学際的技術の開発と実装の青年と脳震盪と大人気経路を強化
January 20th, 2019
さまざまな脳震盪ケアを標準化するための学際的な carepath の開発し、クリー ブランド クリニックで実装されています。クリーブランド クリニック脳震盪 (C3) のモバイル アプリケーションは、生体力学的成果の認知および運動機能の特性を通して carepath を有効にするのに使用されました。患者の転帰は、医療費は削減の次の実装を改善しました。
この技術は、脳震盪の複数の症状の客観的な定量化を可能にし、複数のプロバイダがこの技術を使用して個人の神経性能に関する情報を共有することを可能にする。この技術の利点の1つは、脳震盪の複数の症状を客観的に定量化できることです。例えば、一般的に非常に主観的な方法で評価されるバランスは、I-Pad内の加速度計とジャイロスコープを使用して定量化できるようになりました。
C3アプリケーションの使い方を実演するのは、研究室の研究理学療法士のスーザン・リンダーです。姿勢の揺を評価するには、カスタムベルトを使用して参加者の仙骨にデジタルタブレットを貼り付けます。そして、参加者にバランスがテストされることを知らせます。
参加者に、20回目の裁判全体で目を閉じて指定された姿勢を保ち、足を一緒に始めてもらいます。バランスが崩れた場合はできるだけ早く正しい位置に戻るように参加者に指示します。参加者が適切な姿勢を取ったら、[開始]を押して、20回目の試行の開始を知らせる5秒のカウントダウンを開始し、コミットされたエラーの数を記録します。
最初のトライアルを完了した直後に、次のトライアルを開始します。目の高さで参加者から5フィート離れたデジタルタブレットを保持している参加者の静的ビジョンを評価するために、参加者にテーブルに表示される5文字を左から右に読み取り、参加者が読むことができる正しい文字の数を記録するように指示します。動的な視野を評価するには、サンプルメトロノームトーンを再生し、適切なヘッドの動きを示すために、各方向に約20度の頸椎回転で頭を右から左に回転させます。
参加者にメトロノームを維持する適切なヘッド回転を実証してもらい、オプトタイプが提示されている間に参加者が頭を適切に回転していることを確認し、メトロノームのビートに頭を左から右に回転させながら左から右に表示された5文字を読み取るように指示する試験を開始します。単純な反応時間評価の場合は、指示画面を表示し、参加者に対して、優勢な人差し指をタッチアンドホールドボタンに配置するように指示します。刺激が黄色から緑に変わったら、参加者にボタンを放し、できるだけ早く緑色の光に触るように指示します。
参加者が練習トライアルを完了し、指示を理解し、割り当てられた100~500ミリ秒以内にタスクを完了できることを確認します。次に、参加者に、割り当てられた期間内にエラーなしで 25 の有効な試行を完了させます。選択反応時間評価のために、参加者は両方の人差し指をタッチボタンとホールドボタンに置き、参加者に緑色の光が提示された側に対応する数字を持ち上げるようにします。
サイオンデストラクタライトの側面に指を動かすことなく、できるだけ早く緑色の光をタップします。参加者が練習トライアルを完了し、指示を理解し、割り当てられた100~750ミリ秒以内にタスクを完了できることを確認します。次に、参加者が割り当てられた時間内にエラーなしで25の有効な試験を完了したのを観察します。
処理速度テストの場合は、テストを開始し、サンプルテスト画面に表示される指示を読み取るように参加者に指示します。そして、シンボルキーの下のテストを完了するために、画面上部のシンボルキーを使用します。既存の行が完了すると、新しい行のシンボルが表示され、試行の 2 分間全体を停止するように求められるまで、対応する数字を入力し続ける必要があることを参加者に通知します。
参加者に誤った応答を修正できないことを通知し、各応答をできるだけ迅速かつ正確に完了するには、[テストの開始] ボタンを押してテストを開始します。そして、参加者がテストを正しく実行していることを確認します。トレイル作成テストAの場合、参加者に画面上の指示を読み、1から25桁の数字に対応する25の円を接続するドットテストとして説明し、提供されたスタイラスを使用して接続する必要があります。
参加者に練習トライアルを完了した後、テストを開始してトライアルを開始します。そして、正しい手順に従っていることを確認します。トレイル作成テスト B の場合は、画面の指示を読み、数字と文字に対応する 25 個の円をスタイラスに接続するドット テストを接続するように指示します。
そして、参加者に、25個のドットがすべて接続されるまで連続する数字と文字と交互に、番号1の後に文字Aを続けるように指示します。練習トライアルの最後に、テスト開始を押し、参加者がテストを完了したことを確認し、正しい手順に従っていることを確認します。すべての試験が完了すると、クリーブランド・クリニック脳震盪アプリケーションモジュールのレーダープロットを生成することができます。
ここでは、この代表的な裁判から負傷した181人の参加者の詳細な人口統計が示されています。データは、怪我の3週間以内に回復した人と、怪我の3週間後にまだ症状があった人の2つのグループに階層化されました。最初の傷害後評価を比較すると、2つのグループ間で、単純な反応時間、選択反応時間、トレイルメイキングテストB、および6つのバランス誤差スコアリングシステムスタンスのうち2つについて有意な差が見られた。
症状が残った参加者がC3モジュール、測定情報処理、執行機能、セットスイッチング、姿勢安定性において有意に悪化したことを示唆した。重要なことに、参加者はベースラインですべてのモジュールで同等に行われ、その違いは、脳震盪傷害の結果として神経学的機能の変化を検出するのに効果的であることを示唆するフォローアップでのみ観察された。各学生アスリートが苦しんでいる場所を理解することが重要なので、症状や赤字の改善に積極的に取り組める専門家を紹介することができます。
これらのテストのいくつかは、停滞したケアを防ぐためのスクリーニングツールを提供し、我々はタイムリーに適切なプロバイダにこれらの学生アスリートを得ることができることを保証します。このシステムの利点は、データを使用して複数のプロバイダとその家族を同じページに持ち込むということです。これらの客観的なデータは、意思決定のガイドだけでなく、回復していない可能性のある個人のための次のステップを支援します。
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概要
クリーブランドクリニックでは、C3モバイルアプリケーションを利用してケアを標準化するために、脳震盪管理のための学際的なケアパスを開発しました。このアプローチは患者の転帰を改善し、コストを削減しました。
主要な研究構成要素
科学の分野
- 神経科学
- 脳震盪管理
- モバイルヘルス技術
背景
- 脳震盪は複雑な怪我で、標準化されたケアが必要です。
- 異なるケア実践は患者の転帰の一貫性につながる可能性があります。
- C3アプリケーションは脳震盪評価を統一することを目指しています。
- 効果的な治療のために症状の客観的な定量化が不可欠です。
研究の目的
- 脳震盪管理のための標準化されたケアパスを開発すること。
- 脳震盪症状の客観的評価にテクノロジーを活用すること。
- ケアコストを削減しながら患者の転帰を改善すること。
使用された方法
- C3モバイルアプリケーションの実装。
- 平衡評価のための加速度計とジャイロスコープの使用。
- 複数の医療提供者間の協力。
- 認知機能と運動機能の客観的測定。
主要な結果
- 実施後の患者の転帰の改善。
- 脳震盪患者のケアコストの削減。
- 症状を客観的に定量化する能力の向上。
- 提供者間の情報共有の促進。
結論
- C3アプリケーションは脳震盪ケアを効果的に標準化します。
- 客観的評価は治療戦略を改善します。
- 学際的アプローチは患者管理を強化します。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Objective quantification of neurological symptoms enables data-driven decision-making in concussion management, reducing variability in clinical assessment. Standardized digital phenotyping supports early identification of persistent symptoms and facilitates timely referral to appropriate specialists. This approach enhances care coordination across multidisciplinary teams and improves resource allocation in post-injury rehabilitation pathways.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses by quantifying changes in sensorimotor and cognitive function following neurological insult.
- Operational Value: Provides reproducible, device-based metrics for tracking symptom evolution across recovery phases.
- Predictive Value: Supports biomarker-like readouts that correlate with clinical recovery trajectories and inform go/no-go decisions in neurotherapeutic development.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantitative, longitudinal data on balance, reaction time, and visual processing to characterize functional deficits in mTBI models.
- Operational Value: Enables high-frequency, remote monitoring of neurological performance using widely available mobile platforms.
- Assay Readiness: Standardized task protocols reduce inter-rater variability and support scalable screening in preclinical and clinical cohorts.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Bridges acute injury assessment with subacute and post-concussive monitoring through phased recovery modules.
- Mechanistic De-risking: Isolates specific neurological domains (e.g., executive function, postural stability) to link behavioral outcomes with underlying pathophysiology.
- Predictive Confidence: Detects divergent recovery patterns early, enabling stratification of subjects for targeted intervention studies.
Pipeline & Workflow Integration
The C3 platform supports a discovery-to-translation continuum by providing objective neurological readouts that inform target engagement, functional recovery, and safety monitoring in neurotherapeutic programs.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing around mechanisms of neural injury and recovery by quantifying domain-specific impairments.
- Screening: Delivers standardized, quantitative outputs for assessing compound effects on sensorimotor and cognitive performance.
- Analytics: Generates time-series data suitable for statistical modeling of recovery trajectories and treatment response.
- Translational Research: Aligns with biomarker qualification efforts by offering ecologically valid, functional assessments of neurological health.
- Enterprise Reuse: Functions as a cross-platform capability applicable across TBI, neurodegenerative, and neurodevelopmental disease areas.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity by enabling objective, longitudinal tracking of neurological function.
- Operational Value: Enhances reproducibility and scalability of neurological assessments across sites and study phases.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision confidence through early detection of treatment-emergent neurological effects.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted advancement by identifying suboptimal responders before significant investment.
Implementation Considerations
- Requires training in standardized task administration to ensure data integrity across users and sites.
- Depends on mobile device sensors (accelerometer, gyroscope, touch response) for accurate signal capture.
- Necessitates cross-functional alignment between neurology, sports medicine, and data science teams for protocol adherence.
- Must account for environmental variability in mobile testing conditions when interpreting longitudinal trends.
- Limited to functional outcomes; does not replace structural or molecular biomarkers in mechanistic studies.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:04
Title
0:54
Balance Error Scoring System (BESS) Assessment
1:55
Static and Dynamic Vision Assessment
2:54
Simple and Choice Reaction Time Paradigm Assessments
4:17
Processing Speed Test
5:06
Executive Function and Set Switching Assessment
6:18
Results: Representative Differences in Baseline and Post-Injury C3 App Assessment Performance
7:27
Conclusion
