Elektroenzephalographisches Signalerfassungsframework für Neurodiverse: Eine Fallstudie zur delfingestützten Therapie

Unsere Forschung bewertet EEG-Signale bei neurodivergenten Kindern während der delfingestützten Therapie, um Veränderungen der Gehirnaktivität zu beurteilen, um standardisierte Daten für die Analyse therapeutischer Effekte zu gewährleisten und die Replizierbarkeit in Studien zu fördern. Zu den aktuellen Technologien gehören EEG-Systeme zur Überwachung der Gehirnaktivität, standardisierte Protokolle für die Datenkonsistenz und delphingestützte Therapierahmen zur Bewertung der therapeutischen Effekte bei neurodivergenten Kindern. Derzeit ist die Datenerfassung in der delfingestützten Therapie für neurodivergente Kinder nicht standardisiert, was es schwierig macht, die Ergebnisse über Sitzungen und Studien hinweg objektiv zu bewerten und zu vergleichen.

Die Ergebnisse werfen die Frage auf, wie Variablen wie Dauer, Art der Interaktionen oder neurodivergente Diagnose die Ergebnisse beeinflussen und ob der Umweltkontext die Wirksamkeit der Therapie beeinflusst. Über die EEG-Analyse in der delfingestützten Therapie hinaus wollen wir langfristige neurobehaviorale Ergebnisse untersuchen, Therapieprotokolle optimieren und multimodale Biomarker, z. B. Wearables, integrieren, um breitere therapeutische Auswirkungen auf neurodivergente Kinder zu bewerten. Beschreiben Sie zunächst den Zweck der Elektroenzephalogramm-Datenerfassung, die beteiligten Verfahren und die potenziellen Vorteile und Risiken für die Familie des Teilnehmers. Stellen Sie das EEG-Gerät an einem ruhigen, ablenkungsfreien Ort auf, bevor eine Therapiesitzung beginnt.

Stellen Sie sicher, dass alle Geräte ordnungsgemäß funktionieren und Ersatzteile verfügbar sind. Führen Sie das Kind auf freundliche und nicht bedrohliche Weise an das Elektroenzephalogramm-Erfassungsgerät heran. Verwenden Sie Spielzeug, Bilder oder vertraute, beruhigende Gegenstände, damit sich das Kind wohl fühlt.

Setzen Sie das Kind bequem auf einen Stuhl oder auf eine Matte, je nach Vorliebe und Komfort. Positionieren Sie den EEG-Erfassungs- und -aufzeichnungssensor mit einem pädiatrischen Band vorsichtig und vorsichtig am FP1-Punkt am Kopf des Kindes. Stellen Sie es ein, um einen festen, aber bequemen Sitz zu gewährleisten und sicherzustellen, dass die Elektrode richtig angeschlossen ist.

Starten Sie die integrierte Entwicklungsumgebung für die EEG-Signalerfassung und laden Sie das System. Öffnen Sie die integrierte Entwicklungsumgebung, die für die EEG-Verarbeitung konzipiert ist. Navigieren Sie zum Systemkonfigurationsfenster, wählen Sie das EEG-Gerät für die Abtastung aus und stellen Sie den Hydrophonparameter auf fünf Kilohertz ein.

Speichern Sie die Konfiguration, um die Konsistenz zwischen den Sitzungen sicherzustellen. Verwenden Sie das Patienteninformationsfenster, um die Daten des Patienten einzugeben, einschließlich Name, Diagnose, Dauer des Experiments in Minuten und Kontext der Datenerfassung in Bezug auf den Prozess der delphingestützten Therapie. Klicken Sie auf die Schaltfläche Probe nehmen, um mit der Datenerfassung zu beginnen.

Führen Sie eine Minute lang eine Referenz-Elektroenzephalogramm-Messung durch, um einen Kontrollpunkt für den Signalvergleich vor und nach der Therapie zu schaffen. Sobald der Datenerfassungsprozess abgeschlossen ist, überprüfen Sie, ob eine abgeschlossene Meldung angezeigt wird, und stellen Sie sicher, dass ein Ordner mit Kamerabildern und Textdateien mit Elektroenzephalogramm- und Hydrophonergebnissen erstellt wurde. Sichern Sie die erfassten und aufgezeichneten Elektroenzephalogramm-Signaldaten sofort auf einem sicheren Speichergerät und führen Sie eine erste Analyse durch, um die Datenqualität zu überprüfen.

Bestätigen Sie einen guten Elektrodenkontakt mit der Kopfhaut und wischen Sie bei Bedarf die Stirn ab. Stellen Sie sicher, dass die Kappe mit dem EEG-Signalerfassungs- und -aufzeichnungsgerät richtig auf dem Kopf des Kindes positioniert ist. Überwachen Sie kontinuierlich die Erfassung und Aufzeichnung von Elektroenzephalogramm-Signalen für eine Minute ohne Unterbrechung, bevor das Kind mit den Delfinen interagiert.

Stellen Sie sicher, dass das Gerät richtig montiert bleibt und dass das Kind entspannt ist. Helfen Sie dem Kind unter Aufsicht des Personals beim Betreten des Delfinariumswassers. Stellen Sie sicher, dass sich das Kind wohl fühlt und dass das EEG-Gerät wasserdicht und sicher befestigt ist.

Überwachen Sie kontinuierlich die Erfassung und Aufzeichnung von Elektroenzephalogramm-Signalen für fünf Minuten ohne Unterbrechung, während das Kind mit Delfinen interagiert. Stellen Sie sicher, dass das Gerät richtig montiert bleibt und dass das Kind entspannt ist. Sichern Sie die neu erfassten und aufgezeichneten Elektroenzephalogramm-Signaldaten sofort auf einem sicheren Speichergerät.

Helfen Sie dem Kind, vom Therapiebereich in einen komfortablen und trockenen Raum zu wechseln. Erfassen und zeichnen Sie nun die EEG-Daten eine Minute lang auf, unmittelbar nachdem das Kind das Wasser verlassen hat, und entfernen Sie dann vorsichtig den Sensor vom Kopf des Kindes. Navigieren Sie nach der Erfassung zum Datenanalysefenster in der integrierten Entwicklungsumgebung und greifen Sie auf den Analysebereich der Benutzeroberfläche zu.

Wählen Sie die während des Experiments gesammelten EEG-Signale zur Verarbeitung aus. Wenden Sie die Signalverarbeitungstechniken mit der Rechenpipeline an, die in den anwendbaren Gleichungen definiert ist, um die Daten anzuzeigen. Die Sitzung wurde sowohl an Kontroll- als auch an Interventionskindern durchgeführt.

Die Daten wurden vor, während und nach der delfingestützten Therapie erhoben. Die Gehirnaktivität des Interventionspatienten während der Therapiesitzung zeigte einen signifikanten Anstieg der höherfrequenten Banden, insbesondere Beta und Gamma, im Vergleich zu Studienbeginn und nach der Sitzung. Die EEG-Signale von Patienten im Frequenzbereich wurden in sechs grundlegende Hirnrhythmen eingeteilt, zusammen mit dem Gesamteffekt von 0,5 bis 60 Hertz, was eine Zunahme der Aktivität während der Therapie zeigte.