 전후의 임계값 및 허용 오차의 변화를 평가합니다.
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1 시간
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심리 설문지 점수
기간: 1 시간
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상태 및 특성 불안 인벤토리 상태, 특성(최대값과 최소값은 각각 80과 20입니다.
값이 높을수록 더 신경질적인 상태를 나타냄)가 사용됩니다.
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1 시간
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성격 설문지 점수
기간: 1 시간
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빅 파이브 인벤토리 설문지(44개 항목)가 사용됩니다.
성격 유형을 측정하기 위해 고안된 자기 보고형 검사입니다.
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1 시간
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불안 및 우울증 설문지 점수
기간: 1 시간
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병원 불안 및 우울 척도가 사용됩니다.
최대값과 최소값은 각각 21과 0입니다(0-7 = 정상, 8-10 = 경계선, 11-21 = 비정상).
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1 시간
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공동 작업자 및 조사자
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (추정된)
기본 완료 (추정된)
연구 완료 (추정된)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
키워드
기타 연구 ID 번호
- QMERC2020/56
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
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약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
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