Voorspellen van bevriezen van lopen bij patiënten met de ziekte van Parkinson met behulp van EEG signalen

Bevriezen van lopen is een veelvoorkomend symptoom bij mensen met de ziekte van
Parkinson. Bevriezen van lopen kan het beste worden omschreven als een korte,
terugkerende afwezigheid of een duidelijke verslechtering van de voorwaartse
beweging van de voeten ondanks de wil om te lopen. Mensen hebben het gevoel
alsof de voeten aan de grond vastgeplakt zitten. Cueing is een veelgebruikte
compensatiestrategie waardoor freezing minder optreedt of minder lang duurt.
Een voorbeeld is het lopen op een ritme van een metronoom. De toepasbaarheid
van cueing za vergroten als voorspeld kan worden wanneer een episode van
freezing optreedt. Er is daarom behoefte aan een zo natuurlijk mogelijk systeem
voor het voorspellen en detecteren van bevriezen van lopen om automatisch cues
te activeren.

Onze studie bestaat uit twee separate experimenten. Het doel van de eerste
studie is het verkrijgen van EEG, ECG en bewegingsdata van 15 deelnemers met de
ziekte van Parkinson en bevriezen van lopen. Hiermee wordt een algoritme
ontwikkeld voor het online detecteren en voorspellen van bevriezen van lopen.
Het algoritme wordt getest in het tweede experiment, wederom bij 15 deelnemers
met de ziekte van Parkinson en bevriezen van lopen. Tijdens het eerste
experiment willen we bevriezen van lopen uitlokken door bewegingen op de
plaats, zoals stappen en draaien. In het tweede experiment zullen we het
ontwikkelde algoritme testen tijdens verschillende looptaken.

We zullen twee aparte experimenten uitvoeren. In het eerste experiment willen
bevriezen van lopen uitlokken door middel van draaien of stappen op de plaats.
Aan de hand van deze gegevens zullen we een algoritme ontwikkelen om bevriezen
van lopen te detecteren en voorspellen. In het tweede experiment zullen we het
ontwikkelde algoritme testen tijdens verschillende looptaken. Alle procedures
tijdens de experimenten zijn non invasief. In beide experimenten zullen 15
deelnemers met de ziekte van Parkinson en regelmatig bevriezen van lopen worden
onderzocht. Alle deelnemers zullen worden getest tijdens de *off* fase (>12 uur
na laatste inname anti-parkinson medicatie). Deelnemers aan het eerste
experiment (draaien en stappen op de plaats) zullen worden gevraagd om deel te
nemen aan het tweede experiment (looptaken, nabootsing van dagelijks leven).
Als een deelnemer het tweede experiment afwijst zullen we een nieuwe deelnemer
zoeken voor het tweede experiment.

Het eerste experiment bevat de volgende onderdelen: ontvangst en uitleg van het
onderzoek (15 minuten), invullen van vragenlijsten (45 minuten), voorbereiden
en plaatsen van EEG, ECG en beweging systemen (50 minuten), bewegingen op de
plaats (ongeveer 70 minuten, inclusief diverse pauzes). De bewegingen op de
plaats bevatten de volgende 3 taken: normaal stappen op de plaats (in een zelf
gekozen ritme), normale halve draai (180 graden) op de plaats en een halve
draai met snelle stapjes. Elke taak duurt 2 minuten. Het totale bezoek duurt
voor deelnemers ongeveer 3 uur.

Het tweede experiment bestaat uit de volgende onderdelen: receptie en uitleg
over het onderzoek (15 minuten), vragenlijsten (45 minuten), systeempreparatie
van het EEG systeem, motiesensoren en ECG apparatuur (40 minuten) en de
bewegingstaken (80 minuten met verscheidende pauzes). De bewegingstaken bestaan
uit snelle draaien op de plaats met of zonder *dual task* (Adjusted Auditory
Stroop task, AAS task), lopen op normaal tempo volgens een 8-meter durend
traject, waar de deelnemer verschillende keren moet draaien en door een
deuropening moet lopen. Dit wordt herhaald met een rollator en op een versneld
tempo tezamen met de AAS. Iedere taak duurt 1 tot 1,5 minuten, waar het gehele
tweede experiment per deelnemer ongeveer drie uur in beslag neemt.

Alle experimenten zijn non invasief. De experimenten zullen worden uitgevoerd
als deelnemers in de *off* fase zijn (>12 uur na laatste inname van dopaminerge
medicatie). De verwachting is dat dit meer bevriezen van lopen zal veroorzaken
(vergroten van de power van de studie) en een toename van Parkinson symptomen.
Deze symptomen zullen normaliseren na de inname van dopaminerge medicatie na
afloop van de experimenten. Studies in de *off* fase van Parkinson zijn
gebruikelijk in onderzoek naar de ziekte van Parkinson en bevatten geen
risico*s voor deelnemers. Fysieke moeheid kan mogelijk optreden tijdens de
experimenten, om dit te voorkomen geven we deelnemers rust zo vaak en zo lang
als ze nodig vinden. Patiënten met de ziekte van Parkinson hebben een verhoogd
risico op vallen. We verwachten niet dat lopen met de EEG of ECG apparatuur het
risico op vallen vergroot. Tijdens de experimenten zal een van de onderzoekers
naast de deelnemers staan en open zodat mensen niet kunnen vallen. Deze studie
is daarom niet gevaarlijk en bevat geen risico*s voor de deelnemers.