Neurale mechanismen van muziekinterventie Chronische armhemiparese na een beroerte: een EEG-onderzoek met één casus

Rekrutering Een behandelend arts van de samenwerkende gezondheidszorg Trust zal de patiënten informeren over het onderzoek en vragen of ze geïnteresseerd zijn. Indien dit het geval is, zullen zij hen het deelnemersinformatieblad verstrekken en vragen of de hoofdonderzoeker (CI) contact met hen kan opnemen. Hierna zal de CI contact opnemen met de patiënt en de toestemming regelen.

Eenmaal gerekruteerd, zal een beoordelaar de deelnemers bij hen thuis bezoeken om de Action Research Arm Test (ARAT), de Nine-hole-peg-test (9HPT) en de Stroke Specific Quality of Life Questionnaire (SSQoL) basisbeoordeling uit te voeren.

Na de nulmeting neemt het CI contact op met de deelnemers om de pre-interventiebeoordelingen en de 15 sessies gedurende drie weken te plannen. De CI plant alle beoordelings- en EEG-laboratoriumbezoeken met de deelnemers en Dr. Maidhof.

Muziekinterventieapparatuur voor de levering van muziekinterventie wordt bij de deelnemers thuis gebracht en bestaat uit: Ongestemde percussie, iPad, gitaar.

De iPad en percussie vergemakkelijken elk type hand-, vinger- en armbeweging en alle bewegingssequenties die nodig zijn om activiteiten van het dagelijks leven uit te voeren. Oefeningen zullen vorderen om een ​​groter bereik en frequentie van bewegingen en complexiteit (aantal instrumenten of schermdoelen dat in een reeks wordt geraakt) mogelijk te maken zonder de kwaliteit in gevaar te brengen (d.w.z. het vermijden van de introductie van compenserende bewegingen).

Muziekinterventietraining en supervisie De PI zal de muziektherapeut trainen in het muziekinterventieprotocol en instrueren hoe deelnemers in de eerste sessie moeten worden beoordeeld om de startoefening vast te stellen. Hij zal gedurende de gehele behandelingsperiode supervisie geven.

Betrouwbaarheid van de behandeling De deelnemers krijgen voorafgaand aan de eerste verzameling van basisgegevens een vragenlijst om eventuele andere interventies, bijvoorbeeld farmacologische, vast te leggen die zij mogelijk gebruiken of als gevolg daarvan gebruiken. De deelnemers wordt ook gevraagd om tijdens elke fase van het onderzoek een logboek bij te houden van de activiteiten. Dit is om ervoor te zorgen dat eventuele veranderingen die optreden kunnen worden geanalyseerd in relatie tot andere activiteiten en interventies, en dat behandelingsgerelateerde veranderingen robuuster kunnen worden onderzocht. De muziektherapeut die de interventie uitvoert, houdt een logboek bij van de inhoud van elke sessie, waarbij hij noteert welke oefeningen zijn voltooid, de duur, de pauzes en eventuele aanpassingen van de oefeningen, zoals tempo-aanpassing, ruimtelijke opstelling van apparatuur.

Verzameling van EEG-gegevens

EEG wordt gemeten op een dag vóór aanvang van de interventie en nadat deze is gestopt. Bij aankomst wordt de deelnemers gevraagd een korte vragenlijst in te vullen over handigheid, cafeïneconsumptie gedurende de afgelopen 24 uur en andere diagnoses die relevant zijn voor de EEG-opname. Nadat de hoofdomvang van de deelnemer is gemeten, wordt de EEG-dop (R-net, Brainproducts, Duitsland, GmbH) voorbereid en aangebracht, wat ongeveer 5-15 minuten zal duren. Nadat een goede signaalkwaliteit is gewaarborgd, worden de verschillende onderdelen van het onderzoek aan de deelnemer uitgelegd. Deze bestaan ​​uit:

1. een opname in rusttoestand, waarbij de deelnemer wordt gevraagd om gedurende 5-10 minuten in een ontspannen houding te zitten met de ogen gesloten.
2. een tiktaak waarbij de deelnemer wordt gevraagd om elke 3-5 seconden eenvoudige bewegingen in eigen tempo uit te voeren op een gedempte drumpad en pianotoetsenbord, waarbij de volgende bewegingen ongeveer 100 keer worden uitgevoerd: a) tikken met de wijsvinger en b) het uitvoeren van bilaterale grove bewegingen met de hele arm. De duur van deze taak bedraagt ​​ongeveer 30 minuten, inclusief pauzes indien nodig. Tijdens de tiktaken dragen de deelnemers oordopjes/ruisonderdrukkende hoofdtelefoons om eventuele auditieve feedback van hun tikbewegingen te blokkeren. Ongeveer 3 seconden na de laatste tik verschijnt er een groene cirkel in het midden van het scherm, wat aangeeft dat ze de volgende tik kunnen uitvoeren. Na elke tik wordt de cirkel rood, wat aangeeft dat deelnemers moeten wachten met hun volgende tik. De deelnemer wordt geïnstrueerd om naar de cirkel in het midden van het scherm te kijken en overmatige oogbewegingen te vermijden, vooral kort voor en na elke tik.
3. een werkgeheugentaak, waarbij een van de vijf letters herhaaldelijk op een computerscherm voor de deelnemer wordt gepresenteerd. De letter is ofwel de zeldzame doelstimulus, of een van de vier frequente niet-doelstimuli. De deelnemer wordt gevraagd met zijn niet-aangedane hand op een knop te drukken wanneer een doelstimulus wordt waargenomen. Er zijn 200 proeven, verdeeld in vijf blokken. De doelstimulus zal willekeurig 40 keer verschijnen, en frequente niet-doelstimuli 160 keer. Inclusief door de deelnemer gecontroleerde pauzes tussen de blokken duurt dit 5-8 minuten. Nadat we er zeker van zijn dat de deelnemers de procedure hebben begrepen en geen verdere vragen hebben, begint de opname. De deelnemer wordt gevolgd door de EEG-ingenieur in een observatiecabine met een videocamera, en de deelnemer kan op elk moment aangeven of hij een pauze, drankje of iets anders nodig heeft. De onderzoekers zorgen ervoor dat de deelnemer zich tijdens de meting op zijn gemak voelt in een vriendelijke en gastvrije sfeer.

Primaire data-analyse EEG-data-analyse Omdat dit een serie van één geval is, kunnen alleen beschrijvende statistieken en datavisualisatie (bijv. staafdiagrammen en boxplots) zullen worden gebruikt om veranderingen in de armfunctie en EEG-metingen vóór en na de behandeling te beschrijven.

Met betrekking tot EEG-metingen zullen de gemiddelde frontale alfa-asymmetrie (FAA) en de standaarddeviatie ervan worden berekend volgens gepubliceerde richtlijnen. Nadat een stroombrondichtheidstransformatie is toegepast, zullen artefactvrije 1s-epochs van EEG-gegevens een Hanning-venster krijgen en worden onderworpen aan een snelle Fourier-transformatie. Het alfavermogen voor elk tijdperk zal worden berekend als de bandwaardesom (8-13 Hz) en de alfa-asymmetriescores zullen worden berekend door de verschillen te nemen tussen de natuurlijk-log getransformeerde vermogenswaarden van frontale elektroden F4 en F3. De gemiddelde FAA en de standaardafwijking ervan van de basislijnopname zullen beschrijvend worden vergeleken met de opname na de behandeling (visueel en in procentuele relatieve verandering).

Analyse van sensorimotorische corticale activiteit tijdens vinger- en handtaptaken in eigen tempo, zoals geïndexeerd door gebeurtenisgerelateerd oscillerend vermogen in alfa- (8-12 Hz) en bèta- (18-22 Hz) frequentiebanden, evenals de samenhang tussen hersengebieden , zal de procedures volgen zoals beschreven in gepubliceerd onderzoek. Artefactvrije banddoorlaatgefilterde (en kwadratische) gegevens in de alfa- en bètafrequentiebanden worden gesegmenteerd in tijdperken van 4 seconden met 2 seconden vóór en 2 seconden na elke tik, met een basislijn variërend van 1,5 seconde tot 1 seconde vóór de tik. Er zullen drie ruimtelijke clusters worden gebruikt om de signaal-ruisverhouding te vergroten: centraal (elektroden Fz, Fcz en Cz), ipsilesional en contralesional. In het geval van rechtszijdige motorische tekorten zou het ipsilesionale cluster de elektroden C3, F3 en Fc3 omvatten, en het contralaesionale cluster zou de elektroden C4, F4 en Fc4 omvatten (omgekeerd voor linkszijdige motorische tekorten). Het gemiddelde alfa- en bètavermogen tijdens de taptaken vóór en na de interventie en de standaardafwijkingen worden uitgezet en eventuele veranderingen in het gemiddelde vermogen worden berekend als procentuele relatieve verandering.

De P300-component van het gebeurtenisgerelateerde potentieel zal worden geanalyseerd volgens gevestigde routines in de literatuur. Na het opschonen van artefacten op basis van onafhankelijke componentanalyse en banddoorlaatfiltering (0,1-25 Hz), worden de gegevens gesegmenteerd in tijdperken van 1 seconde met een basislijn variërend van 200 ms tot 0 ms vóór het begin van de stimulus. Artefactvrije onderzoeken van doel- en niet-doelstimuli met correcte gedragsreacties zullen op basislijn worden gecorrigeerd en gemiddeld. Om eventuele verschillen vóór de post te beoordelen, worden gemiddelde ERP's uitgezet. Bovendien zijn er pre-post verschillen in gemiddelde amplitude van de P300-component, gemeten aan elektrode Pz in een tijdvenster van ca. 300 ms (gecentreerd rond de piekamplitude) wordt uitgedrukt in procentuele relatieve verandering.

Secundaire gegevensanalyse Actie Onderzoeksarmtestgegevens worden gepresenteerd in een boxplot, met scores in de categorieën Grijpen, Greep, Pinch en Gross op de vier tijdstippen voor gegevensverzameling. De scores vóór/na de interventieperiode in elke categorie worden in een grafiek weergegeven. Middelen voor metingen vóór de interventie en na de interventie zullen worden vergeleken met metingen van gegevens vanaf de basislijn. Afwijkingen ten opzichte van de basislijn zullen worden getest door middel van t-toetsen.

Ethische en regelgevende overwegingen Beoordeling en beheer van risico's

Hieronder vindt u een lijst met geïdentificeerde ethische risico’s en hoe deze tijdens het onderzoek zullen worden beheerd:

• Capaciteit: De deelnemers hebben de mogelijkheid om in te stemmen wanneer ze worden gescreend door CCS NHS Trust. Het personeel zal op de hoogte zijn van eventuele capaciteitsproblemen voor een potentiële deelnemer, omdat zij hen revalidatie na een beroerte hebben gegeven. Gedurende het gehele onderzoek zal de capaciteit worden gemonitord. Indien wordt geoordeeld dat de deelnemer tijdens het onderzoek capaciteit verliest, wordt hij uit het onderzoek teruggetrokken.
• Terugtrekking: Ongeacht het stadium hebben deelnemers het recht om zich op elk moment tijdens het onderzoek terug te trekken, zonder dat hun gezondheidszorg of rechten hierdoor worden aangetast. U kunt hiervoor contact opnemen met een lid van het onderzoeksteam. Deelnemers hebben het recht om (een deel van) het onderzoek te weigeren.
• Lees-/schrijfstoornis: Personen die functioneel niet kunnen lezen of een visuele beperking hebben, kunnen aan het onderzoek deelnemen. Onderzoekers zullen elk onderdeel van het informatieblad en het toestemmingsformulier aan de potentiële deelnemer beschrijven. In deze gevallen wordt de toestemming mondeling verkregen en medeondertekend door een derde partij (bijv. echtgenoot of verzorger).
• Video: De deelnemer wordt op video opgenomen terwijl hij een EEG ondergaat met behulp van een universitair apparaat. Videogegevens worden met een wachtwoord beveiligd, gecodeerd en opgeslagen op de Anglia Ruskin OneDrive. Als de deelnemer toestemming heeft gegeven, wordt de video gebruikt voor publicatie of andere output.
• De deelnemers krijgen de mogelijkheid om gefilmd te worden tijdens sessies bij hen thuis, terwijl ze de muziekoefeningen voltooien. Dit is zodat de onderzoekers beter kunnen volgen hoe ze de bewegingen uitvoeren en de oefeningen kunnen verfijnen, en zodat ze het onderzoek kunnen verspreiden.
• Vergoeding: De deelnemers hebben recht op vergoeding van reiskosten naar het EEG-lab van het muziektherapiecentrum. Er zullen twee laboratoriumbezoeken plaatsvinden.
• Incidentele EEG-bevindingen: De EEG-apparatuur en het onderzoeksteam zijn niet gecertificeerd voor medische diagnoses, maar tijdens routinematige kwaliteitscontroles van EEG-gegevens kunnen ze verdachte grafo-elementen detecteren die mogelijk verder onderzoek vereisen. In een dergelijk geval wordt de huisarts geïnformeerd (indien toestemming is gegeven).
• Deelnemers wordt tijdens het onderzoek niet gevraagd om persoonlijk identificeerbare gegevens te verstrekken, behalve voor toestemmingsdoeleinden en voor contactdoeleinden, en deze gegevens worden gescheiden gehouden van videogegevens. Onderzoeksgegevens worden gepseudonimiseerd en dus niet direct identificeerbaar. Alle gegevens worden gedurende de duur van het onderzoek veilig opgeslagen (beveiligd met een wachtwoord) op universitaire servers. Omdat het onderzoek binnen de gemeenschap plaatsvindt, kunnen gegevens tijdelijk elders worden opgeslagen; bijvoorbeeld in een navigatiesysteem om de woning van de deelnemer te vinden. Alle gegevens worden gecodeerd, ongeacht de opslaglocatie, en verwijderd zodra ze naar de servers van de universiteit worden overgebracht.
• Geanonimiseerde gegevens worden opgeslagen op de Anglia Ruskin University OneDrive-server, die voldoet aan de AVG, en is alleen toegankelijk voor geautoriseerde leden van het onderzoeksteam.