DigitalEPI — prospektywne badanie pilotażowe

Tło:

Zaawansowana kontrola pacjentów z padaczką, zwłaszcza w przypadkach niejasnych lub lekoopornych, obejmuje kilkudniowy pobyt w szpitalu w wyspecjalizowanych ośrodkach w celu długoterminowej rejestracji wideo i EEG. Nie wszyscy pacjenci mogą być przyjmowani na tak długi okres ze względu na obowiązki osobiste (rodzinne), jak i zawodowe, choroby współistniejące lub czynniki zewnętrzne, takie jak ograniczone zasoby opieki zdrowotnej w dobie globalnej pandemii. Domowe monitorowanie EEG pozwoliłoby klinicystom dotrzeć do większej liczby pacjentów wymagających zaawansowanej kontroli padaczki i zaoszczędzić zasoby szpitalne.

Konwencjonalne systemy rejestracji EEG przeznaczone są do użytku przez wyspecjalizowany personel, m.in. techników EEG i są zwykle oparte na mokrych elektrodach, których nie można samodzielnie nałożyć. Firma Brainhero GmbH opracowała przenośny bezprzewodowy system EEG z mokrą elektrodą, który posiada certyfikat CE jako produkt medyczny klasy IIa. Ten system EEG można łatwo zmodyfikować w system suchych elektrod do samodzielnego stosowania przez pacjentów.

Interpretacja EEG jest czasochłonna i wymaga wysokiego stopnia specjalizacji. Udowodniono, że automatyczna analiza EEG oparta na algorytmach sztucznej inteligencji ułatwia standardowe raportowanie EEG i oszczędza zasoby.

Połączenie powyższych rozważań w warunkach telezdrowia pozwoliłoby na monitorowanie pacjentów z padaczką w domu.

Cele i hipotezy:

Cele badania opierają się na eksploracyjnym projekcie badania. Badacze są jednak zainteresowani włączeniem danych zebranych w tym badaniu do kolejnego badania klinicznego na większą skalę. W tym celu nakreślili hipotezę zerową i alternatywną, opartą na projekcie, który ma być stosowany na większą skalę. Oczekuje się, że wyniki umożliwią dopracowanie projektu eksperymentu i odpowiednie obliczenie wielkości próby dla kolejnej próby.

Główny cel: studium wykonalności

Głównym celem badania jest ocena wykonalności projektu badania. Oceniane będą następujące wyniki:

• Odsetek wysokiej jakości nagrań, które wyspecjalizowany personel może zebrać w praktyce klinicznej przy użyciu nowego systemu suchych elektrod
• Odsetek nagrań wysokiej jakości, które mogą być zebrane w domu przez nieprofesjonalnych użytkowników przy użyciu nowego systemu suchej elektrody
• Czy 2 zapisy dziennie przez 14 dni wystarczą do wygenerowania informacji wystarczających do postawienia diagnozy, czy nie.
• Stopień zgodności i przestrzegania protokołu badania przez uczestników badania
• Identyfikacja cech (społecznych, demograficznych, informacji z elektronicznej dokumentacji medycznej itp.) uczestników, którzy pomyślnie przeszli badanie

Cel drugorzędny: statystyki opisowe Drugim celem tego badania jest wygenerowanie danych istotnych dla zaprojektowania kolejnego badania klinicznego na większą skalę. W tym celu nakreślono trzy cele, każdy z indywidualnymi hipotezami.

Główny cel eksploracyjny

Podstawowym celem badawczym pracy jest eksploracyjne porównanie jakości zapisów EEG generowanych przez nowy system EEG z suchą elektrodą z zapisami EEG zebranymi za pomocą konwencjonalnego systemu EEG z mokrą elektrodą, stosowanego w praktyce klinicznej. Porównanie będzie oparte na wizualnej ocenie dwóch doświadczonych neurofizjologów klinicznych i analizie widma mocy.

hipotezy:

H1: Nie ma różnicy w jakości raportów medycznych między EEG suchą elektrodą a konwencjonalnym EEG, gdy są one rejestrowane w gabinecie lekarskim w tych samych warunkach przez wyspecjalizowany personel.

H0: Istnieje różnica w jakości raportów medycznych między EEG suchą elektrodą a konwencjonalnym EEG, gdy są one rejestrowane w gabinecie lekarskim w tych samych warunkach przez wyspecjalizowany personel.

Uzasadnienie: Konwencjonalne EEG jest złotym standardem jakości dla zapisów EEG, podczas gdy oczekuje się, że suche elektrody będą dawać sygnał o niższej jakości, a tym samym prowadzić do zapisu o niższej jakości.

Drugi cel eksploracyjny

Kolejnym celem badania jest eksploracyjne porównanie jakości zapisów EEG zapisanych samodzielnie w domu przez pacjentów za pomocą suchej elektrody z jakością zapisów tego samego systemu w ośrodku badawczym przez wyspecjalizowany personel. Porównanie będzie oparte na ocenie wizualnej przeprowadzonej przez dwóch doświadczonych neurofizjologów klinicznych oraz analizie widma mocy.

hipotezy:

H1: Nie ma różnicy w jakości dokumentacji medycznej między zapisem EEG suchej elektrody w domu przez pacjenta a zapisem EEG suchej elektrody zarejestrowanym w gabinecie lekarskim przez wyspecjalizowany personel.

H0: Istnieje różnica w jakości dokumentacji medycznej między zapisem EEG suchej elektrody zarejestrowanym w domu przez pacjenta a zapisem EEG suchej elektrody zarejestrowanym w gabinecie lekarskim przez wyspecjalizowany personel.

Uzasadnienie: Oczekuje się, że wyspecjalizowana kadra z dużym doświadczeniem w rejestracji EEG będzie w stanie uzyskać lepszą jakość zapisu niż laicy, którzy dopiero się tego uczą i będą rejestrować bez nadzoru wykwalifikowanych ekspertów.

Trzeciorzędny cel eksploracyjny

Trzeciorzędny eksploracyjny cel badania odnosi się do analizy eksploracyjnej, w której badacze ocenią wartość diagnostyczną danych EEG z wielu zarejestrowanych w domu suchych elektrod EEG, automatyczną analizę tych nagrań oraz dane z urządzenia nadgarstkowego.

Pacjenci włączeni do tego badania mają diagnozę opartą na kilku ocenach, w tym konwencjonalnym EEG; nazywa się to diagnozą A. Badacze wykluczą konwencjonalne dane EEG z kart pacjentów włączonych pacjentów i zastąpią je danymi z suchej elektrody i automatycznymi analizami zebranymi w tym badaniu pilotażowym, wraz z danymi zarejestrowanymi za pomocą urządzenia nadgarstkowego o nazwie Empatica EmbracePlus; na podstawie tych ostatnich danych badacze ustalą diagnozę B. Osoby oceniające diagnozę B zostaną zaślepione w odniesieniu do diagnozy A.

Oczekuje się, że diagnoza oparta na zapisie EEG uzyskanym za pomocą suchych elektrod, o prawdopodobnie niższej jakości niż konwencjonalne EEG, nie będzie tak dokładna jak diagnoza oparta na zapisie EEG uzyskanym za pomocą konwencjonalnego EEG. Biorąc jednak pod uwagę, że prawidłowo wykonane suche elektrody EEG zarejestrowane w domu dostarczają wielu punktów czasowych i potencjalnie bardziej wyczerpujących informacji medycznych, istnieje możliwość, że diagnoza B jest bardziej wszechstronna niż diagnoza A. Zasadność tych założeń zostanie zbadana w ramach trzeciorzędny cel eksploracyjny, w ramach którego badacze dążą do oceny zgodności diagnoz A i B.

Metody:

Do badania zostanie włączonych co najmniej 18 pacjentów z wcześniej ustaloną diagnozą padaczki, którzy są leczeni w klinikach leczenia padaczki badaczy, zarówno w trybie stacjonarnym, jak i ambulatoryjnym. Tylko pacjenci, którzy przeszli wcześniej dokładną diagnostykę, zostaną włączeni, ponieważ w niniejszym badaniu nie planuje się żadnej interwencji terapeutycznej. Ponieważ badacze spodziewają się, że wskaźnik rezygnacji wyniesie 20%, będą dążyć do rekrutacji 18 pacjentów, aby mieć 15 pacjentów do analizy.

Potencjalni uczestnicy badania zostaną zidentyfikowani spośród wszystkich pacjentów, którzy uczęszczają na rutynowe wizyty ambulatoryjne lub otrzymują opiekę szpitalną, w tym między innymi VEM w klinice reprezentującej miejsce badania klinicznego zgodnie z kryteriami włączenia. Zespół badawczy skontaktuje się z tymi pacjentami i poinformuje ich o badaniu oraz rozda im ulotkę informacyjną o badaniu, a także informacje o pacjencie. Po odpowiednim czasie do rozważenia i po wyrażeniu świadomej zgody pacjenci zostaną włączeni.

1. Wizyta 1 - Instruktaż i nagrywanie nadzorowane Podczas pierwszej wizyty badawczej wszystkie procedury badawcze zostaną dokładnie wyjaśnione, a pacjenci zostaną poinstruowani w zakresie obsługi i samodzielnego stosowania przenośnego systemu rejestracji EEG, korzystania z laptopa rejestrującego oraz korzystania z opaski Empatica E4 .

   Przed przyjęciem kobiet w wieku rozrodczym zostanie przeprowadzony test ciążowy w celu wykluczenia niezauważonej ciąży. Jeśli jakakolwiek kobieta w wieku rozrodczym zostanie włączona do badania na dłużej niż jeden miesiąc, zostanie przeprowadzony comiesięczny test ciążowy. Jest to jednak mało prawdopodobne, ponieważ rejestracja na udział w badaniu trwa 14 dni.

   Zarówno EEG z rutynowym klinicznym systemem EEG używanym w ośrodku badawczym (system mokrej elektrody Micromed Brainquick), jak i EEG z przenośnym systemem suchej elektrody EEG (system Atlas EEG z suchą nasadką elektrody) w tych samych warunkach i w tych samych warunkach pomieszczenia będą rejestrowane sekwencyjnie zgodnie ze standardami cyfrowych nagrań EEG opracowanymi przez IFCN [25].

2. Zapisy domowe Po wizycie 1 pacjenci rozpoczną rejestrację EEG w domu dwa razy dziennie rano i wieczorem przez 15 minut przez 14 dni. Pacjenci zostaną poinstruowani, aby podczas wszystkich nagrań korzystać z tego samego pomieszczenia i otoczenia, siedzieć w cichym otoczeniu bez zakłócania bodźców zewnętrznych i nie używać żadnych innych urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony, tablety lub smartwatche podczas nagrań. Dodatkowe nagrania mogą być gromadzone na podstawie określonych wyzwalaczy. Czynniki te obejmują: 1) znane grupowanie napadów o określonej porze dnia, np. grupowanie okołodobowe.

2) poczucie, że wkrótce może dojść do napadu padaczkowego (= aura padaczkowa) 3) po napadzie padaczkowym Dodatkowo odbywać się będzie ciągła nieinwazyjna rejestracja biosygnałów tj. tętna, aktywności mięśniowej z Empatica EmbracePlus i zgłaszanie zdarzeń przez pacjentów lub ustalenia w dzienniku badań w formie papierowej.

Zespół badawczy będzie dostępny dla pacjentów w godzinach pracy gabinetu w przypadku pytań lub rozwiązywania problemów.

3. Końcowa wizyta studyjna Po 14 dniach pacjenci wezmą udział w końcowej wizycie studyjnej w ośrodku badawczym, gdzie nastąpi zwrot sprzętu i wypełnienie kwestionariuszy pobadanych przez pacjentów.

Gromadzenie i przetwarzanie danych:

Wszystkie zebrane dane będą zarządzane pseudonimizowane. Domowe nagrania EEG będą początkowo zapisywane lokalnie na laptopie rejestrującym. Nagrania będą następnie przesyłane z identyfikatorem przez Internet za pomocą szyfrowanego połączenia Tresorit, które jest dostępne na stacji roboczej badawczej znajdującej się w centrum badaczy. Dane z opaski Empatica EmbracePlus będą przechowywane na urządzeniu Empatica i synchronizowane przez Bluetooth za pośrednictwem aplikacji Empatica z zastrzeżoną usługą chmurową Empatica.

Dalsza analiza zostanie przeprowadzona po zwróceniu przez pacjenta sprzętu do badania podczas wizyty po badaniu.

Wszystkie zarejestrowane pliki EEG zostaną przekonwertowane do formatu DICOM w celu analizy na podstawie skryptów firmy Sigma Software Solutions OG, a zapisy zostaną poddane kontroli wizualnej oraz zostanie przeprowadzona automatyczna i potwierdzona klinicznie analiza trendów IED i EEG w encevis na badawczej stacji roboczej z przeglądem post-hoc zdarzenia wykryte przez klinicystów (=podejście półautomatyczne lub hybrydowe). Analiza danych zostanie przeprowadzona przez KLI we współpracy z AIT.