DCD & ASD Imaging Intervenční studie

Asi 5 % dětí má DCD, neurovývojovou poruchu, která významně ovlivňuje jejich schopnost učit se motorickým dovednostem, jako je zavazování tkaniček, učení se tisknout nebo jízda na kole (APA 2013). DCD zasahuje do školního výkonu, profesních aktivit, volnočasových aktivit; má celoživotní dopad a 75 % dětí s DCD bude mít motorické potíže i v dospělosti (Kirby 2014). DCD je vysoce komorbidní s dalšími neurovývojovými poruchami včetně poruchy autistického spektra (ASD) (Green 2009) a poruchy pozornosti s hyperaktivitou (ADHD) (Piek 1999), které zhoršují motorické a funkční problémy dětí (Kirby 2014).

Až donedávna byly motorické deficity u dětí s PAS do značné míry ignorovány. Vzhledem k tomu, že Diagnostický a statistický manuál pro duševní poruchy - 5. vydání. (DSM-5) byla publikována v roce 2013, nyní je povolena duální diagnostika ASD a DCD. U více než 50 % dětí s PAS bylo hlášeno, že má DCD (Green 2009), přičemž stupeň motorického postižení koreluje se závažností autismu (Dzuik 2007).

Překrývání DCD a ASD není dobře prozkoumáno, ale vysoký společný výskyt vede k zamyšlení, zda existují společné a odlišné nervové markery, které definují tyto neurovývojové poruchy. Neuroimagingové studie začaly odhalovat jejich nervové základy. Abnormality v mozečku (D'Mello 2016; Foster 2015; Liu 2017; Zwicker 2009, 2011) a corpus callosum (Langevin 2014; Frazier 2009) jsou společné pro obě poruchy, ale jen málo studií srovnávalo děti s co-DCD vyskytující se ASD. Předběžné důkazy naznačují změny v síťových vzorcích, které jsou jedinečné pro skupinu DCD+ASD ve srovnání s jedinou diagnózou DCD nebo ASD (Caeyenberghs 2016). Jako jedna z prvních neurozobrazovacích studií, která se dotkla duální diagnózy DCD+ASD, Caeyenberghs et al. zjistili, že paralimbické oblasti vykazují změněnou konektivitu u singulárních poruch, které jsou specifické pro ASD nebo DCD; nicméně děti splňující kritéria pro DCD i ASD vykazují rozšířenější nadměrnou konektivitu, konkrétně v oblasti levé asociace a medio-okcipitotemporálního gyru ve srovnání se samotnou DCD. Zatímco v plenkách, neurozobrazovací studie naznačují, že DCD a ASD mohou mít společné, ale také odlišné nervové základy (Caeyenberghs 2016; Caçola 2017); je zapotřebí další výzkum, abychom lépe porozuměli nervovým korelátům každé poruchy a jejímu současnému výskytu.

Současným osvědčeným postupem pro zlepšení motorických funkcí u dětí s DCD je kognitivní orientace na pracovní výkon (CO-OP) (Smits-Engelsman 2013). CO-OP je přístup specifický pro daný úkol určený ke zlepšení motorických dovedností, které dítě potřebuje nebo chce zvládnout; je to kognitivní přístup založený na řešení problémů, který využívá verbální mediaci a identifikuje strategie na podporu získávání dovedností (Polatajko 2001). Je velkou neznámou, zda děti se souběžným DCD a ASD profitují z CO-OP. Ačkoli jsou motorické poruchy a funkční problémy u ASD běžné, jen zřídka jsou středem zájmu terapie. Terapie dětí s PAS se vždy primárně zaměřovala na sociální a komunikační dovednosti nebo na zvládání rozdílů ve smyslovém zpracování. Předběžná zjištění z případové studie se dvěma dětmi s diagnózou ASD naznačují, že CO-OP je proveditelný a schopný vyvolat klinicky významné zlepšení výkonu hodnoceného samotným i rodiči u každého z jejich motorických cílů (Rodger 2009). K potvrzení těchto zjištění je však potřeba větší vzorek.

Přístup CO-OP byl účinný při plnění dítětem zvolených funkčních motorických cílů (Polatajko 2001; Miller 2001), ale neurální základ pro tato zlepšení stále není znám. Výzkumníci v současné době zkoumají změny ve struktuře a funkci mozku spojené s intervencí CO-OP u dětí s DCD+/-ADHD a rádi by svou studii rozšířili o děti se souběžným ASD a DCD. Tato nová studie pomůže odhalit mozkové rozdíly mezi těmito souběžně se vyskytujícími stavy a vysvětlit, zda a proč může rehabilitace prospět dětem s duální diagnózou DCD a ASD.

Tato studie poskytne klinickým pracovníkům a výzkumníkům lepší porozumění neurologickým podkladům motorických obtíží u dětí s ASD a tomu, zda by intervence měly zahrnovat CO-OP terapii. Tento projekt je první, který integruje zobrazování mozku a motorickou intervenci v této populaci a může poskytnout důkazy na podporu nových klinických postupů ke zlepšení výsledků.

DESIGN VÝZKUMU

Specifické cíle a hypotéza: Navrhovaná studie je navržena tak, aby ověřila hypotézy, že ve srovnání s dětmi s DCD budou děti s ASD+DCD vykazovat překrývající se, ale zřetelné rozdíly ve struktuře a funkci mozku, a že rehabilitace spojená s rozdíly v mozku povede ke zlepšení funkce motoru. Tato studie staví na současné studii výzkumných pracovníků financované CIHR, která srovnává typicky se vyvíjející děti s dětmi s DCD+/-ADHD a neuroplasticitou spojenou s intervencí CO-OP. Navrhovaná studie je navržena tak, aby se zaměřila na tyto konkrétní cíle:

Cíl 1: Charakterizovat strukturu a funkce mozku u dětí s DCD+ASD a porovnat výsledky s dříve shromážděnými údaji o dětech s DCD+/-ADHD. Hypotézy: Ve srovnání s dětmi s DCD bude mozek dětí s DCD+ASD vykazovat menší objem mozečku; rozdíly v mikrostrukturálním vývoji v motorických, senzorických, cerebelárních a frontálních drahách; a nižší korelace mezi signály z oblastí mozku odpovídajících sítím v klidovém stavu včetně výchozího režimu, senzomotorických, cerebelárních a frontálních sítí.

Cíl 2: Zjistit, zda intervence CO-OP indukuje neuroplastické změny ve struktuře/funkci mozku a zlepšuje motorické dovednosti u dětí s DCD+ASD. Hypotézy: Ve srovnání s kontrolní skupinou na pořadníku budou děti v léčebné skupině vykazovat: (1) zesílenou funkční konektivitu v senzomotorických a cerebelárních a frontálních sítích; (2) zvýšená integrita frontálně-cerebelární dráhy; (3) zvýšený objem šedé hmoty v dorzolaterální prefrontální, motorické a cerebelární kůře; a (4) zlepšený výkon motoru. Očekává se také pozitivní spojení mezi funkčními zlepšeními a změnami ve struktuře/funkci mozku.

Cíl 3: Zjistit, zda jsou neuroplastické a funkční změny zachovány po 3měsíčním sledování. Hypotéza: Děti, které si udržely funkční přírůstky, budou vykazovat zvýšenou funkční konektivitu v mozkových sítích, zvýšenou konektivitu frontálně-cerebelární dráhy a zvýšený objem šedé hmoty (jako v cíli č. 2) ve srovnání s dětmi, které si své funkční přírůstky neudržely.

Návrh studie a výpočet velikosti vzorku: Tato studie je randomizovaná kontrolovaná studie na pořadníku. Děti budou náhodně zařazeny buď do léčebné nebo čekací skupiny. Statistik náhodně vybere účastníky pomocí počítačem generovaných sekvenčních bloků po 4 až 6; randomizační kódy budou až do zařazení do studie uchovávány v zapečetěných neprůhledných obálkách. Přidáno k současné studii vyšetřovatelů, vzorek 30 účastníků s DCD+ASD poskytne > 80 % výkonu k detekci klinicky významného zlepšení o 2 body oproti kanadskému měření výkonu práce (COPM; zákon 2014) [26] (SD 2,5 a chyba typu 1 0,05) a 3% rozdíl v axiální difuzivitě na difuzním tenzorovém zobrazení, který v pilotní práci výzkumníků koreloval s motorickou funkcí (Zwicker 2012).

Účastníci: Třicet dětí (8-12 let), které splňují diagnostická kritéria pro DCD a ASD, jak je uvedeno v DSM-5 (APA 2013), se bude moci zúčastnit.

Zobrazování mozku: Před MR zobrazováním děti podstoupí sezení na simulátoru MRI, aby se seznámily s pohledy a zvuky prostředí MR. Všechny zobrazovací studie budou provedeny na nejmodernějším skeneru 3-Tesla GE Discovery MR 750. Struktura mozku bude posouzena pomocí: (1) T1-váženého strukturálního zobrazení pro měření objemu mozku (bílá hmota, kortikální šedá hmota a hluboce šedá hmota) a objemu mozečku a (2) zobrazení tenzoru difúze (DTI) pro měření strukturální konektivity a mikrostruktura bílé hmoty v celém mozku. Funkce mozku bude měřena nepřímo pomocí MRI v klidovém stavu ke zkoumání funkční konektivity v klidu v různých sítích. Celková doba skenování je ~30 minut.

Intervence: CO-OP je kognitivní přístup k řešení funkčních motorických problémů (Polatajko 2001). Terapeuti učí děti globální strategii řešení problémů (Goal-Plan-Do-Check) jako prostředek k rozvoji specifických strategií pro překonání motorických problémů; strategie jsou určeny po dynamické analýze výkonu terapeutem, aby se zjistilo, kde je „zhroucení“ při provádění úkolu. Ergoterapeuti vyškolení v CO-OP budou děti navštěvovat jednu hodinu, jednou týdně po dobu 10 týdnů. Rodiče nebo pečovatelé budou vyzváni k účasti na léčebných sezeních, aby je terapeuti mohli poučit, jak usnadnit používání strategie mezi léčebnými sezeními. Děti si vyberou 3 funkční motorické cíle, které mají být řešeny během léčby, zhodnotí jejich výkon a uspokojení těchto cílů před a po intervenci.

Opatření: MABC-2 bude použit k posouzení stupně motorického postižení; skóre ≤ 16. percentil označuje DCD (Henderson 2007). Toto měření poskytuje celkové celkové skóre sestavené z osmi dílčích testů ve 3 oblastech: manuální zručnost (3), míření a chytání (2) a rovnováha (3). K potvrzení vlivu motorických dovedností na každodenní funkce bude použit běžně používaný rodičovský dotazník DCDQ (Wilson 2007). K posouzení symptomologie ADHD bude použit formulář Conners 3 AI-Parent (Conners 2001). Dotazník sociální komunikace (SCQ), dotazník pro rodičovskou zprávu, bude použit ke screeningu sociálních a komunikačních poruch specifických pro autismus (Rutter 2003).

Primárním výstupním měřítkem je COPM (zákon 2014), což je individualizované měřítko zaměřené na klienta určené ke zjištění změn v klientově sebepojetí jejich výkonu a spokojenosti v průběhu času na funkčních cílech, které jsou pro něj důležité. Pro doplnění COPM natočí vyšetřovatelé na video, jak dítě plní své 3 motorické cíle před a po intervenci. Ergoterapeut zaslepený k intervenci a před testem/po testu bude hodnotit motorický výkon pomocí škály hodnocení kvality výkonu (PQRS), objektivního a pozorovacího měřítka kvality výkonu (Miller 2001). Jemná a hrubá motorika bude měřena pomocí krátké formy Bruninks-Oseretsky Test of Motor Proficiency 2nd ed. (BOT-2: Bruininks 2005).

Neuroimagingová analýza: DTI: pro analýzu dat difúzního tenzoru bude provedena prostorová statistika založená na traktech (TBSS) pomocí FMRIB Software Library (FSL). TBSS je plně automatizovaný přístup, který umožňuje analýzu celého mozku bez předběžné specifikace zájmových traktů (Smith 2006). T1-vážené zobrazování bude analyzováno pomocí morfometrie na bázi voxelů pro porovnání lokální koncentrace šedé hmoty mezi relacemi a skupinami pomocí balíčku Statistical Parametric Map-99 (Ashburner 2000). rs-MRI: FSL bude použito k provedení nezávislé analýzy komponent, která umožní přístup založený na datech prozkoumat sítě v klidovém stavu (Beckman 2005).

Analýza dat:

Cíl 1: průměrné objemy mozku budou porovnány mezi skupinami pomocí ANOVA s regresní úpravou pro věk a pohlaví. Generalizovaný lineární model bude porovnávat měření DTI a funkční časové řady připojení u dětí s DCD, DCD+ADHD, DCD+ASD a ovládacími prvky.

Cíle 2 a 3: Opakovaná opatření ANCOVA bude aplikována na primární a sekundární výsledky za účelem zjištění změn v průběhu času, včetně vlivu zralosti ve skupině čekatelů, účinku intervence v čekací i léčebné skupině a pozdního účinku intervence v léčebné skupině. Věk, skóre MABC-2 a skóre Conners budou použity jako kovariáty.