Ontwikkeling van een nieuwe EEG-methode voor de vroege diagnose van dementie

Werving van deelnemers

Er zullen 15 mensen met vroege AD worden gerekruteerd uit de geheugenklinieken van het Sheffield Teaching Hospital en de Sheffield Health and Social Care NHS Trusts. De STH-kliniek wordt geleid door neurologie en behandelt patiënten in de werkende leeftijd (<65 jaar), terwijl de SHSC-kliniek een oudere (>65 jaar) populatie behandelt. Jaarlijks worden ruim 1300 nieuwe beoordelingen uitgevoerd. Bij ongeveer 65-70% wordt dementie vastgesteld.

Onderzoekers zullen patiënten kiezen met typische neuropsychologische profielen van AD. Alle patiënten zullen eerder zijn gerekruteerd voor het Virtual Physiological Human: Dementia Research, mogelijk gemaakt door IT. VPH-DARE@IT rekruteert 30-40 deelnemers in elk van de drie volgende groepen (milde AD, MCI en normale controles) en dus zullen onze deelnemers uit deze groep worden getrokken en zullen ze allemaal beschikken over reeds bestaande 3D structurele en volumetrische beoordeling plus fMRI-scans in rusttoestand. Deze fMRI-gegevens in rusttoestand zullen worden geanalyseerd om het DMN te onderzoeken, waardoor we metingen van hersenconnectiviteit tussen EEG en fMRI rechtstreeks kunnen vergelijken en het discriminerende vermogen van de twee methodologieën kunnen vergelijken.

Tien gezonde controlepersonen zullen qua leeftijd op elkaar zijn afgestemd en worden gerekruteerd uit neurologische klinieken of echtgenoten van studiedeelnemers. De onderzoekers zullen proberen normale controles te rekruteren die fMRI hebben ondergaan als onderdeel van de controlepopulatie van de academische neuroradiologieafdelingen voor VPH-DARE@IT en andere onderzoeken.

Mensen met AD en tien gezonde controles zullen een herhaald EEG ondergaan om de reproduceerbaarheid en robuustheid van de EEG-metingen te beoordelen.

EEG wordt normaal gesproken zeer goed verdragen en wordt, zoals op de achtergrond vermeld, bij veel mensen met dementie gebruikt. De afdeling Klinische Neurofysiologie heeft veel ervaring met het uitvoeren van EEG bij alle patiëntenpopulaties, van pasgeborenen tot hoogbejaarden.

Toestemmingsdeelnemers worden geïdentificeerd door de artsen die in de geheugenkliniek werken of via posters in de geheugenkliniek en op andere universitaire locaties om normale vrijwilligers aan te trekken. Zij krijgen rechtstreeks of per post een Participatie Informatieblad (PIS) toegestuurd. Deelnemers krijgen voldoende tijd om de PIS te lezen en vragen te stellen. De PIS zal de deelnemer informeren over de voordelen en potentiële risico's die gepaard gaan met deelname aan dit onderzoek. Ze worden bewust gemaakt van de mogelijkheid dat incidentele veranderingen zelden worden opgemerkt. Als dit wordt opgemerkt, worden zij geïnformeerd en regelen wij passend beheer. De persoon krijgt toestemming als hij of zij binnenkomt voor de EEG-opnamen. Onderzoekers zullen aan alle deelnemers uitleggen dat ze het onderzoek op elk moment kunnen verlaten, ook tijdens de EEG-opname, en bij degenen bij wie we van plan zijn het EEG te herhalen, kunnen ze de tweede test weigeren. De Klinische Afdeling Neurofysiologie heeft ervaring met het uitvoeren van EEG in alle leeftijden, inclusief mensen met dementie en cognitieve stoornissen. De mantelzorger of familielid van de persoon met dementie kan naar de afdeling komen en gedurende de gehele tijd dat de EEG-opname plaatsvindt op de kamer blijven.

Methodologie Vastleggen van EEG-gegevens

• Deelnemers gaan naar de afdeling klinische neurofysiologie en een lid van het onderzoeksteam zal toestemming vragen. Twee ervaren EEG-technici plaatsen de elektroden en leggen de procedure uit. We zullen een EEG in rusttoestand opnemen. Deelnemers wordt verteld stil te liggen met gesloten ogen. Er zal worden uitgelegd dat hoewel hun ogen gesloten zijn, ze wakker moeten blijven. Deelnemers worden continu gemonitord en als ze slaperig worden, worden ze opnieuw gestimuleerd en wordt het tijdstip van slaperigheid geregistreerd. Deze instructie en monitoring zijn dezelfde als die gebruikt in eerdere EEG- en fMRI-onderzoeken naar paradigma's in rusttoestand.
• Het 10-10 internationale systeem voor plaatsing van elektroden zal worden gebruikt voor EEG-opnamen op de hoofdhuid met een meerkanaals versterker met hoge bemonsteringssnelheid (2 KHz). Dit levert standaard 10/20 elektrodeposities op (F3, F4, F7, F8, C3, C4, Fz, Cz, T3, T4, T5, T6, P3, P4, O1, O2 en Oz-elektroden), die aanvankelijk gebruikt om de meer significante spatiotemporele metingen/fenomenen te detecteren, terwijl het de mogelijkheid biedt om in een later stadium de ruimtelijke en frequentieresolutie van onze bevindingen uit te werken. Peri-oculaire EOG-elektrodegegevens zullen ook worden geregistreerd om oogbewegingsgerelateerde langzame golfactiviteit te detecteren. Onderzoekers zullen daarom valse schattingen van langzame golfactiviteit in de voorste EEG-gebieden kunnen vermijden.
• Artefactvrije tijdperken binnen geschikte (wakkere, geen taak, ogen gesloten toestand) zullen worden geselecteerd en geëxporteerd voor verdere kwantitatieve EEG-analyse.
• De geëxporteerde gegevens worden opgeslagen op een externe gecodeerde schijf.
• Alle analyses zullen worden uitgevoerd met op maat gemaakte interne software op een hightech computer die zich bevindt in beveiligde kantoren die zijn afgesloten in het kantoor van Dr. Sarrigannis op de afdeling klinische neurofysiologie.

EEG Data-analyses • De foutreductie-causaliteitsmethode zal worden gebruikt om de synchronisatieniveaus te berekenen. De standaard EEG 10-20-elektroden, inclusief alle mogelijke aaneengesloten elektrodecombinaties in paren van twee (bijv. rechts frontocentraal versus parietoccipitaal) zullen worden gebruikt in onze pilotverkenning om de 95% betrouwbaarheidsintervalniveaus van synchronisatie te beoordelen en te bepalen of deze een robuuste scheiding tussen gezonde vrijwilligers en patiënten met de ziekte van Alzheimer mogelijk maken.

Andere gegevens

• Kwalitatieve gegevensverzameling: Onderzoekers zullen vragenlijsten verzamelen over de verdraagbaarheid van het ondergaan van EEG-onderzoek (zie bijgevoegde vragenlijst).

Ethische overweging Moderne neuroimaging met behulp van MRI is zeer gevoelig en kan nevenbevindingen detecteren. Onze nieuwe EEG-analyses hebben ook het potentieel om nevenbevindingen te detecteren. Het is bekend dat pieken tijdens een interictaal EEG een beperkte klinische betekenis hebben. Ze worden echter vaker gezien bij mensen die vatbaar zijn voor epilepsie, of een verlaagde drempel hebben. Als er enige zorg wordt geuit over de EEG-bevindingen, wordt de deelnemer beoordeeld door Dr. Blackburn en indien nodig doorverwezen naar een andere neurologische collega. Eventuele nevenbevindingen die door MRI worden gedetecteerd, worden via de onderzoekers van het VPH-DARE@IT-project doorverwezen naar een NHS-neuroloog. Het patiënteninformatieblad en de toestemming zullen de deelnemers bewust maken van deze risico's voordat zij aan het onderzoek deelnemen.

Statistieken Dit proefproject zal EEG-gegevens onderzoeken om de frequentie- en tijddomeinmeting te onderzoeken die het meest geschikt zou zijn voor klinisch gebruik. Onderzoekers weten niet of dit lineaire of niet-lineaire interactie met zich meebrengt en daarom kunnen we niet bepalen wat de meest geschikte statistische test is. De analyse van vergelijkbare EEG-datasets met behulp van parametrische methoden heeft dit in meer detail onderzocht.

Machtsberekeningen Omdat dit een proof-of-concept pilotstudie is om de robuustheid van een nieuwe methodologie te onderzoeken, is het ongepast om een ​​formele machtsberekening uit te voeren. Onze eerste bevindingen zullen bepalen of onze EEG-analyses functionele connectiviteitscorrelaties detecteren van de synchronisatie van anterieure en posterieure netwerken geïdentificeerd door het fMRI BOLD-signaal tijdens het scannen van de rusttoestand. Onderzoekers zullen ook onderzoeken of onze gegevens vergelijkbaar zijn met eerder gepubliceerde kwantitatieve EEG van mensen met AD. Onderzoekers zullen onderzoeken welke maatregelen uit onze gegevens mensen met de ziekte van Alzheimer kunnen onderscheiden van gezonde controles. Deze eerste resultaten zullen ons waarschijnlijke effectgroottes opleveren en ons in staat stellen nauwkeurigere machtsberekeningen uit te voeren dan momenteel mogelijk zijn. Dit zal worden gebruikt om de steekproefomvang van een groter onderzoek onder mensen met dementie te bepalen.