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BRAIN 앱(2단계 SBIR)
BRAIN 앱(2단계 SBIR): 인공 지능과 향수를 활용한 관계 구축
현재 치매를 앓고 있는 미국인은 670만 명이며, 별다른 진전이 없다면 이 수치는 2050년까지 두 배인 1,270만 명으로 늘어날 것입니다(Rajan et al., 2021). 미국에는 약 46,000개의 장기 요양 시설(LTC)이 있습니다(Harris-Kojetin et al, 2016). LTC 거주자의 절반 이상이 어떤 형태로든 치매를 앓고 있습니다(Alzheimer's Association, 2018). 치매 치료의 3요소인 PLWD, 전문 치료 파트너(CP), 가족 구성원(FM)의 반응 행동과 기능 장애는 서로 밀접하게 연결되어 있습니다. 반응적인 행동의 출현은 트라이어드 기능의 붕괴로 이어질 수 있습니다. 따라서 BPSD를 줄이기 위해서는 트라이어드 내에서 긍정적인 관계와 높은 삶의 질(QoL)을 유지하는 것이 필수적입니다. 인지 자극 요법(CST)은 PLWD의 QoL 및 관계 개선을 입증했습니다. CST는 의미 있고 즐거운 주제로 구성된 구조화된 프로그램을 통해 PLWD에서의 의사소통과 참여를 촉진하는 심리사회적 개입입니다(Woods, et al, 2012). 임상 시험에서 인지 및 QoL의 개선이 나타났지만, CST의 잠재적인 대규모 영향은 낮은 준수율로 인해 방해를 받았으며 시험 완료율은 40% 미만입니다(Rai, et al, 2018). CST 준수율이 낮은 이유 중 하나는 개입을 촉진하는 데 있어 일반적이고 디지털이 아닌 도구(예: 종이 기반 의제, 도구, DVD 및 보드 게임)에 의존하기 때문입니다. 즉, CST가 개인화를 목표로 하더라도 현장에서 사용되는 특정 개입은 일반적인 경향이 있으며 각 PLWD의 특정 관심 사항에 맞춰져 있지 않습니다. CST를 구현하기 위해 디지털 기술을 사용하면 자극 내용의 범위를 확장 및 개인화하고 반응을 모니터링하고 프로토콜을 최적화하며 준수를 촉진하는 수단을 제공하는 데 상당한 이점을 제공할 것입니다.
제안된 2단계 연구에는 "인공 지능과 향수를 이용한 관계 구축"(BRAIN)이라는 다면적인 소프트웨어 플랫폼의 지속적인 개발 및 평가가 포함될 것입니다. BRAIN 플랫폼은 PLWD를 위한 최초의 인공 지능(AI) 기반 CST 디지털 치료 플랫폼이 될 것입니다. 초기 1상 임상 시험에서 효과적인 것으로 입증된 이 플랫폼에는 PLWD의 삶의 질 향상, PLWD의 BPSD 감소, 치료 3요소 간의 긍정적인 관계 조성이라는 세 가지 주요 목표가 있습니다. 제안된 2단계 프로젝트에는 다음과 같은 구체적인 목표가 있습니다. 1. BRAIN 플랫폼의 8개 구성 요소((1) 관리자 관리 대시보드, (2) 주석 대시보드, (3) 로그 뷰어, (4))의 향상된 베타 버전을 만듭니다. 콘텐츠 관리 시스템(CMS), (5) 비공개 CMS, (6) 제어 앱, (7) 홈 앱, (8) 교육 대시보드. 2. BRAIN 앱에서 다양한 클래스의 AI 알고리즘(예: 행동 분석, 개인화된 콘텐츠 추천 및 개인화된 프로그램 생성)을 미세 조정하여 (a) PLWD의 12가지 고유한 행동 및 지표를 인식하고 추적할 수 있습니다. ) 이러한 행동 특성을 각 활동의 상대적인 성공을 자동으로 평가하기 위한 기초로 사용하고 (c) 개별 PLWD에 성공할 가능성이 있는 개인화된 활동을 자동으로 권장합니다. 3. BRAIN 앱의 CRT(클러스터 무작위 시험)를 수행하여 참여/영향, 삶의 질 및 반응 행동에 대한 앱의 영향을 조사합니다. 4. PLWD, LTC 직원 및 FM을 위한 앱 만족도와 사용 편의성을 조사합니다.
연구 개요
상세 설명
샘플 샘플 PLWD, 1차 샘플은 120개의 PLWD로 구성됩니다. 즉, 8개의 LTC 시설 각각에서 15개의 PLWD가 연구에 참여합니다(8개 사이트 x 15 PLWD = 120 PLWD). PLWD의 절반(n=60)은 실험 그룹에 속하고 나머지 절반(n=60)은 통제 그룹에 속하게 됩니다. PLWD는 NH와 ALF 간에 균등하게 분할되므로 각 현장 유형/조건에 대한 샘플 크기는 다음과 같습니다. 실험 NH, n=30; 실험적 ALF, n=30; 대조 NH, n=30; 대조 ALF, n=30. 가족 구성원 실험 현장에 거주하는 각 PLWD에 대해 한 명의 가족 구성원이 연구에 참여합니다. 이에 따라 60명의 가족 구성원이 연구에 참여하게 됩니다. 가족 구성원은 한 달에 두 번 BRAIN 개입을 촉진하고 만족도 및 사용 편의성과 관련된 피드백을 제공합니다. 직원 각 실험장에는 행정/전무이사 1명, 활동직원 1명, CP 3명 등 6명의 직원이 참여하게 된다. 실험장은 4개소이므로 직원 24명이 참여하게 된다. 직원들은 BRAIN 교육 모듈을 수강하고 BRAIN 플랫폼을 최소 두 번 사용하며 만족도 및 사용 편의성과 관련된 피드백을 제공합니다. 다양성: 1단계에서와 마찬가지로 우리는 다양한 샘플을 사용하여 앱을 테스트하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
연구 설계 연구는 준실험적 사전-사후 설계, 즉 기준선 대 치료/사후 치료를 활용할 것입니다.
포함/제외 기준 포함 기준: PLWD, 65세 이상, 치매 진단(모든 유형), 영어 회화 가능. 가족/직원, 18세 이상이며 영어를 구사할 수 있습니다. (활동 내용/설문지는 영어로 진행됩니다.)
제외 기준 PLWD, 언어로 완전히 의사소통이 불가능한 경우, 심각한 시각 또는 청각 장애 및/또는 지난 3개월 동안 급속한 쇠퇴 징후(직원 보고서 기준); 가족/직원, 없음.
주요 결과 분석: 참여/영향, 삶의 질, 반응 행동/BPSD.
2차 결과: 인지, 우울증, 가족 구성원과 PLWD 간의 관계의 질.
다음 결과가 발견되면 BRAIN 플랫폼은 성공한 것으로 간주됩니다.
- 실험 그룹의 PLWD는 대조군보다 기준선부터 치료까지 긍정적인 참여/영향의 상당히 큰 증가 및/또는 부정적인 참여(MPES 및 EPWDS로 측정)의 훨씬 더 큰 감소를 경험했습니다. MPES 및 EPWDS 데이터를 분석하기 위해 양방향 혼합 설계 ANOVA가 사용되며, 대상 간 요인은 GROUP(대조군 대 실험)이고 대상 내 요인은 TIME(기준선 대 치료)입니다. 우리는 MPES 및 EPWDS 데이터에 대한 그룹 x 시간 상호 작용 효과를 감지할 것으로 예상합니다. 실험 그룹 참가자는 대조군에 비해 치료 시 긍정적인 형태의 참여/영향에서 훨씬 더 큰 증가를 나타내고 부정적인 형태의 참여/영향에서 훨씬 더 큰 감소를 나타냅니다. 참가자들. 120개의 샘플과 1단계의 건설적 참여(MPES 항목)에 대한 수단과 표준 편차를 사용하면 99%의 검정력을 갖게 됩니다(알파=0.05; 단측 테스트).
- 실험 그룹의 PLWD는 다음 중 하나 이상을 경험합니다: (a) 대조군에 비해 QoL이 크게 증가함, (b) 반응 행동이 크게 감소함, (c) 인지가 크게 감소함, (d) 우울증의 유의미한 감소 및/또는 (e) 가족 구성원과 PLWD 간의 관계가 유의미하게 개선되었습니다(QCRP 기준). GROUP의 개체 간 요인과 TIME의 개체 내 요인을 사용하는 양방향 혼합 설계 ANOVA도 사용됩니다. 우리는 이러한 영역(QoL, 반응 행동, 인지, 우울증 및/또는 관계) 중 적어도 하나에 대해 그룹 x 시간 상호 작용 효과를 감지할 것으로 예상합니다. 120개의 샘플을 사용하고 1단계의 DEMQOL 평균과 표준 편차를 사용하면 효과를 탐지할 수 있는 검정력이 90%가 됩니다(알파=0.05; 단측 테스트).
- PLWD와 직원은 앱에 대한 높은 만족도를 보고했으며, 이는 85%가 앱에 만족하는 것으로 정의됩니다. 이는 모든 참가자 유형에 대한 만족도 질문에 참가자가 "예"라고 대답한 평균 횟수(%)를 계산하여 결정됩니다.
- 직원과 가족 구성원은 BRAIN 교육 모듈을 수강한 후 지식 이전을 시연합니다. 이는 쌍을 이루는 표본 t-검정(훈련 전 퀴즈 대 훈련 후 퀴즈)을 수행하여 결정됩니다.
B. 연구 절차, 재료 및 잠재적 위험 측정 기준 데이터 수집 기간: PLWD: 인구 통계, 약물, 진단 및 치매 유형과 관련된 데이터는 차트 검토를 통해 수집됩니다. 다음 평가는 PLWD에 직접 시행됩니다: 간이 정신 상태 검사(MMSE; Folstein, et al., 1975), 치매 삶의 질 척도(DEMQOL; Smith et al., 2005) 및 노인 우울증 척도 약식(GDS-SF; Sheikh & Yesavage, 1986). 또한, 연구자는 자신의 배경, 관심사, 선호도를 알아보기 위해 PLWD 20가지 질문을 하게 됩니다. 연구자들은 신경정신과적 재고 요양원(NPI-NH; Cummings, 1997; Wood et al., 2001)을 구현하기 위해 LTC 시설 CP와 인터뷰할 예정입니다. FM 연구자는 각 FM을 인터뷰하여 인구 통계를 수집하고 5점 척도로 따뜻함 및/또는 갈등이나 비판의 부재를 측정하는 간병인-환자 관계의 질(QCPR) 측정을 구현합니다(Sprite et al, 2002). FM은 또한 사랑하는 사람의 배경, 관심사, 선호도 등에 대한 정보를 제공하기 위해 온라인 양식을 작성하라는 요청을 받습니다. 원하는 경우 전화 인터뷰를 통해 이 정보를 제공할 수 있습니다. PLWD 정보에 대한 정보는 개인의 배경, 관심사 및 선호도를 기반으로 자동으로 활동을 추천하는 데 사용됩니다. FM은 또한 BRAIN 교육 모듈과 관련된 사전 퀴즈를 풀 것입니다. 직원 연구원은 인구 통계를 수집하기 위해 각 직원을 인터뷰합니다. 또한 직원은 교육 모듈과 관련된 사전 퀴즈를 치를 것입니다.
4주간의 기본 데이터 수집 기간 동안 연구자들은 MPES 및 EPWDS를 사용하여 직원 주도의 표준 활동 중에 PLWD의 참여와 영향을 관찰합니다. 치료 프로그래밍에 대한 강력한 비교를 보장하기 위해 각 참가자는 각 측정값을 통해 최소 12회 관찰되므로 각 참여/영향 유형에 대한 평균을 계산할 수 있습니다. 직원들은 연구가 시작되기 전에 두 가지 측정 방법에 대해 광범위한 교육을 받게 됩니다. 연구 기간 동안 최소 85%의 평가자 간 신뢰도가 유지되고 감사됩니다.
개입 기간 데이터 수집 기간: 3개월의 개입 기간 동안 PLWD는 일주일에 3번 앱을 사용하도록 초대됩니다. 4명의 간호 보조원(NA)(각 실험 현장당 한 명)은 PLWD를 사용하여 20~30분 동안 지속되는 개별 활동 세션으로 개입을 구현합니다. 대부분의 활동 세션은 NA에 의해 구현됩니다. 그러나 각 PLWD에 대해 매월 두 번의 활동 세션은 PLWD의 가족 구성원에 의해 구현됩니다. (참고: 이전 연구에서 연구팀은 가족 구성원을 실험에 성공적으로 참여시켰으며 이 수준의 참여가 이번 실험에서 가능하다고 확신합니다.) 또한 LTC 직원은 BRAIN 플랫폼에 대한 피드백을 제공할 수 있도록 개입 세션 동안(시설의 PLWD와 함께) 최소 두 번 앱을 사용합니다. 참고: BRAIN 플랫폼을 사용하기 전에 NA, FM 및 직원은 BRAIN 교육 모듈을 수강하여 PLWD 활동을 성공적으로 촉진하는 방법과 BRAIN 플랫폼 자체를 사용하는 방법을 알 수 있습니다. 초기 활동 세션 동안 AI는 PLWD의 배경, 관심사 및 선호도를 기반으로 활동 콘텐츠를 자동으로 추천합니다. 그 후 AI는 이전에 구현된 활동 세션의 상대적 성공도 고려합니다.
각 활동 세션 동안 연구원은 MPES 및 EPWDS를 사용하여 PLWD를 관찰합니다. 각 활동 세션은 Home 앱을 통해 자동으로 비디오로 녹화되므로 관찰은 비디오를 통해 수행됩니다. (PLWD의 의학적 결정에 책임이 있는 사람으로부터 영상 동의를 얻습니다.) 세션 길이와 시간도 기록됩니다. 각 세션이 끝날 때마다 PLWD에 세 가지 만족도 질문이 제기됩니다. (1) 이 활동이 즐거우셨나요? (2) 언젠가 또 이런 활동을 해보고 싶나요? (3) 이 활동을 다른 사람들에게 추천하시겠습니까? BRAIN 활동을 촉진할 때마다 FM 및 LTC 직원에게 동일한 세 가지 만족도 질문이 제기됩니다.
치료 후 데이터 수집 기간: PLWD의 경우 개입 기간이 완료된 후 MMSE, DEMQOL, GDS-SF 및 NPI-NH가 다시 구현됩니다. 이를 통해 장기적인 효과가 나타나는지 조사할 수 있습니다. FM은 교육 모듈을 마친 후 교육 후 퀴즈를 풀고 QCPR을 다시 작성합니다. 직원들은 교육 후 퀴즈를 풀게 됩니다.
연구 유형
등록 (추정된)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
-
-
Massachusetts
-
Winchester, Massachusetts, 미국, 01890
- Hopeful Aging
-
-
참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 고령자
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 65세 이상, 치매 진단(모든 유형), 영어 회화 가능
제외 기준:
- 언어적으로 완전히 의사소통이 불가능하고, 심각한 시각 또는 청각 장애 및/또는 지난 3개월 동안 급격한 감소 징후가 있는 경우(직원 보고서에 근거)
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 치료
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 실험적, BRAIN 프로그래밍
실험그룹의 PLWD는 3개월 동안 주 2회 BRAIN 개입을 사용하도록 초대됩니다.
각 세션은 20~30분 정도 소요될 것으로 예상됩니다.
BRAIN 앱은 처음에 각 PLWD의 배경/관심사/선호도를 기반으로 각 PLWD의 활동을 권장하며, 이는 PLWD가 처음 연구에 등록할 때 수집됩니다.
초기 세션이 끝나면 BRAIN 앱은 AI를 사용하여 후속 세션에 대한 새로운 활동을 추천합니다.
이러한 권장 사항은 처음에 PLWD에 제공된 활동의 상대적인 성공 또는 실패에 대한 AI의 평가를 기반으로 합니다.
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BRAIN 앱은 AI를 사용하여 각 개인의 특정 관심분야/배경에 맞게 활동을 맞춤화하는 디지털 참여 플랫폼입니다.
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간섭 없음: 제어: 표준 프로그래밍/관리
컨트롤 그룹의 PLWD는 3개월 동안 표준 관리/프로그래밍에 참여합니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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메노라 파크 참여 규모(MPES)
기간: 기준선, 즉 1~4주차
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Menorah Park 참여 척도는 네 가지 유형의 참여를 측정합니다.
건설적 참여, 수동적 참여, 기타 참여, 비참여.
또한 즐거움을 측정합니다.
각 유형의 참여 항목에 대한 점수는 0에서 2까지이며 점수가 높을수록 건설적 참여, 수동적 참여 및 즐거움에 대한 더 나은 결과를 나타냅니다.
점수가 높을수록 주의가 산만하고 참여하지 않는 경우 더 나쁜 결과를 나타냅니다.
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기준선, 즉 1~4주차
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메노라 파크 참여 규모(MPES)
기간: 개입 기간, 즉 5~16주
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Menorah Park 참여 척도는 네 가지 유형의 참여를 측정합니다.
건설적 참여, 수동적 참여, 기타 참여, 비참여.
또한 즐거움을 측정합니다.
각 유형의 참여 항목에 대한 점수는 0에서 2까지이며 점수가 높을수록 건설적 참여, 수동적 참여 및 즐거움에 대한 더 나은 결과를 나타냅니다.
점수가 높을수록 주의가 산만하고 참여하지 않는 경우 더 나쁜 결과를 나타냅니다.
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개입 기간, 즉 5~16주
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치매 척도를 가진 사람을 위한 참여(EPWDS)
기간: 기준선, 즉 1~4주차
|
이 척도는 정서적, 시각적, 언어적, 행동적, 사회적이라는 5가지 영역의 참여를 측정합니다.
점수 범위는 0부터 36까지이며 점수가 높을수록 더 나은 결과를 나타냅니다.
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기준선, 즉 1~4주차
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치매 척도를 가진 사람을 위한 참여(EPWDS)
기간: 기준선, 즉 5~16주차
|
이 척도는 정서적, 시각적, 언어적, 행동적, 사회적이라는 5가지 영역의 참여를 측정합니다.
점수 범위는 0부터 36까지이며 점수가 높을수록 더 나은 결과를 나타냅니다.
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기준선, 즉 5~16주차
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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치매 관련 삶의 질(DEMQOL)
기간: 기준선, 즉 1~4주차
|
DEMQOL은 삶의 질을 측정하는 지표로 총 28개 항목으로 구성되어 있습니다.
점수 범위는 0부터 112까지입니다.
점수가 높을수록 더 나은 결과를 나타냅니다.
|
기준선, 즉 1~4주차
|
치매 관련 삶의 질(DEMQOL)
기간: 개입 후, 즉 17~18주차
|
DEMQOL은 삶의 질을 측정하는 지표로 총 28개 항목으로 구성되어 있습니다.
점수 범위는 0부터 112까지입니다.
점수가 높을수록 더 나은 결과를 나타냅니다.
|
개입 후, 즉 17~18주차
|
신경정신과 목록-요양원(NPI-NH)
기간: 기준선, 즉 1~4주차
|
NPI-NH는 심각도와 빈도를 포함해 12가지 유형의 신경정신병적 증상을 측정합니다.
F x S의 총점 범위는 0~120입니다.
점수가 낮을수록 더 나은 결과를 나타냅니다.
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기준선, 즉 1~4주차
|
신경정신과 목록-요양원(NPI-NH)
기간: 개입 후, 즉 17~18주차
|
NPI-NH는 심각도와 빈도를 포함해 12가지 유형의 신경정신병적 증상을 측정합니다.
F x S의 총점 범위는 0~120입니다.
점수가 낮을수록 더 나은 결과를 나타냅니다.
|
개입 후, 즉 17~18주차
|
간병인-환자 관계의 질(QCPR)
기간: 기준선, 즉 1~4주차
|
이 14개 항목 척도는 따뜻함 및/또는 갈등이나 비판의 부재를 5점 척도로 측정합니다. 점수 범위는 0~56점이며 점수가 높을수록 더 나은 결과를 나타냅니다.
|
기준선, 즉 1~4주차
|
간병인-환자 관계의 질(QCPR)
기간: 개입 후, 즉 17~18주차
|
이 14개 항목 척도는 따뜻함 및/또는 갈등이나 비판의 부재를 5점 척도로 측정합니다. 점수 범위는 0~56점이며 점수가 높을수록 더 나은 결과를 나타냅니다.
|
개입 후, 즉 17~18주차
|
간이 정신 상태 검사(MMSE) 간이 정신 상태 검사(MMSE)간단한 정신 상태 검사(MMSE)
기간: 기준선, 즉 1~4주차
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MMSE는 인지를 측정합니다.
가능한 점수 범위는 0에서 30까지이며, 점수가 높을수록 더 나은 결과를 나타냅니다.
치매의 일반적인 기준점은 23 이하입니다.
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기준선, 즉 1~4주차
|
간이 정신 상태 검사(MMSE) 간이 정신 상태 검사(MMSE)간단한 정신 상태 검사(MMSE)
기간: 개입 후, 즉 17~18주차
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MMSE는 인지를 측정합니다.
가능한 점수 범위는 0에서 30까지이며, 점수가 높을수록 더 나은 결과를 나타냅니다.
치매의 일반적인 기준점은 23 이하입니다.
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개입 후, 즉 17~18주차
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공동 작업자 및 조사자
스폰서
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
추가 관련 MeSH 약관
기타 연구 ID 번호
- 2R44AG071105-03 (미국 NIH 보조금/계약)
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
IPD 계획 설명
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
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브레인 앱에 대한 임상 시험
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