Effekter af balancetræning på corticospinal excitabilitet hos mennesker med kronisk ankelinstabilitet
Ankelforstuvninger er udbredte og invaliderende skader i dagligdagen og sportsaktiviteter. Skadestuen tager sig årligt af over 206.000 patienter med lateral ankelforstuvning i USA, hvilket resulterer i over $12.000 i sundhedsomkostninger pr. skade. Selvom mange rehabiliteringsteknikker for ankelforstuvninger er blevet implementeret, oplever op til 40 % af personer med ankelforstuvninger resterende symptomer, herunder tilbagevendende forstuvninger, episoder med ankelleddet, der "giver efter" og følelser af ustabilitet, som tilsammen definerer kronisk ankelinstabilitet (CAI) . Personer med CAI udviser almindeligvis neuromuskulær dysfunktion med nedsat motorisk kontrol på grund af nedsat sensorisk input til centralnervesystemet (CNS) efter den første skade. Som et resultat sender CNS ændrede motoriske signaler til musklerne i underekstremiteterne. Disse CNS-ændringer bidrager til forskellige neuromuskulære svækkelser hos CAI-patienter, hvoraf den mest almindelige er nedsat balancepræstation.
Neurale stimuleringsteknikker, såsom Hoffman-refleksen (H-refleks) og transkraniel magnetisk stimulation (TMS) er blevet brugt til direkte at vurdere ændringer i CNS. En af de mest konsekvent identificerede CNS-ændringer hos individer med CAI er reduceret evne til at modulere spinal refleks excitabilitet og kortikospinal excitabilitet af lægmusklen, når man går fra enklere til mere komplekse balanceforhold. Neural excitabilitet refererer til centralnervesystemets evne til at fremkalde skeletmuskelsammentrækninger. Det vil sige, at den spinale refleks excitabilitet og corticospinal excitabilitet kan beskrives som evnen til at kontrahere muskler ført af henholdsvis rygsøjlen og hjernen. Typisk modulerer eller dæmper raske individer deres rygmarvsreflekser og stoler mere på den kortikospinale excitabilitet under mere krævende balanceopgaver. Beviser tyder dog på, at personer med CAI ikke er i stand til at modulere spinale reflekser og flytte kontrol til hjernen, hvilket fører til nedsat balancepræstation. I betragtning af at lægmusklen spiller en afgørende rolle i balancen, er det bydende nødvendigt at forbedre korrekt supraspinal og spinal refleksiv kontrol af lægmusklen for at balancere vedligeholdelsen af personer med CAI.
For at forbedre balancefunktionen for dem med CAI, er mange balancetræningsprogrammer blevet implementeret for at forbedre statisk og dynamisk stabilitet og proprioception for dem med CAI. Størstedelen af fundene tyder på, at balancetræning kan være effektiv til at forhindre indledende og tilbagevendende ankelforstuvninger. Det er dog uklart, om almindelige balancetræningsmetoder kan genoprette funktionen af CNS hos dem med CAI. Derfor er formålet med denne undersøgelse at bestemme effekten af balancetræning på lægmusklen spinal-refleksiv excitabilitetsmodulation, corticospinal excitabilitet og balancepræstation hos personer med CAI. Begrundelsen for denne undersøgelse er, at patienter med CAI kræver effektiv rehabilitering, der kan genoprette deres neurosignatur og forbedre balanceevnen.
Studieoversigt
Undersøgelsestype
Tilmelding (Faktiske)
Fase
- Ikke anvendelig
Kontakter og lokationer
Studiesteder
-
-
Virginia
-
Norfolk, Virginia, Forenede Stater, 23508
- Center for Brain Research and Rehabilitation
-
-
Deltagelseskriterier
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
Tager imod sunde frivillige
Beskrivelse
Inklusionskriterier:
- Mellem 18 og 40 år
- En tidligere historie med en betydelig ankelforstuvning, der forårsagede smerter og hævelse (indledende ankelforstuvning skal ske mindst 12 måneder før tilmelding til studiet; den seneste ankelforstuvning skal ske mindst 3 måneder før tilmelding til studiet)
- Mindst to tilbagevendende episoder med "give efter", "følelse af ustabilitet" eller gentagne ankelforstuvninger i de seks måneder før studietilmeldingen
- Scorede ≥5 på ankelinstabilitetsinstrumentet (AII), >10 på identifikationen af funktionel ankelinstabilitet (IdFAI) og
Ekskluderingskriterier:
- Deltagerne må ikke have nogen form for neurologiske, vestibulære, respiratoriske eller hjertelidelser, tidligere operationer, røg eller historie med ulovligt stofbrug eller være gravide.
- historie med hjertesygdomme
- historie med slagtilfælde
- pacemaker eller implanteret hjertedefibrillator
- historie med migræne eller svær hovedpine
- historie med kræft i hjerne- eller benmuskler
- diagnosticeret psykiatrisk lidelse
- intrakranielle metalliske clips
- aktuelt gravid eller ammende
- tager smertestillende, neuroinhiberende eller stimulerende medicin inden for 7 dage før testning
- metalimplantater hvor som helst i hovedet, nakken eller skuldrene (undtagen tandarbejde)
- personlig eller familiær historie med anfald eller epilepsi
- okulære fremmedlegemer eller cochleære implantater
- implanterede hjernestimulatorer
- aneurisme klip
- implanteret medicinpumpe
- intrakardiale linjer
- historie med eller i øjeblikket misbruger ulovlige stoffer eller alkohol eller trækker sig i øjeblikket fra ethvert stof
- historie med alvorlig hovedskade eller øget intrakranielt tryk, der ville afholde deltagerne fra at deltage i denne undersøgelse.
- rygere
- diagnosticeret med en neurologisk lidelse (f.eks. Parkinsons sygdom, multipel sklerose eller slagtilfælde)
- kognitiv status, der ikke tillader individet konsekvent at forstå og gentage tilbage retninger vedrørende detaljerne i undersøgelsen
- diabetes
- fibromyalgi
- perifer neuropati (dvs. følelsesløshed, prikken eller tab af følelse i hænder eller fødder)
- anamnese med akut hoved- eller underekstremitetsskade inden for 3 måneder før testning
- enhver historie med fraktur eller operation i underekstremiteterne
bruger i øjeblikket nogen af følgende typer medicin:
- Smertestillende medicin: almindelige eksempler omfatter aspirin, acetaminophen (Tylenol), morfin, tramadol (ultram), oxycodon (Percocet), hydrocodon (Vicodin)
Neuroinhiberende medicin: almindelige eksempler omfatter Alprazolam (Xanax), Diazepam (Valium), Clonazepam (Klonopin), Baclofen (Lioresal),
o Disse medikamenter bruges almindeligvis til at behandle angst og anfald.
Stimulerende medicin: almindelige eksempler omfatter methylphenidat (Ritalin), amfetamin (Adderall), koffein
o Disse medikamenter bruges almindeligvis til at behandle ADD og narkolepsi.
Tricykliske antidepressiva: almindelige eksempler inkluderer Amitriptylin, Amoxapin, Desipramin (Norpramin), Doxepin, Imipramin (Tofranil), Nortriptylin (Pamelor), Protriptylin (Vivactil), Trimipramin (Surmontil)
o Disse medikamenter bruges almindeligvis til at behandle depression, agorafobi med panikanfald, tvangslidelser, kroniske smerter og migrænehovedpine.
- Neuroleptiske (antipsykotiske) medicin: Almindelige eksempler omfatter Chlorpromazin (Thorazin), Loxapin (Loxitane), Clozapin (Clozaril) o Disse medikamenter bruges almindeligvis til behandling af psykoser og skizofreni.
Studieplan
Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?
Design detaljer
- Primært formål: Behandling
- Tildeling: Randomiseret
- Interventionel model: Parallel tildeling
- Maskning: Ingen (Åben etiket)
Våben og indgreb
Deltagergruppe / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Ingen indgriben: Styring
|
|
|
Eksperimentel: Balance træning
|
Deltagerne vil gennemgå en 4-ugers balancetræningsprotokol modificeret fra den tidligere beskrevet. Deltagerne vil gennemgå overvåget træning tre gange om ugen i cirka 30 minutter pr. session. Øvelsen består af enkeltbens balancetræning, hop til stabilisering og hop til stabilisering plus at nå aktiviteter som vist i figur 1. Især vil sværhedsgraderne blive fremskreden med visuelle forhold (øjne åbne og lukkede øjne), tid (sek) og underlag (gulv og skumpude), mens hoppeafstanden (tommer) for henholdsvis enkeltbens- og hoppeaktiviteter . Disse aktiviteter vil blive udviklet i vanskeligheder, efterhånden som deltagerne bliver dygtige til opgaven. |
Hvad måler undersøgelsen?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Aktiv motortærskel
Tidsramme: 1 år
|
Transkraniel magnetisk stimulation vil blive leveret til den primære motoriske cortex hos hver deltager ved hjælp af et Magstim Super RAPID2 PLUS1-system.
En dobbelt keglespole vil blive placeret over den primære motoriske cortex' tilnærmede repræsentation af soleus for at levere enkeltpulsstimuleringer.
Ud fra output fra soleus MEP vil det sted, der genererer de højeste elektromyografiske (EMG) amplituder med konsistens, blive identificeret som "hotspot".
For at opnå den aktive motortærskel (AMT) vil den gennemsnitlige spidsamplitude af baggrunds-EMG-signalet blive indsamlet, mens deltagerne udfører enkeltbensbalancen uden magnetisk stimulus.
AMT vil blive defineret som den laveste stimulatorintensitet, der er nødvendig for at generere 4/8 stimuleringer med soleus EMG aktivitet 2 standardafvigelser over baseline EMG data.
|
1 år
|
|
Motor fremkaldt potentiale
Tidsramme: 1 år
|
Efter test af aktiv motortærskel (AMT) vil 8 stimulationer ved intensiteter på 100 % og 120 % af AMT blive leveret ved hjælp af enkeltpulsstimuleringer over soleus "hot spot".
Den elektromyografiske aktivitet af soleus fra hver stimulation vil blive registreret som det motoriske fremkaldte potentiale (MEP).
|
1 år
|
|
Corticosilent periode
Tidsramme: 1 år
|
Fra de samme stimuleringer, der bruges til at teste motorisk fremkaldt potentiale (MEP), måler vi corticosilent periode (CSP) som tiden fra slutningen af MEP til en tilbagevenden af baseline elektromyografisk aktivitet af soleus.
|
1 år
|
|
Spinal refleksiv excitabilitetsmodulation
Tidsramme: 1 år
|
Spinal refleksiv excitabilitetsmodulation vil blive målt, mens deltagerne er i liggende stilling og en enkeltbensstilling. Som et første trin vil den spinale refleksive excitabilitet under liggende og enkeltbens balance blive bestemt ved at bruge et forhold mellem Hoffmann-refleksen (H-refleksen) og muskelresponsen (M-bølgen) (H:M). H-refleks og M-bølge vil blive fremkaldt af BIOPAC-stimulatormodulet med en 2 mm skjoldskivestimulerende elektrode fastgjort til popliteal fossa for at stimulere tibialnerven. Stimuleringen øges gradvist med 0,2V, indtil den maksimale H-refleks og M-bølge er opnået. Fem vil den maksimale H-refleks og M-bølge blive optaget for at beregne H:M-forholdet. Følgende formel vil blive brugt til at beregne moduleringen af H-refleks: (Prone-Enkeltbensstående H:M-forhold)/(Prone H:M-forhold)×100 |
1 år
|
|
Balance funktion
Tidsramme: 1 år
|
Balancepræstation vil blive målt via en kraftplatform (AccuSway Plus, AMTI, Watertown, MA, USA) ved at stå på et ben. Kraftplatformen vil blive forbundet med Balance Clinic-softwaren (AMTI, Watertown, MA, USA) for at indhente data fra trykcentret (COP). Balancefunktionstestning vil omfatte to visuelle tilstande (øjne åbne vs lukkede øjne), mens deltagerne opretholder et-bens balance på det involverede lem. Hver tilstand vil blive udført tre 20-sekunders forsøg. Gennemsnitlig COP-vejlængde, areal og maksimal hastighed i anterior-posterior og medial-lateral retning vil blive brugt til den endelige dataanalyse. Der vil være hvileintervaller på 1 minut mellem hver tilstand. Endvidere vil forsøgspersoner blive beskyttet af den primære investigator for at forhindre fald fra bunden af støtterne. 3) |
1 år
|
Samarbejdspartnere og efterforskere
Sponsor
Datoer for undersøgelser
Studer store datoer
Studiestart (Faktiske)
Primær færdiggørelse (Faktiske)
Studieafslutning (Faktiske)
Datoer for studieregistrering
Først indsendt
Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier
Først opslået (Faktiske)
Opdateringer af undersøgelsesjournaler
Sidste opdatering sendt (Faktiske)
Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier
Sidst verificeret
Mere information
Begreber relateret til denne undersøgelse
Yderligere relevante MeSH-vilkår
Andre undersøgelses-id-numre
- 1957702-4
Plan for individuelle deltagerdata (IPD)
Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?
Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter
Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt
Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt
Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .