Obiektywna ocena wstrząśnienia mózgu podczas uprawiania sportu z wykorzystaniem wizualnych potencjałów wywołanych

Podsumowanie

Przenośny system zdolny do pomiaru potencjałów wizualnych w stanie ustalonym został opracowany i przetestowany na 65 amatorskich graczach rugby przez 18 tygodni w celu zbadania SSVEP jako potencjalnego elektrofizjologicznego biomarkera wstrząsu mózgu. Punkty wyjściowe zawodników zostały zmierzone przed sezonem, a ponowne testy pod kątem niezawodności, wstrząsu mózgu i oceny rekonwalescencji były przeprowadzane odpowiednio w kontrolowanych okresach czasu.

Streszczenie

Przenośny system zdolny do pomiaru potencjałów wizualnych w stanie ustalonym (SSVEP) został opracowany w celu zapewnienia obiektywnej, wymiernej metody testowania elektroencefalogramu (EEG) po traumatycznym wydarzeniu. W tym badaniu przenośny system został użyty na 65 zdrowych graczach rugby przez cały sezon, aby określić, czy SSVEP jest wiarygodnym elektrofizjologicznym biomarkerem wstrząsu mózgu. Przed sezonem rozgrywek wszyscy zawodnicy przeszli podstawową ocenę SSVEP. W trakcie sezonu zawodnicy byli ponownie testowani w ciągu 72 godzin od meczu pod kątem wiarygodności testu lub oceny po kontuzji. W przypadku zdiagnozowanego medycznie wstrząśnienia mózgu, zawodnicy byli ponownie oceniani, gdy lekarze uznali, że wyzdrowieli. System SSVEP składał się ze smartfona umieszczonego w ramce VR dostarczającego bodziec migotania o częstotliwości 15 Hz, podczas gdy bezprzewodowy zestaw słuchawkowy EEG rejestrował aktywność potyliczną. Gracze zostali poinstruowani, aby wpatrywać się w punkt fiksacji ekranu, pozostając w pozycji siedzącej i cicho. Elektrody zostały ułożone zgodnie z nomenklaturą pozycjonowania EEG 10-20, przy czym O1-O2 to kanały rejestrujące, a P1-P2 to odpowiednio odniesienia i odchylenia. Wszystkie dane EEG zostały przetworzone przy użyciu filtra pasmowoprzepustowego Butterwortha, transformacji Fouriera i normalizacji w celu konwersji danych do analizy częstotliwości. Odpowiedzi SSVEP graczy zostały określone ilościowo w stosunku sygnału do szumu (SNR), przy czym 15 Hz jest pożądanym sygnałem, i podsumowane w odpowiednich grupach badawczych w celu porównania. Zaobserwowano, że gracze ze wstrząśnieniem mózgu mają znacznie niższy SNR w porównaniu z ich wartością wyjściową; jednak po wyzdrowieniu ich stosunek do wartości rynkowej nie różnił się znacząco od wartości wyjściowej. Test-retest wykazał wysoką niezawodność urządzenia dla systemu przenośnego. Ulepszony przenośny system SSVEP został również przetestowany pod kątem sprawdzonego wzmacniacza EEG, aby upewnić się, że projekt badawczy jest w stanie uzyskać pomiary EEG o jakości badawczej. Jest to pierwsze badanie, które identyfikuje różnice w reakcjach SSVEP u sportowców amatorów po wstrząśnieniu mózgu i wskazuje na potencjał SSVEP jako pomocy w ocenie i leczeniu wstrząsu mózgu.

Wprowadzenie

Ludzie w dzisiejszych czasach są bardzo świadomi zachorowalności spowodowanej urazami mózgu w sporcie¹. Wstrząśnienie mózgu związane ze sportem (SRC) jest formą łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu (mTBI), które jest często zgłaszane w sportach kontaktowych, takich jak piłka nożna, rugby i boks^2,3,4. Biomechaniczna transdukcja siły impulsywnej do mózgu po uderzeniu w boisko powoduje zakłócenie funkcji neuronów, co prowadzi zarówno do natychmiastowych, jak i przejściowych objawów, które wpływają na stan fizyczny, poznawczy i emocjonalny sportowca^1,5. W większości przypadków objawy te ustępują w krótkim czasie, pod warunkiem, że sportowiec jest odpowiednio leczony i nie jest narażony na dalsze skutki⁶.

Ponieważ SRC jest szkodliwe dla zdrowia neurologicznego zawodników, organy zarządzające sportem stoją przed wyzwaniem zastosowania dokładnej i terminowej diagnozy wstrząsu mózgu, aby umożliwić bezpieczny protokół powrotu do gry^5,7,8,9. Jednak wykrycie wstrząsu mózgu może być wykluczone przez sportowców, którzy minimalizują lub zaprzeczają objawom, aby uniknąć diagnozy wstrząsu mózgu, przyspieszając w ten sposób powrót do gry. Działania te mogą potencjalnie zwiększyć ryzyko wystąpienia zespołu drugiego uderzenia, stanu, w którym szybki obrzęk mózgu tworzy się po drugim urazie głowy podczas fazy rekonwalescencji po wstrząśnieniu mózgu¹⁰. Dodatkowo, ze względu na brak edukacji na temat diagnozy wstrząsu mózgu i zmienny charakter jego fizjologicznej definicji, nierzadko zdarza się, że SRC nie jest zgłaszane lub błędnie diagnozowane¹¹. Niestety, długie okresy powtarzających się i niewłaściwie leczonych wstrząśnień mózgu mogą prowadzić do szeregu przewlekłych zaburzeń neurologicznych, takich jak przewlekła encefalopatia pourazowa (CTE), która jest silnie związana z SRC^12,13,14.

W celu zwalczania wyzwań związanych z SRC, organizacje sportowe korzystają z różnych narzędzi do oceny wstrząsu mózgu. Najczęściej używanym i dostępnym narzędziem, Sports Concussion Assessment Tool (SCAT), jest standaryzowany test papierowy, który obejmuje oceny fizyczne i poznawcze w połączeniu ze skalowanym raportowaniem objawów^15,16. Jednak wcześniejsze badania wykazały, że zgłaszanie objawów jest subiektywne i niewiarygodne, identyfikując różnice płci w grupach mTBI i wartości odstające w grupie kontrolnej^17,18. Bardziej zaawansowane narzędzia, które są wykorzystywane na poziomie profesjonalnym, takie jak narzędzie do natychmiastowej oceny wstrząsu mózgu (ImPACT), które działa jako skomputeryzowany test neurokognitywny (CNT), również padają ofiarą manipulacji, ponieważ wymagają aktywnego udziału i wysiłku ze strony sportowca. Pomimo wbudowanych kontroli manipulacji w CNT, badania wykazały, że są one podatne na efekty sufitu i cierpią z powodu niskiej niezawodności^19,20. Ograniczenia tych istniejących narzędzi oceny w połączeniu z bardziej publicznym zrozumieniem istotnych skutków zdrowotnych SRC spowodowały pilne zapotrzebowanie na obiektywny biomarker, który mógłby dokładnie i w odpowiednim czasie zdiagnozować wstrząs mózgu.

Jedną z dziedzin, która okazała się obiecująca w identyfikacji obiektywnego biomarkera wstrząsu mózgu, jest elektrofizjologia. Pojawiają się dowody na to, że potencjały związane ze zdarzeniami, w szczególności wzrokowe potencjały wywołane (VEP), są upośledzone po wstrząśnieniu mózgu^21,22. Jeden podzbiór VEP; Potencjały wywołane wzrokowe w stanie ustalonym (SSVEP) to obiektywna, mierzalna fluktuacja aktywności elektrycznej, która występuje w mózgu w odpowiedzi na określony zestaw bodźców wzrokowych, mierzona za pomocą technologii elektroencefalogramu (EEG)^23,24. SSVEP oferuje zwiększoną odporność na artefakty szumowe i zmienną impedancję styku w porównaniu z konwencjonalnymi pomiarami VEP. Ponadto, ze względu na kontrolowaną częstotliwość bodźca wzrokowego, następuje zmniejszenie synchronizacji między zapisami EEG a bodźcem, co skutkuje bardziej uproszczonym modelem elektrycznym^25,26. Podejście to zostało zweryfikowane pod kątem częstotliwości w zakresie 12-15 Hz, co daje optymalną odpowiedź istotności dla bodźców typu migotanie²⁷. Ogólnie rzecz biorąc, te zalety oznaczają, że SSVEP oferuje bardziej niezawodny pomiar elektrofizjologiczny, który może być stosowany w warunkach nieklinicznych, takich jak boiska sportowe i gabinety lekarskie. Ta poboczna możliwość zastosowania w połączeniu z pozytywnymi wynikami technologii w dotychczasowej literaturze sprawia, że jest ona obiecującym kandydatem do identyfikacji obiektywnego biomarkera SRC.

Celem tego badania było zbadanie potencjalnych różnic w SSVEP, które zostały zarejestrowane u sportowców, którzy zostali ocenieni przez doświadczonego lekarza sportowego jako zdrowi, wstrząśnieni mózgu lub wyleczeni z niedawnego wstrząsu mózgu. Metodologia badania obejmowała 65 amatorskich zawodników rugby union płci męskiej rutynowo ocenianych za pomocą przenośnego systemu SSVEP przez 18-tygodniowy sezon rywalizacji. Zawodnicy muszą zostać poddani ocenie pod kątem punktu odniesienia przed rozpoczęciem treningu w pełnym kontakcie i ponownie ocenieni w ciągu 72 godzin po rozegraniu meczu. Zawodnicy, którzy doznali kontuzji w trakcie sezonu, zostali ocenieni pod kątem wstrząśnienia mózgu przez lekarza zespołu i ponownie ocenieni za pomocą systemu SSVEP w celu odczytów po kontuzji i rekonwalescencji. Ponadto badanie to rozszerza swój protokół, aby zweryfikować zdolność przenośnego systemu SSVEP do uzyskiwania odczytów EEG o jakości badawczej, które mogą potencjalnie pomóc w bocznej ocenie SRC.

Protokół

Zatwierdzenia dla pierwszej części protokołu zostały uzyskane od Komitetu Etyki Badań Naukowych na Ludziach (HREC) Lokalnego Dystryktu Zdrowia Południowo-Wschodniego Sydney (ESLHD). Wszyscy zawodnicy otrzymali szczegółowe karty informacyjne dla uczestników, a przed przystąpieniem uzyskano zgodę (numer referencyjny SESLHD-HREC: 17/039 HREC/17/POWH/91).

Uzyskano zgodę na korzystanie z ulepszonego systemu przenośnego od Komitetu Etyki Badań Naukowych Bellberry (HREC). Wszystkim uczestnikom grupy kontrolnej przekazano szczegółowe karty informacyjne uczestników, a przed udziałem uzyskano zgodę (numer referencyjny HREC: 1802VEPEEG-CER).

1. Selekcja uczestników i zgoda

1. Rekrutuj zawodników z jednego klubu rugby union przed rozpoczęciem sezonu rywalizacji. Uczestnicy muszą być zdrowymi, mówiącymi po angielsku, dorosłymi mężczyznami (w wieku powyżej 18 lat), którzy są członkami amatorskiej drużyny rugby union (Rysunek 1).
   1. Ze względu na migotliwy charakter bodźców wzrokowych upewnij się, że uczestnicy nie spełniają żadnego z następujących ścisłych kryteriów wykluczenia: diagnoza lub objawy padaczki, istniejące i/lub wcześniejsze uszkodzenia mózgu lub ślepota prawna.
   2. Poinformuj uczestników, aby zgodnie z prawdą zgłaszali wszelkie objawy po kontuzji na boisku sportowym lekarzowi, który przekazuje informacje powiązanemu badaczowi (badaczom) badania. Uczestnicy muszą zrozumieć, że udział w badaniu wymaga co najmniej dwóch sesji testowych SSVEP w ciągu sezonu, z możliwością dalszych testów w przypadku kontuzji wstrząsu mózgu.

2. Konfiguracja sprzętu śledczego SSVEP

1. Dopasuj naładowany smartfon z wyświetlaczem ciekłokrystalicznym (LCD) do ramki rzeczywistości wirtualnej (VR) (Rysunek 2A; patrz tabela materiałów).
   1. Wygeneruj .mp4 plik wideo składający się z sekwencji czarnych i białych ekranów naprzemiennie z częstotliwością 15 Hz, w sumie przez 30 s. Umieść losową liczbę na środku klatki wideo (zajmującą mniej niż 2% ekranu pod kątem widzenia 1,5°), aby uczestnicy mogli skupić się centralnie podczas stymulacji. Upewnij się, że liczba jest zmieniana w odstępach 5 sekund, aby zachęcić do długotrwałej uwagi (Rysunek 2B).
   2. Prześlij skonstruowany plik wideo do smartfona i wyświetl go w pełnej jasności (minimum ~490 nitów), pełniąc rolę bodźca wizualnego systemu SSVEP.
2. Naładuj bezprzewodowy 14-kanałowy zestaw słuchawkowy EEG, który będzie używany jako główne urządzenie rejestrujące EEG (Rysunek 3A).
   1. Sparuj zestaw słuchawkowy z pobliskim komputerem za pomocą dostarczonego uniwersalnego odbiornika USB (dongle). Włóż klucz sprzętowy do portu USB komputera, włącz zestaw słuchawkowy za pomocą przycisku zasilania, otwórz oprogramowanie 14-kanałowego zestawu słuchawkowego EEG na komputerze i wybierz przycisk Połącz w aplikacji obok wyświetlanego identyfikatora zestawu słuchawkowego (patrz Tabela materiałów).
3. Całkowicie nasącz dostarczone czujniki filcowe roztworem soli fizjologicznej.
   1. Zamontuj nasycone czujniki w czarnych plastikowych ramionach zestawu słuchawkowego, delikatnie obracając każdy czujnik zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aż poczujesz "kliknięcie" i czujnik poczuje się bezpiecznie.

3. Podstawowa ocena uczestnika

1. Uzyskaj zgodę od wszystkich uczestników, którzy przeszli pytania przesiewowe, na udział w badaniu przed rozpoczęciem sezonu rugby.
2. Poproś uczestników, którzy wyrazili na to zgodę, aby usiedli na krześle w cichym, zamkniętym otoczeniu z naturalnym światłem otoczenia, takim jak pokój biurowy. Gdy uczestnicy siedzą, dopasuj 14-kanałowy zestaw słuchawkowy EEG do głów uczestników, zsuwając opaskę w dół z czubka głowy. Ułóż elektrody zgodnie z międzynarodowym systemem 10-20 (Rysunek 3B)^28,29. Umieść dwa przednie czujniki zestawu słuchawkowego w jednej linii z linią włosów uczestników lub mniej więcej na szerokość trzech palców powyżej brwi uczestników.
   UWAGA: Jeśli uczestnicy mają gęste włosy, wsuń czujnik pod włosy i dodaj dodatkową sól fizjologiczną. Jeśli badany przesunie się z nieruchomej pozycji siedzącej lub nastąpi zmiana ustawień środowiskowych podczas oceny, może wystąpić artefakt (Rysunek 4), a dane SSVEP nie powinny być zestawiane do analizy (odrzucane).
   1. Użyj elektrod potylicznych (O1 i O2) jako głównych elektrod rejestrujących, a elektrod ciemieniowych (P3 i P4) jako elektrod masowych i w trybie wspólnym (referencyjnych) (Rysunek 3B).
3. Upewnij się, że istnieje odpowiednie połączenie między zestawem słuchawkowym a głową uczestników, korzystając z oprogramowania do kontroli jakości kontaktu przed przystąpieniem do testowania. Zielone elektrody wskazują na dobrą jakość styku (<20 kOhm) zgodnie ze standardami producenta.
   1. W przypadku, gdy nie osiągnięto dobrej jakości styku dla wszystkich kanałów elektrod (O1, O2), należy ponownie nasycić czujniki roztworem soli fizjologicznej i ponownie sprawdzić położenie, aby upewnić się, że czujniki są jak najbardziej przylegające do skóry głowy.
      UWAGA: Aby zapewnić łączność elektryczną między skórą głowy a elektrodami, należy uzyskać dobrą jakość kontaktu, minimalizując potencjalne artefakty (Rysunek 4).
4. Poproś uczestników, aby trzymali testowany smartfon w ramce VR przy oczach, równo z twarzami i grzbietem nosa, upewniając się, że oba oczy są całkowicie zakryte.
   1. Poproś uczestników, aby potwierdzili, że numer ogniskowej jest widoczny na środku ekranu i że ramka blokuje światło otoczenia.
5. Usuń ramkę VR z twarzy uczestników i poinformuj ich, że teraz zostanie zainicjowany film z bodźcem wizualnym. Następnie oddaj im ramkę VR, aby ponownie nałożyć ją w tej samej pozycji, co w kroku 3.4.1.
   1. Przypomnij uczestnikom, że mają skupić się na liczbie ogniskowej i pozostać nieruchomym i cichym podczas trwania testu SSVEP.
6. Zainicjuj wideo z bodźcem wizualnym, naciskając przycisk Odtwórz na ekranie smartfona, a następnie poproś uczestników, aby umieścili ramkę VR na jego twarzy (zgodnie z krokiem 3.4).
7. Poproś uczestników, aby potwierdzili, że mają ramkę VR we właściwej pozycji, zgodnie z krokiem 3.4. Po potwierdzeniu przez uczestnika jednocześnie rozpocznij odliczanie stopera na 30 sekund, a następnie wybierz przycisk Rozpocznij nagrywanie w oprogramowaniu 14-kanałowego zestawu słuchawkowego EEG, aby rozpocząć nagrywanie w zestawie słuchawkowym EEG.
8. Po upływie 30 sekund zatrzymaj zapis EEG, wybierając przycisk Stop w oprogramowaniu 14-kanałowego zestawu słuchawkowego EEG.
   1. Zdejmij ramkę VR z oczu uczestników i poinformuj ich, że pierwsza ocena SSVEP została zakończona.
9. Zapisz nagraną odpowiedź SSVEP na koncie lokalnym, klikając przycisk Zapisane sesje w oprogramowaniu 14-kanałowego zestawu słuchawkowego EEG. Wyeksportuj zapisany plik jako plik w formacie EDF (European Data Format) do preferowanego urządzenia pamięci masowej.
   UWAGA: Pliki EDF muszą być oznaczone inicjałami uczestnika, datą, godziną i rodzajem przeprowadzonego testu (punkt wyjściowy, po urazie lub powrót do zdrowia) w celu identyfikacji i przechowywania.
10. Powtórz protokół oceny SSVEP (kroki od 3.2 do 3.9) w krótkich odstępach czasu, postępując zgodnie z krokiem 3.9.
    UWAGA: Jest to przeprowadzane jako drugi odczyt z dwóch ocen i daje konsekwentnie wyraźniejszy odczyt EEG.
11. Po pomyślnym zakończeniu dwóch ocen SSVEP poproś uczestnika, aby zdjął ramkę VR z oczu i ostrożnie zdjął gogle z głów uczestników.
    1. Wyjmij czujniki elektrod z zestawu słuchawkowego i przechowuj je w odpowiednim etui ochronnym do następnego użycia, aby upewnić się, że sól fizjologiczna nie spowoduje korozji elektrod zestawu słuchawkowego.
    2. Wyczyść zarówno zestaw słuchawkowy, jak i smartfon + ramkę chusteczkami nasączonymi alkoholem izopropylowym (70%) przed przechowywaniem obu elementów wyposażenia w odpowiednich futerałach do następnego użycia.
12. Zapytaj uczestnika, czy doświadczył jakichś nieprawidłowych reakcji na bodziec, w tym obecności bólu głowy lub zawrotów głowy. Zapisz odpowiedź w dzienniku badania.
13. Poinformuj uczestnika, że ukończył testy podstawowe i zostanie ponownie oceniony w ciągu 72 godzin od następnego meczu w sezonie.

4. Ocena po urazie

1. Upewnij się, że każde uderzenie na boisko, co do którego istnieje podejrzenie, że jest wstrząśnieniem mózgu, zostało zarejestrowane i zgłoszone badaczowi prowadzącemu badanie przez lekarza drużyny lub zawodnika.
2. Uzyskaj oceny po kontuzji wszystkich graczy, którzy zostali zgłoszeni w kroku 4.1 w ciągu 72 godzin od incydentu, korzystając z protokołu SSVEP szczegółowo opisanego w sekcji 3.
3. Upewnij się, że wszyscy zawodnicy przechodzą ocenę SSVEP po kontuzji, która jest oceniana przez lekarza drużyny (patrz punkt 5) w celu określenia, kiedy zawodnik wyzdrowiał po kontuzji i może wrócić do treningów i meczów w pełnym kontakcie. Upewnij się, że diagnoza lekarza zespołu jest zarejestrowana do celów badawczych.
   1. Poinformuj gracza, że zostanie on ponownie oceniony za pomocą systemu SSVEP, gdy lekarz drużyny uzna go za wyleczonego.

5. Kliniczne oceny wstrząśnienia mózgu

1. Upewnij się, że wszyscy zawodnicy zostaną przebadani przez lekarza drużyny w ciągu 72 godzin od potencjalnego uderzenia powodującego wstrząs mózgu.
   UWAGA: Lekarz drużyny musi być licencjonowanym lekarzem z doświadczeniem klinicznym w ocenie urazów związanych ze sportem i zatwierdzonym przez odpowiedni organ zarządzający sportem.
   1. Poproś lekarza drużyny, aby przeprowadził badanie neurologiczne, a także użył elementów narzędzia do oceny wstrząsu mózgu w sporcie (SCAT) w celu określenia stanu świadomości zawodnika oraz obecności któregokolwiek z typowych oznak i objawów związanych ze wstrząsem mózgu¹⁵.
      UWAGA: Oceny są dokonywane na podstawie typowego zachowania i zachowania gracza jako punktu odniesienia.
2. Zgodnie z wytycznymi Rugby Australia's Gradual Return to Play (GRTP) ³⁰, upewnij się, że zawodnik zostanie ponownie oceniony przez tego samego lekarza drużyny w ciągu 48 godzin od zdiagnozowania wstrząsu mózgu i ponownie raz na sesję treningową, aż do uzyskania zgody na powrót do gry³⁰.
3. Upewnij się, że zawodnicy przejdą końcową ocenę z lekarzem drużyny, aby ustalić, czy wyzdrowieli klinicznie, zanim pozwolisz im wrócić do treningów lub meczów w pełnym kontakcie. Lekarz ma określić stan kontuzji zawodnika na podstawie poprawy w testach SCAT i zmniejszenia związanych z tym objawów i wszelkich nietypowych zachowań, które zostały wcześniej odnotowane.
   UWAGA: Ta końcowa ocena ma się odbyć po co najmniej 12 dniach od urazu zgodnie z GRTP.
   1. Zapisz określenie przez lekarza stanu kontuzji zawodnika (wstrząśnienie mózgu lub powrót do zdrowia) do celów badawczych.

6. Ocena odzysku

1. Oceń graczy, którzy zostali uznani za wyleczonych w kroku 5.3, korzystając z protokołu SSVEP opisanego w sekcji 3, aby uzyskać odpowiedź SSVEP dotyczącą odzyskiwania.

7. Ocena wiarygodności testu-ponownego testu

1. Upewnij się, że wszyscy uczestnicy, którzy nie odnieśli obrażeń, są ponownie testowani w ciągu 72 godzin po każdym meczu sezonu z przenośnym systemem SSVEP w tym samym ustawieniu, jak opisano w sekcji 3, aby uzyskać dane dotyczące niezawodności systemu w teście i ponownym teście.

8. Przetwarzanie danych SSVEP

1. Wygeneruj skrypt do obliczeń numerycznych, który może importować i przetwarzać wszystkie zarejestrowane pliki danych EDF z sekcji 3-7 (patrz Tabela materiałów).
   1. Zastosuj filtr pasmowo-przepustowy Butterwortha z częstotliwościami narożnymi przy 5 Hz i 40 Hz do surowych napięć SSVEP uzyskanych za pomocą 14-kanałowego zestawu słuchawkowego EEG, aby zminimalizować wpływ szumów o niższej częstotliwości, przesunięcia napięcia DC i zasilania sieciowego³¹.
   2. Zastosuj szybką transformację Fouriera (FFT) do filtrowanych wartości SSVEP, aby przeanalizować dane w dziedzinie częstotliwości³².
   3. Znormalizuj wartości FFT z kanałów elektrod O1 i O2, aby wygenerować pojedynczą tablicę wartości do graficznego wykreślenia jako gęstość widma mocy (Rysunek 5).
2. Po przetworzeniu danych EEG należy obliczyć stosunek sygnału do szumu (SNR) każdego pliku danych, dzieląc wielkość przy 15 Hz przez średnią wielkość w zakresie 5-40 Hz. Formuła SNR to:
   
   gdzie:
   Amplituda_{15 Hz} = napięcie pasma częstotliwości 15 Hz (μV)
   _Średnia amplituda = średnie napięcie we wszystkich pasmach częstotliwości w zakresie 5-40 Hz (μV)
3. Upewnij się, że wszystkie dane (surowy EDF, przetworzony EDF, wartość SNR, komentarze i daty kontuzji zawodników) są zapisane w odpowiednio oznaczonych folderach do celów dochodzeniowych.

9. Analiza statystyczna

1. Połącz pliki danych zawodników w arkuszu wartości rozdzielanych przecinkami (CSV) kategorycznie (osobne kolumny dla odczytu linii bazowej, wstrząsu mózgu i regeneracji).
   1. Użyj SNR każdego odczytu SSVEP, aby porównać różne grupy. Wyraź wszystkie podsumowane dane jako mediany z 25^{. do} 75. przedziałem międzykwartylowym (IQR), z poziomem istotności statystycznej alfa (α) = 0,05 zestawem, a wszystkie poziomy wariancji są wyświetlane w odchyleniu standardowym (± SD). Użyj oprogramowania do analizy statystycznej (patrz tabela materiałów) do analizy wartości SNR grupy.
   2. Oceń normalność wartości SNR wszystkich graczy za pomocą testu Shapiro-Wilka.
   3. Porównaj średni SNR między wszystkimi trzema grupami oceniającymi za pomocą sparowanych testów t (między odczytami wstrząsu mózgu, odczytami po wstrząśnieniu mózgu i odczytami po powrocie do zdrowia) dla graczy, którzy doświadczyli wszystkich trzech typów ocen. Upewnij się, że zastosowano poprawkę wielokrotnego porównania, wykorzystując poprawkę Bonferroniego.
   4. Oblicz wielkość efektu porównań testu t, korzystając z klasy D³².
2. Oszacowanie niezawodności testu-ponownego testu przy użyciu modelu 3, współczynnika korelacji wewnątrzklasowej typu k (ICC); ICC(3,k) z 95% przedziałem ufności (CI) w celu zbadania zgodności między testami wyjściowymi a powtarzanymi przez cały sezon.
   UWAGA: Eksperyment można wstrzymać w tym miejscu i wznowić w późniejszym czasie.

10. Ulepszona konfiguracja przenośnego systemu SSVEP

UWAGA: System opisany w tej sekcji to zestaw typu "wszystko w jednym", który został zaprojektowany, aby umożliwić bardziej efektywny proces pomiaru, zarówno szybszy, jak i z większym komfortem dla uczestnika. Należy pamiętać, że konfiguracja opisana w sekcjach 2-6 jest uproszczonym prototypem składającym się z wielu elementów wyposażenia połączonych w celu wygenerowania systemu proof-of-concept. Schemat protokołu wykorzystującego ten system jest przedstawiony w Rysunek 6.

1. Uzyskaj przenośny system SSVEP, który zawiera bodziec wizualny i konfigurację elektrod równoważną systemowi opisanemu w sekcji 2 (patrz Rysunek 7A).
   1. Pobierz systemową aplikację SSVEP ze sklepu z aplikacjami iOS na urządzenie z systemem iOS (patrz Spis materiałów).
2. Upewnij się, że zespół badawczy jest zaznajomiony z instrukcją obsługi (IFU) przenośnego systemu SSVEP i dostarczoną aplikacją iOS, która umożliwia aktywację urządzenia SSVEP i lokalne przechowywanie odczytów EEG.
   1. Wygeneruj konta podmiotów w aplikacji systemu iOS, postępując zgodnie z instrukcją obsługi (IFU) przenośnego systemu SSVEP. Otwórz aplikację, wybierz kartę Tematy, a następnie naciśnij przycisk Dodaj nowy temat.

11. Konfiguracja referencyjnego systemu EEG

1. Uzyskaj zatwierdzony wzmacniacz EEG klasy klinicznej z modułową konfiguracją elektrod, która nie zawiera komponentu bodźca wzrokowego (Rysunek 7C).
2. Upewnij się, że zespół badawczy jest zaznajomiony z instrukcją obsługi (IFU) klinicznego systemu EEG i dostarczoną przez niego aplikacją do neurologii klinicznej (patrz tabela materiałów), które umożliwiają aktywację wzmacniacza i lokalne przechowywanie odczytów EEG.

12. Walidacja EEG ulepszonego przenośnego systemu SSVEP

1. Rekrutuj zdrowych, anglojęzycznych dorosłych uczestników, stosując te same kryteria wykluczenia, które opisano w sekcji 1. Wyraź zgodę tych uczestników na udział w badaniu walidacyjnym systemu SSVEP.
2. Losowo przypisz uczestnikom liczbę od 01 do 20. Oceń uczestników za pomocą nieparzystej liczby przypisanej najpierw za pomocą przenośnego systemu SSVEP, a następnie za pomocą klinicznego systemu EEG (kroki 12.3-12.16). Odwrotnie dla uczestników, którym przypisano liczby parzyste (kroki 12.10-12.14, następnie 12.3-12.9, a następnie 12.15-12.16) (Rysunek 6).
   1. Skonfiguruj zestaw słuchawkowy SSVEP zgodnie z instrukcją obsługi (IFU): w pełni naładuj zestaw słuchawkowy i sparuj go Bluetooth z aplikacją SSVEPiOS. Włóż dostarczone cylindry czujnika poliuretanowego do kanałów elektrod i nasyc je zwykłym roztworem soli fizjologicznej.
3. Umieść zestaw słuchawkowy SSVEP na głowie uczestnika zgodnie z instrukcją obsługi systemu, tak aby dolna część tylnej obudowy znajdowała się bezpośrednio nad wejściem uczestnika, przednia obudowa wizjera była bezpiecznie umieszczona nad oczami i grzbietem nosa, a zestaw słuchawkowy był napięty za pomocą elastycznych pasków regulacyjnych i sprzączek zabezpieczających.
4. Przed testowaniem sprawdź wskaźnik impedancji aplikacji SSVEP iOS, aby zapewnić odpowiednie połączenie między zestawem słuchawkowym a głową uczestnika. Zielone wskaźniki wizualne na powiązanej aplikacji (impedancja <15 kOhm) wskazują dobrą jakość styku zgodnie ze standardami producenta.
   1. Jeśli nie zostanie osiągnięta dobra jakość kontaktu dla wszystkich kanałów elektrod, należy ponownie nasycić czujniki zwykłym roztworem soli fizjologicznej i ponownie sprawdzić położenie, aby upewnić się, że czujniki są jak najbardziej przylegające do skóry głowy.
      UWAGA: Aby zapewnić łączność elektryczną między skórą głowy a elektrodami, należy uzyskać dobrą jakość kontaktu, minimalizując potencjalne artefakty (Rysunek 4).
   2. Upewnij się, że uczestnik czuje się komfortowo. Poinstruuj ich, aby pozostali nieruchomi, spokojni i cicho, gdy siedzą i wpatrują się przed siebie w światła, a także aby mrugali tylko wtedy, gdy jest to wymagane. Jeśli badany przesunie się z nieruchomej pozycji siedzącej lub podczas oceny nastąpi zmiana ustawień środowiskowych, może wystąpić artefakt (Rysunek 4), a dane SSVEP nie powinny być zestawiane do analizy (odrzucane).
5. Zainicjuj bodziec wizualny, naciskając przycisk Rozpocznij test w aplikacji na iOS. Po wyświetleniu monitu naciśnij przycisk Kontynuuj, aby przejść do następnego etapu testowania. Bodziec wzrokowy jest uruchamiany dwukrotnie zgodnie z instrukcją obsługi systemu, uzyskując wstępny i pierwotny odczyt SSVEP.
6. Po zakończeniu oceny SSVEP zdejmij zestaw słuchawkowy SSVEP z głowy uczestnika. Pozwól badanym zrelaksować się przez co najmniej 30 sekund.
7. W celu uzyskania wartości wiarygodności test-retest należy powtórzyć protokół oceny SSVEP z systemem SSVEP (kroki od 12.3 do 12.7) po zakończeniu okresu odpoczynku.
8. Pozwól uczestnikom odpocząć przez 5 minut przed przystąpieniem do następnego systemu EEG.
9. Skonfiguruj kliniczny wzmacniacz EEG zgodnie z instrukcją obsługi: włącz wzmacniacz, podłączając go do komputera za pomocą dostarczonego klucza USB i zasilającego, podłącz pięć przewodów elektrodowych do odpowiednich 10-20 pozycji EEG 01, O2, OZ, P1 i P2, otwórz oprogramowanie EEG neurologii klinicznej na komputerze i utwórz nowe badanie (za pośrednictwem zakładki Rekord).
   1. Nałóż żel preparatujący skórę głowy na potyliczność głowy uczestnika, wcierając żel palcami w ruch wskazówek zegara, aby rozprowadzić go cienką warstwą.
   2. Załóż nasadkę elektrody na głowę uczestnika zgodnie z instrukcją klinicznego systemu EEG. Nałóż żel przewodzący na pięć plastrów elektrod ostrożnie i czystymi rękami.
   3. Umieść pięć plastrów elektrod na skórze głowy uczestnika w odpowiednich pozycjach O1, O2, O3, P1 i P2 zgodnie z nomenklaturą pozycjonowania 10-20 EEG.
10. Przed badaniem sprawdź wskaźnik impedancji aplikacji klinicznego wzmacniacza EEG, aby zapewnić odpowiednie połączenie między zestawem słuchawkowym a głową uczestnika. Wartości impedancji <15 kOhm są uważane za dopuszczalne dla aplikacji EEG.
    1. W przypadku, gdy nie zostanie osiągnięta dobra jakość kontaktu dla wszystkich kanałów elektrod, należy ponownie nałożyć żele przygotowawcze i ponownie sprawdzić położenie, aby upewnić się, że czujniki są jak najbardziej przylegające do skóry głowy.
11. Poinstruuj uczestnika, aby trzymał przednią osłonę urządzenia SSVEP nad oczami zgodnie z krokiem 12.4, podczas gdy asystent śledczy przytrzymuje tylną jednostkę obudowy z dala od skóry głowy.
    1. Powtórz instrukcje opisane w sekcji 12.5.2.
12. Zainicjuj zapis wzmacniacza EEG, naciskając czerwony symbol nagrywania znajdujący się w lewym górnym rogu oprogramowania neurologii klinicznej. Bezpośrednio po rozpoczęciu nagrywania zainicjuj bodziec wizualny, naciskając przycisk Rozpocznij test w aplikacji iOS.
    1. Naciśnij czerwony symbol nagrywania, aby zatrzymać EEG amplifier zapis po wyświetleniu monitu, że system SSVEP przerwał pierwszą rundę bodźca i czeka na polecenie kontynuacji.
    2. Uruchom ponownie zapis wzmacniacza EEG, naciskając czerwony symbol nagrywania w oprogramowaniu do neurologii klinicznej, a następnie kontynuuj bodziec wizualny, wybierając przycisk Kontynuuj w aplikacji SSVEP iOS.
    3. Naciśnij czerwony symbol nagrywania, aby zatrzymać EEG amplifier zapis po wyświetleniu monitu, że system SSVEP zaprzestał bodźca wizualnego.
13. Pozwól obiektowi zrelaksować się przez co najmniej 30 sekund. W celu uzyskania wartości wiarygodności test-retest należy powtórzyć protokół oceny SSVEP z klinicznym systemem EEG (kroki od 12.10 do 12.13) po zakończeniu okresu odpoczynku (łącznie dwa testy: Test 1 / Test 2).
14. Po pomyślnym zakończeniu dwóch ocen SSVEP poproś uczestnika, aby zdjął przednią osłonę z oczu i ostrożnie odczepił plastry elektrod od skóry głowy.
    1. Wyczyść zarówno zestaw słuchawkowy SSVEP, jak i przewody elektrody chusteczkami nasączonymi alkoholem izopropylowym (70%) przed przechowywaniem obu elementów wyposażenia w odpowiednich futerałach do następnego użycia.
15. Zapytaj uczestnika, czy doświadczył jakichś nieprawidłowych reakcji na bodziec, w tym obecności bólu głowy lub zawrotów głowy. Zapisz ich odpowiedzi w dzienniku badania przed poinformowaniem ich, że zakończyli swój udział w badaniu.

13. Obliczanie niezawodności przenośnego systemu SSVEP na podstawie testu-ponownego testu

1. Pobierz nieprzetworzone wartości SSVEP z obu podstawowych zestawów testowych SSVEP z urządzenia z systemem iOS za pomocą narzędzia do zarządzania urządzeniami mobilnymi; wyniki zostaną wyświetlone jako pliki z wartościami rozdzielanymi przecinkami (CSV). W celu identyfikacji i przechowywania należy zapisać pliki, podając pełne imię i nazwisko uczestnika, rodzaj przeprowadzonego testu oraz datę.
2. Zmodyfikuj skrypt obliczeń numerycznych wygenerowany w sekcji 8, aby przetworzyć pliki CSV z dodatkową tablicą wartości SSVEP z kanału nagrywania O_z.
3. Sortuj przetworzone pliki danych w tablicy arkuszy CSV z wartościami podsumowanymi zgodnie z odpowiednią kategorią Testu 1 lub Testu 2.
4. Użyj SNR każdego odczytu SSVEP, aby porównać wyniki różnych testów. Oszacuj niezawodność testu-ponownego testu przy użyciu modelu 2, współczynnika korelacji międzyklasowej typu 1 ICC (2,1) z 95% przedziałem ufności (CI) i poziomem istotności α ustawionym na 0,05.

14. Obliczanie testu-retestu klinicznego systemu EEG

1. Pobierz surowe wartości SSVEP z obu podstawowych zestawów testowych wzmacniacza EEG z oprogramowania do neurologii klinicznej; wyniki zostaną wyświetlone w postaci plików CSV. W celu identyfikacji i przechowywania zapisz pliki, podając nazwę podmiotu i rodzaj przeprowadzonego testu.
2. Powtórz sekcję 13.2-13.4, korzystając z pobranych plików CSV wzmacniacza EEG, aby oszacować wiarygodność testu i ponownego testu klinicznego systemu EEG.

15. Obliczanie zgodności przenośnych systemów SSVEP i klinicznych systemów EEG

1. Przedstaw kryteria określające, czy SSVEP został wykryty przez system EEG (zalecane kryteria: jeśli główny sygnał osiąga szczyt w zakresie 5-35 Hz wynosi 15 ± 0,1 Hz i czy Z-score głównego piku jest wyższy niż 5).
2. Zmodyfikuj skrypt obliczeń numerycznych wygenerowany w sekcjach 12 i 13, aby dodatkowo określić częstotliwość szczytową i wskaźnik Z przetwarzanych plików SSVEP. Wzór na wskaźnik Z to.
   
   gdzie:
   _Szczyt amplitudy = Napięcie przy częstotliwości szczytowej (μV)
   _Średnia amplituda = średnie napięcie wszystkich pasm częstotliwości w zakresie 5-35 Hz (μV)
3. Przeprowadź dwumianową analizę zdolności systemów EEG do skutecznego wykrywania SSVEP przy użyciu przedstawionych kryteriów, przy czym prawdopodobieństwo dwumianowe (%) należy przyjąć jako zgodność między tymi dwoma systemami. Wstępne i pierwotne zapisy dla każdego systemu należy wykorzystać do obliczenia poziomu zgodności odpowiednio dla dwóch zestawów danych.
4. Użyj wskaźnika Z każdego odczytu SSVEP, aby porównać różne systemy EEG. Wyraź wszystkie podsumowane dane jako mediany z 25^{. do} 75. przedziałem międzykwartylowym (IQR). Korzystaj z oprogramowania do analizy statystycznej do analizy statystycznej wartości przetwarzanych w systemie.
5. Zmodyfikuj skrypt obliczeń numerycznych wygenerowany w sekcjach 12 i 13, aby dodatkowo określić średni SNR dla każdej częstotliwości, która spowodowała punkt danych w zakresie od 0 do 25 Hz, ze wszystkich (wstępnych i podstawowych) plików SSVEP wygenerowanych przez SSVEP i kliniczny system EEG.
   1. Utwórz gęstość widma mocy (PSD) dla obu systemów, znormalizuj średnie wyniki SNR w zakresie 0-25 Hz (patrz Reprezentatywne wyniki).
      UWAGA: Utwórz osobną serię danych dla każdego systemu EEG i nałóż ją na ten sam plik PSD.

Wyniki

Łącznie 65 zawodników rugby płci męskiej (20,9 ± 2,3 lat) zostało pomyślnie włączonych do pierwszej sekcji tego badania, przy czym wszyscy gracze przeszli podstawową ocenę SSVEP (Rysunek 1). W trakcie sezonu rugby 12 uczestników doznało potencjalnej kontuzji wstrząsu mózgu na boisku i zostało ponownie ocenionych za pomocą systemu SSVEP w celu oceny po urazie. Lekarz drużyny ocenił tych zawodników za pomocą protokołu klinicznej oceny wstrząsu mózgu i zdiagnozował tych 12 uczestników jako wstrząśnienie mózgu. Wszystkie dwanaście osób zostało uznanych za wyleczonych przez lekarza w ciągu 12-dniowego okresu GRTP³⁰. Po ustaleniu przez lekarza, że zawodnicy wyzdrowieli, 8 zawodników było dostępnych na dodatkowy SSVEP; Skategoryzowane jako ocena odzysku. Dwudziestu dwóch zawodników, którzy nie doznali wstrząśnienia mózgu, zostało ponownie przetestowanych w celu sprawdzenia wiarygodności badania w trakcie sezonu. Pozostali uczestnicy, którzy nie zostali ponownie przebadani, zostali utraceni w obserwacji. W czasie trwania badania nie zgłoszono żadnych zdarzeń niepożądanych po stymulacji SSVEP. Niezawodność systemu SSVEP zastosowanego u zawodników rugby została potwierdzona wysokim współczynnikiem korelacji wewnątrzklasowej (ICC) z 95% przedziałem ufności, wynoszącym 0,91 (0,79-0,96) dla ponownie przebadanych zawodników, którzy nie doznali kontuzji (n = 22) i 0,96 (0,74-0,99) dla ponownie przebadanych zawodników, którzy wyzdrowieli³³. W obliczeniach uwzględniono zestawy danych, w których osiągnięto dobrą jakość kontaktu. Wynika to z kilku sytuacji, w których potencjał włosów lub skóry uczestników wpłynął na zdolność systemów EEG do uzyskania czystego SSVEP (Rysunek 4).

W celu określenia, czy SSVEP wytworzony za pomocą tego systemu badawczego może być wykorzystany jako biomarker wstrząsu mózgu, wartości SNR przetworzonych wyników zostały pogrupowane na ocenę wyjściową (kontrolną), wstrząsu mózgu i powrotu do zdrowia dla porównania (Rysunek 1). Ogólnie rzecz biorąc, mediana SNR dla wszystkich graczy kontrolnych (n = 65) wynosiła 4,80 [IQR: 4,07-5,68], przy czym średnie przetworzone EEG grupy kontrolnej wykazało wyraźny sygnał szczytowy 15 Hz w odpowiednim spektrum częstotliwości³³. Podobną reakcję zaobserwowano, gdy średnie wartości SSVEP w oddzielnej grupie kontrolnej (n = 20; zdrowa populacja ogólna) wywołane tym samym bodźcem wzrokowym, ale zarejestrowane za pomocą innego systemu EEG, zostały przedstawione na wykresie gęstości widma mocy (Ryc. 5). Ten średni rozkład i gęstość widma mocy pozwoliły na ustawienie wyraźnej kontroli dla odpowiedzi SSVEP gracza bez obrażeń (bez wstrząsu mózgu) na ustawienie śledcze (Rysunek 2, Rysunek 3). Mediana SNR wszystkich zawodników z wstrząśnieniem mózgu (n = 12) i wyleczonych graczy z dostępnymi ocenami SSVEP (n = 8) wynosiła odpowiednio 2,00 [IQR: 1,40-2,32] i 4,82 [IQR: 4,13-5,18]³³. W badaniu pilotażowym zaobserwowano znaczące różnice w medianie wartości SNR (+4,03; p < 0,0001) między graczami z grupy kontrolnej (wyjściowej) a zawodnikami ze wstrząśnieniem mózgu. Wstrząśnienie mózgu miało duży wpływ na sygnał SSVEP (Cohens, d = 4,03). Co ciekawe, zaobserwowano, że grupa wyleczonych graczy ma minutową wariancję SNR (+0,02; p = 0,0495) tuż przy istotności (α < 0,05), z trywialnym efektem w porównaniu z grupą kontrolną (Cohens, d = 0,17)³³. Oznacza to, że po pełnym powrocie do zdrowia, zgodnie z wytycznymi GRTP³⁰, wartości SSVEP są równoważne dla gracza z wstrząśnieniem mózgu i bez kontuzji. Co więcej, zaobserwowano, że mediana SNR jest znacząco różna (+2,80; p = 0,0002) między grupą graczy ze wstrząśnieniem mózgu a wyleczonymi, co pokazuje, że okres rekonwalescencji miał duży wpływ na sygnał SSVEP gracza ze wstrząśnieniem mózgu (Cohens, d = 3,60)³³.

Podobną odpowiedź w medianie wariancji SNR zaobserwowano, porównując tylko graczy, którzy przeszli wszystkie trzy formy testów (n = 8; wartości wyjściowe, wstrząśnienie mózgu i powrót do zdrowia). Zaobserwowano istotną zmianę między wartościami wyjściowymi a wstrząśnieniem mózgu (-2,34; p = 0,0001) i wstrząśnieniem mózgu a powrotem do zdrowia (-2,72; p = 0,0002), podczas gdy niewielką wariancję zaobserwowano między wartościami wyjściowymi a wyzdrowieniem (+ 0,28; p = 0,0495), z niewielkim efektem między tymi grupami (Cohens d = 0,17). Wyniki te zostały wzmocnione, gdy weźmiemy pod uwagę średnie wartości SNR graczy, którzy przeszli wszystkie trzy formy testów. Średni SNR odczytów wyjściowych, wstrząśnienia mózgu i powrotu do zdrowia tych graczy wynosił odpowiednio 4,45, 2,20 i 4,33. Zaobserwowano istotną różnicę między grupą wyjściową a grupą ze wstrząśnieniem mózgu (p = 0,0001) oraz grupą ze wstrząśnieniem mózgu a grupą rekonwalescencyjną (p = 0,0002). Różnica w średnich wartościach SNR między grupą wyleczoną a wyjściową była niewielka, ale tylko istotna (p = 0,0495). Ogólnie rzecz biorąc, odpowiedź na bodziec była mniejsza u graczy ze wstrząśnieniem mózgu w porównaniu z ich oceną wyjściową. Po monitorowanym okresie rekonwalescencji gracze ci byli w stanie wygenerować odpowiedź równoważną ich początkowej (bazowej) ocenie³³. Pokazuje to, że wstrząśnienie mózgu związane ze sportem ma wpływ na zdolność danej osoby do generowania SSVEP przez okres co najmniej 12 dni. Jeśli odpowiedź SSVEP danej osoby była rutynowo mierzona w podobny sposób jak w tym protokole (Rysunek 1): wartość wyjściowa, po urazie, powrót do zdrowia, lekarz mógłby potencjalnie wykorzystać SSVEP jako biomarker wstrząsu mózgu.

Przenośny system SSVEP typu "wszystko w jednym" (Rysunek 7A), został użyty na (n = 20) zdrowych osobach kontrolnych z populacji ogólnej, niezwiązanych ze sportem rugby. Ponieważ jest to badane urządzenie z innym układem elektrod (Rysunek 7B) i nieznacznie różniącymi się bodźcami od początkowej konfiguracji SSVEP, mediana i średnie wartości SNR nie były ważne do porównania (Tabela 1). Podobnie, ponieważ uczestnicy nie uprawiali sportów o wysokim występowaniu wstrząśnienia mózgu, system SSVEP nie był oceniany jako marker SSVEP wstrząsu mózgu. Zamiast tego przeprowadzono badanie niezawodności test-retest w celu walidacji systemu do przyszłego wykorzystania w próbach na dużą skalę (Rysunek 6). System SSVEP zwrócił wysoką korelację 0,81 (CI: 0,59-0,92), co wskazuje, że urządzenie jest niezawodne w uzyskiwaniu SSVEP (Tabela 2). Ponadto dokładność technologii EEG systemów została potwierdzona poprzez badanie zgodności z tradycyjnym systemem EEG klasy klinicznej (Figura 7C), która zwróciła podobną wartość ICC 0,83 (CI: 0,63-0,93) (Tabela 2). Pierwsze powtórzenie testów (wstępne) spowodowało, że 18/20 uczestników wykazało zgodność między obydwoma systemami przy prawdopodobieństwie dwumianowym wynoszącym 95%. W przypadku jednego uczestnika urządzenia nie zgadzały się ze sobą, ponieważ system SSVEP wykrywał bardziej wyraźny rytm alfa niż pożądana odpowiedź sygnału 15 Hz (Rysunek 8). W przypadku drugiego uczestnika nie zidentyfikowano żadnego SSVEP w klinicznym systemie EEG (Ryc. 9). Jednak w drugim powtórzeniu (podstawowym) wszyscy 20 uczestnicy mieli zgodność w obu systemach co do prawdopodobieństwa dwumianowego wynoszącego 100%. Ogólna dokładność obu systemów do wytworzenia SSVEP jest zilustrowana na Rysunek 10, który przedstawia oba systemy o wyraźnym SNR wyłącznie przy stymulowanej częstotliwości: 15 Hz. Potwierdza to, że przenośny system jest funkcjonalnie równoważny urządzeniom klasy klinicznej, które są używane do rejestrowania sygnałów EEG. W połączeniu z przenośnością i łatwością obsługi systemu SSVEP, otwiera to różnorodne możliwości wykorzystania SSVEP o jakości badawczej poza środowiskiem klinicznym, na przykład w studium przypadku SRC na dużą skalę.

Rysunek 1: Metodologia schematu blokowego udziału sportowców w badaniu SRC-SSVEP. Schemat blokowy zawiera szczegółowe informacje na temat kwalifikowalności uczestników i przydziału grup przez cały czas trwania badania SRC-SSVEP amatorskich zawodników rugby union. SRC; wstrząśnienie mózgu związane ze sportem. SSVEP; Wizualne potencjały wywołane w stanie ustalonym. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Komponent bodźca wizualnego przenośnego systemu SSVEP. (A) Smartfon LCD z załadowanym i wyświetlonym obrazem, umieszczony w kartonowej ramce VR. Uczestnik jest zobowiązany do trzymania ramki VR równo z twarzą i grzbietem nosa, upewniając się, że oba oczy są całkowicie zamknięte w ramie. (B) Ilustracja bodźca wzrokowego; pętla wideo utworzona z naprzemiennie białego (górny rząd) i czarnego ekranu (dolny rząd) o częstotliwości 15 Hz. Każdy ekran zawierał dwie klatki oddzielone pionową linią podziału wyrównaną z polem widzenia lewego i prawego oka klatki VR. Każda klatka zawierała punkt centralny w postaci liczby w swoim środku, który zmieniał się w zakresie 1-9 w odstępach 5 sekund. SSVEP; Wizualne potencjały wywołane w stanie ustalonym. Wyświetlacz lcd; Wyświetlacz ciekłokrystaliczny. VR; wirtualna rzeczywistość. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 3: Bezprzewodowy komponent EEG przenośnego systemu SSVEP. (A) 14-kanałowy zestaw słuchawkowy EEG zdolny do bezprzewodowego przesyłania danych do pobliskiego odbiornika podłączonego do komputera. (B) Wizualna mapa 14 pozycji elektrod w odniesieniu do międzynarodowego systemu 10-20 EEG służącego do umieszczania elektrod w badaniach EEG u ludzi. Dwie elektrody potyliczne (O1 i O2) wykorzystano jako elektrody rejestrujące, podczas gdy dwie elektrody ciemieniowe wykorzystano jako odejmowanie i masę w trybie wspólnym (odpowiednio P3 i P4) w badaniu SRC-SSVEP. EEG; elektroencefalografia. SSVEP; Wizualne potencjały wywołane w stanie ustalonym. SRC; wstrząśnienie mózgu związane ze sportem. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 4: Ilustracja znaczenia jakości kontaktu w pomiarach SSVEP. Odpowiedzi SSVEP pojedynczego pacjenta z grupy kontrolnej (zdrowa populacja ogólna) mierzone za pomocą systemu SSVEP, z ustawioną częstotliwością bodźca 15 Hz i częstotliwością próbkowania 250 Hz, gdy: (A) na elektrodach stosuje się nietypowy roztwór soli fizjologicznej, (B) elektrody nie są odpowiednio przeprowadzane przez włosy pacjenta, aby stykać się ze skórą głowy, (C) elektrody są nasączane solą fizjologiczną i przepuszczane przez włosy. Sól fizjologiczna jest niezbędna do zapewnienia łączności elektrycznej między głową pacjenta a elektrodami; Bez niego artefakty o potencjale skórnym o dużej amplitudzie są obserwowane w sposób harmonijny. Włosy działają jak rezystor, minimalizując łączność elektryczną między skórą głowy pacjenta a elektrodami, a tym samym powodują zwiększony hałas. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 5: Średnia odpowiedź SSVEP 20 osób kontrolnych w badaniu walidacyjnym EEG. Odpowiedzi SSVEP osób z grupy kontrolnej (zdrowa populacja ogólna) (n = 20) mierzone za pomocą systemu SSVEP, z ustaloną częstotliwością bodźca 15 Hz i częstotliwością próbkowania 250 Hz. Indywidualne wartości SSVEP filtrowano w zakresie 5-40 Hz, zanim zostały szybko przekształcone i znormalizowane Fourierem. Średni SSVEP populacji jest zilustrowany jako gęstość widma mocy, przy czym oś y reprezentuje amplitudę sygnału w mikrowoltach (uV). SSVEP; Wizualne potencjały wywołane w stanie ustalonym. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 6: Metodologia schematu blokowego badania walidacyjnego EEG między dwoma systemami. Schemat blokowy szczegółowo opisuje metodologię walidacji przenośnego systemu EEG w odniesieniu do ustalonego systemu referencyjnego EEG: odpowiednio SSVEP i klinicznych systemów EEG. Uczestnicy z grupy kontrolnej (zdrowa populacja ogólna) są poddawani badaniom przesiewowym i losowo przydzielana jest kolejność testów oraz dwa testy przeprowadzane na każdym systemie w trybie test-retest. EEG; elektroencefalografia. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 7: Przegląd elektrod do badania walidacyjnego EEG pomiędzy dwoma systemami. (A) Ulepszony przenośny system SSVEP. (B) Międzynarodowy standard 10-20 EEG zmodyfikowany system nomenklatury kombinatorycznej. (C) Ustalony kliniczny system referencyjny EEG. System SSVEP mierzy sygnały EEG przez trzy kanały elektrod potylicznych (O1, O2 i Oz), wykorzystując jednocześnie dwa kanały elektrod częściowych (P1 i P2) jako odpowiednio odniesienie i odchylenie. Kliniczny system EEG pozwala na pomiar sygnałów EEG przez 40-kanałowy wzmacniacz, który dla porównania można ręcznie ustawić w tym samym układzie O1, O2, Oz, P1, P2 co system SSVEP. EEG; elektroencefalografia. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 8: Gęstość widma mocy pojedynczego uczestnika kontrolnego (uczestnika 09) odpowiedzi SSVEP mierzona przez dwa systemy EEG. (A) System SSVEP. (B) Kliniczny system EEG. Oba pomiary uzyskano przy użyciu tego samego bodźca wizualnego (z systemu SSVEP): bodźca migotania 15 Hz białych diod LED w zamkniętej obudowie. Zauważ, że pomimo wyraźnej odpowiedzi 15 Hz obserwowanej w obu systemach, absolutnie najwyższy szczyt dla systemu SSVEP miał miejsce przy 10,5 Hz, a nie przy stymulowanych 15 Hz. Zgodnie z kryteriami badania zgodności, w którym systemy muszą wykryć stymulowaną częstotliwość jako amplitudę szczytową (pierwotną), stanowi to awarię. SSVEP; Wizualne potencjały wywołane w stanie ustalonym. LED; diody elektroluminescencyjne. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 9: Gęstość widma mocy pojedynczej grupy kontrolnej (zdrowa populacja ogólna) uczestników (uczestnik 19) odpowiedzi SSVEP mierzona za pomocą dwóch systemów EEG. (A) System SSVEP. (B) Kliniczny system EEG. Oba pomiary uzyskano przy użyciu tego samego bodźca wzrokowego (z systemu SSVEP); bodziec migotania 15 Hz białych diod LED w zamkniętej obudowie. Należy zwrócić uwagę na brak wyraźnej odpowiedzi 15 Hz dla klinicznego systemu EEG, ponieważ jest on otoczony hałasem o podobnej wielkości. Zgodnie z kryteriami badania zgodności, w którym systemy muszą wygenerować odpowiedź ze wskaźnikiem Z większym niż 5, jest to równoznaczne z niepowodzeniem. SSVEP; Wizualne potencjały wywołane w stanie ustalonym. LED; diody elektroluminescencyjne. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 10: Wizualna ilustracja zgodności między dwoma systemami EEG mierzącymi SSVEP uczestników kontroli. Średnią odpowiedź SSVEP (n = 20) osób z grupy kontrolnej (zdrowa populacja ogólna) wykreślono jako SNR w odniesieniu do zakresu częstości będącego przedmiotem zainteresowania; 5-25 Hz dla pomiarów za pomocą systemu SSVEP (zielony) i klinicznego EEG (czerwony). Każdy uczestnik grupy kontrolnej wytworzył dwa zestawy danych dla każdego systemu w badaniu walidacyjnym EEG, generując łącznie 40 zestawów danych SSVEP dla każdego systemu. Ilustrowane odpowiedzi obu systemów zostały nałożone na siebie, aby zobrazować, jak bardzo zgadzają się one w pomiarze SSVEP, gdy są stymulowane tym samym bodźcem wizualnym: białymi diodami LED migoczącymi z częstotliwością 15 Hz przez 30 s. Zakres częstotliwości jest filtrowany poniżej przewidywanej harmonicznej 30 Hz, aby skupić się wyłącznie na pierwotnej odpowiedzi na bodziec. EEG; elektroencefalografia. SSVEP; Wizualne potencjały wywołane w stanie ustalonym. SNR; stosunek sygnału do szumu. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

pkt. pkt. szt. TGL jedn. pkt. pkt. TGL zł Rozdział lipca pkt. pkt. Rozdział TGL pkt. TGL zł TGL TGL jezdnego

System EEG	minimum	Przegląd jakości 25	mediana	IQR 75	maksimum	znaczyć	Std. Dev.
NC 1	4,402	8,187	9,829	13 667	20,703	Rozdział 11.148	4,577
NC 2	4,509	9,123	Z dnia 11 055	12.586	Z dnia 23 225	Rozdział 11,615	4,213
Grael 1	4,335	7,99	Rozdział 10,171	13 238	Z dnia 21 758	Godzina 11.36	4,897
Grael 2	4,979	9,002	Klasa robocza 10,619	12 667	Godzina 20,177	Godzina 11,22	3,865

Tabela 1: Statystyczne podsumowanie SSVEP uczestników kontrolnych mierzone za pomocą dwóch systemów EEG. Dwa pomiary SSVEP przeprowadzono na (n = 20) osobach kontrolnych (zdrowa populacja ogólna) przy użyciu przenośnego systemu EEG i uznanego klinicznego systemu EEG; Wartości SNR zostały obliczone na podstawie SSVEP (przy czym 15 Hz przyjmuje się jako sygnał podstawowy). Statystyki zostały obliczone dla każdego zestawu danych pomiarowych, w tym minimum, maksimum, 25^{. i} 75. przedział międzykwartylowy (IQR), mediana, średnia i odchylenie standardowe (std dev). EEG; elektroencefalografia. SSVEP; Wizualne potencjały wywołane w stanie ustalonym.

System EEG	grupa	N	ICC (95% CI)	Średni czas między badaniem (min)
Nurochek	kontrola	20	0,81 (0,59-0,92)	0,5
Grael Grael	kontrola	20	0,83 (0,63-0,93)	0,5

Tabela 2: Niezawodność przenośnego systemu SSVEP i klinicznych systemów EEG. Wiarygodność zintegrowanego SSVEP i klinicznego systemu EEG obliczono na podstawie międzyklasowego współczynnika korelacji (ICC) z 95% przedziałem ufności (CI) z dwóch testów przeprowadzonych w odstępie 30 s, przy użyciu tego samego zestawu osób kontrolnych (zdrowa populacja ogólna) (n = 20); MTK (2,1). Wartości SNR (przy czym 15 Hz jest przyjmowane jako sygnał podstawowy) testów SSVEP zostały wykorzystane jako parametr będący przedmiotem zainteresowania w obliczeniach ICC. EEG; elektroencefalografia. SSVEP; Wizualne potencjały wywołane w stanie ustalonym.

Dyskusja

Jest to pierwsze badanie, w którym opracowano protokół, który identyfikuje różnice w odpowiedziach SSVEP u zdrowych mężczyzn amatorskich graczy rubinowych na trzech etapach wstrząsu mózgu; przed urazem (wartość wyjściowa), wstrząśnienie mózgu i powrót do zdrowia (ryc. 1). Metoda obejmowała rekrutację i selekcję 65 uczestników, którzy byli rutynowo oceniani za pomocą eksperymentalnej konfiguracji SSVEP w trakcie sezonu zawodów. Ponieważ konfiguracja SSVEP była stosunkowo prosta i przenośna, wszystkie oceny zostały przeprowadzone w środowisku nieklinicznym, co wykazało potencjalne zastosowanie jako oceny wstrząsu mózgu w miejscu opieki. Badanie z powodzeniem wykazało, że zdolność danej osoby do generowania SSVEP jest osłabiona po zdiagnozowanym wstrząśnieniu mózgu. Zaobserwowano, że depresyjny wpływ wstrząsu mózgu zmniejsza się po określonym okresie rekonwalescencji, co zaobserwowano, gdy wartości SSVEP powróciły do poziomu sprzed wstrząsu mózgu dla każdej osoby. Analiza statystyczna między grupami uczestników wykazała istotność efektów tłumienia SSVEP. Wysoka wiarygodność testu-retestu u uczestników bez wstrząśnienia mózgu podkreśliła stabilność biomarkera elektrofizjologicznego w prostych i bardziej wyrafinowanych przenośnych systemach SSVEP (Tabela 2). Dodatkowo, absolutna zgodność między systemem SSVEP a tradycyjnym wzmacniaczem EEG potwierdza, że technologia ta może być stosowana jako pomoc medyczna zdolna do uzyskiwania sygnałów EEG o jakości badawczej (ryc. 10).

Ponieważ badanie to zależało od uczestników zgłaszających się na ochotnika do leczenia po kontuzji, a także od wielokrotnych ocen w trakcie sezonu rugby, konieczne było wprowadzenie pewnych modyfikacji logistycznych do metody. Szacowane okresy czasu między punktem wyjściowym a ponownymi testami musiały być elastyczne, aby dostosować się do harmonogramów uczestnika. Pomimo tych środków, niektórzy zawodnicy nadal byli zagubieni z różnych powodów, w tym kontuzji niezwiązanych z tym kontuzji lub braku zainteresowania. Doprowadziło to do zastosowania bardziej kompleksowych obliczeń statystycznych, ICC, dotyczących niezawodności urządzenia na przestrzeni tygodni. Nie zaobserwowano żadnych zdarzeń niepożądanych związanych z konfiguracją SSVEP. Napotkano pewne problemy logistyczne, które wymagały drobnych modyfikacji protokołu: szczególnie długie lub gęste włosy okazały się kłopotliwe w uzyskaniu dobrego kontaktu między zestawem słuchawkowym a skórą głowy uczestnika. Ponieważ słaby kontakt pogorszyłby jakość odczytów EEG (ryc. 4), uczestnicy z długimi lub gęstymi włosami musieli szczotkować i trzymać włosy w górę i na bok głowy, podczas gdy czujniki były umieszczone. W związku z tym problemem wygenerowano dodatkowe kryterium wykluczenia, w którym osoby ze skomplikowanymi fryzurami (np. dredami) zostały wykluczone z tego badania.

Jak wcześniej opisano w tym artykule, obecne narzędzia oceny wstrząsu mózgu są wysoce subiektywne i są obarczone ryzykiem manipulacji ze strony sportowca, co może ostatecznie utrudnić klinicystom postawienie kluczowo ważnej diagnozy³⁴. Niektóre badania śledzące sportowców próbowały zbadać bardziej obiektywny biomarker wstrząsu mózgu poprzez zastosowanie modalności radiologicznych, takich jak rezonans magnetyczny (MRI) i tomografia komputerowa (CT). Jednak metody te dostarczają jedynie informacji o makroskopowych urazach strukturalnych, takich jak krwotoki, które różnią się od definicji wstrząsu mózgu jako funkcjonalnego uszkodzenia mózgu ^6,35. Wyniki tego badania są poparte wcześniejszymi badaniami, które wykazały, że VEP jest funkcjonalnym biomarkerem³⁶, który jest osłabiony lub opóźniony w obecności wstrząsu mózgu 21,37,38. Chociaż istnieją podobieństwa w tych poprzednich metodach badania VEP w odniesieniu do naszej fizycznej konfiguracji i hipotezy, nasze badanie rozszerza literaturę poprzez zastosowanie SSVEP zamiast VEP. Co więcej, protokół różni się poprzez badanie ocen graczy w czasie rzeczywistym na trzech etapach wstrząsu mózgu w porównaniu z tradycyjnymi studiami przypadków kontroli i wstrząśnienia mózgu. Ponadto metoda rozszerza swoje możliwości badawcze poprzez porównanie innowacyjnych i tradycyjnych systemów EEG w celu rozróżnienia potencjalnych różnic, które mogą ograniczać ich dokładność w uzyskiwaniu obiektywnych pomiarów elektrofizjologicznych. W związku z tym protokół zastosowany w tym badaniu stanowi unikalne i cenne uzupełnienie istniejącej literatury na temat obiektywnych biomarkerów wstrząsu mózgu.

Pomimo ogólnego sukcesu tego protokołu, należy zwrócić uwagę na kilka ograniczeń. Na przykład zaobserwowano niewielki stopień zmienności wewnątrz uczestnika w zakresie szumu EEG w tle do oceny przeprowadzanej bezpośrednio po sobie. Dwa ograniczenia związane z projektem protokołu mogą okazać się odpowiedzialne za tę pierwszą zmienność: pierwszym z nich jest brak sprzężenia zwrotnego impedancji o wysokiej wierności w 14-kanałowym systemie EEG oraz luźne ograniczenia dotyczące wpływu zmęczenia i środowiska na koncentrację badanego. Chociaż ta zmienność wewnątrz uczestnika nie została zaobserwowana w przypadku innych systemów EEG stosowanych w tym protokole, warto bardziej szczegółowo zbadać te efekty, aby potwierdzić, że ich przyczyna jest wynikiem konstrukcji zestawu słuchawkowego, a nie niezidentyfikowanym naturalnym zjawiskiem. Po drugie, większość uczestników miała większe sygnały SSVEP po drugiej ocenie w porównaniu z pierwszą (Tabela 1). Może to być wynikiem lepszego zaznajomienia się uczestników z procesem oceny i wynikających z tego adaptacji behawioralnych do konfiguracji sprzętu, w tym zmniejszenia mrugania i niepokoju podczas powtarzającej się prezentacji bodźców. Potrzebne są dalsze badania, aby ustalić, czy rzeczywiście istnieje efekt zapoznania się z protokołem SSVEP, a jeśli tak, to jakie potencjalne modyfikacje należy wprowadzić, aby zmniejszyć jego występowanie w przyszłych badaniach. Na koniec należy zauważyć, że ze względu na dużą zależność od ochotników ze stosunkowo niewielkiej populacji osób (osób o wysokim ryzyku wystąpienia wstrząsu mózgu z chęcią poddania się wielokrotnym badaniom), badanie to było ograniczone do małej próby 65 uczestników, z których 12 doznało wstrząsu mózgu. Potrzebne będą badania z większą liczebnością kohorty, aby ocenić solidność oceny wstrząsu mózgu za pomocą tego protokołu, w szczególności jego czułości i swoistości. Interesujące byłoby również zobaczenie tego protokołu powielonego w wielu grupach wiekowych, których stany rozwoju mózgu różnią się, od tych wciąż rozwijających się (nastolatki) do osób z potencjalnym pogorszeniem funkcji poznawczych (osoby starsze) i określenie, czy reaktywność znacząco się różni, czy nie. Jeśli chodzi o ulepszony system SSVEP, badanie porównawcze podkreśliło wbudowane ograniczenia urządzenia w porównaniu z tradycyjnymi systemami EEG. Tradycyjne systemy EEG na ogół przyjmują pełny system montażu 10-20, który obejmuje 21 miejsc elektrod (ryc. 7B). Z drugiej strony system SSVEP wykorzystuje tylko trzy kanały elektrod (O1, O2 i Oz) odpowiadające korze wzrokowej (ryc. 7A). To zmniejszenie możliwości oznacza, że system ma węższy zakres zastosowań EEG i ogranicza potencjalną analizę, którą można przeprowadzić na danych elektrofizjologicznych uzyskanych w ramach tego protokołu.

Jak wspomniano wcześniej, konieczne są dalsze badania, aby przezwyciężyć ograniczenia tego protokołu i przetestować jego siłę na większej kohorcie, aby ocenić, czy jego wyniki można uogólnić. Co ważniejsze, potrzebne są dodatkowe badania, aby lepiej zrozumieć mechanizmy leżące u podstaw naszych ustaleń dotyczących tłumienia SSVEP. Na przykład zmiany w odpowiedzi SSVEP znalezione u naszych uczestników ze wstrząśnieniem mózgu są najprawdopodobniej reprezentacją zaburzeń funkcji neuronów, ale nie ustalono jeszcze, czy są to zjawiska pierwotne (np. Uszkodzona istota biała) czy wtórne (np. Neurozapalne). Jednym z potencjalnych przyszłych zastosowań tej metody jest badanie okresu rekonwalescencji związanego z depresją neuronalną i wstrząśnieniem mózgu zindywidualizowane dla badanego. Głębszy wgląd w ten okres rekonwalescencji może skutkować zmianami w zasadach i przepisach dotyczących powrotu do gry (RTP), które lepiej chronią kontuzjowanego sportowca. Metoda ta wprowadza również praktyczność przenośnego systemu SSVEP stosowanego w warunkach nieklinicznych, takich jak ocena wstrząsu mózgu przeprowadzana na linii bocznej boiska sportowego. Ma to potencjał, aby przynieść znaczące korzyści nie tylko pracownikom służby zdrowia, ale także trenerom, sportowcom i ich rodzinom w celu przeciwdziałania negatywnym skutkom fizjologicznym wstrząsu mózgu i zespołu drugiego uderzenia^10,11. Generowanie ulepszonych systemów SSVEP, takich jak przenośny system SSVEP wykorzystany w tym badaniu, może spowodować pojawienie się bardziej zaawansowanego sprzętu i zastosowań technologicznych w dziedzinie neurofizjologii i SRC, które okażą się korzystne dla powodzenia przyszłych badań.

Podsumowując, protokół ten okazał się skuteczny w swoim celu, jakim było zidentyfikowanie SSVEP jako obiektywnego biomarkera wstrząsu mózgu u sportowców uprawiających sporty kontaktowe. Badanie jako całość dostarcza dowodów na to, że SSVEP są znacznie osłabione w przypadku wstrząśnienia mózgu i mogą być niezawodnie wytwarzane na poziomie jakości badawczej za pomocą uproszczonego przenośnego systemu EEG. W związku z tym proponujemy, aby SSVEP mógł być stosowany jako dodatkowa pomoc w ocenie urazów wstrząsu mózgu, w szczególności w ocenie SRC na linii bocznej. Dalsze badania z bardziej wyrafinowanymi protokołami, zaawansowanymi technikami i ulepszonym sprzętem mogą opierać się na tym badaniu i dostarczyć krytycznych informacji do zwalczania szkodliwego wpływu wstrząsów mózgu na życie sportowców.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Elektrody Ag-AgCl	Compumedics	97000153	Jednorazowe druty elektrody EEG
Karton VR	Google	87002823-01	VR Rama
CaviWipes	Metrex	13-1100	Chusteczki dezynfekujące
Emotiv Xavier	Emotiv	EMO-BCI-ONET-MAC-01	Zestaw słuchawkowy EEG Oprogramowanie / Jakość kontaktu
Czujniki filcowe EPOC	Emotiv	EMO-EPO-FELT-00	Styki miękkiej elektrody EEG
Odbiornik USB Uniwersalny model	Emotiv	EMO-EPO-USB-04	Odbiornik sygnału do 14-kanałowego zestawu słuchawkowego EEG
EPOC+	Emotiv	EPOC+ V1.1A	14-kanałowy zestaw słuchawkowy EEG
Excel 2016		KB4484437	Arkusz kalkulacyjny
Wzmacniacz EEG Grael 4K	Compumedics	928-0002-02	Kliniczny wzmacniacz EEG / 40-kanałowy EEG
iPad 5. generacji	Apple	A1822	Urządzenie iOS
iPhone 6s		Apple A1633	Urządzenie iOS
iTunes	Apple	V12.5.5.5	Narzędzie do zarządzania urządzeniami mobilnymi
MATLAB	MathWorks	R2015b	Oprogramowanie do obliczeń numerycznych
Aplikacja Nurochek iOS	HeadsafeIP	HS02	SSVEP iOS
App Software System Nurochek	HeadsafeIP	HS01	Przenośny system SSVEP
Cylindry z czujnikiem poliuretanowym	Headsafe	HSIP01-213	EEG Miękkie kontakty elektrodowe
Profuzja EEG 5	Compumedics	AH744-00	Kliniczne oprogramowanie neurologiczne do EEG Wzmacniacz
Quik-Gel Elektrolit	Compumedics	92000016	Żel przewodzący EEG
Renu Fresh Solution	Bausch+Lomb	435720	Roztwór soli
fizjologicznej SPSS 24	IBM	CRZ0WML	Oprogramowanie do analizy statystycznej
Ten20 Pasta	Weaver	92100031	EEG Żel/pasta do przygotowania skóry
Vaio Pro 11	Sony	SVP1132A1CL	Komputer / Laptop
Xperia Z1	Sony	C6906	Smartfon LCD