Avaliação do piscar de olhos espontâneo para avaliação cognitiva de indivíduos com lesão cerebral adquirida grave (SEE-ABI)

Objetivo geral: fornecer resultados preliminares sobre o valor das características do piscar espontâneo dos olhos (ou seja, frequência, amplitude, duração e variabilidade nos intervalos entre piscadas), que não dependem de respostas comportamentais voluntárias, para melhorar a avaliação das habilidades de atenção e consciência em pacientes com IABs.

Objetivos específicos:

1. confirmar o valor diagnóstico do EBR em pacientes pDoC, como no estudo de Magliacano et al. (2021);
2. para melhorar a precisão do diagnóstico de pacientes com Distúrbios de Consciência prolongados (pDoC), avaliando características adicionais de piscar (ou seja, amplitude, duração, variabilidade nos intervalos entre piscadas) para discriminar pacientes em UWS daqueles em MCS ou conscientes.
3. explorar a utilidade da análise de recursos de piscar de olhos para avaliar habilidades de atenção residuais em pacientes totalmente conscientes em recuperação de pDoC.
4. prototipagem de um pipeline habilitado para aprendizado de máquina para apoiar o diagnóstico de consciência com base na taxa de piscar de olhos (EBR) e recursos derivados de EOG. Os aspectos de interpretabilidade e confiabilidade serão avaliados cuidadosamente para obter uma solução clinicamente utilizável para apoiar procedimentos diagnósticos e planejar reabilitação cognitiva personalizada.

No geral, este estudo propõe uma investigação preliminar, com amostras piloto de população saudável e de teste, para a análise de biomarcadores derivados de EBR e EOG. Estes resultados estabelecerão as bases para o desenvolvimento e validação de algoritmos de decisão multifatoriais para estratificação diagnóstica e prognóstica de pacientes, baseados em marcadores clínicos facilmente coletáveis.

Este projeto tem um desenho observacional e transversal. Todos os pacientes com IABs admitidos consecutivamente serão examinados. Planejamos inscrever uma amostra de teste de conveniência de 35 pacientes com IABs, incluindo 10 pacientes com pDoC (5 em UWS, 5 em MCS) e 25 pacientes que recuperaram a consciência plena após IABs.

Uma população de referência de 20 indivíduos saudáveis, balanceada por idade e sexo com a amostra de pacientes, também será inscrita, por meio de boca a boca de acordo com uma amostragem de bola de neve. Esta população será submetida a entrevista anamnéstica e exame neurológico e cognitivo primário para exclusão de história ou presença de distúrbios neurológicos. No início do estudo, serão coletados dados demográficos dos pacientes (por exemplo, idade, sexo), anamnésicos (por exemplo, etiologia, tempo pós-lesão, localização da lesão cerebral) e clínicos. O diagnóstico clínico e o funcionamento cognitivo dos pacientes serão classificados de acordo com sua melhor pontuação na Escala de Recuperação de Coma Repetida (CRS-R) e nos Níveis de Funcionamento Cognitivo (LCF), respectivamente.

Dentro de 2 semanas a partir da entrada no estudo, cada paciente participará de uma sessão de gravação de eletroencefalograma-eletrooculograma (EEG-EOG). O piscar dos olhos será examinado durante uma condição de repouso (duração: 8 min) e durante uma tarefa auditiva excêntrica ativa (duração: 8 min), consistindo em tons misturados aleatoriamente (não alvo: 500 Hz, probabilidade geral: 80%, n = 312; alvo: 1000 Hz, probabilidade geral: 20%, n=78) apresentou intervalo interestímulo de 1 segundo através de fones de ouvido. Para complementar a avaliação clínica, será avaliada a atividade de fundo no EEG de repouso e a presença do componente P300 em potenciais relacionados a eventos seguindo o paradigma auditivo excêntrico. Os níveis de consciência dos pacientes (CRS-R) e de funcionamento cognitivo (LCF) serão coletados no dia da sessão de gravação EEG-EOG e considerados para análise estatística.

Os participantes de controle serão submetidos ao mesmo registro EEG-EOG que os pacientes. Para ambos os grupos de participantes, as piscadas serão definidas como um pico positivo agudo seguido por uma deflexão negativa rasa em uma janela de tempo de <400 ms no EOG. Além disso, para evitar que a gravação do piscar afete os recursos do piscar, durante as sessões de gravação os participantes nunca serão informados da gravação do piscar, mas serão incentivados a permanecer relaxados com os olhos abertos. Este procedimento será realizado independentemente do grupo participante (paciente ou controle).

Análises bioestatísticas serão exploradas para a investigação de associações entre biomarcadores derivados de EOG e habilidades de atenção residual em pacientes conscientes com sABI sob diferentes paradigmas de aquisição, em resposta ao Objetivo 3. O Objetivo 4 será abordado através do desenvolvimento de protótipos baseados em Machine Learning para o diagnóstico de pacientes com pDoC utilizando informações derivadas de sinais de EOG, complementadas por EEG e dados clínicos. A interpretabilidade e a análise de erros constituirão as premissas para a identificação de eventuais padrões ocultos contidos nos dados EOG.