- ICH GCP
- Registr klinických studií v USA
- Klinická studie NCT02660437
Oscilace pCO2 během cvičení: Vztah k průtoku krve mozkem a kognitivní dysfunkci u CHOPN
Oscilace parciálního tlaku oxidu uhličitého během cvičení: vztah k regulaci průtoku krve mozkem a k prevalenci kognitivní dysfunkce u CHOPN
Přehled studie
Postavení
Podmínky
Intervence / Léčba
Detailní popis
Regulace průtoku krve mozkem (CBF) je klíčová pro adekvátní zásobení mozku kyslíkem a udržení cerebrovaskulární rezervní kapacity. Základním fyziologickým regulátorem CBF je parciální tlak oxidu uhličitého (pCO2), který určuje dilataci nebo kontrakci mozkové vaskulatury. Bylo zjištěno, že regulační odezva CBF je silně závislá na pCO2, ale mnohem méně na změnách v saturaci arteriálního kyslíku. CBF je vysoce citlivý na změny pCO2, které způsobují výraznou vazodilataci při zvýšeném pCO2 (augmentace CBF) nebo vazokonstrikci při snížených hladinách pCO2 (snížení CBF). Během mozkové aktivace a zvýšeného metabolismu se mozkové arterioly rozšiřují, což přispívá ke zvýšení CBF, ale tento proces je často zpochybněn během cvičení a má potenciální dopad na kognitivní funkce. CBF je spojen s kognitivní funkcí, zatímco hladina mozkového neurotrofického faktoru (BDNF) v séru se ukázala jako kritická hnací síla nervové plasticity s potenciálním využitím jako biomarker kognitivního poklesu.
Vyšetřovatelé předpokládají, že velké oscilace pCO2 během zátěže (ΔpCO2 >4 milimetry rtuti [mmHg] od výchozí hodnoty) jako odraz abnormality ve ventilační účinnosti/pohybu vedou k celkovým a lokálním poruchám průtoku krve mozkem (CBF), a mohou tak být spojené se zvýšenou prevalencí kognitivní dysfunkce u pacientů s chronickou obstrukční plicní nemocí (CHOPN). Kromě toho vědci předpokládají, že u pacientů s velkými oscilacemi pCO2 během cvičení se může vyvinout horší kognitivní porucha v několika kognitivních doménách a větší kognitivní pokles ve srovnání s "izokapnickými" pacienty po 6, 12 a 18 měsících sledování. Nemocniční PR může prospět kognitivním funkcím zlepšením dýchání (snížením oscilací pCO2), tedy zlepšením CBF, a zvýšením mozkové nervové aktivace prostřednictvím cvičení.
S ohledem na kognitivní dysfunkci, která je spojena se zvýšenou úmrtností a invaliditou ze všech příčin, si výzkumníci přejí:
(A) detekovat vztah mezi velkými oscilacemi pCO2 během zátěže a zvýšenou prevalencí kognitivní dysfunkce u CHOPN; (B) prozkoumat dopad různých přechodných vzorců pCO2 (1. pCO2: pokles/ hypokapnický, 2. ustálený/ izokapnický, 3. vzestup/ hyperkapnický) na regulaci CBF a kognitivní funkci; (C) prozkoumat, zda velké oscilace pCO2 mohou být určujícím faktorem většího kognitivního zhoršení v několika kognitivních doménách při sledování 6, 12 a 18 měsíců a (D) prozkoumat akutní účinek 3týdenního PR na oscilace pCO2 a CBF s ohledem na kognitivní funkce u pacientů s CHOPN s kognitivní poruchou.
Hodnocení kognitivních funkcí bude provedeno pomocí standardizovaného mini vyšetření duševního stavu (SMMSE), Addenbrooke's Cognitive Examination (ACE-R), Montrealského kognitivního hodnocení (MoCA) a Telefonického rozhovoru pro kognitivní stav (TICS) hodnotících několik kognitivních domén ( kognitivní skóre), zatímco Stroopův test bude použit pro měření kognitivní výkonnosti (Reaction-Time).
Typ studie
Zápis (Aktuální)
Fáze
- Nelze použít
Kontakty a umístění
Studijní místa
-
-
-
Schonau am Konigssee, Německo, 83471
- Klinikum Berchtesgadener Land der Schön-Kliniken
-
-
Kritéria účasti
Kritéria způsobilosti
Věk způsobilý ke studiu
Přijímá zdravé dobrovolníky
Pohlaví způsobilá ke studiu
Popis
Kritéria pro zařazení:
- Pacienti s chronickou obstrukční plicní nemocí (CHOPN) v rámci Global Initiative on Obstructive Lung Disease (GOLD) stadia II až IV
- Pacienti s CHOPN s mírnou až středně těžkou kognitivní poruchou (skupina MCI: n=100) a bez kognitivní poruchy (kontrolní skupina: n=60)
- Normotenzní (rozsah krevního tlaku: 101-143/62-91 milimetrů rtuti [mmHg])
Kritéria vyloučení:
- Klidový parciální tlak kyslíku v arteriální krvi (paO2) <55 milimetrů rtuti [mmHg]
- Klidový parciální tlak oxidu uhličitého v arteriální krvi (paCO2) >45 milimetrů rtuti [mmHg]
- poslední exacerbace ≤ 4 týdny
- těžká kognitivní porucha/demence
- další neuropsychiatrické příznaky
Studijní plán
Jak je studie koncipována?
Detaily designu
- Primární účel: Základní věda
- Přidělení: Nerandomizované
- Intervenční model: Paralelní přiřazení
- Maskování: Žádné (otevřený štítek)
Zbraně a zásahy
Skupina účastníků / Arm |
Intervence / Léčba |
|---|---|
|
Aktivní komparátor: Vliv PR ve skupině MCI
Hodnocení akutního účinku 3týdenního programu plicní rehabilitace (PR) na kognitivní funkce MCI-Group pomocí klinických přístrojů SMMSE, ACE-R, MoCA, TICS a Stroop ve vztahu k potenciálním změnám v oscilačních vzorcích pCO2 (post- PR).
Intervence: Program plicní rehabilitace; 12 lekcí cvičení/dechových technik.
|
Pacienti se zúčastní komplexního 3týdenního PR programu (12 sezení/60min·den) včetně vysoce intenzivního intervalového cvičení ekvivalentního 100 % maximální pracovní frekvence (WRpeak) s 30sekundovými pracovními dobami proloženými 30sekundovými odpočinkovými dobami po 30min a lehkým odporovým tréninkem (3svaly skupiny/ 4 sady každá/10 opakování; ~30 minut).
Ostatní jména:
|
|
Komparátor placeba: Vliv PR v kontrolní skupině
Hodnocení akutního účinku 3týdenního programu plicní rehabilitace (PR) na kognitivní funkce kontrolní skupiny pomocí klinických přístrojů SMMSE, ACE-R, MoCA, TICS a Stroop ve vztahu k potenciálním změnám v oscilačních vzorcích pCO2 (post- PR). Intervence: Program plicní rehabilitace; 12 lekcí cvičení/dechových technik. |
Pacienti se zúčastní komplexního 3týdenního PR programu (12 sezení/60min·den) včetně vysoce intenzivního intervalového cvičení ekvivalentního 100 % maximální pracovní frekvence (WRpeak) s 30sekundovými pracovními dobami proloženými 30sekundovými odpočinkovými dobami po 30min a lehkým odporovým tréninkem (3svaly skupiny/ 4 sady každá/10 opakování; ~30 minut).
Ostatní jména:
|
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Kolísání parciálního tlaku oxidu uhličitého (ΔpCO2, mmHg)
Časové okno: Den 4-21
|
Změny transkutánního pCO2 (ΔpCO2, mmHg oproti výchozím hodnotám) během cyklického vytrvalostního testu (CET) při 75 % maximální pracovní frekvence (WRpeak).
Oscilace pCO2 budou transkutánně monitorovány a průběžně zaznamenávány pomocí digitálního monitorovacího systému "SenTec" (před/po měření): 1. měření během CET před účastí na 3týdenním (12 sezení) programu plicní rehabilitace (před -PR); 2. měření během SEČ na konci PR programu (post-PR).
|
Den 4-21
|
Sekundární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Kognitivní dysfunkce (ano/ne)
Časové okno: Den 1-3
|
Screening kognitivní dysfunkce podle Petersenových kritérií:
|
Den 1-3
|
|
Kognitivní porucha (standardizované mini-mentální vyšetření [SMMSE, skóre])
Časové okno: Den 1-21
|
Hodnocení kognitivní poruchy (CI) pomocí klinického nástroje Standardizovaného mini-mentálního vyšetření (SMMSE, skóre); 1. měření před účastí na 3týdenním (12 sezení) programu plicní rehabilitace (pre-PR); 2. měření na konci PR programu (post-PR).
|
Den 1-21
|
|
Kognitivní porucha (Addenbrooke's Cognitive Examination [ACE-R])
Časové okno: Den 1-21
|
Hodnocení kognitivní poruchy (CI) pomocí klinického nástroje Addenbrooke's Cognitive Examination (ACE-R skóre); 1. měření před účastí na 3týdenním (12 sezení) programu plicní rehabilitace (pre-PR); 2. měření na konci PR programu (post-PR).
|
Den 1-21
|
|
Kognitivní porucha (Montreal-kognitivní hodnocení [MoCA, skóre])
Časové okno: Den 1-21
|
Hodnocení kognitivní poruchy (CI) pomocí klinického nástroje Montreal-Cognitive Assessment (skóre MoCa); 1. měření před účastí na 3týdenním (12 sezení) programu plicní rehabilitace (pre-PR); 2. měření na konci PR programu (post-PR).
|
Den 1-21
|
|
Kognitivní porucha (telefonický rozhovor pro kognitivní stav [TICS])
Časové okno: Den 1-21
|
Hodnocení kognitivní poruchy (CI) pomocí klinického nástroje Telefonický rozhovor pro kognitivní stav (skóre TICS); 1. měření před účastí na 3týdenním (12 sezení) programu plicní rehabilitace (pre-PR); 2. měření na konci PR programu (post-PR).
|
Den 1-21
|
|
Kognitivní výkon (Stroopův test [doba reakce, sekundy])
Časové okno: Den 4-21
|
Hodnocení kognitivní výkonnosti (Stroopův test - reakční doba, sekundy) před a bezprostředně po cyklickém vytrvalostním testu (CET) na 75 % WRpeak.
Kognitivní výkonnost bude měřena pomocí Stroopova testu (před/po měření): 1. měření během CET před účastí na 3týdenním (12 sezení) programu plicní rehabilitace (pre-PR); 2. měření během SEČ na konci PR programu (post-PR).
|
Den 4-21
|
|
Rychlost průtoku krve mozkem (CBFv, cm/s)
Časové okno: Den 4-21
|
Měření rychlosti průtoku krve mozkem (CBFv, cm/s) jako náhrada průtoku krve mozkem (CBF) před a bezprostředně po cyklickém vytrvalostním testu (CET) při 75 % WRpeak.
Rychlost průtoku krve mozkem (CBFv) bude měřena pomocí transkraniální dopplerovské ultrasonografie (před/po měření): 1. měření během CET před účastí na 3týdenním (12 sezení) programu plicní rehabilitace (pre-PR) ; 2. měření během SEČ na konci PR programu (post-PR).
|
Den 4-21
|
|
Saturace cerebrovaskulárního kyslíku ve frontální kůře (saturace tkání kyslíkem [TOI, %])
Časové okno: Den 4-21
|
Měření tkáňové saturace kyslíkem (TOI, %) jako index cerebrovaskulární saturace čelního kortexu kyslíkem během cyklického vytrvalostního testu (CET) při 75 % WRpeak.
Nasycení tkání kyslíkem (TOI, %) bude kontinuálně měřeno pomocí blízké infračervené spektroskopie (metoda NIRS; před/po měření): 1. měření během CET před účastí na 3týdenním (12 sezení) plicní Rehabilitační program (pre-PR); 2. měření během SEČ na konci PR programu (post-PR).
|
Den 4-21
|
|
Nasycení předního kortexu cerebrovaskulárním kyslíkem (změny v deoxygenovaném hemoglobinu [ΔHHb, μM/cm])
Časové okno: Den 4-21
|
Měření změn v deoxygenovaném hemoglobinu (ΔHHb) v mikrometrech na centimetr (μM/cm) jako indexu saturace cerebrovaskulární kyslíkem ve frontálním kortexu během cyklického vytrvalostního testu (CET) při 75 % WRpeak.
Změny v deoxygenovaném hemoglobinu (ΔHHb, μM/cm) budou průběžně měřeny pomocí blízké infračervené spektroskopie (metoda NIRS; před/po měření): 1. měření během CET před účastí na 3týdenním (12. sezení) Program plicní rehabilitace (před PR); 2. měření během SEČ na konci PR programu (post-PR).
|
Den 4-21
|
Další výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Omezení průtoku vzduchu (nucený výdechový tlak za 1 sekundu [FEV1, % předpokládané])
Časové okno: Den 1-4
|
Měření nuceného výdechového tlaku za 1 sekundu (FEV1, % předpokládané).
|
Den 1-4
|
|
Kapacita cvičení (špičkový pracovní výkon, [WRpeak watty])
Časové okno: Den 1-6
|
Měření zátěžové kapacity kardiopulmonálním zátěžovým testem (CPET) na cykloergometru s použitím inkrementálního protokolu k hranici tolerance (peak Work Rate, watty)) pro stanovení pracovní rychlosti odpovídající 75 % vrcholu (maximální pracovní kapacity) podle mezinárodní směrnice.
|
Den 1-6
|
|
Analýzy krevních plynů (parciální tlak arteriálního kyslíku [PaO2, mmHg])
Časové okno: Den 1-6
|
Měření parciálního tlaku arteriálního kyslíku (PaO2, mmHg) ve vzorcích krve.
|
Den 1-6
|
|
Analýzy krevních plynů (parciální tlak oxidu uhličitého [PaCO2, mmHg])
Časové okno: Den 1-6
|
Měření arteriálního parciálního tlaku oxidu uhličitého (PaCO2, mmHg) ve vzorcích krve.
|
Den 1-6
|
|
Neurotrofický faktor odvozený z mozku (sérové hladiny BDNF, ng/ml).
Časové okno: Den 1-8
|
Měření sérových hladin mozkového neurotrofického faktoru (BDNF, ng/ml) ve vzorcích krve.
|
Den 1-8
|
|
Psychologický stav / Psychologická data (Škála nemocniční úzkosti a deprese [HADS, skóre])
Časové okno: Den 5.-8
|
Psychologické faktory budou hodnoceny pomocí škály nemocniční úzkosti a deprese (HADS).
|
Den 5.-8
|
|
Psychologický stav / Psychologická data (COPD Assessment Test [CAT, skóre])
Časové okno: Den 5.-8
|
Psychologické faktory budou hodnoceny pomocí testu COPD Assessment Test (CAT).
|
Den 5.-8
|
|
Psychologický stav / Psychologická data (St. George Respiratory Questionnaire [SGRQ, skóre])
Časové okno: Den 5.-8
|
Psychologické faktory budou hodnoceny pomocí St. George Respiratory Questionnaire (SGRQ).
|
Den 5.-8
|
|
Vnímání dyspnoe (škála dušnosti Medical Research Council, [skóre MRC])
Časové okno: Den 5.-8
|
Vnímání dušnosti bude hodnoceno pomocí stupnice dušnosti Medical Research Council (MRC).
|
Den 5.-8
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Spolupracovníci
Vyšetřovatelé
- Studijní židle: Klaus Kenn, Prof. med., Schön Klinik Berchtesgadener Land
Publikace a užitečné odkazy
Obecné publikace
- Petersen RC, Smith GE, Waring SC, Ivnik RJ, Tangalos EG, Kokmen E. Mild cognitive impairment: clinical characterization and outcome. Arch Neurol. 1999 Mar;56(3):303-8. doi: 10.1001/archneur.56.3.303. Erratum In: Arch Neurol 1999 Jun;56(6):760.
- Vogiatzis I, Louvaris Z, Habazettl H, Andrianopoulos V, Wagner H, Roussos C, Wagner PD, Zakynthinos S. Cerebral cortex oxygen delivery and exercise limitation in patients with COPD. Eur Respir J. 2013 Feb;41(2):295-301. doi: 10.1183/09031936.00016312. Epub 2012 May 3.
- Payne SJ, Mohammad J, Tisdall MM, Tachtsidis I. Effects of arterial blood gas levels on cerebral blood flow and oxygen transport. Biomed Opt Express. 2011 Mar 25;2(4):966-79. doi: 10.1364/BOE.2.000979.
- Ogoh S, Tsukamoto H, Hirasawa A, Hasegawa H, Hirose N, Hashimoto T. The effect of changes in cerebral blood flow on cognitive function during exercise. Physiol Rep. 2014 Sep 28;2(9):e12163. doi: 10.14814/phy2.12163. Print 2014 Sep 1.
- Shimada H, Makizako H, Doi T, Yoshida D, Tsutsumimoto K, Anan Y, Uemura K, Lee S, Park H, Suzuki T. A large, cross-sectional observational study of serum BDNF, cognitive function, and mild cognitive impairment in the elderly. Front Aging Neurosci. 2014 Apr 15;6:69. doi: 10.3389/fnagi.2014.00069. eCollection 2014.
- Ito H, Ibaraki M, Kanno I, Fukuda H, Miura S. Changes in the arterial fraction of human cerebral blood volume during hypercapnia and hypocapnia measured by positron emission tomography. J Cereb Blood Flow Metab. 2005 Jul;25(7):852-7. doi: 10.1038/sj.jcbfm.9600076.
- Van der Elst W, Van Boxtel MP, Van Breukelen GJ, Jolles J. The Stroop color-word test: influence of age, sex, and education; and normative data for a large sample across the adult age range. Assessment. 2006 Mar;13(1):62-79. doi: 10.1177/1073191105283427.
- Valdueza JM, Balzer JO, Villringer A, Vogl TJ, Kutter R, Einhaupl KM. Changes in blood flow velocity and diameter of the middle cerebral artery during hyperventilation: assessment with MR and transcranial Doppler sonography. AJNR Am J Neuroradiol. 1997 Nov-Dec;18(10):1929-34.
Termíny studijních záznamů
Hlavní termíny studia
Začátek studia (Aktuální)
Primární dokončení (Aktuální)
Dokončení studie (Aktuální)
Termíny zápisu do studia
První předloženo
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První zveřejněno (Odhad)
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Naposledy ověřeno
Více informací
Termíny související s touto studií
Klíčová slova
- COPD
- Kognitivní dysfunkce
- Parciální tlak oxidu uhličitého (pCO2)
- Průtok krve mozkem (CBF)
- Mírná/střední kognitivní porucha (MCI)
- Plicní rehabilitace (PR)
- Standardizovaná mini zkouška duševního stavu (SMMSE)
- Addenbrookeova kognitivní zkouška (ACE-R)
- Montreal Cognitive Assessment (MoCA)
- Telefonický rozhovor pro kognitivní stav (TICS)
- Stroopův test (doba reakce)
Další relevantní podmínky MeSH
Další identifikační čísla studie
- RESPIRE2-8465
Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)
Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?
Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .
Klinické studie na Program plicní rehabilitace
-
Instituto de Investigación Sanitaria AragónUniversidad de Zaragoza; Universidad San Jorge; Hospital Royo Villanova de ZaragozaNáborKolorektální karcinom | Telerehabilitace | Fyzikální terapieŠpanělsko
-
University of California, Los AngelesUniversity of Nebraska; Southern California College of Optometry at Marshall... a další spolupracovníciNáborNízké vidění | Pomůcky pro slabozrakéSpojené státy
-
University of California, Los AngelesBoston University; National Eye Institute (NEI); University of Nebraska; Southern... a další spolupracovníciDokončeno
-
New England College of OptometryUniversity of California, Los Angeles; National Institute on Disability, Independent...DokončenoNízké viděníSpojené státy
-
Shirley Ryan AbilityLabU.S. Department of EducationDokončenoPoranění míchySpojené státy
-
Sevval YesilkırZatím nenabírámeCévní mozková příhoda, ischemická | Přeživší chronické mrtviceTurecko (Türkiye)
-
McMaster UniversityNáborKřehkost | Syndrom křehkosti | Křehcí starší dospělí | Křehkost ve stárnutíKanada
-
University Hospital, LinkoepingLinkoeping University; Ryhov County HospitalNeznámý
-
Shanghai General Hospital, Shanghai Jiao Tong University...Zatím nenabírámeKrátkozrakost | Myopie, progresivníČína
-
University of MichiganNational Eye Institute (NEI)NáborDědičná onemocnění sítniceSpojené státy