Görsel Uyarılmış Potansiyelleri Kullanarak Spor Sarsıntısını Objektif Olarak Değerlendirme

Özet

Kararlı durum görsel uyarılmış potansiyelleri ölçebilen taşınabilir bir sistem geliştirildi ve sarsıntı için potansiyel bir elektrofizyolojik biyobelirteç olarak SSVEP'i araştırmak için 18 hafta boyunca 65 amatör ragbi oyuncusu üzerinde denendi. Oyuncuların taban çizgileri sezon öncesi ölçüldü ve sırasıyla kontrollü zaman dilimlerinde güvenilirlik, sarsıntı ve iyileşme değerlendirmesi için yeniden test yapıldı.

Özet

Travmatik bir olayın ardından nesnel, ölçülebilir bir elektroensefalogram (EEG) testi yöntemi sağlamak için kararlı durum görsel uyarılmış potansiyellerini (SSVEP) ölçebilen taşınabilir bir sistem geliştirilmiştir. Bu çalışmada, taşınabilir sistem, SSVEP'in sarsıntı için güvenilir bir elektrofizyolojik biyobelirteç olup olmadığını belirlemek için bir sezon boyunca 65 sağlıklı ragbi oyuncusu üzerinde kullanılmıştır. Yarışma sezonundan önce, tüm oyuncular temel bir SSVEP değerlendirmesine tabi tutuldu. Sezon boyunca, oyuncular test-tekrar test güvenilirliği veya sakatlık sonrası değerlendirme için maçtan sonraki 72 saat içinde yeniden test edildi. Tıbbi olarak teşhis edilen bir sarsıntı durumunda, oyuncular bir doktor tarafından iyileştiği düşünülen bir kez daha yeniden değerlendirildi. SSVEP sistemi, 15 Hz titreşim uyarıcısı sağlayan bir VR çerçevesine yerleştirilmiş bir akıllı telefondan oluşurken, kablosuz bir EEG kulaklığı oksipital aktiviteyi kaydetti. Oyunculara, oturmuş ve sessiz kalırken ekranın sabitleme noktasına bakmaları talimatı verildi. Elektrotlar 10-20 EEG konumlandırma terminolojisine göre düzenlenmiştir, O1-O2 kayıt kanallarıyken, P1-P2 sırasıyla referanslar ve önyargıdır. Tüm EEG verileri, frekans analizi için verileri dönüştürmek üzere bir Butterworth bandpass filtresi, Fourier dönüşümü ve normalleştirme kullanılarak işlendi. Oyuncuların SSVEP tepkileri, istenen sinyal olan 15 Hz ile bir sinyal-gürültü oranına (SNR) ölçüldü ve karşılaştırma için ilgili çalışma gruplarına özetlendi. Sarsıntılı oyuncuların taban çizgisine kıyasla önemli ölçüde daha düşük bir SNR'ye sahip oldukları görülmüştür; Bununla birlikte, iyileşme sonrası, SNR'leri taban çizgisinden önemli ölçüde farklı değildi. Test-retest, taşınabilir sistem için yüksek cihaz güvenilirliğini gösterdi. Geliştirilmiş bir taşınabilir SSVEP sistemi, araştırmacı tasarımın araştırma kalitesinde EEG ölçümleri elde edebilmesini sağlamak için kurulmuş bir EEG amplifikatörüne karşı da doğrulanmıştır. Bu, bir sarsıntıdan sonra amatör sporcularda SSVEP yanıtlarındaki farklılıkları tanımlayan ilk çalışmadır ve SSVEP'in sarsıntı değerlendirmesi ve yönetiminde yardımcı olma potansiyelini göstermektedir.

Giriş

Günümüzde insanlar spor^1'de beyin yaralanmalarının neden olduğu morbiditenin farkındadır. Sporla ilgili bir sarsıntı (SRC), futbol, ragbi ve boks gibi temas sporlarında sıklıkla bildirilen hafif travmatik beyin hasarı (mTBI) şeklidir ^2,3,4. Dürtüsel kuvvetin sahadaki bir etkiyi takiben beyne biyomekanik iletimi, nöronal fonksiyonun bozulmasına neden olur ve bir sporcunun fiziksel, bilişsel ve duygusal durumunu etkileyen hem acil hem de geçici semptomlara yol açar ^1,5. Çoğu durumda, bu semptomlar kısa bir süre içinde azalır, sporcunun uygun şekilde tedavi edilmesi ve daha fazla etkiye maruz kalmaması^{koşuluyla 6}.

SRC, oyuncuların nörolojik sağlığına zararlı olduğundan, sporun yönetim organları, güvenli bir oyuna dönüş protokolü 5,7,8,9'a izin vermek için doğru ve zamanında sarsıntı teşhisi koyma zorluğuyla karşı karşıyadır. Bununla birlikte, sarsıntı tespiti, sarsıntı teşhisinden kaçınmak için semptomları en aza indiren veya reddeden sporcular tarafından engellenebilir, böylece oyuna dönüşlerini hızlandırır. Bu eylemler, sarsıntı iyileşme aşaması¹⁰ sırasında ikinci bir kafa travmasını takiben hızlı serebral ödemin oluştuğu bir durum olan İkinci Etki Sendromu riskini potansiyel olarak artırabilir. Ek olarak, sarsıntı teşhisi konusunda eğitim eksikliği ve fizyolojik tanımının değişken doğası nedeniyle, SRC'nin bildirilmemiş veya yanlış teşhis^{edilmiş 11} olması nadir değildir. Ne yazık ki, uzun süreli tekrarlanan ve uygun olmayan şekilde yönetilen sarsıntılar, SRC^12,13,14 ile güçlü bir şekilde ilişkili olan kronik travmatik ensefalopati (CTE) gibi bir dizi kronik nörolojik bozukluğa yol açabilir.

SRC ile ilgili zorluklarla mücadele etmek amacıyla, spor organizasyonları çeşitli sarsıntı değerlendirme araçlarını kullanır. En sık kullanılan ve erişilebilir araç olan spor sarsıntısı değerlendirme aracı (SCAT), ölçeklendirilmiş semptom raporlama^15,16 ile birlikte fiziksel ve bilişsel değerlendirmeleri içeren standartlaştırılmış bir kağıt testtir. Bununla birlikte, önceki çalışmalar, kontrol grubu^17,18'deki mTBI grupları ve aykırı değerler içindeki cinsiyet farklılıklarını tanımlayarak semptom raporlamanın öznel ve güvenilmez olduğunu göstermiştir. Bilgisayarlı Nörobilişsel Test (CNT) olarak çalışan Sarsıntı Sonrası Değerlendirme Aracı (ImPACT) gibi profesyonel düzeyde kullanılan daha gelişmiş araçlar, sporcunun aktif katılımını ve çabasını gerektirdikleri için manipülasyona da kurban gitmektedir. CNT'lerde manipülasyon için yerleşik kontrollere rağmen, araştırmalar tavan etkilerine eğilimli olduklarını ve zayıf güvenilirliğe maruz kaldıklarını göstermiştir^19,20. Bu mevcut değerlendirme araçlarının sınırlamaları, SRC'nin önemli sağlık etkilerinin daha genel bir şekilde anlaşılmasıyla birlikte, bir sarsıntıyı doğru ve zamanında teşhis edebilen objektif bir biyobelirteç için kritik bir ihtiyaç doğurmuştur.

Sarsıntı için nesnel bir biyobelirtecin tanımlanmasında umut vaat eden bir alan elektrofizyolojidir. Olayla ilgili potansiyellerin, özellikle görsel uyarılmış potansiyellerin (VEP) bir sarsıntı^21,22 sonrasında bozulduğuna dair kanıtlar ortaya ^{çıkmaktadır.} VEP'in bir alt kümesi; kararlı hal görsel uyarılmış potansiyelleri (SSVEP), elektroensefalogram (EEG) teknolojisi^23,24 ile ölçüldüğü gibi, belirli bir görsel uyaran kümesine yanıt olarak beyinde meydana gelen elektriksel aktivitenin nesnel^, ölçülebilir bir dalgalanmasıdır. SSVEP, gürültü artefaktlarına karşı gelişmiş direnç ve geleneksel VEP ölçümlerine göre değişken temas empedansı sunar. Ayrıca, görsel uyaranın kontrollü frekansı nedeniyle, EEG kayıtları ve uyaran arasındaki eşzamanlılıkta bir azalma olur ve bu da daha basitleştirilmiş bir elektriksel model^25,26 ile sonuçlanır. Bu yaklaşım, 12-15 Hz aralığındaki frekanslarla doğrulanmıştır ve titreme tipi uyaranlar²⁷ için optimum bir dikkat çekicilik tepkisi üretmiştir. Genel olarak, bu avantajlar SSVEP'in spor alanları ve doktor ofisleri gibi klinik olmayan bir ortamda kullanılabilecek daha sağlam bir elektrofizyolojik ölçüm sunduğu anlamına gelir. Bu yan uygulama olasılığı, teknolojinin önceki literatürdeki olumlu sonuçları ile birlikte, SRC için objektif bir biyobelirtecin tanımlanması için umut verici bir aday haline getirmektedir.

Bu çalışmanın amacı, deneyimli bir spor doktoru tarafından sağlıklı, sarsıntılı veya yakın tarihli bir sarsıntıdan kurtulmuş olarak değerlendirilen sporculardan kaydedilen SSVEP'deki potansiyel farklılıkları araştırmaktı. Çalışmanın metodolojisi, 65 erkek amatör ragbi birliği oyuncusunun 18 haftalık bir rekabet sezonu boyunca taşınabilir bir SSVEP sistemi ile rutin olarak değerlendirilmesini gerektiriyordu. Oyuncular, tam temaslı antrenmanın başlamasından önce bir taban çizgisi için değerlendirilmeli ve rekabetçi oyunları takiben 72 saat içinde yeniden değerlendirilmelidir. Sezon boyunca sakatlanan oyuncular, takımın doktoru tarafından sarsıntılar için değerlendirildi ve yaralanma sonrası ve iyileşme okumaları için SSVEP sistemi ile yeniden değerlendirildi. Ek olarak, bu çalışma, taşınabilir SSVEP sisteminin, SRC'nin yan çizgi değerlendirmesine potansiyel olarak yardımcı olabilecek araştırma kalitesinde EEG okumaları elde etme yeteneğini doğrulamak için protokolünü genişletmektedir.

Protokol

Protokolün ilk bölümü için onaylar, Güneydoğu Sidney Yerel Sağlık Bölgesi (ESLHD) İnsan Araştırmaları Etik Komitesi'nden (HREC) alındı. Tüm oyunculara ayrıntılı katılımcı bilgi formları sağlanmış ve katılımdan önce onay alınmıştır (SESLHD-HREC referans numarası: 17/039 HREC/17/POWH/91).

Geliştirilmiş taşınabilir sistem çalışmasının kullanımı için onaylar Bellberry İnsan Araştırmaları Etik Komitesi'nden (HREC) alınmıştır. Tüm kontrol deneklerine detaylı katılımcı bilgi formları sağlanmış ve katılımdan önce onay alınmıştır (HREC Referans numarası: 1802VEPEEG-CER).

1. Katılımcı taraması ve onayı

1. Rekabetçi bir sezonun başlamasından önce tek bir ragbi birliği kulübünden katılımcıları işe alın. Katılımcılar sağlıklı, anadili İngilizce olan, amatör bir ragbi birliği takımının üyesi olan erkek yetişkinler (18 yaşın üzerinde) olmalıdır (Şekil 1).
   1. Görsel uyaranların titreşen doğası nedeniyle, katılımcıların aşağıdaki katı dışlama kriterlerinden herhangi birini karşılamadığından emin olun: epilepsi tanısı veya semptomları, mevcut ve / veya önceki beyin yaralanmaları veya yasal körlük.
   2. Katılımcıları, spor alanındaki bir yaralanmayı takiben herhangi bir semptomu, bilgiyi ilgili çalışma araştırmacılarına ileten tıp doktoruna doğru bir şekilde bildirmeleri için bilgilendirin. Katılımcılar, çalışma katılımının sezon boyunca en az iki SSVEP test seansı gerektirdiğini ve sarsıntılı bir yaralanma durumunda daha fazla test yapma potansiyeli olduğunu anlamalıdır.

2. Araştırmacı SSVEP ekipman kurulumu

1. Yüklü bir sıvı kristal ekranlı (LCD) akıllı telefonu Sanal Gerçeklik (VR) çerçevesine takın (Şekil 2A; bkz.
   1. Toplam 30 sn için 15 Hz frekansında değişen bir dizi siyah beyaz ekrandan oluşan bir .mp4 video dosyası oluşturun. Katılımcıların stimülasyon sırasında merkezi olarak odaklanması için video karesinin ortasına rastgele bir sayı yerleştirin (1,5° görsel açı ile ekranın %2'sinden daha azını kaplar). Sürekli dikkati teşvik etmek için sayının 5 s aralıklarla değiştirildiğinden emin olun (Şekil 2B).
   2. Oluşturulan video dosyasını akıllı telefona yükleyin ve SSVEP sisteminin görsel uyaranı olarak işlev gören tam parlaklıkta (minimum ~ 490 nit) görüntüleyin.
2. Birincil EEG kayıt cihazı olarak kullanılacak kablosuz 14 kanallı EEG kulaklığı şarj edin (Şekil 3A).
   1. Kulaklığı, birlikte verilen evrensel USB Alıcı (dongle) aracılığıyla yakındaki bir bilgisayarla eşleştirin. Donanım kilidi bilgisayarın USB bağlantı noktasına takın, kulaklığı güç düğmesiyle açın, bilgisayarda 14 kanallı EEG kulaklık yazılımını açın ve görüntülenen kulaklık kimliğinin yanındaki uygulamada Bağlan düğmesini seçin (bkz.
3. Birlikte verilen keçe sensörlerini tuzlu su çözeltisi ile tamamen doyurun.
   1. Doymuş sensörleri kulaklığın siyah plastik kollarına takın ve bir "tıklama" hissedilene ve sensör güvende hissedene kadar her sensörü yavaşça saat yönünde çevirin.

3. Katılımcı temel değerlendirmesi

1. Ragbi sezonu başlamadan önce çalışmaya dahil olmak için tarama sorularını geçen tüm katılımcılardan onay alın.
2. Onay verilen katılımcılardan, ofis odası gibi doğal ortam ışığına sahip sessiz, kapalı bir ortamda bir sandalyeye oturmalarını isteyin. Katılımcılar otururken, kafa bandını başlarının üstünden aşağı kaydırarak 14 kanallı EEG kulaklığını katılımcıların kafalarına takın. Elektrotları Uluslararası 10-20 sistemine göre düzenleyin (Şekil 3B)^28,29. Kulaklığın iki ön sensörünü, katılımcıların saç çizgisine veya katılımcıların kaşlarının kabaca üç parmak genişliğine göre konumlandırın.
   NOT: Katılımcıların kalın saçları varsa, sensörü saçın altında çalıştırın ve ilave salin ekleyin. Özne sabit oturma konumundan hareket ederse veya değerlendirme sırasında çevresel ayarlarda bir değişiklik olursa, bir yapı (Şekil 4) oluşabilir ve SSVEP verileri analiz için harmanlanmamalıdır (atılır).
   1. Ana kayıt elektrotları olarak oksipital elektrotları (O1 ve O2) ve toprak ve ortak mod (referans) elektrotları olarak parietal elektrotları (P3 ve P4) kullanın (Şekil 3B).
3. Teste devam etmeden önce iletişim kalitesi yazılımını kullanarak kulaklık seti ile katılımcıların kafası arasında yeterli bir bağlantı olduğundan emin olun. Yeşil elektrotlar, üreticinin standartlarına göre iyi temas kalitesini (<20 kOhm) gösterir.
   1. İlgilenilen tüm elektrot kanalları (O1, O2) için iyi bir temas kalitesi elde edilememesi durumunda, sensörleri tuzlu su çözeltisi ile yeniden doyurun ve sensörlerin kafa derisine karşı mümkün olduğunca aynı hizada olmasını sağlamak için konumlandırmayı yeniden kontrol edin.
      NOT: Kafa derisi ve elektrotlar arasındaki elektriksel bağlantıyı sağlamak ve potansiyel artefaktları en aza indirmek için iyi temas kalitesi elde edilmelidir (Şekil 4).
4. Katılımcılardan test akıllı telefonunu VR çerçevesi içinde gözlere kadar tutmalarını, yüzlerine ve burun köprüsüne karşı kızarmalarını ve her iki gözün de tamamen kapalı olmasını sağlamalarını isteyin.
   1. Katılımcıların, odak numarasının ekranın ortasında görünür olduğunu ve çerçevenin çevresel ışığı engellediğini doğrulamasını sağlayın.
5. VR karesini katılımcıların yüzünden çıkarın ve görsel uyaran videosunun artık başlatılacağını bildirin. Ardından, adım 3.4.1 ile aynı konumda yeniden uygulamak için VR çerçevesini geri verin.
   1. Katılımcılara odak numarasına odaklanmaları ve SSVEP testi süresince hareketsiz ve sessiz kalmaları gerektiğini hatırlatın.
6. Akıllı telefon ekranındaki Oynat düğmesine basarak görsel uyaran videosunu başlatın ve ardından katılımcıların VR çerçevesini yüzüne yerleştirmelerini sağlayın (adım 3.4'e göre).
7. Katılımcılardan VR çerçevesinin adım 3.4'e göre doğru konumda olduğunu onaylamalarını isteyin. Katılımcının onayını takiben, aynı anda 30 sn'lik bir geri sayım kronometresine başlayın ve ardından EEG kulaklıkta kayda başlamak için 14 kanallı EEG kulaklık yazılımındaki Kaydı Başlat düğmesini seçin.
8. 30 saniyelik süre sona erdiğinde, 14 kanallı EEG kulaklık yazılımındaki Durdur düğmesini seçerek EEG kaydını durdurun .
   1. VR çerçevesini katılımcıların gözlerinden çıkarın ve ilk SSVEP değerlendirmesinin tamamlandığını bildirin.
9. 14 kanallı EEG kulaklık yazılımındaki Kaydedilen Oturumlar düğmesine tıklayarak kaydedilen SSVEP yanıtını yerel hesaba kaydedin. Kaydedilen dosyayı Avrupa Veri Biçimi (EDF) dosyası olarak tercih edilen bir depolama donanımı aygıtına dışa aktarın.
   NOT: EDF dosyaları, tanımlama ve depolama amacıyla katılımcının baş harfleri, tarihi, saati ve yapılan testin türü (temel, yaralanma sonrası veya iyileşme) ile etiketlenmelidir.
10. SSVEP değerlendirme protokolünü (adım 3.2 - 3.9) adım 3.9'u izleyerek hızlı bir şekilde art arda yineleyin.
    NOT: Bu, iki değerlendirmeden ikinci okuma olarak gerçekleştirilir ve sürekli olarak daha net bir EEG okuması sağlar.
11. SSVEP değerlendirmeleri çifti başarıyla tamamlandıktan sonra, katılımcının VR çerçevesini gözlerinden çıkarmasını sağlayın ve kulaklığı dikkatlice katılımcıların kafalarından çıkarın.
    1. Elektrot sensörlerini kulaklıktan çıkarın ve tuzlu suyun kulaklığın elektrotlarını paslandırmadığından emin olmak için bir sonraki kullanımlarına kadar uygun bir koruyucu kutuda saklayın.
    2. Hem kulaklığı hem de akıllı telefonu + çerçeveyi izopropil alkol (p) mendilleriyle temizleyin ve her iki ekipmanı da bir sonraki kullanımlarına kadar kendi kasalarında saklayın.
12. Katılımcıya, baş ağrısı veya baş dönmesi de dahil olmak üzere uyarana karşı herhangi bir anormal reaksiyon yaşayıp yaşamadıklarını sorun. Yanıtı bir çalışma günlüğüne kaydedin.
13. Katılımcıya, temel testlerini tamamladıklarını ve sezonun bir sonraki rekabetçi maçından sonraki 72 saat içinde tekrar değerlendirileceklerini bildirin.

4. Yaralanma sonrası değerlendirme

1. Sarsıntı olduğundan şüphelenilen sahadaki herhangi bir etkinin kaydedildiğinden ve takım doktoru veya oyuncu tarafından çalışma araştırmacısına geri bildirildiğinden emin olun.
2. Bölüm 3'te ayrıntılı olarak açıklanan SSVEP protokolünü kullanarak olaydan sonraki 72 saat içinde adım 4.1'de bildirilen oyuncuların yaralanma sonrası değerlendirmelerini alın.
3. Tüm oyuncuların, oyuncunun yaralanmadan ne zaman iyileştiğini ve tam temas antrenmanına ve oyunlarına ne zaman dönebileceğini belirlemek için takım doktoru tarafından değerlendirilen bir yaralanma sonrası SSVEP değerlendirmesinden geçtiğinden emin olun (bkz. bölüm 5). Ekip hekiminin teşhisinin araştırma amacıyla kaydedildiğinden emin olun.
   1. Oyuncuya, takım doktoru tarafından kurtarıldığı düşünüldükten sonra SSVEP sistemi ile yeniden değerlendirileceğini bildirin.

5. Klinik sarsıntı değerlendirmeleri

1. Tüm oyuncuların, potansiyel bir sarsıntı yaratan etkiden sonraki 72 saat içinde takım doktoru tarafından değerlendirildiğinden emin olun.
   NOT: Takım doktoru, sporla ilgili yaralanmaları değerlendirmede klinik deneyime sahip lisanslı bir uygulayıcı olmalı ve ilgili bir sporun yönetim organı tarafından onaylanmalıdır.
   1. Takım hekiminin, oyuncunun bilinç durumunu ve sarsıntı ile ilişkili ortak belirti ve semptomlardan herhangi birinin varlığını belirlemek için Spor Sarsıntısı Değerlendirme Aracı'nın (SCAT) unsurlarını kullanmanın yanı sıra nörolojik bir muayene yapmasını sağlayın¹⁵.
      NOT: Değerlendirmeler, referans olarak oyuncunun tipik tavrı ve davranışı ile yapılır.
2. Rugby Australia'nın Dereceli Oyuna Dönüş (GRTP) kuralları 30'a göre, oyuncunun sarsıntı teşhisinden sonraki 48 saat içinde aynı takım doktoru tarafından yeniden değerlendirilmesini sağlayın ve³⁰. oyuna geri dönmek için temizlenene kadar antrenman seansı başına bir kez daha yapın.
3. Oyuncuların, tam temas pratiğine veya oyunlarına geri dönmelerine izin vermeden önce, klinik olarak iyileşip iyileşmediklerini belirlemek için takımın doktoruyla son bir değerlendirmeye tabi tutulmalarını sağlayın. Doktor, SCAT testindeki iyileşmeye ve ilişkili semptomlardaki azalmaya ve daha önce belirtilen herhangi bir atipik davranışa dayanarak oyuncunun yaralanma durumunu belirleyecektir.
   NOT: Bu son değerlendirme, GRTP'ye göre yaralanmadan en az 12 gün sonra yapılmalıdır.
   1. Klinisyenin oyuncunun yaralanma durumunu (sarsıntı veya iyileşmiş) araştırma amacıyla belirlemesini kaydedin.

6. Kurtarma değerlendirmesi

1. Bir kurtarma SSVEP yanıtı almak için bölüm 3'te ayrıntılı olarak açıklanan SSVEP protokolünü kullanarak adım 5.3'te kurtarılmış sayılan oyuncuları değerlendirin.

7. Test-tekrar test güvenilirlik değerlendirmesi

1. Sezonun her rekabetçi oyununu takiben 72 saat içinde yaralanmamış tüm katılımcıların, sistemin test-tekrar test güvenilirliği için veri elde etmek amacıyla taşınabilir SSVEP sistemi ile bölüm 3'te ayrıntılı olarak açıklandığı gibi aynı ayarda yeniden test edildiğinden emin olun.

8. SSVEP veri işleme

1. Bölüm 3-7'deki tüm kayıtlı EDF veri dosyalarını içe aktarabilen ve işleyebilen sayısal bir hesaplama komut dosyası oluşturun (bkz.
   1. Düşük frekanslı gürültü, DC voltaj ofseti ve şebeke gücü^31'in etkilerini en aza indirmek için 14 kanallı EEG kulaklıkla elde edilen ham SSVEP voltajlarına 5 Hz ve 40 Hz'de köşe frekanslarına sahip bir Butterworth bant geçişi filtresi uygulayın.
   2. Frekans etki alanı^32'deki verileri analiz etmek için filtrelenmiş SSVEP değerlerine Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT) uygulayın.
   3. Güç spektrumu yoğunluğu olarak grafiksel çizim için tek bir değer dizisi oluşturmak üzere O1 ve O2 elektrot kanallarından FFT değerlerini normalleştirin (Şekil 5).
2. EEG verileri işlendikten sonra, 15 Hz'deki büyüklüğü 5-40 Hz arasındaki ortalama büyüklüğe bölerek her veri dosyasının sinyal-gürültü oranını (SNR) hesaplayın. SNR formülü şöyledir:
   
   Nerede:
   Genlik_{15Hz = 15} Hz Frekans bandının (μV) voltajı
   Genlik_Ortalaması = 5-40 Hz (μV) arasındaki tüm Frekans bantlarının ortalama voltajı
3. Tüm verilerin (ham EDF, işlenmiş EDF, SNR değeri, yorumlar ve oyuncuların yaralanma durumunun tarihleri) araştırma amacıyla uygun şekilde etiketlenmiş klasörlere kaydedildiğinden emin olun.

9. İstatistiksel analiz

1. Oynatıcıların veri dosyalarını virgülle ayrılmış değerler (CSV) sayfasında kategorik olarak birleştirin (taban çizgisi, sarsıntı ve kurtarma okuması için ayrı sütunlar).
   1. Farklı grupları karşılaştırmak için her SSVEP okumasının SNR'sini kullanın. Özetlenen tüm verileri, 25. ila 75^. çeyrekler arası aralıkta (IQR), istatistiksel anlamlılık düzeyi alfa (α) = 0,05 olarak ayarlanmış ve standart sapmada (± S.D.) görüntülenen tüm varyans düzeylerine sahip medyanlar olarak ifade edin^. Grup SNR değerlerinin analizi için istatistiksel analiz yazılımı kullanın (bkz.
   2. Shapiro-Wilk testi kullanarak tüm oyuncuların SNR değerlerinin normalliğini değerlendirin.
   3. Her üç değerlendirme türünü de deneyimleyen oyuncular için eşleştirilmiş t-testleri (taban çizgisi sarsıntılı okumalar, sarsıntılı-kurtarılmış okumalar ve taban çizgisi kurtarılmış okumalar arasında) kullanarak her üç değerlendirme grubu arasındaki ortalama SNR'yi karşılaştırın. Bonferroni düzeltmesi kullanarak çoklu karşılaştırma düzeltmesinin uygulandığından emin olun.
   4. Cohen'in D^32'sini kullanarak t-testi karşılaştırmalarının etki boyutunu hesaplayın.
2. 
   

4. 1. 
      

2. 
   
   
   
   
5. 1. 
      

Sonuçlar

Toplam 65 erkek ragbi oyuncusu (20.9 ± 2.3 yaş) bu çalışmanın ilk bölümüne başarıyla kaydedildi ve tüm oyuncular temel bir SSVEP değerlendirmesinden geçti (Şekil 1). Ragbi sezonu boyunca, 12 katılımcı oyun alanında potansiyel bir sarsıntılı yaralanma yaşadı ve yaralanma sonrası değerlendirme için SSVEP sistemi ile yeniden değerlendirildi. Ekip doktoru bu oyuncuları klinik bir sarsıntı değerlendirme protokolü kullanarak değerlendirdi ve bu 12 katılımcıya sarsıntı teşhisi koydu. On iki kişinin tümü, 12 günlük GRTP süresi³⁰ içinde hekim tarafından iyileşmiş sayıldı. Doktorun oyuncuların kurtarıldığına karar vermesinin ardından, ek bir SSVEP için 8 oyuncu mevcuttu; kurtarma değerlendirmesi olarak kategorize edilir. Sarsıntılı olmayan yirmi iki oyuncu, sezon boyunca çalışma güvenilirliği amacıyla yeniden test edildi. Tekrar test edilmeyen kalan katılımcılar takipte kaybedildi. Çalışma süresince SSVEP stimülasyonunu takiben herhangi bir yan etki bildirilmemiştir. Ragbi oyuncularında kullanılan SSVEP sisteminin güvenilirliği, yeniden test edilen sakatlanmamış oyuncular için 0,91'e (n = 22) ve yeniden test edilen kurtarılan oyuncular için 0,96'ya (0,74-0,99) eşit olan% 95'lik bir güven aralığına sahip yüksek bir sınıf içi korelasyon katsayısı (ICC) ile doğrulanmıştır³³. Bu hesaplama için iyi bir temas kalitesinin elde edildiği veri kümeleri dikkate alınmıştır. Bu, katılımcıların saç veya cilt potansiyelinin EEG sistemlerinin temiz SSVEP elde etme yeteneğini etkilediği birkaç durumun bir sonucudur (Şekil 4).

Bu araştırma sistemi aracılığıyla üretilen SSVEP'in sarsıntı için bir biyobelirteç olarak kullanılıp kullanılamayacağını belirlemek için, işlenen sonuçların SNR değerleri karşılaştırma için taban çizgisi (kontrol), sarsıntı ve iyileşme değerlendirmeleri olarak gruplandırılmıştır (Şekil 1). Genel olarak, tüm kontrol oyuncuları için medyan SNR (n = 65) 4.80 [IQR: 4.07-5.68] idi ve kontrol grubunun ortalama işlenmiş EEG'si, ilgili frekans spektrumu^33'te net bir 15 Hz tepe sinyali gösterdi. Aynı görsel uyaran tarafından üretilen ancak farklı bir EEG sistemi ile kaydedilen ayrı bir kontrol grubunun (n = 20; sağlıklı genel popülasyon) ortalama SSVEP değerleri bir güç spektrum yoğunluğu olarak grafiklendirildiğinde de benzer bir yanıt görülmüştür (Şekil 5). Bu medyan dağılım ve güç spektrumu yoğunluğu, yaralanmamış (sarsıntısız) bir oyuncunun araştırmacı kuruluma SSVEP yanıtı için net bir kontrolün ayarlanmasına izin verdi (Şekil 2, Şekil 3). Sarsıntılı tüm oyuncuların (n = 12) ve mevcut SSVEP değerlendirmelerine sahip kurtarılan oyuncuların (n = 8) medyan SNR'si sırasıyla 2.00 [IQR: 1.40-2.32] ve 4.82 [IQR: 4.13-5.18]^idi. Pilot çalışmada, kontrol (taban çizgisinde) ve sarsıntılı oyuncular arasında medyan SNR değerlerinde (+4.03; p < 0.0001) anlamlı farklılıklar gözlenmiştir. Bir sarsıntının SSVEP sinyali üzerinde büyük bir etkisi vardı (Cohens, d = 4.03). İlginçtir ki, kurtarılan oyuncu grubunun, kontrol grubuna kıyasla önemsiz bir etkiye sahip olan (α < 0.05) bir dakikalık SNR varyansına (+0.02; p = 0.0495) sahip olduğu görülmüştür (Cohens, d = 0.17)³³. Bu, GRTP yönergeleri^30'a göre, tam bir iyileşmenin ardından, SSVEP değerlerinin sarsıntılı ve yaralanmamış bir oyuncu için eşdeğer olduğunu gösterir. Ayrıca, medyan SNR'nin sarsıntılı ve iyileşmiş oyuncu grubu arasında anlamlı derecede farklı (+2.80; p = 0.0002) olduğu görülmüştür, bu da iyileşme süresinin sarsıntılı oyuncunun SSVEP sinyali üzerinde büyük bir etkisi olduğunu göstermiştir (Cohens, d = 3.60)³³.

Medyan SNR varyansında da benzer bir yanıt, yalnızca üç test biçiminin hepsinden geçen oyuncuları karşılaştırırken görülmüştür (n = 8; taban çizgileri, sarsıntılı ve iyileşme). Taban çizgileri ile sarsıntılı (-2.34; p = 0.0001) ve sarsıntılı ile iyileşme (-2.72; p = 0.0002) arasında anlamlı bir değişiklik gözlenirken, taban çizgileri ile iyileşme (+ 0.28; p = 0.0495) arasında küçük bir varyans görüldü ve bu gruplar arasında önemsiz bir etki görüldü (Cohens d = 0.17). Bu bulgular, üç test biçiminin hepsinden geçen oyuncuların ortalama SNR değerleri alındığında güçlendirildi. Bu oyuncuların taban çizgisi, sarsıntı ve iyileşme okumalarının ortalama SNR'si sırasıyla 4.45, 2.20 ve 4.33 idi. Taban çizgisi ile sarsıntılı (p = 0.0001) ve sarsıntılı ve iyileşme grupları (p = 0.0002) arasında anlamlı fark görüldü. Ortalama SNR değerlerindeki iyileşme ve bazal grup arasındaki değişim küçüktü, ancak sadece anlamlıydı (p = 0.0495). Genel olarak, uyarana verilen tepki, sarsıntılı oyuncularda, temel değerlendirmelerine kıyasla daha düşüktü. İzlenen bir iyileşme döneminin ardından, bu oyuncular sonunda ilk (temel) değerlendirmelerine eşdeğer bir yanıt üretebildiler³³. Bu, sporla ilgili bir sarsıntının bireyin en az 12 günlük bir süre boyunca SSVEP üretme yeteneği üzerinde bir etkisi olduğunu göstermektedir. Bir bireyin SSVEP yanıtı rutin olarak bu protokole benzer şekilde ölçülürse (Şekil 1): taban çizgisi, yaralanma sonrası, iyileşme, bir sağlık pratisyeni potansiyel olarak SSVEP'leri sarsıntı için bir biyobelirteç olarak kullanabilir.

Hepsi bir arada taşınabilir SSVEP sistemi (Şekil 7A), ragbi sporuna belirtilmemiş genel popülasyondan (n = 20) sağlıklı kontrol deneklerinde kullanılmıştır. Bu, farklı bir elektrot sistemine (Şekil 7B) ve ilk SSVEP kurulumundan biraz farklı uyaranlara sahip bir araştırma cihazı olduğundan, medyan ve ortalama SNR değerleri karşılaştırma için geçerli değildi (Tablo 1). Benzer şekilde, katılımcılar yüksek bir sarsıntı oluşumu ile spor yapmadıklarından, SSVEP sistemi sarsıntı için bir SSVEP belirteci olarak değerlendirilmemiştir. Bunun yerine, sistemi büyük ölçekli çalışmalarda gelecekte kullanılmak üzere doğrulamak için bir test-tekrar test güvenilirliği çalışması yapılmıştır (Şekil 6). SSVEP sistemi 0.81'lik yüksek bir korelasyon döndürdü (CI: 0.59-0.92), bu da cihazın SSVEP'leri elde etmede güvenilir olduğunu gösterdi (Tablo 2). Ek olarak, sistemlerin EEG teknolojisinin doğruluğu, benzer bir ICC değeri 0.83 (CI: 0.63-0.93) döndüren geleneksel klinik dereceli EEG sistemine (Şekil 7C) karşı yapılan bir anlaşma çalışması ile doğrulanmıştır (Tablo 2). Testin ilk tekrarı (ön) 18/20 katılımcının her iki sistemde de% 95'lik bir binom olasılığı için bir anlaşma göstermesiyle sonuçlandı. Bir katılımcı için, SSVEP sisteminin istenen 15 Hz sinyal yanıtından daha belirgin bir alfa ritmi algılaması nedeniyle cihazlar aynı fikirde değildi (Şekil 8). Diğer katılımcı için klinik EEG sistemi ile SSVEP saptanmadı (Şekil 9). Bununla birlikte, ikinci tekrarda (birincil), 20 katılımcının tümü% 100'lük bir binom olasılığı için her iki sistemde de bir anlaşmaya vardı. Bir SSVEP üretmek için iki sistemin genel doğruluğu, her iki sistemin de yalnızca uyarılmış frekansta belirgin bir SNR'ye sahip olduğunu gösteren Şekil 10'da gösterilmiştir: 15 Hz. Bu, taşınabilir sistemi, EEG sinyallerini kaydetmek için kullanılan klinik sınıf cihazlara işlevsel olarak eşdeğer olarak doğrular. SSVEP sisteminin taşınabilirliği ve kullanım kolaylığı ile birlikte ele alındığında, büyük ölçekli bir SRC vaka çalışmasında olduğu gibi klinik ortamın dışında araştırma kalitesinde SSVEP'in yakalanması için çeşitli uygulamalar açılır.

Şekil 1: SRC-SSVEP çalışmasına sporcu katılımının akış şeması metodolojisi. Akış şeması, amatör ragbi birliği oyuncularının SRC-SSVEP çalışma süresi boyunca katılımcı uygunluğu ve grup tahsisi için taramayı detaylandırır. SRC; sporla ilgili sarsıntı. SSVEP; kararlı hal görseli potansiyelleri uyandırdı. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Taşınabilir SSVEP sisteminin görsel uyaran bileşeni . (A) Bir karton VR çerçevesine yerleştirilmiş, video yüklenmiş ve görüntülenmiş LCD akıllı telefon. Katılımcının VR çerçevesini yüzüne ve burun köprüsüne karşı aynı hizada tutması ve her iki gözün de çerçeve tarafından tamamen kapatılmasını sağlaması gerekir. (B) Görsel uyaranın gösterimi; 15 Hz frekansında alternatif beyaz (üst sıra) ve siyah ekranlardan (alt sıra) oluşturulan video döngüsü. Her ekran, VR çerçevesinin sol ve sağ göz görüş alanıyla hizalanmış dikey bir bölme çizgisiyle ayrılmış iki çerçeve içeriyordu. Her kare, merkezinde 5 s aralıklarla 1-9 aralığında değişen bir sayı şeklinde bir odak noktası içeriyordu. SSVEP; kararlı hal görseli potansiyelleri uyandırdı. LCD; sıvı kristal ekran. VR; sanal gerçeklik. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Taşınabilir SSVEP sisteminin kablosuz EEG bileşeni . (A) Bilgisayara bağlı yakındaki bir alıcıya kablosuz olarak veri aktarabilen 14 kanallı EEG kulaklığı. (B) İnsan EEG çalışmalarında elektrot yerleşimi için uluslararası 10-20 EEG sistemine göre 14 elektrot pozisyonunun görsel bir haritası. Kayıt elektrotları olarak iki oksipital elektrot (O1 ve O2) kullanılırken, SRC-SSVEP çalışmasında ortak mod çıkarma ve öğütme (sırasıyla P3 ve P4) olarak iki parietal elektrot kullanılmıştır. EEG; elektroensefalografi. SSVEP; kararlı hal görseli potansiyelleri uyandırdı. SRC; sporla ilgili sarsıntı. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: SSVEP ölçümlerinde temas kalitesinin öneminin gösterilmesi. SSVEP sistemi ile ölçülen tek bir kontrol (sağlıklı genel popülasyon) deneğinin SSVEP yanıtları, 15 Hz'lik bir uyaran frekansı ve 250 Hz'lik bir örnekleme oranı ile: (A) elektrotlar elektrotlar üzerinde atipik salin çözeltisi kullanıldığında, (B) elektrotlar kafa derisine temas etmek için konu saçından yeterince çalışılmadığında, (C) elektrotlar salinle doyurulur ve saç boyunca işlenir. Salin, hastaların başı ve elektrotları arasındaki elektriksel bağlantıyı sağlamak için gereklidir; onsuz, büyük genlikli cilt potansiyeli olan eserler harmonik bir şekilde gözlenir. Saç, hastanın kafa derisi ile elektrotlar arasındaki elektriksel bağlantıyı en aza indiren bir direnç görevi görür ve bu nedenle gürültünün artmasına neden olur. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 5: EEG validasyon çalışmasında 20 kontrol deneklerinin ortalama SSVEP yanıtı. SSVEP sistemi ile ölçülen kontrol (sağlıklı genel popülasyon) deneklerinin SSVEP yanıtları (n = 20), 15 Hz'lik bir uyaran frekansı ve 250 Hz'lik bir örnekleme hızı ile ölçülmüştür. bireysel SSVEP değerleri, hızlı Fourier dönüştürülmeden ve normalleştirilmeden önce 5-40 Hz arasında filtrelenmiştir. Popülasyonun ortalama SSVEP'i, mikrovolt (uV) cinsinden sinyal genliğini temsil eden y ekseni ile bir güç spektrumu yoğunluğu olarak gösterilmektedir. SSVEP; kararlı hal görseli potansiyelleri uyandırdı. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 6: İki sistem arasındaki EEG validasyon çalışmasının akış şeması metodolojisi. Akış şeması, taşınabilir bir EEG sistemini yerleşik bir EEG referans sistemine karşı doğrulama metodolojisini detaylandırır: sırasıyla SSVEP ve klinik EEG sistemleri. Kontrol (sağlıklı genel popülasyon) katılımcıları taranır ve rastgele bir test sırası atanır ve her sistemde test-tekrar test tarzında iki test yapılır. EEG; elektroensefalografi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 7: İki sistem arasında EEG validasyon çalışması için elektrota genel bakış . (A) Geliştirilmiş taşınabilir SSVEP sistemi. (B) Uluslararası standart 10-20 EEG modifiye kombinatoryal isimlendirme sistemi. (C) Kurulan klinik EEG referans sistemi. SSVEP sistemi, EEG sinyallerini üç oksipital elektrot kanalı (O1, O2 ve Oz) aracılığıyla ölçerken, sırasıyla referans ve önyargı olarak iki kısmi elektrot kanalını (P1 ve P2) kullanır. Klinik EEG sistemi, karşılaştırma için SSVEP sistemi ile aynı O1, O2, Oz, P1, P2 düzeninde manuel olarak konumlandırılabilen 40 kanallı amplifikatörü aracılığıyla EEG sinyallerinin ölçülmesine izin verir. EEG; elektroensefalografi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 8: İki EEG sistemi tarafından ölçülen tek bir kontrol katılımcısının (katılımcı 09) SSVEP yanıtının güç spektrum yoğunluğu. (A) SSVEP sistemi. (B) Klinik EEG sistemi. Her iki ölçüm de aynı görsel uyaran kullanılarak elde edildi (SSVEP sisteminden): kapalı bir kasada beyaz LED'lerin 15 Hz titreşen uyaranı. Her iki sistemde de görülen belirgin 15 Hz tepkisine rağmen, SSVEP sistemi için mutlak en yüksek tepe noktasının, uyarılan 15 Hz yerine 10,5 Hz'de olduğunu unutmayın. Sistemlerin uyarılan frekansı tepe (birincil) genlik olarak algılaması gereken anlaşma çalışmasının kriterlerine göre, bu bir başarısızlık olarak kabul edilir. SSVEP; kararlı hal görseli potansiyelleri uyandırdı. LED; ışık yayan diyotlar. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 9: İki EEG sistemi tarafından ölçülen tek bir kontrol (sağlıklı genel popülasyon) katılımcısının (katılımcı 19) SSVEP yanıtının güç spektrum yoğunluğu. (A) SSVEP sistemi. (B) Klinik EEG sistemi. Her iki ölçüm de aynı görsel uyaran kullanılarak elde edildi (SSVEP sisteminden); kapalı bir kasada beyaz LED'lerin 15 Hz titreşen uyaranı. Benzer büyüklükte bir gürültüyle çevrili olduğu için klinik EEG sistemi için belirgin bir 15 Hz yanıtının bulunmadığına dikkat edin. Sistemlerin Z-puanı 5'ten büyük bir yanıt üretmesi gereken anlaşma çalışmasının kriterlerine göre, bu başarısız olarak kabul edilir. SSVEP; kararlı hal görseli potansiyelleri uyandırdı. LED; ışık yayan diyotlar. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 10: Kontrol katılımcılarının SSVEP'sini ölçen iki EEG sistemi arasındaki anlaşmanın görsel bir gösterimi. (n = 20) kontrol (sağlıklı genel popülasyon) deneklerin ortalama SSVEP yanıtı, ilgilenilen frekans aralığına karşı SNR olarak çizilmiştir; SSVEP (yeşil) ve klinik EEG (kırmızı) sistemleri ile ölçümler için 5-25 Hz. Her kontrol konusu, EEG doğrulama çalışmasındaki her sistem için iki veri kümesi üreterek her sistem için toplam 40 SSVEP veri kümesi oluşturdu. İki sistemin resimli tepkileri, aynı görsel uyaran tarafından uyarıldığında SSVEP ölçümünde ne kadar yakından anlaştıklarını görselleştirmek için üst üste bindirildi: beyaz LED'ler 30 s boyunca 15 Hz'de titreşiyor. Frekans aralığı, yalnızca birincil uyaran tepkisine odaklanmak için öngörülen 30 Hz harmoniğin altına filtrelenir. EEG; elektroensefalografi. SSVEP; kararlı hal görseli potansiyelleri uyandırdı. SNR; sinyal-gürültü oranı. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

EEG Sistemi	Asgari	IQR 25	Medyan	IQR 75	Maksimum	Demek	Std. Dev.
NC 1 Serisi	4.402	8.187	9.829	13.667	20.703	11.148	4.577
NC 2 Serisi	4.509	9.123	11.055	12.586	23.225	11.615	4.213
Grael 1	4.335	7.99	10.171	13.238	21.758	11.36	4.897
Grael 2	4.979	9.002	10.619	12.667	20.177	11.22	3.865

Tablo 1: İki EEG sistemi ile ölçülen kontrol katılımcılarının SSVEP istatistiksel özeti. Portatif EEG sistemi ve yerleşik bir klinik EEG sistemi kullanılarak (n = 20) kontrol (sağlıklı genel popülasyon) denekler üzerinde iki SSVEP ölçümü yapıldı; SNR değerleri SSVEP'den hesaplandı (birincil sinyal olarak 15 Hz alındı). Her ölçüm veri kümesi için minimum, maksimum, 25. ve 75^. çeyrekler arası aralık (IQR), medyan, ortalama ve standart sapma (std dev) dahil olmak üzere istatistikler hesaplanmıştır^. EEG; elektroensefalografi. SSVEP; kararlı hal görseli potansiyelleri uyandırdı.

EEG Sistemi	Grup	N

Tartışma

Bu, bir sarsıntının üç aşamasında sağlıklı erkek amatör yakut birliği oyuncularında SSVEP yanıtlarındaki farklılıkları tanımlayan bir protokol geliştiren ilk çalışmadır; yaralanma öncesi (başlangıç), sarsıntı ve iyileşti (Şekil 1). Yöntem, rekabetçi bir sezon boyunca araştırmacı bir SSVEP kurulumuyla rutin olarak değerlendirilen 65 katılımcının işe alınmasını ve taranmasını içeriyordu. SSVEP kurulumu nispeten basit ve taşınabilir olduğundan, tüm değerlendirmeler klinik olmayan bir ortamda gerçekleştirildi ve bakım noktası sarsıntısı değerlendirmesi olarak potansiyel kullanımı gösterdi. Çalışma, bir bireyin SSVEP üretme yeteneğinin, teşhis edilen bir sarsıntıdan sonra zayıfladığını başarıyla göstermiştir. Bir sarsıntının depresif etkisinin, SSVEP değerleri her birey için sarsıntı öncesi bir seviyeye döndüğünde görüldüğü gibi, tanımlanmış bir iyileşme döneminden sonra azaldığı görülmüştür. Katılımcı gruplar arasındaki istatistiksel analizler SSVEP zayıflama etkilerinde bir anlam göstermiştir. Sarsıntılı olmayan katılımcılardaki yüksek test-tekrar test güvenilirliği, basit ve daha rafine taşınabilir SSVEP sistemlerinde elektrofizyolojik biyobelirteçlerin stabilitesini vurgulamıştır (Tablo 2). Ek olarak, bir SSVEP sistemi ile geleneksel bir EEG amplifikatörü arasındaki mutlak anlaşma, araştırma kalitesinde EEG sinyalleri elde edebilen tıbbi bir yardım olarak kullanılmak üzere teknolojiyi doğrulamaktadır (Şekil 10).

Bu çalışma, yaralanma sonrası için gönüllü olan katılımcılara ve ragbi sezonu boyunca tekrarlanan değerlendirmelere bağlı olduğundan, yöntemde bazı lojistik değişiklikler yapılması gerekiyordu. Temel ve yeniden testler arasındaki tahmini süreler, katılımcının programlarına uyum sağlamak için esnek olmalıdır. Bu önlemlere rağmen, bazı oyuncular hala ilgisiz yaralanmalar veya ilgi eksikliği de dahil olmak üzere çeşitli nedenlerle takip edilmek üzere kaybedildi. Bu, cihazın haftalar boyunca güvenilirliği için daha kapsamlı bir istatistiksel hesaplama olan ICC'nin kullanılmasıyla sonuçlandı. SSVEP kurulumunda herhangi bir olumsuz olay gözlenmedi. Protokolde küçük değişiklikler gerektiren bazı lojistik sorunlarla karşılaşıldı: özellikle uzun veya kalın saçlar, kulaklık ile katılımcının kafa derisi arasında iyi temas kurmada sıkıntılı oldu. Zayıf temas EEG okumalarının kalitesini düşüreceğinden (Şekil 4), uzun veya kalın saçlı katılımcıların, sensörler yerleştirilirken saçlarını yukarı ve baş tarafına doğru fırçalamaları ve tutmaları gerekiyordu. Bu sorun nedeniyle, karmaşık saç stillerine (örneğin, dreadlocks) sahip bireylerin bu çalışmanın dışında bırakıldığı ek bir dışlama kriteri oluşturulmuştur.

Bu makalede daha önce özetlendiği gibi, mevcut sarsıntı değerlendirme araçları oldukça özneldir ve bir klinisyenin çok önemli bir tanı koyma yeteneğini engelleyebilecek bir sporcu tarafından manipülasyon riski altındadır³⁴. Bazı sporcu izleme çalışmaları, manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ve bilgisayarlı tomografi (BT) gibi radyolojik modalitelerin kullanılmasıyla sarsıntı için daha objektif bir biyobelirteci araştırmaya çalışmıştır. Ancak bu yöntemler sadece sarsıntının fonksiyonel beyin hasarı olarak tanımlanmasından farklı olan kanamalar gibi makroskopik yapısal yaralanmalar hakkında bilgi sağlar ^6,35. Bu çalışmanın sonuçları, VEP'in sarsıntı^21,37,38 varlığında zayıflamış veya gecikmiş fonksiyonel bir biyobelirteç ³⁶ olduğunu gösteren önceki çalışmalarla desteklenmektedir. Bu önceki VEP çalışma yöntemlerinde fiziksel kurulumumuz ve hipotezimiz açısından benzerlikler olsa da, çalışmamız VEP üzerinden SSVEP kullanımı yoluyla literatürü genişletmektedir. Ayrıca, protokol, bir sarsıntının üç aşamasındaki oyuncuların gerçek zamanlı değerlendirmelerini, geleneksel kontrol ve sarsıntılı vaka çalışmalarına kıyasla araştırarak değişir. Ek olarak, yöntem, objektif elektrofizyolojik ölçümlerin elde edilmesinde doğruluklarını sınırlayabilecek potansiyel farklılıkları ayırt etmek için yenilikçi ve geleneksel EEG sistemlerini karşılaştırarak araştırma gücünü genişletmektedir. Bu nedenle, bu çalışmada kullanılan protokol, nesnel sarsıntı biyobelirteçleri ile ilgili mevcut literatüre benzersiz ve değerli bir katkı sağlamaktadır.

Bu protokolün genel başarısına rağmen, dikkat edilmesi gereken birkaç sınırlama vardır. Örneğin, hemen art arda yapılan değerlendirme için arka plan EEG gürültüsünde küçük bir katılımcı içi değişkenlik derecesi not edilmiştir. Bu ilk değişkenlik için iki protokol tasarım sınırlaması hatalı olabilir: Birincisi, 14 kanallı EEG sisteminin yüksek doğrulukta empedans geri bildirimi eksikliği ve yorgunluğun ve çevresel etkinin öznenin dikkati üzerindeki etkileri için gevşek kısıtlamalardır. Bu katılımcı içi değişkenlik, bu protokolde kullanılan diğer EEG sistemlerinde görülmese de, nedenlerinin tanımlanamayan bir doğal olay değil, kulaklığın tasarımının bir sonucu olduğunu doğrulamak için bu etkileri daha ayrıntılı olarak araştırmaya değer. İkincisi, çoğu katılımcının ikinci değerlendirmeden sonra birinciye göre daha büyük SSVEP sinyalleri vardı (Tablo 1). Bu, katılımcıların değerlendirme sürecine daha aşina olmalarının ve bunun sonucunda tekrarlanan uyaran sunumu sırasında azaltılmış yanıp sönme ve huzursuzluk da dahil olmak üzere ekipman kurulumuna davranışsal adaptasyonların bir sonucu olabilir. SSVEP protokolüne gerçekten bir alışma etkisi olup olmadığını ve eğer öyleyse, gelecekteki çalışmalarda ortaya çıkmasını azaltmak için hangi potansiyel değişikliklerin yapılması gerektiğini belirlemek için daha ileri çalışmalara ihtiyaç vardır. Son olarak, nispeten küçük bir birey popülasyonundan (tekrar tekrar incelenmeye istekli olan sarsıntı oluşma riski yüksek olanlar) gönüllülere olan yoğun bağımlılık nedeniyle, bu çalışmanın 12'si sarsıntı geçiren 65 katılımcının küçük bir örneklem büyüklüğü ile sınırlı olduğunu belirtmek önemlidir. Bu protokolün sarsıntı değerlendirmesinin sağlamlığını, özellikle de duyarlılığını ve özgüllüğünü değerlendirmek için daha büyük bir kohort boyutuna sahip çalışmalara ihtiyaç duyulacaktır. Bu protokolün, beyin gelişim durumları hala gelişmekte olanlardan (ergenler) potansiyel bilişsel gerilemeye sahip olanlardan (yaşlılar) değişen ve sorumluluğun önemli ölçüde farklı olup olmadığını tanımlayan bir dizi yaş grubunda çoğaltıldığını görmek de ilginç olacaktır. Geliştirilmiş SSVEP sistemi ile ilgili olarak, karşılaştırmalı çalışması, geleneksel EEG sistemlerine kıyasla cihazın yerleşik sınırlamalarını vurguladı. Geleneksel EEG sistemleri genellikle 21 elektrot bölgesinden oluşan tam 10-20 montaj sistemini benimser (Şekil 7B). Öte yandan SSVEP sistemi sadece görsel kortekse karşılık gelen üç elektrot kanalı (O1, O2 ve Oz) kullanır (Şekil 7A). Kapasitedeki bu azalma, sistemin EEG uygulamalarının daha dar bir kapsamına sahip olduğu anlamına gelir ve bu protokol kapsamında elde edilen elektrofizyolojik veriler üzerinde yapılabilecek potansiyel analizleri sınırlar.

Daha önce de belirtildiği gibi, bu protokolün sınırlamalarının üstesinden gelmek ve sonuçlarının genelleştirilip genelleştirilemeyeceğini değerlendirmek için gücünü daha büyük bir kohort üzerinde test etmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Daha da önemlisi, SSVEP zayıflamasındaki bulgumuzun altında yatan mekanizmaları daha iyi anlamak için ek çalışmalara ihtiyaç vardır. Örneğin, sarsıntılı katılımcılarımızda bulunan SSVEP yanıtındaki değişiklikler büyük olasılıkla nöronal fonksiyondaki bozuklukların temsilleridir, ancak bunların birincil (örneğin, hasarlı beyaz cevher) veya ikincil (örneğin, nöroenflamatuar) fenomenler olup olmadığı henüz belirlenmemiştir. Bu yöntemin gelecekteki potansiyel bir uygulaması, nöronal depresyon ve sarsıntı ile ilişkili iyileşme süresinin konuya bireyselleştirilmiş olarak araştırılmasıdır. Bu iyileşme dönemine dair daha derin bir anlayış, yaralı bir sporcuyu daha iyi koruyan spora geri dönüş (RTP) kuralları ve düzenlemelerinde yapılan değişiklikleri görebilir. Bu yöntem aynı zamanda, bir spor sahasının kenarına uygun bir şekilde verilen bir sarsıntı değerlendirmesi gibi klinik olmayan ortamlarda uygulanan taşınabilir bir SSVEP sisteminin pratikliğini de tanıtmaktadır. Bu, sadece tıp uzmanlarına değil, aynı zamanda antrenörlere, sporculara ve ilgili ailelerine, sarsıntı ve İkinci Etki Sendromu^10,11'in olumsuz fizyolojik etkilerini ele almak için önemli faydalar sağlama potansiyeline sahiptir. Bu çalışmada kullanılan taşınabilir SSVEP sistemi gibi gelişmiş SSVEP sistemlerinin üretilmesi, nörofizyoloji ve SRC alanında gelecekteki çalışmaların başarısı için faydalı olacak daha gelişmiş ekipman ve teknolojik uygulamaların ortaya çıktığını görebilir.

Özetle, bu protokol SSVEP'i temas sporu sporcularında sarsıntı için objektif bir biyobelirteç olarak tanımlama amacında başarılı olduğunu kanıtladı. Bir bütün olarak çalışma, SSVEP'in bir sarsıntı varlığında önemli ölçüde zayıfladığına ve basitleştirilmiş bir taşınabilir EEG sistemi aracılığıyla araştırma kalitesi düzeyinde güvenilir bir şekilde üretilebildiğine dair kanıtlar sunmaktadır. Bu nedenle, SSVEP'in sarsıntılı yaralanmaların değerlendirilmesinde, özellikle de SRC'nin yan çizgi değerlendirmesinde ek bir yardım olarak kullanılabileceğini öneriyoruz. Daha rafine protokoller, ileri teknikler ve geliştirilmiş ekipmanlarla yapılan daha ileri çalışmalar, bu çalışmaya dayanabilir ve sarsıntıların sporcuların yaşamları üzerindeki zararlı etkileriyle mücadele etmek için kritik bilgiler sağlayabilir.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
Ag-AgCl Elektrotlar	Bileşenler	97000153	Tek Kullanımlık EEG elektrot Telleri
Karton VR	Google	87002823-01	VR Çerçeve
CaviWipes	Metrex	13-1100	Dezenfektan Mendil
Emotiv Xavier	Emotiv	EMO-BCI-ONET-MAC-01	EEG Kulaklık Yazılımı / İletişim
Kalitesi EPOC Keçe Sensörleri Emotiv		EMO-EPO-FELT-00	EEG yumuşak elektrot kontakları
USB Alıcı Evrensel Model	Emotiv	EMO-EPO-USB-04	14 kanallı EEG Kulaklık için Sinyal Alıcısı
EPOC +	Emotiv	EPOC + V1.1A	14 Kanal EEG kulaklık
Excel 2016	Microsoft	KB4484437	Elektronik Tablo Yazılımı
Grael 4K EEG Amplifikatör	Bileşenleri	928-0002-02	Klinik EEG / 40 Kanal EEG Amplifikatör Ünitesi
iPad 5. nesil	Apple	A1822	iOS Cihazı
iPhone 6s	Apple	A1633	iOS Cihazı
iTunes	Apple	V12.5.5.5	Mobil Cihaz Yönetim Yardımcı Programı
MATLAB	MathWorks	R2015b	Sayısal Bilgi İşlem
Yazılımı Nurochek iOS Uygulaması	HeadsafeIP	HS02	SSVEP iOS Uygulama Yazılımı
Nurochek Sistemi	HeadsafeIP	HS01	Taşınabilir SSVEP Sistemi
Poliüretan Sensör Silindirleri	Headsafe	HSIP01-213	EEG yumuşak elektrot kontakları
Profusion EEG 5	Compumedics	AH744-00	EEG için Klinik Nöroloji Yazılımı Amplifikatör
Quik-Jel Elektrolit	Bileşenleri	92000016	EEG İletken Jel
Renu Taze Çözelti	Bausch + Lomb	435720	Salin Çözeltisi
SPSS 24	IBM	CRZ0WML	İstatistiksel Analitik Yazılımı
Ten20 Macun	Dokumacı	92100031	EEG Cilt Hazırlama Jel/Yapıştır
Vaio Pro 11	Sony	SVP1132A1CL	Bilgisayar / Dizüstü
Xperia Z1	Sony	C6906	LCD Akıllı Telefon