Utvikle en ny EEG-metode for tidlig diagnose av demens

Deltakerrekruttering

15 personer med tidlig AD vil bli rekruttert fra Sheffield Teaching Hospital og Sheffield Health and Social Care NHS Trusts minneklinikker. STH-klinikken er nevrologisk ledet og ser pasienter i arbeidsfør alder (<65 år) mens SHSC-klinikken ser en eldre (>65 år) befolkning. Over 1300 nye vurderinger gjennomføres hvert år. Omtrent 65-70 % får diagnosen demens.

Etterforskere vil velge pasienter med typiske nevropsykologiske profiler av AD. Alle pasienter vil tidligere ha blitt rekruttert til Virtual Physiological Human: Dementia Research aktivert av IT. VPH-DARE@IT rekrutterer 30-40 deltakere i hver av de tre følgende gruppene (mild AD, MCI og normale kontroller), og dermed vil våre deltakere bli trukket fra denne gruppen og alle vil ha eksisterende høyoppløselig 3D-struktur og volumetrisk vurdering pluss fMRI-skanninger i hviletilstand. Disse fMRI-dataene i hviletilstand vil bli analysert for å undersøke DMN, slik at vi direkte kan sammenligne mål på hjerneforbindelse mellom EEG og fMRI og kontrastere den diskriminerende evnen til de to metodene.

10 friske kontroller vil bli alderstilpasset og rekruttert enten fra nevrologiske klinikker eller være ektefeller til studiedeltakere. Etterforskerne vil bestrebe seg på å rekruttere normale kontroller som har gjennomgått fMRI som en del av den akademiske nevroradiologiavdelingens kontrollpopulasjon for VPH-DARE@IT og andre studier.

Personer med AD og 10 friske kontroller vil ha et gjentatt EEG for å vurdere reproduserbarheten og robustheten til EEG-tiltakene.

EEG tolereres normalt meget godt og har som nevnt i bakgrunnen blitt brukt hos mange personer med demens. Klinisk nevrofysiologisk avdeling har stor erfaring med å utføre EEG i alle pasientpopulasjoner fra nyfødte til svært eldre.

Samtykke Deltakere vil bli identifisert av klinikerne som jobber i hukommelsesklinikken eller gjennom plakater i hukommelsesklinikken og på andre universitetssteder for å tiltrekke seg normale frivillige. Et deltakelsesinformasjonsark (PIS) vil bli gitt til dem enten direkte eller via post. Deltakerne vil ha tilstrekkelig tid til å lese PIS og kunne stille spørsmål. PIS vil informere deltakeren om fordelene og potensielle risikoene ved å delta i denne studien. De vil bli gjort oppmerksomme på muligheten for at tilfeldige endringer sjelden oppdages. Hvis dette blir sett, vil de bli informert og vi vil arrangere passende administrasjon. Personen vil få samtykke når de kommer inn for EEG-opptakene. Etterforskerne vil forklare alle deltakerne at de vil kunne forlate studien når som helst, inkludert under EEG-registreringen, og i de som vi planlegger å gjenta EEG, kan de avslå den andre testen. Klinisk avdeling for nevrofysiologi har erfaring med å utføre EEG i alle aldre inkludert de med demens og kognitiv svikt. Den demenssykes omsorgsperson eller familiemedlem kan komme til avdelingen og være på rommet hele tiden EEG-registreringen foregår.

Metodikk EEG-datafangst

• Deltakerne vil delta på avdeling for klinisk nevrofysiologi og et medlem av forskerteamet vil ta samtykke. To erfarne EEG-teknikere vil plassere elektrodene og forklare fremgangsmåten. Vi vil registrere hviletilstand EEG. Deltakerne får beskjed om å ligge stille med lukkede øyne. Det vil bli forklart at selv om øynene deres er lukket, må de forbli våkne. Deltakerne vil bli kontinuerlig overvåket og hvis de blir døsige vil de bli stimulert på nytt og tidspunktet for døsighet vil bli registrert. Denne instruksjonen og overvåkingen er den samme som den som ble brukt i tidligere EEG- og fMRI-studier som ser på hviletilstandsparadigmer.
• Det 10-10 internasjonale systemet for elektrodeplassering vil bli brukt for EEG-opptak i hodebunnen med en flerkanals forsterker med høy samplingsfrekvens (2 KHz). Dette vil gi standard 10/20 elektrodeposisjoner (F3, F4, F7, F8, C3, C4, Fz, Cz, T3, T4, T5, T6, P3, P4, O1, O2 og Oz-elektroder) som opprinnelig vil være brukes til å oppdage de mer betydningsfulle spatiotemporale målingene/fenomenene, samtidig som de tilbyr muligheten til å utdype den romlige og frekvensoppløsningen av funnene våre på et senere tidspunkt. Periokulære EOG-elektrodedata vil også bli registrert for å oppdage øyebevegelserelatert saktebølgeaktivitet. Etterforskere vil derfor kunne unngå falske estimater av langsom bølgeaktivitet i de fremre EEG-regionene.
• Artefaktfrie epoker innenfor passende tilstand (våken uten oppgave øyne lukket) vil bli valgt og eksportert for videre kvantitativ EEG-analyse.
• De eksporterte dataene vil bli lagret på en ekstern kryptert stasjon.
• Alle analysene vil bli utført på skreddersydd intern programvare på en høyteknologisk datamaskin som er plassert innenfor sikre kontorer innelåst på Dr Sarrigannis sitt kontor som ligger i avdelingen for klinisk nevrofysiologi.

EEG-dataanalyser • Feilreduksjonsratio-kausalitetsmetoden vil bli brukt for å beregne nivåer av synkronisering. Standard EEG 10-20 elektrodene, inkludert alle mulige sammenhengende elektrodekombinasjoner i par på to (f.eks. høyre frontosentrale versus parietoccipital) vil bli brukt i vår pilotutforskning for å vurdere 95 % konfidensintervallnivåer for synkronisering og avgjøre om de tillater robust separasjon mellom friske frivillige og pasienter med Alzheimers sykdom.

Andre data

• Kvalitativ datainnsamling: Etterforskerne vil samle inn spørreskjemaer om toleransen ved å gjennomgå EEG-undersøkelse (finn vedlagte spørreskjema).

Etiske vurderinger Moderne nevro-avbildning ved bruk av MR er svært sensitiv og kan oppdage tilfeldige funn. Våre nye EEG-analyser har også potensial til å oppdage tilfeldige funn. Det er velkjent at pigger under et interiktalt EEG har begrenset klinisk betydning. Imidlertid ses de oftere hos personer som har et ansvar, eller senket terskel, for epilepsi. Hvis det oppstår bekymring for EEG-funnene, vil deltakeren bli vurdert av Dr. Blackburn og om nødvendig henvist til en annen nevrologisk kollega. Eventuelle tilfeldige funn oppdaget av MR vil bli henvist til en NHS-nevrolog gjennom VPH-DARE@IT-prosjektets forskere. Pasientinformasjonsarket og samtykket vil gjøre deltakerne oppmerksomme på disse risikoene før de deltar i studien.

Statistikk Dette pilotprosjektet vil utforske EEG-data for å undersøke frekvens- og tidsdomenemålinger som vil være mest passende for klinisk bruk. Etterforskerne vet ikke om dette vil innebære lineær eller ikke-lineær interaksjon, og vi kan derfor ikke avgjøre hvilken som er den mest hensiktsmessige statistiske testen. Analysen av lignende EEG-datasett ved bruk av parametriske metoder har utforsket dette mer detaljert.

Effektberegninger Siden dette er en proof-of-concept, pilotstudie for å undersøke robustheten til en ny metodikk, er det upassende å gjennomføre en formell effektberegning. Våre første funn vil avgjøre om EEG-analysene våre oppdager funksjonelle tilkoblingskorrelater av synkroniseringen av fremre og bakre nettverk identifisert av fMRI BOLD-signal under skanning i hviletilstand. Etterforskere vil også undersøke om våre data er sammenlignbare med tidligere publiserte kvantitative EEG på personer med AD. Etterforskere vil utforske hvilke tiltak fra våre data som kan diskriminere personer med Alzheimers sykdom fra friske kontroller. Disse første resultatene vil gi oss sannsynlige effektstørrelser og tillate oss å utføre mer nøyaktige effektberegninger enn det som er mulig for øyeblikket. Dette vil bli brukt til å bestemme utvalgsstørrelsen til en større studie av personer med demens.