Um patch EEG sem fio para monitoramento eletrográfico contínuo

Objetivos.

Os objetivos principais deste estudo são avaliar a capacidade dos dispositivos: (1) gravar EEG sem fio de pacientes na unidade de monitoramento de EEG de longo prazo (2) comparar o EEG sem fio nessas gravações com o EEG com fio padrão de atendimento (3) para gravar EEG sem fio de pacientes submetidos a monitoramento ambulatorial de EEG (4) comparar o EEG sem fio nessas gravações com os achados de EEG ambulatorial (5) desenvolver algoritmos de detecção automática de convulsão com base nos dados aqui coletados (6) desenvolver alerta de convulsão em tempo real com base no os dados coletados aqui (7) registram o EEG longitudinal do Epilog fora da unidade de monitoramento da epilepsia, enquanto os pacientes respondem a perguntas diárias por meio de um aplicativo móvel projetado para fornecer uma probabilidade de o paciente ter um evento convulsivo.

Hipóteses:

1. O EEG de canal único gravado com Epilog pode ser usado para detectar convulsões com precisão.
2. O EEG de canal único gravado com Epilog pode ser usado para alertar sobre convulsões em tempo real.
3. O EEG de canal único gravado com o Epilog pode ser usado junto com informações psicológicas, comportamentais e ambientais para um aplicativo móvel para criar uma previsão de hora em hora da probabilidade de convulsão.

Fundo:

A eletroencefalografia (EEG) contínua é um procedimento de monitoramento hospitalar relativamente caro e demorado, que pode levar vários dias para ser concluído. Ele é projetado para auxiliar os epileptologistas no diagnóstico e localização de convulsões e outras anormalidades. O monitoramento de EEG fora da clínica é limitado a sistemas de monitoramento ambulatorial volumosos e incômodos que são propensos a uma variedade de artefatos de ruído fora dos limites controlados da unidade de monitoramento de EEG de longo prazo (LTM). Uma solução eficaz de EEG sem fio pode melhorar as gravações de EEG de longo prazo (contínuas). É importante ressaltar que o monitoramento de EEG de longo prazo fora do hospital pode fornecer dados importantes sobre o estado geral do cérebro, incluindo a ocorrência de convulsões, em um ambiente doméstico realista. Existe uma clara necessidade de um dispositivo sem fio pequeno, fácil de usar e confiável para monitoramento de EEG humano para auxiliar no tratamento de um distúrbio convulsivo de pacientes.

Os pacientes são frequentemente encaminhados para a unidade de monitoramento de epilepsia de longo prazo (UMA) para avaliar uma condição neurológica subjacente suspeita que pode se manifestar por meio de EEG e é um procedimento comum. Apesar de seu significado clínico e do desejo de minimizar o tempo gasto no hospital, há uma lacuna na capacidade de manter um relatório quantificável da atividade do EEG no ambiente doméstico do paciente. Em geral, pede-se aos pacientes diagnosticados com um distúrbio convulsivo que mantenham um diário de convulsões elaborado para auxiliar o clínico no diagnóstico. O auto-relato do paciente de convulsões com um diário de convulsões geralmente não é confiável, até 55% de todas as convulsões podem ser perdidas e outras ainda são relatadas incorretamente [1-3]. Isso é especialmente verdadeiro para a população com atraso no desenvolvimento, onde o ônus de convulsões auto-relatadas é frequentemente colocado sobre o cuidador. A maioria das convulsões não é convulsiva e pode ser relativamente sutil. É extremamente importante para um tratamento eficaz saber como um anticonvulsivante está afetando as convulsões de um paciente, particularmente convulsões focais. Freqüentemente, as convulsões são amnésicas e, a menos que outra pessoa reconheça os sinais clínicos da convulsão, ela pode passar despercebida [4]. Muitas convulsões podem ocorrer à noite ou enquanto o paciente está com sono ou estressado [5-7], dificultando ainda mais a detecção das convulsões. Obter um relatório preciso de tais convulsões irreconhecíveis é difícil para pessoas com epilepsia e suas famílias.

A detecção precoce de convulsões eletrográficas agudas pode levar a uma aplicação mais eficaz de abordagens terapêuticas para bloquear ou minimizar danos cerebrais. Mais de 30% dos pacientes com epilepsia têm convulsões intratáveis ​​que são difíceis de controlar, são um imenso fardo financeiro para a pessoa com epilepsia e sua família e reduzem drasticamente a qualidade de vida [8, 9]. Assim, permanece a necessidade de obter registros quantificáveis ​​e contínuos de EEG após o diagnóstico de epilepsia. Este estudo permitirá o desenvolvimento de algoritmos automatizados de detecção, alerta e previsão de convulsões com base no sensor EEG sem fio Epilog de canal único da Epitel.

Esta proposta avaliará um sensor de telemetria tipo patch de uso individual para gravação simplificada de EEG de canal único de pacientes humanos. Este sensor pode ser aplicado de forma simples no couro cabeludo, permitindo o registro em tempo real do sinal EEG no sensor. Esta unidade relativamente pequena, aproximadamente do tamanho de um band-aid grosso, é independente, resistente à água e alimentada por uma bateria de relógio. O sensor é compacto e seria aplicado e/ou mostrado como usar durante uma visita clínica. O sensor não é invasivo e é fixado ao paciente por meio de colocação externa na pele intacta abaixo da linha do cabelo com um adesivo condutor descartável de peça única e de uso diário.

Projeto de Pesquisa e Métodos:

Design de estudo:

Este é um estudo observacional prospectivo, não cego, bem como um estudo intervencional prospectivo não cego.

Para a unidade de internação, as descobertas do EEG com fio padrão serão comparadas às descobertas do dispositivo de gravação de EEG sem fio para desenvolver um conjunto de dados de treinamento para algoritmos de aprendizado de máquina para detecção automatizada de convulsões.

Para a unidade ambulatorial, as características do EEG registradas são combinadas com informações psicológicas, comportamentais e ambientais do paciente em um aplicativo móvel que fornece uma probabilidade horária (alteração percentual) de ter uma convulsão na próxima hora.

População do estudo:

A população de pacientes proposta para este estudo envolve pacientes pediátricos, com idades entre 5 e 17 anos. A consideração da população pediátrica como uma população vulnerável para participação neste estudo foi levada em consideração na determinação da adequação deste protocolo. Este estudo fornecerá especificamente informações sobre as necessidades específicas da população de pacientes pediátricos; que é previsto para ser uma porcentagem significativa da população de usuários do dispositivo proposto. A avaliação de risco do estudo prevê que a população pediátrica não será exposta a riscos maiores do que o padrão atual de atendimento para o qual já está sendo avaliada.

Seleção do assunto:

Critérios de inclusão para unidade de internação e ambulatório:

Diagnóstico prévio de epilepsia ou outro distúrbio convulsivo admitido para teste de EEG agendado, de 5 a 17 anos de idade, inclusive

Critérios de exclusão para unidade de internação e ambulatório:

Alergia conhecida ou suspeita a adesivos

Métodos de estudo:

Até quatro sensores EEG de canal único Epilog serão colocados ao lado de EEG com fio padrão ouro na unidade de monitoramento de epilepsia. Cada sensor (1" x 1" x 1/4", 6,6 g) é fixado ao couro cabeludo abaixo da linha do cabelo com um adesivo condutor de peça única que consiste em um hidrocolóide hipoalergênico e hidrogel. Os sensores são colocados aproximadamente nas localizações dos eletrodos F7, F8, TP9 ou TP10 no sistema internacional 10-10. O Epilog é construído com uma placa de circuito com eletrodos de gravação de EEG dourados embutidos em ambas as extremidades. Os sensores são então selados e embalados na forma de um silicone flexível de grau médico e são projetados para ter um perfil baixo, de modo que não sejam facilmente desalojados ou sejam desconfortáveis ​​para o usuário. O dispositivo EEG sem fio é alimentado por uma única bateria de relógio de lítio (CR2016, 270mW) selada dentro do sensor para IPX3. Os sensores da Epilog usam apenas baterias aprovadas pela IEC-60086-4. A Epilog transmite EEG através de Bluetooth seguro ao interagir com o aplicativo móvel. Caso contrário, o Epilog é capaz de armazenar 10 dias consecutivos de EEG quando o rádio Bluetooth está desativado.

Uma vez ativado, o sensor começa a transmitir e/ou registrar dados do sinal. O médico pode conectar o dispositivo à porta USB de um laptop protegido por senha aprovado pela HIPAA ou outro dispositivo de computador para ativar o sensor e/ou inserir informações de ID do estudo do paciente no sensor e/ou baixar dados do sensor de acordo com o European Data Format, um formato de EEG padrão reconhecido internacionalmente (www.edfplus.info). Para visualizar o sinal EEG em tempo real, um aplicativo móvel especificamente projetado pode ser usado quando o Bluetooth estiver ativado em cada sensor. Para uso ambulatorial, a capacidade de visualizar o EEG é desativada. Os dados podem ser baixados do dispositivo conectando-se a um computador habilitado para USB e protegido por senha. Um hardware, computador e software de aquisição baseado em USB com um visualizador de arquivos EDF serão usados ​​para visualizar, analisar e armazenar dados de EEG de acordo com as políticas de privacidade do paciente da HIPAA.

Informação de dispositivo:

Marcação:

Todos os dispositivos de investigação terão a seguinte declaração no rótulo: CUIDADO Dispositivo de investigação. Limitado pela lei federal para uso em investigação.

Cada sensor também será etiquetado com o fabricante, local de negócios, quantidade de conteúdo e para identificação e rastreabilidade, por número de série e data de fabricação.

Classificação do sensor:

Este sensor é adequadamente semelhante aos dispositivos de eletroencefalografia aprovados pela FDA sob a seção número 21 CFR 882.1400, identificado como um dispositivo usado para medir e registrar a atividade elétrica do cérebro do paciente obtida pela colocação de dois ou mais eletrodos na cabeça. Este sensor está sujeito aos padrões de desempenho Classe II da FDA. Esta rota de sensor para o mercado é através da liberação 510(k) pela demonstração de equivalência substancial a um dispositivo predicado comercializado legalmente.

Recibo do Sensor:

A Epitel entregará os sensores diretamente ao Investigador Principal, que os registrará no formulário de responsabilidade do sensor no Fichário do Estudo.

Armazenamento do sensor: Os sensores são alojados individualmente em caixas marcadas com o número de série do sensor e uma declaração no rótulo: CUIDADO Dispositivo de investigação. Limitado pela lei federal para uso em investigação. Os sensores serão mantidos sob controle de material na unidade de monitoramento de epilepsia antes e depois do uso. Os sensores devem ser armazenados aproximadamente à temperatura ambiente, sob condições ambientais. Não há outros requisitos especiais de armazenamento.

Dispensação de sensor: Os sensores serão registrados em um formulário de responsabilidade do dispositivo no Fichário do estudo quando 1 forem entregues à neurologia, 2 forem colocados em um paciente do estudo, 3 dados forem baixados do dispositivo, 4 dados do dispositivo forem apagados e 5 os dispositivos foram devolvidos e recebidos pelo patrocinador do estudo. Este será assinado e datado pela equipe de estudo.

Disposição do Sensor: Após o uso, a equipe de estudo devolverá os sensores à caixa/armário de armazenamento após o download dos dados. Os dados nos sensores serão apagados e cada sensor será usado uma vez se for internado e apenas em um único paciente se for ambulatorial. Os sensores serão devolvidos ao patrocinador do estudo, onde serão contabilizados, destruídos e descartados adequadamente.

Devolução ou Destruição de Sensores: Após a coleta dos dados e inspeção do sensor, os sensores usados ​​armazenados em neurologia com nível de bateria abaixo de 1,4 V serão devolvidos ao Patrocinador do Estudo, onde serão contabilizados, destruídos e descartados adequadamente.

Processo de recrutamento e consentimento em unidades de internamento e ambulatório:

Processos de Consentimento Geral: Os pacientes que se apresentarem à EMU para procedimentos padrão de atendimento serão recrutados para este estudo. O Coordenador do Estudo também mantém a responsabilidade de entrar em contato com o médico do paciente elegível para pedir permissão para abordar a família e o paciente por e-mail. Se o médico conceder permissão, o Coordenador do Estudo abordará e informará o paciente/responsável sobre a oportunidade de participar deste estudo. Todos os participantes serão obrigados a participar do processo de consentimento/assentimento. O paciente e seus responsáveis ​​legais serão orientados sobre o consentimento informado e os documentos de consentimento e terão tempo adequado para fazer perguntas sobre o estudo.

Processo de consentimento/assentimento para todos os pacientes que atendem aos critérios de inscrição:

O estudo será descrito verbalmente quando o Coordenador do Estudo abordar o paciente e a família e a descrição também será escrita no documento de consentimento. Os pacientes terão a oportunidade de fazer perguntas a qualquer momento durante o processo de inscrição. Ao concordarem em participar do estudo, eles serão solicitados a assinar o termo de consentimento e dar consentimento/consentimento verbal. Não existem procedimentos de recrutamento externo para este estudo.

Procedimentos de estudo:

Processo de triagem: Os pacientes serão triados pela equipe de pesquisa antes de sua admissão no hospital. A equipe de pesquisa revisará a lista de admissão semanal e examinará os pacientes quanto à adequação da inscrição. Assim que um paciente elegível for selecionado, a equipe de pesquisa ligará ou enviará um e-mail aos pacientes com um resumo do estudo e solicitará aprovação para abordar o paciente para consentimento/assentimento quando ele for admitido.

Inscrição:

Assim que a elegibilidade for determinada e a equipe de pesquisa receber aprovação para abordagem, o paciente elegível e sua família receberão uma descrição verbal do estudo pela equipe de pesquisa e terão a chance de participar do estudo. O paciente elegível e sua família, quando apropriado, passarão pelos documentos de consentimento informado e terão tempo adequado para fazer perguntas sobre o estudo. Depois que o consentimento informado para participar do estudo for obtido, o paciente será incluído. A inscrição do paciente pode ser realizada por qualquer um dos membros da equipe do estudo, conforme listado na seção funções/responsabilidades. A inscrição do paciente é documentada no Fichário do Estudo.

Colocação do sensor:

Os pacientes serão monitorados pelo(s) sensor(es) Epilog e EEG com fio de montagem completa para pacientes que permanecerem na EMU. Os sensores serão colocados de acordo com a orientação do neurologista, próximo a um eletrodo padrão em uma área onde se sabe que ocorrem convulsões no caso de epilepsia ter sido previamente diagnosticada ou suspeita de ocorrer. A documentação escrita sobre o(s) local(is) de colocação de cada sensor ao lado dos eletrodos EEG com fio padrão deve ser registrada para cada paciente. Os pacientes usarão o Epilog enquanto o EEG com fio for registrado simultaneamente (1 a 7 dias na EMU). Para pacientes que usarão o Epilog continuamente fora da UEM, serão fornecidas instruções por escrito, uma demonstração interativa verbal, bem como um vídeo de como usar o Epilog e o aplicativo móvel.

Após o uso, os sensores Epilog serão removidos, removendo-os suavemente do couro cabeludo. Para uso ambulatorial, os pacientes e seus familiares/cuidadores são instruídos a substituir o adesivo condutor uma vez por dia, geralmente durante o banho ou antes de dormir.

Riscos e Benefícios:

Riscos do estudo:

Os riscos deste estudo são mínimos. Existe um risco potencial de o paciente ter uma reação adversa ao gel adesivo condutor usado para fixar os eletrodos de registro no couro cabeludo. Esse risco será minimizado observando diariamente o couro cabeludo ao redor do dispositivo em busca de vermelhidão ou irritação que possa indicar uma reação ao adesivo condutor. Somente hidrogel condutivo hipoalergênico aprovado pela FDA e hidrocolóides adesivos são usados.

Benefícios do estudo:

Não há benefícios diretos para o paciente por participar deste estudo. O benefício potencial para clínicas e pacientes a longo prazo é que a gravação de EEG sem fio pode ser útil para determinar se um único canal de EEG sem fio de longo prazo pode ser usado para detectar, alertar e prever a atividade convulsiva fora do hospital durante um paciente todos os dias Atividades. O EEG também pode ser usado para determinar a prevalência de ciclagem do sono normal versus anormal em pacientes, embora essa informação não seja avaliada diretamente neste estudo.

Cancelamento:

Retirada do participante: Os participantes sairão do estudo se qualquer uma das seguintes condições existir; 1) O sujeito se retira voluntariamente do estudo, 2) O bem-estar do sujeito, na opinião do investigador, seria comprometido pela continuação do estudo, 3) O sujeito experimenta um evento adverso definido pelo investigador como relacionado ao dispositivo.

Como retirar assuntos:

Um sujeito pode relatar sua retirada voluntária a qualquer um dos contatos do estudo. Qualquer membro da equipe de estudo que receber uma notificação de retirada deve relatar isso ao Coordenador do Estudo. Se um investigador retirar um assunto; isso deve ser documentado no Fichário do Estudo com o motivo da retirada. Se houver algum evento adverso relacionado à retirada, o Investigador e o Coordenador do Estudo, em sua função de Monitor de Segurança, são responsáveis ​​por investigar, documentar e, se aplicável, relatar esses incidentes. O Coordenador do Estudo e o Investigador Principal do estudo são responsáveis ​​por garantir a segurança do paciente em caso de retirada e que todos os dispositivos dispensados ​​tenham sido recuperados. A retirada de qualquer paciente é documentada no Fichário do Estudo nas informações do participante.

Segurança:

Não há riscos para o paciente de retirada prematura deste estudo.

Acompanhamento:

Um esforço razoável deve ser feito para acompanhar todos os participantes do estudo que se retirarem do estudo após o momento da retirada para garantir que não haja eventos adversos relacionados ao dispositivo. No mínimo, esse esforço deve obter dados de sobrevida do paciente. O Coordenador do Estudo é responsável por este acompanhamento.

Dados do estudo:

Após a inscrição, os seguintes dados serão coletados como parte do estudo: sexo, idade, documentação de nenhuma alergia/sensibilidade cutânea conhecida a adesivos (característica de exclusão), histórico de diagnóstico de epilepsia (se aplicável). Durante o estudo, o EEG sem fio será obtido do dispositivo de estudo. Para pacientes internados, o EEG será registrado pelo procedimento tradicional com fio durante o período em que o dispositivo de estudo for usado. Para dados ambulatoriais, respostas diárias a um conjunto de perguntas de pesquisa apresentadas ao paciente pelo aplicativo Aura, modificado com o PROMIS, desenvolvido pelo Dr. Madison Berl. Cada pessoa inscrita responderá a perguntas de pesquisa de linha de base que incluem (1) número médio de horas que uma pessoa dorme por dia durante uma semana típica e (2) pesquisa de escala de estresse percebido de 10 perguntas. As respostas a essas perguntas de linha de base personalizarão o risco associado a cada alteração da linha de base ao longo do tempo. À medida que o estudo ambulatorial começa e os inscritos usam Epilog pelo período de 90 dias, o aplicativo móvel continuará a fazer perguntas de pesquisa comportamental e psicológica como um meio de efetuar uma mudança na previsão de convulsão fornecida pelo aplicativo móvel. O número de perguntas feitas ao usuário pelo aplicativo não ultrapassará quatro por dia para reduzir a carga de uso diário do aplicativo. Juntamente com os parâmetros fisiológicos (EEG e suscetibilidade circadiana de convulsões), uma previsão de convulsões por hora será estimada e otimizada post hoc. Esta seria uma previsão que o usuário veria e poderia usar para planejar seu dia. É importante ressaltar que rastrearemos como o usuário interage com o aplicativo móvel para determinar a adesão, com que frequência o aplicativo é usado, cliques, estatísticas de falhas e satisfação geral. Pode ser o caso em que o paciente inscrito começa a responder às perguntas feitas pelo aplicativo com pouca frequência ou não responde. Para atenuar esse problema, o aplicativo continuará solicitando que o usuário responda às perguntas, caso sejam dispensadas. Se o usuário faltar dois ou mais dias, o coordenador do estudo entrará em contato com o paciente para estimular a adesão.

Plano de análise:

As medidas de resultados primários para este estudo são os tempos de eventos convulsivos marcados por epileptologistas como início, fim, artefatos e tipo de convulsão durante os estudos de internação. Esses dados são usados ​​para desenvolver a detecção automatizada de convulsões e os algoritmos de alerta. Para estudos ambulatoriais, a interação dos pacientes com o aplicativo móvel, com que frequência o aplicativo é usado, cliques, estatísticas de falhas e satisfação geral com o desempenho da probabilidade de previsão de convulsão.

Referências:

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