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计算机化认知电池(Cognigram)在轻度认知障碍和阿尔茨海默病诊断中的纵向验证

2020年1月13日 更新者:Frank Knoefel、Bruyere Research Institute

该研究项目将测试两种新的计算机化技术,以检测与轻度认知障碍 (MCI) 和阿尔茨海默氏病引起的痴呆症相关的大脑变化。 这些技术是:

  1. 计算机化认知电池:Cognigram (CG) 计算机化评估对于及早发现老年人认知的细微变化具有多重优势。 与纸笔测试相比,它们的主要优势之一是在测量准确度和响应速度时具有更高的精度。 它们还提高了测量的可靠性,因为测试是在没有评估者干预的情况下以标准化格式进行的。 最后,通过包含自动化指令和报告,它们适合异地或远距离使用。

    本研究旨在以前瞻性和纵向方式验证 Cognigram™ (CG) 计算机化认知工具,确定 CG 分数在 3、6、9 和 12 个月内的变化是否可以预测 1 年时痴呆症的进展、2 年和 3 年,适用于轻度认知障碍 (MCI) 患者。

  2. NeuroCatch™ 平台 (NCP)

事件相关电位 (ERP) 是一种非侵入性、低成本的电生理方法,可以通过脑电图 (EGG) 记录体内大脑的电活动。 它们不受文化和教育影响,可以提供对认知过程的洞察力。 ERP 可以检测大脑变化并确定 MCI 受试者的预后。

NCP 是由 NeuroCatch Inc. 开发的研究性医疗设备系统,由脑电图软件和捕获大脑健康信息的硬件组成。 它提供快速(即 10 分钟的 EEG 准备和 6 分钟的 EEG 记录任务)、简单(即仅包括 8 个电极)和易于使用的解决方案(即包括自动分析的计算机化软件数据并在不到 1 分钟内输出图表)以获取 EEG 和 ERP。

研究概览

详细说明

基本原理

当今的人口老龄化带来痴呆症发病率的增加。 在加拿大,大约有 564,000 人被诊断患有痴呆症,预计到 2031 年这一数字将增加两倍。 在这种情况下,认知衰退的早期检测和预测对于预防和/或减缓痴呆症都是必不可少的。

标准的纸笔神经心理学测试对于认知障碍的检测和跟进至关重要;然而,它们是劳动密集型的,需要训练有素的神经心理学家在场。 在这方面,计算机测试可能更适合大型流行病学研究中的认知筛查和初级保健提供者的纵向监测,因为它们在连续评估方面效率更高,并且适合异地或远距离使用。 同时,计算机化测试可以更精确地记录准确性和响应速度,其灵敏度水平在标准管理中是不可能的。

最近开发了一些计算机化的认知电池,尽管其目的是作为研究工具。 当前需要在临床环境中验证计算机化认知电池。 一种这样的计算机化电池是 Cognigram™ (CG),它测量处理速度、注意力、工作记忆和学习。 以前的横断面研究已经证明了 CG 检测 MCI 和各种类型痴呆症的有效性。 然而,目前没有关于 CG 的纵向有效性的文献,以及目前存在的其他计算机化认知电池的最小纵向验证。

另一方面,研究和医学正在从行为反应转向评估大脑健康(例如 口头反应、反应时间等),并正在朝着更注重神经影像学的措施发展。 生物测试可以检测痴呆前期并确定 MCI 受试者的预后。一种有前途的生物测试是 EEG/ERP。 研究人员之前已经显示 MCI 和 CN 患者的 ERP 存在组间差异。 其他研究报告了痴呆前期和 MCI 进展为痴呆的有前途的 ERP 标志物。 然而,ERP 的处理过程复杂且劳动密集,限制了它在临床环境中的价值。 例如,测量多个认知域的 ERP 系列的通常时间通常持续 1 小时,另外 25 分钟用于应用 EEG 帽并确保所有电极已连接,每个范例大约 30 分钟(x2-3 范例)。

与其他脑电图平台相比,NeuroCatch™ 平台 (NCP) 提供了关键的竞争优势,具有快速测试时间和自动处理、分析和结果显示——使患者和临床医生受益,比当前的脑电图系统更容易使用,并且它减轻了培训和提高 EEG 用户的成本。 在这项研究中,研究人员将使用 NPC 来探索可以预测 MCI 患者痴呆进展的 ERP。 本研究将对 NCP 检测认知能力下降和预测 MCI 患者痴呆转化的能力进行初步评估。

假设:

在 Cognigram 中,研究人员假设会发生以下情况:

我。 MCI 和 CN 组之间的基线 CG 分数存在显着差异 ii。 MCI 科目将显示比 CN 科目更大的纵向变化 iii。 个体内在 3 个月和/或 6 个月和/或 9 个月和/或 12 个月时 CG 表现的显着纵向变化将与 12 个月和/或 24 个月和/或36个月。

四. 与纸笔 MoCA 测试相比,CG 在检测认知变化方面表现出更高的灵敏度,并且对纵向临床结果具有更高的预测能力。

在 NeuroCatch 中,研究人员假设会发生以下情况:

I. MCI 和 CN 组 II 之间会发现基线时 ERP 参数(ERP 的振幅和潜伏期,如 N100、N400、P300)存在显着差异。 MCI 受试者将显示比 CN 受试者 III 更大的 ERP 参数纵向变化。 在 6 个月和/或 12 个月和/或 24 个月时 ERP 参数的个体内显着纵向变化将与 12 个月和/或 24 个月和/或 36 个月时的预期临床结果相关。

四、 与纸笔 MoCA 测试相比,NCP 在检测认知变化方面表现出更高的灵敏度,并且对纵向临床结果的预测能力更高。

该项目的目标如下:

我。区分与神经损伤相关的 CG 纵向变化与认知正常 (CN) 老年人的正常变化 ii。 确定 CG 基线评分是否与 12 个月、24 个月和 36 个月时的临床结果相关 iii。 确定个体内部 CG 在 3、6、9 和 12 个月时的变化是否与 12 个月、24 个月和 36 个月时的临床结果相关。

四. 比较 CG 和 MoCA 预测纵向临床结果的能力。

v. 区分 ERP 纵向变化(例如,N100、N400、P300 振幅和潜伏期的变化)与认知正常 (CN) 老年人的正常变化引起的神经损伤有关。

六. 确定 ERP 基线参数(例如 N100、N400、P300 的振幅)与 12 个月、24 个月和 36 个月时的临床结果相关 vii。 确定 6、12 和 24 个月时 ERP 参数的个体内变化是否与 12 个月、24 个月和 36 个月时的临床结果相关。

八。 比较 NCP 和 MoCA 预测纵向临床结果的能力。

为了这些项目的目的,将招募 30 名 MCI 及其研究伙伴以及 30 名认知正常受试者 (CN) 的总样本。 MCI 受试者的研究伙伴将回答定义参与者临床状态所需的功能问卷和认知问卷。 MCI 参与者必须有一个研究伙伴才能参与这项研究。

对于 CN 项目,参与者将在基线、3 个月、6 个月、9 个月和 12 个月时接受 CG 和蒙特利尔认知评估 (MoCA) 测试。 将比较 CG 和 MoCA 预测临床纵向结果(即恢复正常认知、MCI 谱内显着下降或进展为痴呆)的能力。 将在基线、12 个月、24 个月和 36 个月时使用神经心理学电池、功能评估和简短的认知问卷评估临床结果。 预计 CG 分数的变化将对认知能力下降敏感,从而可以早期预测认知障碍的进展。

对于 NCP 项目,参与者将在基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月时接受 NCP(附录 14:NCP)和 MoCA 测试。 将比较 NCP 和 MoCA 测试预测临床结果(即恢复正常认知、MCI 谱显着下降或进展为痴呆)的能力。 将在基线、12 个月、24 个月和 36 个月时使用神经心理学电池、功能评估和简短的认知问卷评估临床结果。 预计 ERP 的变化将对认知衰退敏感,从而可以早期预测认知障碍的进展。

前瞻性纵向验证,如果得到证明,将大大增加在临床环境中使用 CG 和 NCP 评估 MCI 患者的信心,并将允许早期预测未来的临床结果。 这可能有助于制定预防性治疗策略,同时为患者及其家人提供更多时间为未来做准备(例如,财务安排、治疗选择和社区服务)。 CG 和 NCP 在初级保健中的用途最大,在初级保健中,多重限制使认知评估存在问题(例如,没有时间进行认知测试,以及无法获得 OHIP 未涵盖的昂贵的神经心理学测试)和 EEG/ERP 评估令人望而却步(例如,没有时间执行脑电图,缺乏训练有素的专家来分析和解释脑电图/ERP 的结果)。

研究类型

观察性的

注册 (实际的)

36

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Ontario
      • Ottawa、Ontario、加拿大、K1N 5C8
        • Bruyère Research Institute

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

60年 及以上 (成人、OLDER_ADULT)

接受健康志愿者

不

有资格学习的性别

全部

取样方法

非概率样本

研究人群

c) 诊断标准:

轻度认知障碍 (MCI):

MCI 在招聘数据库中的诊断,并在基线时通过以下方式得到证实:

  1. 客观认知障碍:在至少一项 NPS 测试中表示为低于标准平均值 ≥ 1.5 SD,并且
  2. 均方误差 >19,并且
  3. 主观认知障碍,由参与者和/或研究伙伴表示:由 GPCOG 定义,并且
  4. 没有明显的功能障碍:在 FAQ 中得分≤5。

认知正常 (CN):

招募数据库中 CN 的诊断 - 或没有 MCI 或痴呆的诊断 - 并在基线时通过以下方式证实:

  1. 在 NPS 测试的每个测试中,正常分数表示为与标准平均值相差 1 个标准差,并且
  2. 均方误差 ≥ 27

描述

纳入标准:

  • 年龄 ≥ 60
  • 能够给予同意,如加州大学圣地亚哥分校对同意能力的简要评估所述(附录 9:UBACC)
  • 满足 MCI 或 CN 的诊断标准(如下所述)
  • **对于 MCI 受试者:研究伙伴的可用性,定义为认识参与者至少 5 年、经常与他们接触(≥2 天/周)并且了解他们在日常生活活动中的功能的人

排除标准:

  • 严重的视觉、听觉或手部运动障碍可能会干扰 CG 测试课程或神经心理学评估
  • 目前正在参加临床药物试验
  • 目前参与多项观察性研究(≥2)
  • 在基线时满足 DSM-IV 痴呆症标准
  • 色盲
  • 不同意在 MCI 受试者中进行 UBACC 管理
  • 英语不流利
  • 活动性重度抑郁症、中风、创伤性脑损伤、药物滥用、任何其他神经系统疾病(MCI 组中的 MCI 除外)。
  • 仅适用于 NCP 项目:

入耳式助听器或人工耳蜗、助听器

  • 植入式起搏器
  • 头骨中的金属或塑料植入物
  • 癫痫发作史
  • 对外用酒精或 EEG 凝胶过敏
  • 头皮不健康(明显的开放性伤口和/或瘀伤或皮肤虚弱)

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

队列和干预

团体/队列
干预/治疗
轻度认知障碍 (MCI)
30 名 MCI 患者及其研究伙伴将参与“计算机化认知电池-Cognigram (CG)”项目,30 名 MCI 患者及其研究伙伴将参与 NeuroCatch™ 平台 (NCP) 项目。
是由 Cogstate Ltd. 开发的基于纸牌游戏的经过验证的计算机化认知任务电池。 该技术包括四个任务,总时长为 10-15 分钟。 受试者被要求通过按“D”或“K”键盘按钮来回答每项任务。 该技术支持注意力/警觉性、处理速度、注意力、视觉工作记忆和视觉识别记忆的测量。 该软件将在私人测试室的 Bruyère 研究所提供的计算机上运行。 RA 将在测试期间出现,大声朗读电池标准化说明并与参与者一起进行练习试验。 实践试验后,RA 将不会提供任何反馈或支持。
NCP 包括 6 个刺激序列,专门设计用于引发所需的大脑反应。 每个序列都包含古怪任务和语义词对任务,持续 6 分钟。 在我们的协议中,将使用两个序列。 对于设置,EEG 电极放置在参与者的头皮上,通过轻轻摩擦每个电极下方的皮肤来确保 EEG 信号质量。 然后将导电凝胶置于皮肤和电极之间。 大多数电极都包含在参与者佩戴的弹性帽中,但有些电极通过粘合剂附着在皮肤上。 这部分课程大约需要 10 分钟。 一旦设置完成,脑电图扫描将开始。 将进行两次听觉扫描,每次 6 分钟,间隔一分钟。 参与者的 EEG 测试总时间(包括设置)约为 25 分钟。
认知正常受试者 (CN)
30 名认知正常的 CN 参与者将成为“计算机化认知电池-Cognigram (CG)”项目的一部分,而 30 名 CN 将成为 NeuroCatch™ 平台 (NCP) 项目的一部分。
是由 Cogstate Ltd. 开发的基于纸牌游戏的经过验证的计算机化认知任务电池。 该技术包括四个任务,总时长为 10-15 分钟。 受试者被要求通过按“D”或“K”键盘按钮来回答每项任务。 该技术支持注意力/警觉性、处理速度、注意力、视觉工作记忆和视觉识别记忆的测量。 该软件将在私人测试室的 Bruyère 研究所提供的计算机上运行。 RA 将在测试期间出现,大声朗读电池标准化说明并与参与者一起进行练习试验。 实践试验后,RA 将不会提供任何反馈或支持。
NCP 包括 6 个刺激序列,专门设计用于引发所需的大脑反应。 每个序列都包含古怪任务和语义词对任务,持续 6 分钟。 在我们的协议中,将使用两个序列。 对于设置,EEG 电极放置在参与者的头皮上,通过轻轻摩擦每个电极下方的皮肤来确保 EEG 信号质量。 然后将导电凝胶置于皮肤和电极之间。 大多数电极都包含在参与者佩戴的弹性帽中,但有些电极通过粘合剂附着在皮肤上。 这部分课程大约需要 10 分钟。 一旦设置完成,脑电图扫描将开始。 将进行两次听觉扫描,每次 6 分钟,间隔一分钟。 参与者的 EEG 测试总时间(包括设置)约为 25 分钟。

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
CG分数(准确度和反应速度)
大体时间:第一年的基线访问
标准分数以 0-150 之间的线性比例呈现。 该量表分为反映性能的三个类别:正常 (90-150)、边缘 (80-89)、异常 (0-79)。
第一年的基线访问
MoCA 分数
大体时间:第一年的基线访问
总分30分; 26分或以上被认为是正常的。
第一年的基线访问
ERP 的听觉振幅 (N100)
大体时间:第一年的基线访问
以微伏 (μV) 为单位的平均值和标准偏差。
第一年的基线访问
ERP 的认知处理振幅 (N400)
大体时间:第一年的基线访问
以微伏 (μV) 为单位的平均值和标准偏差
第一年的基线访问
基本注意力 (P300) 的 ERP 振幅
大体时间:第一年的基线访问。
以微伏 (μV) 为单位的平均值和标准偏差
第一年的基线访问。
ERP 的听觉延迟 (N100)
大体时间:第一年的基线访问。
均值和标准差,以毫秒 (ms) 为单位。
第一年的基线访问。
ERP 的认知处理延迟 (N400)
大体时间:第一年的基线访问。
均值和标准差,以毫秒 (ms) 为单位。
第一年的基线访问。
ERP 的基本注意延迟 (P300)
大体时间:第一年的基线访问。
均值和标准差,以毫秒 (ms) 为单位。
第一年的基线访问。
CG 分数的纵向变化
大体时间:完成 3 年期间
标准分数以 0-150 之间的线性比例呈现。 该量表分为反映性能的三个类别:正常 (90-150)、边缘 (80-89)、异常 (0-79)。 将比较三年期间的分数。
完成 3 年期间
MoCA 分数的纵向变化
大体时间:完成 3 年期间
总分30分; 26分或以上被认为是正常的。 将比较三年期间的分数。
完成 3 年期间
简易精神状态检查纵向变化(MMSE)
大体时间:基线、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
正在评估变化。 MMSE - 任何大于或等于 24 分(满分 30 分)的分数都表示认知正常。 低于此分数可以表示严重(≤9 分)、中度(10-18 分)或轻度(19-23 分)认知障碍。
基线、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
FAQ纵向变化
大体时间:基线 12 个月、24 个月和 36 个月的随访
正在评估变化。 总分(范围 0-30)。 建议将 9 分界点(依赖于 3 项或更多活动)表示功能受损和可能的认知障碍。
基线 12 个月、24 个月和 36 个月的随访
GPCOG 分数的纵向变化
大体时间:基线 12 个月、24 个月和 36 个月的随访
正在评估变化。 用于评估认知困难对日常生活功能的感知影响的量表。 评级从 0(无干扰)到 4(极度干扰)。
基线 12 个月、24 个月和 36 个月的随访
Rey-Osterrieth 复杂图形测试 (RCFT) 的纵向变化
大体时间:基线、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
正在评估更改(复制、立即和延迟召回)。 RCFT:基于广泛使用的 36 分评分系统的评分图纸。 相同的评分标准适用于所有三个绘图试验。 18 个评分单元中的每一个都根据准确性和放置标准进行评分。 单元分数范围从 2(准确绘制、正确放置)到 0(不准确绘制、错误放置、无法识别、省略)。
基线、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
霍普金斯语言学习测试 (HVLT-R) 的纵向变化
大体时间:基线、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
正在评估变化。 HVLT-R :原始分数来源于总分是 3 次学习试验的总正确回忆(3 次试验,12 项,最大分数 = /36)(0-36),延迟回忆是 12 分(最多 12 分) (0-12),保留(保留百分比)是延迟(最大 12)时的总回忆除以试验 2 或 3 的最佳分数。分数范围为 0% 或更好。 Recognition Discrimination Index 是命中数减去误报识别数。 最高得分为 12(即 12 次命中,无入侵)。
基线、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
Trail Making 测试 A 和 B 的纵向变化
大体时间:基线、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
正在评估变化。Trail Making A 和 B 的平均时间分别为 29 秒和 75 秒,>78 秒和>273 秒被认为是不足的。
基线、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
语义语言流畅性测试(动物)的纵向变化。
大体时间:基线、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
正在评估变化。 基于 60 秒内命名的最多产动物数量的动物语义语言流畅度。
基线、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
听觉 ERP 振幅的纵向变化 (N100)
大体时间:基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月的随访。
正在评估变化。 以微伏 (μV) 为单位的平均值和标准偏差。
基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月的随访。
认知处理的 ERP 振幅的纵向变化 (N400)
大体时间:基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月的随访。]
正在评估变化。 以微伏 (μV) 为单位的平均值和标准偏差。
基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月的随访。]
基本注意力 (P300) 的 ERP 振幅的纵向变化
大体时间:基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月的随访。]
正在评估变化。 以微伏 (μV) 为单位的平均值和标准偏差。
基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月的随访。]
ERP 听觉延迟的纵向变化 (N100)
大体时间:基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
正在评估变化。 以毫秒 (ms) 为单位的平均值和标准偏差。
基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
ERP 认知处理延迟的纵向变化 (N400)
大体时间:基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
正在评估变化。 以毫秒 (ms) 为单位的平均值和标准偏差。
基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
ERP 的基本注意延迟 (P300) 的纵向变化
大体时间:基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月的随访
正在评估变化。 以毫秒 (ms) 为单位的平均值和标准偏差。
基线、6 个月、12 个月、24 个月和 36 个月的随访

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Frank Frank, MD、Bruyère Research Institute

出版物和有用的链接

负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。

一般刊物

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2018年9月4日

初级完成 (预期的)

2021年12月1日

研究完成 (预期的)

2021年12月1日

研究注册日期

首次提交

2018年9月4日

首先提交符合 QC 标准的

2018年9月18日

首次发布 (实际的)

2018年9月19日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2020年1月14日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2020年1月13日

最后验证

2020年1月1日

更多信息

与本研究相关的术语

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

不

IPD 计划说明

只有 EEG 结果将与 NeuroCatch 平台设备的制造商(HealthTech Connex,温哥华)共享。

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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