Vizuální telerehabilitace u dětí, dospívajících a mladých dospělých s hemianopsií konsekutivní po nádoru mozku (HHREHAB)

Nádory centrálního nervového systému jsou druhými nejčastějšími zhoubnými nádory v dětském věku. Nádor mozku a jeho léčba může ovlivnit zrakový systém na různých úrovních, od zrakových nervů (prostřednictvím komprese nebo infiltrace), přes subkortikální struktury, jako je colliculus superior (SC) a laterální geniculate nuclei (LGN) až po optické dráhy, optické záření a zrakové kůry. Děti s nádory mozku mohou mít poruchy zraku, jako je snížená zraková ostrost a citlivost na kontrast, ztráta barevného vidění a ztráta zorného pole, jako je hemianopsie. Jedinci s hemianopsií mají potíže s detekcí podnětů v defektním zorném poli a vykazují defektní skenování a zkoumání. Navíc ukazují rotaci a kompresi sluchového prostoru, což vede k nepřesné lokalizaci zvuku v obou hemiprostorech. U pacientů s hemianopsií se přirozeně vyvíjejí strategie okulo-3D-MOTOR ke kompenzaci ztráty zorného pole, ale stále musí být vyvinut postup zrakové rehabilitace k optimalizaci/zlepšení zrakového vnímání ve slepém poli. Několik studií prokázalo, že jedinci s hemianopsií by mohli zlepšit zrakové vnímání v poškozeném hemipoli po stimulační proceduře, kde byly sluchové a zrakové podněty časově a prostorově korelovány. Takové opakující se programy audiovizuální stimulace vyvolávají funkční a anatomickou reorganizaci vizuální konektivity v subkortikálních a kortikálních strukturách v průběhu času zprostředkovanou percepčním učením a synaptickou plasticitou.

Vyšetřovatelé vyvinuli postup audiovizuální stimulace využívající imerzivní virtuální realitu (IVR) na displeji namontovaném na hlavě (HMD) jako doručovací platformu. IVR je nově vznikající a velmi slibný přístup pro zrakovou a sluchovou rehabilitaci. V současné době existují omezené praktické výsledky, zda je tato technologie vhodná pro domácí použití u pacientů se slabým zrakem a zda ji lze nasadit ve velkém měřítku. Několik případových zpráv/sérií studií naznačilo potenciální účinnost IVR na vizuální vnímání u teenagerů a mladých dospělých, ale je zapotřebí více informací o potenciálu použití a účinnosti této technologie.

Měření výkonu úkolů a neurofyziologických signálů v reálném čase při ponoření do virtuální reality může přinést mnoho výhod, od sledování faktorů souvisejících se zkušenostmi až po vývoj bio/neuromarkerů. Při sledování více objektů ve 3D (3D-MOT) je vizuální sledování a detekce přímo ovlivňována rychlostí koulí a je přizpůsobena výkonu účastníků pomocí přizpůsobeného designu, aby účinně dosáhla prahu vnímání, a proto neustále zpochybňuje pacientovy percepční schopnosti. . Pokrok dosažený účastníky lze hodnotit pomocí měření v reálném čase, jako je rychlost koulí, procento pozitivních zásahů a reakční doba. Tyto výsledky se přirozeně během sezení zvyšují jako efekt učení (obecně kolem 5–6 sezení v našem prostředí), ale pak se rychle stabilizují. Další pokrok ve výkonnosti souvisí se zlepšením vidění, protože v našich pilotních studiích je pozorována silná korelace mezi výkonem při 3D-MOT a výsledky funkčního vidění.

Eye-tracking měří polohu očí a pohyb pomocí polohy zornice k odvození fixace, trvání pohledu, sakadických rychlostí a sakadických amplitud, které dohromady odhalují strategie, které vedou k úspěšné detekci a sledování. Sledování očí bylo široce používáno během úkolu 3D-MOT k popisu strategií alokace pozornosti během vizuálního sledování. Měření sledování cíle/hlavy/oko (pozice zaznamenávané každých 14 ms - 90 Hz) budou použita ke zkoumání vizuálních strategií (pohyb hlavy, sakády, fixace, plynulé pronásledování), které účastníci vyvinuli pro sledování cílů ve 3D-MOT.

Předpokládá se, že k zotavení a obnově zorného pole po hemianopsii dochází jak v důsledku zlepšené funkce perilezionální tkáně, tak náboru dalších kortikálních struktur, které převezmou funkci trvale poškozených center. Chybí však longitudinální studie podrobně popisující funkční a strukturální změny zrakového systému před a po léčbě. Záznamy EEG u jedinců s hemianopsií odhalily určitou reziduální aktivitu ve V1. Zde bude měřena mozková aktivita ve V1 před a po léčbě a ve srovnání mezi kontrolní a léčenou skupinou pomocí vizuálně evokovaného potenciálu (VEP). Změny anatomie sítnice budou zkoumány mezi kontrolní a léčenou skupinou měřením integrity komplexu gangliových buněk (GCC) a tloušťky vrstvy nervových vláken sítnice (RNFL), což ukazuje na atrofii gangliových buněk sítnice pomocí optické koherentní tomografie se spektrální doménou (SD-OCT), neinvazivní zobrazovací technika. Skenování mozku (Diffusion MRI, Retinotopy) bude prováděno pomocí 3T MRI na místě v Torontu (Advanced MRI, Toronto Western Hospital, University Health Network) k vizualizaci integrity (optické záření) a aktivity (primární zraková kůra) zrakového systému. mezi kontrolní a léčenou skupinou.

Hypotéza: Domácí audiovizuální 3D-MOT IVR stimulační program zlepší zrakové vnímání (primární výsledek Estermanova testu binokulárního pole, vnímané +3 body) ve slepém poli jedinců s hemianopsií a zvýší kontrastní citlivost, stabilitu fixace, rychlost čtení a kvalitu život (sekundární výstupy).

Podle modelu ORBIT byla fáze IIa/b, jednoduše slepá (pro hodnotitele), prospektivní, randomizovaná, kontrolovaná, multicentrická, zkřížená studie zahrnující 5 akademických center v Kanadě (St Justine - Montreal, CHUL - Quebec, Alberta Children's Hospital - Calgary, BC Children's Hospital - Vancouver a Hospital for Sick Children - Toronto). Účastníci budou randomizováni do 2 skupin: Skupina 1 nedostává žádnou léčbu po dobu prvních 8 týdnů a poté zahájí program 3D-MOT IVR. Skupina 2 začíná s 3D-MOT IVR a poté přechází na období pozorování po dobu 8 týdnů. Pomocí tohoto cross-over designu budou výsledná měření v týdnu 8 (W8 – období 1) hodnotit účinnost 3D-MOT stimulace mezi kontrolní neléčenou (G 1) a léčenou (G 2) skupinou (nezávislá měření). Primární hodnocení výsledků v 16. týdnu (W16 - období 2) bude měřit účinnost 3D-MOT IVR ve skupině 1 (vnitřní kontrola, opakovaná opatření) a udržitelnost léčby ve skupině 2 (opakovaná opatření). Vizuální hodnocení bude provedeno na začátku, 8. a 16. týdnu s následnými kontrolami ve 20. a 40. týdnu (W21, W42).

Populace:

Jednotlivci mužského a ženského pohlaví ve věku 10 - 40 let s diagnózou hemianopsie konsekutivní po nádoru mozku bez předchozích vizuálních rehabilitačních intervencí.

Zásah:

3D-MOT v pohlcující virtuální realitě:

• 1 sezení každé 2 dny (± 1 den) po dobu 8 týdnů (celkem 28 relací)
• 1 sezení = 3 bloky po 15 audiovizuálních stimulačních úkolech (2 min přestávka mezi každým blokem).
• 1 úkol = 20 sekund audiovizuální IVR stimulace (3D-MOT + korelovaný zvuk). Doba odpočinku je 30 sekund. do 2 min. mezi bloky. 1 sezení trvá 19 min. Délka účasti subjektu je 8 měsíců včetně sledování. Období léčby: 8 týdnů Období sledování: 6 měsíců Očekávaná frekvence a délka studijních návštěv (předpokládaný časový závazek) pro účastníky studie Screeningová/zařazená návštěva: 2–3 hodiny (návštěva 1) Návštěva se změnou období: 1,5 hodiny (návštěva 2 ) Závěrečná návštěva: 2 hodiny (návštěva 3) Následná návštěva 1 měsíc: 1,5 hodiny (návštěva 4) Následná návštěva 6 měsíců: 1,5 hodiny (návštěva 5)

Primární výsledek, Estermanovo binokulární polní testování bude provedeno na oftalmologické klinice zúčastněných center ve výchozím stavu, 8. týden, 16. týden a sledování ve 21. a 42. týdnu.

Účastníkům zapsaným do studie nehrozí žádná rizika. Použití IVR může způsobit mírné závratě, nevolnost nebo dezorientaci při nepřetržité stimulaci delší než 10 minut. Pokud se během stimulace IVR objeví nevolnost, závratě nebo dezorientace, zastavení stimulace VR okamžitě obnoví normální stav.

U účastníků bude při zařazení hodnocena citlivost na IVR pomocí skóre dotazníku VRISE (Virtual reality Induced Symptoms and Effects) (kritéria vyloučení: tři (3) po sobě jdoucí skóre VRISE <25). Nepřetržitá domácí stimulace VR bude 5 minut nepřetržité stimulace, pod kritickým 10 minutovým prahem vyvolávajícím účinky a symptomy.

Minimalizace zkreslení:

• Zkreslení výběru bude řešeno náhodným přiřazením účastníků do léčebné nebo referenční skupiny pomocí přístupu permutované blokové randomizace (velikost bloku = 2).
• Atriční zkreslení bude řešeno zahrnutím všech účastníků, kteří byli randomizováni do studie (analýza záměrné léčby).
• Zkreslení výkonu a detekce bude částečně kontrolováno, protože hodnotitelé primárních výsledků budou vůči přiřazené skupině slepí (jediné zaslepení).
• Zkreslení hlášení bude minimalizováno hlášením všech statisticky a klinicky významných a nevýznamných výsledků v publikacích.

Postupy pro sledování souladu subjektu. Shoda bude sledována v reálném čase po každém bloku úkolů. Data jsou odesílána do vyhrazeného a zabezpečeného laboratorního počítače prostřednictvím Wi-Fi ve formátu .csv soubor obsahující datum, čas, trvání a provedení provedené 3D-MOT IVR stimulace. Pokud po dobu 72 hodin neobdrží žádné soubory, výzkumný tým bude účastníky kontaktovat telefonicky a/nebo e-mailem, aby se zeptal na absenci přijatých dat. Podle toho budou přijata opatření. Zkušenosti ukázaly, že hlavním důvodem absence dat po dobu 72 hodin je ztráta Wi-Fi připojení. Jakmile je Wi-Fi připojení obnoveno, všechna neodeslaná data budou automaticky odeslána s časovým razítkem.

Bezpečnostní parametry:

Bezpečnostní koncové body budou AE. Známé nežádoucí účinky vyvolané stimulací IVR jsou nevolnost, závratě a dezorientace. Závažnost těchto AE bude hodnocena pomocí validovaného dotazníku VRISE40. Tři (3) po sobě jdoucí skóre VRISE <25 jsou považovány za AE.

Dotazník VRISE bude zaznamenáván elektronicky (soubor .csv) po každém domácím sezení (každé 2 dny) a odeslán přes Wi-Fi do vyhrazeného a zabezpečeného laboratorního počítače v reálném čase.

Hlášení AE začne v době podpisu informovaného souhlasu (screening) a bude pokračovat až do propuštění ze studie. AE budou vyvolány:

• spontánní hlášení účastníků, partnera/pečovatele a/nebo zdravotnického personálu,
• o 3 po sobě jdoucí skóre VRISE < 25,
• pozorováním (zkoušejícími a/nebo zdravotnickým personálem). AE způsobené IVR stimulací odezní, jakmile se stimulace zastaví. Vyšetřovatelé budou účastníka sledovat 24 hodin telefonicky nebo e-mailem a posoudí závažnost AE pomocí dotazníku VRISE.

Statistické metody:

Analýza bude provedena v souladu s přístupem ITT (Intention-To-Treat). Výsledky budou hlášeny pomocí deskriptivních statistik (včetně distribuce četnosti, míry centrální tendence a míry rozptylu) primárního výsledku, průměrných skóre VRISE a sekundárních výsledků. Data budou analyzována pomocí statistického softwaru JASP. Statistické srovnání mezi 2 skupinami a vrstvami pro primární výsledek bude provedeno pomocí Bayesovské a časté dvoucestné ANOVA s opakovanými měřeními.