En protokoll for bruk av Remotely-Overvåket Transkraniell Direct Current Stimulering (tDCS) i multippel sklerose (MS)

Protocol

Etikk Uttalelse: Stony Brook University Institutional Review Board (IRB) godkjent denne protokollen 10. februar 2015.

1. Rekruttering av deltakere for Remotely-tilsyn tDCS

1. Gi rekruttert deltagerne med informasjon om enheten og ti dagers studieprotokoll.

2. inkluderings / eksklusjonskriterier

1. Helse
   1. Sørg for at en kliniker har gitt medisinsk klarering for alle registrerte deltakere på baseline besøk.
2. tDCS toleranse og laptop aptitude
   1. Sikre at deltakerne er kjent med grunnleggende funksjon av en bærbar datamaskin og hvordan du kobler datamaskinen til Wi-Fi. For både bruken av laptop, og oppsettet av tDCS enhet, sikre at deltakerne (eller en proxy), har fingerferdighet å fullføre prosedyren.
   2. Utover oppsett, ved baseline besøk, gi deltakerne en 1 min forsøksdose på 1,5mA av tDCS å bestemme toleranse. Hvis deltakerne ikke kan tolerere denne økten, kan en lavere dose på 1,0 mA brukes. Hvis verken tolereres, utelukke deltaker.
3. Miljø
   1. Bekreft at deltakerne har tilgang til en distraksjon-fri, godt opplyst, rent miljø med et trygt område å lagre enheten og enheten kit.
4. Samsvar
   1. Dersom en deltaker ikke overholder den planlagte videokonferanse økt i tide, utelukke at deltakeren.
5. Stopp Kriterier
   1. Ved hver deltaker interaksjon, gjennom en serie med forhåndsbestemte "stoppkriterier" for å sikre at deltakerne tåler økten, holder seg til studie tidsplan, og sikker bruk av enheten uten bivirkninger. Skulle noen av disse være oppfylt, utelukker deltaker fra studien (figur 1).

3. Materialer

notat:Som anbefalt i de publiserte retningslinjer for fjern overvåket bruk ^16, må presis elektrode forberedelse og plassering speile klinikken protokoll med hensyn til dose kontroll og løpende oppfølging.

1. Device Kit
   1. Forbered de samme materialene for hver ekstern tDCS deltaker. Dette inkluderer en studie gitt bærbar datamaskin med sikker videokonferanser programvare, enheten, og en enhet kit.
   2. Utforme enheten kit for enkel bruk og organisere det om dagen (figur 2).
   3. Forbered settet med tjue innpakket svamp lommer av størrelse 5x5cm med en perforering på toppen (to per dag er nødvendig for en 10-dagers studie), tjue Sprøytene pre-fylt med 6 ml av saltløsning for hver svamp lomme, en vaskeflaske fylt med ekstra saltvann, ekstra batterier for enheten, og en håndholdt speil for headset søknad.
   4. I tillegg krever at studie brukere har en bærbar hjemme telefon eller mobiltelefon på deres arbeidsplass for hversesjon.
2. Enhet
   1. Velg en tDCS enhet som bare slipper en økt gjennom en engangsavgift for bruk låsekoden. Påse at studien enheten har funksjonalitet der deltakerne kan bare administrere en økt etter å ha blitt gitt koden ved studien tekniker. I tillegg sikre at i valget av en studie enhet blir kontakt kvalitet overvåkes kontinuerlig for å sikre trygg og riktig bruk.
3. Video Monitoring
   1. Velg en sikker videokonferanser programvare for å tillate ekstern veiledning av korrekt oppsett av enheten, optimal kontakt kvalitet, og at den tiltenkte brukeren søker økten.
   2. Bruke videokonferanser programvare som en annen metode for trening. Instruere brukerne hvordan du slår på enheten, kan du lese deres kontakt kvalitet, feilsøke dårlig kontakt kvalitet, skriv en en-gangs bruk låsekoden, og trygt fjerne enheten etter avslutning.
4. Hodeplagg
   1. Designe hodeplagg for simple og robust elektrode posisjonering. Bruk en single-posisjon hodeplagg for å eliminere rom for brukerfeil, og å bidra til å bevare plassering av montasjen. Konfigurere en cap-lignende design, med tydelig merkede svamp markører for å forbedre påliteligheten av plassering i single-posisjon hodeplagg med anodisk elektroden plassert på venstre side.

4. Opplæring

Merk: Fullfør flertallet av deltakerne opplæring i løpet av første baseline sesjon av den eksterne undersøkelsen. Omtrent 1-2 timer av grunnlinjen besøket skal bli brukt på trening. Tillate deltakerne å se en instruksjons tDCS video som sitt første instruksjon.

1. Instruksjonsvideo
   1. Sett opp instruksjonsvideo for å spille for deltakeren etter baseline besøk. Under visning, la deltakeren skal ha tilgang til enheten og enheten kit og å følge med på hvert trinn.
   2. Klargjør video først introdusere participmaur til materialer og deretter overgang til en steg-for-steg guide som etterligner flyten av en faktisk studie økt.
   3. Presentere oppsettet av tDCS headset langsomt og tydelig (og gjøre den tilgjengelig for replay), bør brukeren trenger avklaring. Gir også en deltaker visning slik at studien deltaker kan få en følelse av hva enhetens skjerm du kan forvente og hvordan enhetens display vises når gi visse målinger.
2. Video seksjoner
   Merk: Fjern teknikere vil ikke gi låse koder for enheter med mindre hensiktsmessig kontakt kvalitet er oppnådd.
   1. Designe instruksjonsvideoen på detaljer hjelp av feilsøking dårlig kontakt kvalitet, inkludert å bruke press og fukte svampen lommer. Sørg for at videoen gir også informasjon om sikker bruk av læremateriell, samt protokollen til å følge for å avslutte en økt.
   2. Instruere deltakerne på prosedyrer for å avslutte en økt og krever parikere til å opprettholde telefontilgang under hele økten, slik at et nivå på i-klinikken sikkerhet opprettholdes i nødstilfeller,
   3. Etter video, la deltakeren å forsøke sitt eget sett opp ved hjelp av en studie tekniker.
3. Bruksanvisningen
   1. Forbered en transkripsjon av informasjonen som presenteres i videoen, samt fotografier og diagrammer av materialene, enhetsskjermbilder, og laptop informasjon, i form av en manual.
4. I person trening
   1. Overvåke deltakeren som de begynner set-up.
   2. Coache deltakeren gjennom hvert trinn (fukte svampen lommer, setter elektrode inn i svampen, fest svamper på hodesettet, sted headset på hodet, senter hodesettet, bekreft med studien tekniker, og slå enheten på).
   3. Avklare prosedyre eller utstyr der det er nødvendig.
5. Feilsøking for deltakerne at erfaring settopp vanskelighets
   1. Hvis deltakerne sliter med oppsettet, gjenta demonstrasjon av metoden.
   2. Dersom deltakerne ikke klarer å fullføre de satt opp etter gjentatte forsøk, avslutte økten. Dette er definert som en studie kriterier "stop".

5. Deltaker Forberedelse til Study Session

1. Instruere deltakerne til å sette opp sin studie laptop, mobiltelefon, enhet kit, enhet og headset i et rent, godt opplyst område. Informere deltakerne å trekke håret tilbake og minimere distraksjoner.
2. Tillate deltakerne å referere til instruksjonsvideo eller manual for en trinnvis veiledning av protokollen.
3. Først starte webkonferanse med studien deltaker før du begynner oppsett slik at det er løpende overvåking for compliance ^16.

6. Device Setup under Study Session

1. Etter at videokonferansen er initiert, instruere deltakeren til å begynne sette us.
2. Åpne svamp lommer og fukte med de 6 ml sprøyter (én sprøyte per svamp lomme). Omtrent 3 ml kan benyttes for å fukte hver side av svampen lommen.
3. Anvende karbon-gummi elektroder til å bære strøm fra tDCS stimulator. Omslutter elektrodene i svamp lommer. Sett hvert karbon gummi elektrode inn i svampen lommen helt. Merk: Siden direkte hudkontakt med gummielektroder er smertefullt, elektrodene innkapslet i svamp lommer.
4. Sikre den røde kabelen er koblet til rød mottaker plug merket "anode" på enheten. Sikre den svarte kabelen er koblet til svart mottaker plug merket "katode" på enheten. Disse kablene er aldri fjernet fra enheten.
5. Koble svamp lommer og elektroder til hodetelefonen ved hjelp av felles bilaterale dorsolateral prefrontal cortex (DLPC), med anodisk elektrode (en er koblet til den røde ledningen) plassert på venstre side. Merk: Etikett hodesettet med rød og svart for å sikre riktigelektrodeplasseringen.
6. Fest hodesettet ved hjelp av knapper på svamp lommer som passer inn i sporene på headsettet. Den glatte siden av svampen lomme alltid vender inn mot pannen.
   Merk: Dette gir enkel pålitelig elektrodeplassering og brede terapeutiske anvendelser.
7. Etter svampen lommene er festet, plasserer headsettet på hodet. Brette tilbake stropp under sporet på baksiden av hodet og justere på midtknappen med nasion. Dette kan bekreftes ved hjelp av håndholdt speil leveres i enheten kit og etter studiet tekniker gjennom videokonferanser programvare.
8. På dette punktet, instruere deltakeren å lese høyt kontakt kvaliteten på displayet på enheten. Merk: En moderat eller optimal lesing er nødvendig for sesjonskode administrasjon.
9. Hvis kontakt kvalitet må forbedres, instruere deltakerne å følge forhåndsinnstilte feilsøking. Først anbefaler legge press på svampen lommer. Hvis denne does ikke bevise vellykket, gi deltakerne mulighet til å bruke en liten mengde av saltoppløsning til svamp lommer ved hjelp av vaskeflaske (papir håndklær for noen søl).
10. Når riktig kontakt kvalitet er oppnådd, administrere en en-gangs bruk opplåsningskode for øktene. Merk: Disse kodene er forhåndsprogrammert av studien ansatte for bestemt tid og amplitude.

7. Session ferdigstillelse

Merk: Etter deltakeren går inn låsekoden, vil skjermen på enheten viser en tidtaker som teller ned minuttene fram til slutten av økten. Enheten vil også indikere kontakten kvaliteten på elektrodene gjennom hele økten. Når 1 min forblir på timeren, vil en nedtelling i sekunder oppstå.

1. Hvis kontakt kvaliteten faller under "moderat" gi instruksjoner om hvordan du kan forbedre den ved hjelp av feilsøkingstrinnene i 6.9.
2. Minn deltakeren til ikke å fjerne headsettet tilsekundene har fullt telt ned til null og enheten slår seg av (bekreftet med en pipelyd støy).
3. Instruere deltakeren til å fjerne headsettet når enheten piper.
4. Henvise deltakeren å fjerne svamp lommer fra enheten og kast dem. Sprøyter er engangsbruk også, og bør også kastes.
5. Sørg for at deltakeren lagrer enheten og headsettet i settet.
6. Minn deltakeren for trygg oppbevaring av laptop, enhet, og alle materialer for neste økt.

8. slutten av studien Analyser

1. Vurdere hver studie deltaker ved hjelp av en deltaker tracker. Dette fungerer som en metode for opptak studie etterlevelse, bivirkninger og økt gjennomføring. På slutten av studien, gjennom hver deltakers data for å bestemme studie suksess. For hensikten med denne protokollen vil studere suksess defineres med 80% av deltakerne som har fullført 80% av studieøkter ^24.
2. Validere session suksess gjennom registreringer av daglige økten oppmøte, gjennomgang av daglige smerter skalaer og før og etter stimulering spørreskjemaer for bivirkninger Vennligst se Opplysning Kode filer for eksempel spørreskjema.
   Merk: Validering at den 20 min av stimulering var fullt levert kan bli vurdert ved studiestart slutten. Studien tekniker kan få tilgang til enheten for ferdigstillelse koder som bekreftelse.

Representative Results

Vi har tilpasset denne protokollen for bruk i MS. Vi målrettet levering av ti tDCS stimulering økter levert over to uker. ^9,10 De første to økter av ti var i-person treningsøkter og følgende åtte ble eksternt tilsyn (figur 3). Den andre økten består av en miljø egnethet vurdering der studie teknikere besøkte deltakerens hjem for å bekrefte riktig oppsett.

For å fullføre følgende eksternt-overvåket økter, ble deltakerne følger med tDCS enheten spesialdesignet for ekstern bruk og et hodesett som ble endret for brukervennlighet for å veilede nøyaktig plassering av elektrodene. En enhet kit ble gitt og inkludert enheten og headsettet, engangs bruk svamp lommer for elektroder og sprøyter fylt med den målte mengden av saltvann kreves for hver svamp, med alle elementer individuelt merket av dagen og orgelsert for enkel bruk. Elektroder ble plassert i det bilaterale dorsolateral prefrontal cortex (DLPC) posisjon med anodisk elektroden plassert på venstre side. ¹⁰ Dette gir enkel pålitelig elektrodeplassering, brede terapeutiske anvendelser. ^9,10 Basert på tidligere studier vi målrettet 1,5 mA i 20 min økter. Protokollen ^9,10 tillatt for en strøm reduksjon til 1,0 mA ved utgangspunktet om dette bedrer den totale emnet toleranse.

Deltakerne fikk en studie-forut bærbar datamaskin konfigurert for studien, inkludert lett tilgjengelig instruksjonsvideo og link for sikker videokonferanse forbindelse med studien tekniker. Den bærbare også inkludert et program for fjernovervåking av alle PC aktivitet, og et program for å få ekstern tilgang til datamaskinen for teknisk støtte. Detaljerte manualer for drift ble brukt av både deltaker og studere tekniker, og et bindemiddel for selv r Årsrapport tiltak ble gitt.

Totalt n = 20 ms deltakerne har gjennomført studien. Inklusjonskriterier spesifisert en Expanded Disability Status Scale (EDSS) ²⁵ * på 6,0 eller lavere OR 6,5 eller høyere med proxy for å sikre minimal motor kravene for å betjene enheten. Påmelding har vært representant for en rekke verdifall i MS (motor verdifall, kognitiv svikt, eller begge deler). Alle 20 deltakere, n = 4 med proxy, ble vellykket opplært til selv bruke en tDCS session og 192 totale økter ble gjennomført. Som vist i figur 4, 40 av the192 sesjoner inkludert trening; de resterende 152 var utelukkende eksternt-overvåket økter. Av de eksternt-overvåket økter, ble 100% utført riktig med vellykket plassering av elektroder, betjeningen og godt tolerert levering av stimulering.

belastning / 53542 / 53542fig1.jpg "/>
Figur 1. Stopp Kriterier flytdiagram. Diagrammet detaljer de ulike kriterier på at en deltaker kan ikke lenger fortsette eller delta i et eksternt-overvåket tDCS studie. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2. Device Kit. Denne visningen viser enheten kit med individuelt pakket svamp lommer, en saltvann fylt sprøyte per svamp per dag, en håndholdt speil en enhet holder, reservehjul saltvannsoppløsning, og enheten med hodestroppen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3. Deltaker studie tidslinje. Denne tidslinjen viser en måte å sykle studie kits og enheter gjennom hver 10 dag deltaker innmelding i studien. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 4. Selv søkt tDCS økter over n = 20 deltakere. Dette tallet viser de ferdige, selvpåførte økter over n = 20 deltakere inkludert i studien. Den første økten er ferdig i-klinikken, mens de resterende ni økter er gjennomført gjennom ekstern veiledning i deltakerens hjem. Klikk her for å se et større versjon av dette tallet.

Discussion

Kritiske trinnene i protokollen

Som eksternt-veiledet tDCS administreres unna direkte tilsyn av en kliniker, er inklusjons- og eksklusjonskriteriene er utformet for å sikre at deltakeren har ingen kontraindisert helsemessige forhold eller miljømessige distraksjoner, og er fullt i stand til å bruke en bærbar datamaskin (inkludert de med adaptive teknologi) for kommunikasjon med forskerteamet. I tillegg må deltakerne være i stand til å tåle en tDCS session og forplikte seg til den planlagte økten tid for varigheten av studien.

Mens fjern tDCS tilbyr en tjeneste til studiet og administrasjon av terapi, er selvstyrt deltaker bruk ikke tilrådelig på grunn av både sikkerhet bekymringer og manglende evne til å overvåke og standardisere stimulering som er levert. I stedet følger vår protokoll standarder og retningslinjer for fjern overvåket tDCS ¹⁶ å forlenge clinic standarder gjennom levering i et avsidesliggende sted. Retningslinjene sikrer at forskere er skikkelig trent for deltakernes samhandling, at brukerne har skikkelig mulighet til å delta i eksterne tDCS, og at det er pågående opplæringsmateriell samt vurderinger som er gjort av deltakeren på hvert trinn av studien. Stimulering var uniform og reproduserbar med nøyaktig 20 min på 1,5 mA levert på hver økt uten avbrudd eller variasjon mellom økter eller enkeltpersoner.

Modifikasjoner til protokollen og feilsøkingstips

Protokollen omfatter flere små modifikasjoner. For det første, vi utvidet bruk av denne protokollen til MS deltakere som har en EDSS score over 6,5 i tilfelle hvor det er en proxy tilgjengelig for å administrere hver dose. I tillegg har vi gjennomført en prosedyre der vi ekstern tilgang deltakerens studien gitt laptop for å starte web konferanRence for de som trenger ekstra støtte og gjennomgang tiltak av toleranse og studere erfaringer gjennom et felles dokument. En fremtidig endring i gjeldende protokollen omfatter å la ulike grader av ekstern veiledning slik at deltakere som beviser mest kompetente med teknikken ville bare kreve tidlig tilsyn for å bekrefte enhet sette opp og å motta låsekoden.

Begrensninger av teknikken

Mens våre foreløpige resultatene støtter muligheten for denne protokollen, er størrelsen på utvalget begrenset. Som påmelding utvides, vil analyser gjøres for hull i trening, måter å effektivisere økter, forbedrer instruksjonsvideo, og gjør teknikken mer tilgjengelig for de med motor nyrefunksjon (dvs. adaptive mus for PC-bruk, svamp lomme / headset modifikasjon til videre lette søknad). Noen deltakere i EDSS variere under 6,5 (uten egen proxy), kan fortsatt oppleve noen difskeligheter i forberedelse headset og feilsøking datarelaterte problemer. Videre, mens denne studien anbefaler fulle fjernovervåking av deltakerne gjennom alle øktene, kan fremtidige studier anser noen deltakere tilstrekkelig opplært til å bruke enheten uten tilsyn for helheten av en økt.

Betydningen av metoden i forhold til eksisterende metoder

Disse første resultatene demonstrere gjennomførbarheten av vår protokoll for fjern overvåket tDCS levering for kliniske studier, etter et sett med retningslinjer og standarder som skal brukes for å trygt og effektivt administrere tDCS henhold ekstern veiledning. Protokollen ble utviklet for å ha et beslutnings tre serie kontrollposter med kriterier "stop" (seksjon 2.5.1 ovenfor) som må ryddes for å fortsette på hvert trinn (se figur 1). Disse sjekkpunkter adressert toleranse (opplevelser av smerte eller negativ effekts til behandling) og compliance (betimelig økt oppmøte og riktig teknikk). For hver økt fra 1 til 10, fullførte deltakere korte bivirkningsrapporter før og etter sine økter (med elementer hentet fra en liste over de vanligste tDCS bivirkninger i tidligere studier). I tillegg gjennomførte deltakerne selvrapporterings tiltak for å løse toleranse (før og etter økten) og kan fullføre symptom varelager også. Denne studien er viktig i at det etablerer en teknikk for å undersøke en terapi i MS med tilstrekkelig kraft samtidig gir bredere tilgang til tDCS behandling.

Fremtidige anvendelser av teknikken

Når metoden for fjern overvåket tDCS har blitt fullstendig testet i MS befolkningen, kan igangsettes en større, randomisert kontrollert studie for å målrette symptomlindring. Gjennom bruk av undervisningsopplæringsmateriell og struktur rundt daglig deltaker interactions, kan fjern-overvåket tDCS nås av et bredere spekter av pasientpopulasjoner og utvide klinisk studie av teknikken.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Mini-CT transcranial direct current stimulation device	Soterix		Device to deliver direct current stimultion in a remote manner
Study Kit			Provided to participant with all required setup items - device, headset, sponge pockets, pre-filled syringes, Kleenex, handheld mirro, spare batteries
Laptop			Provided to allow secure video conferecing during device setup and headset placement
Instruction Manual			Transcription of instructional video and detailed instructions for protocol