Visuel telerehabilitering hos børn, unge og unge voksne med hæmianopsi efter en hjernetumor (HHREHAB)

Centralnervesystemtumorer er den næsthyppigste malignitet i barndommen. En hjernetumor og dens behandling kan påvirke det visuelle system på forskellige niveauer, fra synsnerverne (gennem kompression eller infiltration), til sub-kortikale strukturer såsom colliculus superior (SC) og laterale geniculate nuclei (LGN) til optiske kanaler, optiske stråler og synsbark. Børn med hjernetumorer kan vise synsforstyrrelser som nedsat synsstyrke og kontrastfølsomhed, tab af farvesyn og tab af synsfelt såsom hemianopsier. Personer med hæmianopsi har vanskeligheder med at opdage stimuli i det defekte synsfelt og viser defekt scanning og udforskning. Desuden viser de en rotation og kompression af det auditive rum, hvilket fører til upræcis lokalisering af lyd på tværs af begge hemispaces. Hemianopsia-patienter udvikler naturligt oculo-3D-MOTor-strategier for at kompensere for synsfelttab, men visuel rehabiliteringsprocedure skal stadig udvikles for at optimere/forbedre visuel perception i det blinde felt. Adskillige undersøgelser viste, at personer med hemianopsi kunne forbedre visuel perception i det beskadigede halvfelt efter en stimuleringsprocedure, hvor auditive og visuelle stimuli var tidsmæssigt og rumligt korreleret. Sådanne gentagne audiovisuelle stimuleringsprogrammer inducerer en funktionel og anatomisk reorganisering af den visuelle forbindelse i sub-kortikale og kortikale strukturer over tid medieret af perceptuel læring og synaptisk plasticitet.

Efterforskerne har udviklet en audiovisuel stimuleringsprocedure ved hjælp af immersive virtual reality (IVR) i head-mounted display (HMD) som en leveringsplatform. IVR er en ny og meget lovende tilgang til visuel og auditiv rehabilitering. Der er i øjeblikket begrænsede praktiske resultater, om denne teknologi er egnet til svagsynede patienter at bruge i hjemmet, og om den kan implementeres i stor skala. Nogle få caserapporter/seriestudier antydede en potentiel effektivitet af IVR på visuel perception hos teenagere og unge voksne, men mere information om potentialet for brug og effektivitet af denne teknologi er nødvendig.

Realtidsmåling af opgaveydelse og neurofysiologiske signaler, mens de er nedsænket i virtual reality, kan give mange fordele, lige fra overvågning af erfaringsrelaterede faktorer til udvikling af bio/neuromarkører. I Multiple Object Tracking i 3D (3D-MOT) er visuel sporing og detektion direkte påvirket af sfærernes hastighed og er skræddersyet til deltagernes præstationer ved hjælp af et tilpasset design for effektivt at nå perceptuel tærskel, og derfor konstant udfordre patientens perceptuelle evner . Deltagernes fremskridt kan evalueres efter realtidsmålinger såsom kuglernes hastighed, procentdelen af ​​positive hits og reaktionstid. Disse resultater øges naturligt i løbet af sessioner som en læringseffekt (generelt omkring 5-6 sessioner i vores indstillinger), men stabiliseres derefter hurtigt. Yderligere fremskridt i ydeevne er relateret til forbedring af synet, da en stærk sammenhæng mellem præstation ved 3D-MOT og funktionelle synsresultater er observeret i vores pilotstudier.

Eye-tracking måler øjenposition og bevægelse ved hjælp af pupilposition til at udlede fiksering, blikvarigheder, saccadiske hastigheder og saccadiske amplituder, som tilsammen afslører strategier, der fører til vellykket detektion og sporing. Eye-tracking er blevet flittigt brugt under 3D-MOT-opgaven til at beskrive strategierne for opmærksomhedstildeling under visuel sporing. Mål/hoved/øjesporing (positioner registreret hver 14. ms - 90 Hz) vil blive brugt til at undersøge de visuelle strategier (hovedbevægelse, saccader, fiksering, glat forfølgelse) udviklet af deltagerne for at spore målene i 3D-MOT.

Synsfeltsgendannelse og genoprettelse fra hæmianopsi er blevet postuleret at ske fra både forbedret funktion af perilesionelt væv og rekruttering af yderligere kortikale strukturer til at påtage sig funktionen af ​​de permanent beskadigede centre. Der mangler dog longitudinelle undersøgelser, der beskriver funktionelle og strukturelle ændringer i det visuelle system før og efter behandling. EEG-optagelser hos personer med hæmianopsi afslørede en vis resterende aktivitet i V1. Her vil hjerneaktivitet i V1 blive målt før og efter behandling og i sammenligning mellem kontrol- og behandlet gruppe ved hjælp af visuelt fremkaldt potentiale (VEP). Ændringer i nethindens anatomi vil blive undersøgt mellem kontrolgruppen og den behandlede gruppe ved at måle integriteten af ​​gangliecellekomplekset (GCC) og tykkelsen af ​​retinalnervefiberlaget (RNFL), hvilket indikerer retinal gangliecelleatrofi ved hjælp af optisk kohærenstomografi i spektralt domæne (SD-OCT). en ikke-invasiv billedbehandlingsteknik. Hjernescanninger (Diffusion MRI, Retinotopy) vil blive udført ved hjælp af en 3T MRI på Toronto-stedet (Advanced MRI, Toronto Western Hospital, University Health Network) for at visualisere integriteten (optisk stråling) og aktiviteten (primær visuel cortex) af det visuelle system mellem kontrol og behandlet gruppe.

Hypotese: Hjemmebaseret audiovisuel 3D-MOT IVR-stimuleringsprogram vil forbedre visuel perception (primært resultat Esterman kikkertfelttest, +3 point opfattet) i det blinde felt hos personer med hæmianopsi og øge kontrastfølsomhed, fikseringsstabilitet, læsehastighed og kvalitet af liv (sekundære resultater).

Efter ORBIT-modellen, en fase IIa/b, enkelt blind (til bedømmer), prospektiv, randomiseret, kontrolleret, multicenter, cross-over undersøgelse, der involverer 5 akademiske centre i Canada (St Justine - Montreal, CHUL - Quebec, Alberta Children's's Hospital - Calgary, BC Children's Hospital - Vancouver og Hospital for Sick Children - Toronto) vil blive udført. Deltagerne vil blive randomiseret i 2 grupper: Gruppe 1 modtager ingen behandling i de første 8 uger og starter derefter 3D-MOT IVR-programmet. Gruppe 2 starter med 3D-MOT IVR og skifter derefter til en observationsperiode i 8 uger. Ved at bruge dette cross-over-design vil resultatmål i uge 8 (W8 - Periode 1) vurdere effektiviteten af ​​3D-MOT-stimulering mellem kontrolgruppen, der ikke behandles (G 1) og den behandlede (G 2) gruppe (uafhængige mål). Vurdering af primære resultater i uge 16 (W16 - Periode 2) vil måle effektiviteten af ​​3D-MOT IVR i gruppe 1 (intern kontrol, gentagne foranstaltninger) og holdbarheden af ​​behandlingen i gruppe 2 (gentagne foranstaltninger). Visuelle vurderinger vil blive udført ved baseline, 8 og 16 uger med opfølgninger ved 20 og 40 uger (W21, W42).

Befolkning:

Mandlige og kvindelige individer i alderen 10 - 40 år diagnosticeret med hæmianopsi efter en hjernetumor uden forudgående visuel rehabiliteringsintervention.

Intervention:

3D-MOT i fordybende virtuel virkelighed:

• 1 session hver 2. dag (± 1 dag) i 8 uger (28 sessioner i alt)
• 1 session = 3 blokke af 15 audiovisuelle stimuleringsopgaver (2 min pause mellem hver blok).
• 1 opgave = 20 sekunder audiovisuel IVR-stimulering (3D-MOT + korreleret lyd). Hviletiden er 30 sek. til 2 min. mellem blokke. 1 session varer 19 min. Varigheden af ​​fagets deltagelse er 8 måneder, inklusive opfølgning. Behandlingsperiode: 8 uger Opfølgningsperiode: 6 måneder Forventet hyppighed og varighed af studiebesøg (forventet tidsforpligtelse) for studiedeltagere Screening/inklusionsbesøg: 2-3 timer (besøg 1) Periodeskiftebesøg: 1,5 time (besøg 2) ) Slutbesøg: 2 timer (besøg 3) Opfølgningsbesøg 1 måned: 1,5 time (besøg 4) Opfølgningsbesøg 6 måneder: 1,5 time (besøg 5)

Primært resultat, Esterman kikkertfelttestning vil blive udført på oftalmologisk klinik på de deltagende centre ved baseline, uge ​​8, uge ​​16 og opfølgning i uge 21 og uge 42.

Der er ingen risici for deltagere, der er tilmeldt undersøgelsen. Brugen af ​​IVR kan forårsage moderat svimmelhed, kvalme eller desorientering ved kontinuerlig stimulering over 10 minutter. Hvis der opleves kvalme, svimmelhed eller desorientering under IVR-stimulering, genoprettes normal tilstand straks ved at stoppe VR-stimuleringen.

Deltagerne vil blive vurderet for IVR-følsomhed ved hjælp af Virtual Reality Induced Symptoms and Effects (VRISE) spørgeskemascore ved inklusion (eksklusionskriterier: tre (3) på hinanden følgende VRISE-score <25). Kontinuerlig VR-stimulering i hjemmet vil være 5 minutters kontinuerlig stimulering, under den kritiske tærskel på 10 minutter, der inducerer effekter og symptomer.

Bias minimering:

• Udvælgelsesbias vil blive adresseret ved tilfældigt at tildele deltagere til behandlings- eller referencegruppe ved hjælp af en permuteret blokrandomiseringstilgang (blokstørrelse = 2).
• Nedslidningsbias vil blive behandlet ved at inkludere alle deltagere, der blev randomiseret i undersøgelsen (intention-to-treat-analyse).
• Ydeevne- og detektionsbias vil blive delvist kontrolleret, da primære resultatbedømmere vil være blinde for den tildelte gruppe (enkeltblænding).
• Rapporteringsbias vil blive minimeret ved at rapportere alle statistisk og klinisk signifikante og ikke-signifikante resultater i publikationer.

Procedurer for overvågning af emneoverholdelse. Overholdelse vil blive overvåget i realtid efter hver blok af opgaver. Data sendes til dedikeret og sikret laboratoriecomputer via Wi-Fi i en .csv fil, der indeholder dato, klokkeslæt, varighed og ydeevne for den udførte 3D-MOT IVR-stimulering. Hvis der ikke er modtaget nogen filer i 72 timer, vil forskerholdet kontakte deltagerne via telefon og/eller e-mail for at forespørge om fraværet af modtagne data. Handling vil blive truffet i overensstemmelse hermed. Erfaring har vist, at hovedårsagen til fraværet af data i 72 timer er en tabt Wi-Fi-forbindelse. Så snart Wi-Fi-forbindelsen er genoprettet, sendes alle ikke-sendte data automatisk med tidsstempel.

Sikkerhedsparametre:

AE'er vil være sikkerhedsendepunkterne. Kendte AE'er induceret af IVR-stimulering er kvalme, svimmelhed og desorientering. Sværhedsgraden af ​​disse bivirkninger vil blive bedømt ved hjælp af det validerede VRISE-spørgeskema40. Tre (3) på hinanden følgende VRISE-score <25 betragtes som en AE.

VRISE-spørgeskemaet vil blive optaget elektronisk (.csv-fil) efter hver hjemmebaseret session (hver 2. dag) og sendt via Wi-Fi til en dedikeret og sikret laboratoriecomputer i realtid.

AE-rapportering begynder på tidspunktet for underskrivelsen af ​​det informerede samtykke (screening) og vil fortsætte indtil udskrivning fra undersøgelsen. AE'er vil blive fremkaldt af:

• spontan indberetning fra deltagere, partner/plejer og/eller sundhedspersonale,
• med 3 på hinanden følgende VRISE-score < 25,
• ved observation (af efterforskerne og/eller sundhedspersonalet). AE'er på grund af IVR-stimulering forsvinder, så snart stimuleringen stopper. Efterforskere vil følge deltageren op 24 timer via telefon eller e-mail og vurdere sværhedsgraden af ​​bivirkningerne ved hjælp af VRISE-spørgeskemaet.

Statistiske metoder:

Analyse vil blive udført efter en Intention-To-Treat (ITT) tilgang. Resultater vil blive rapporteret ved hjælp af beskrivende statistik (herunder frekvensfordelinger, et mål for central tendens og et mål for spredning) af det primære resultat, gennemsnitlige VRISE-score og sekundære resultater. Data vil blive analyseret ved hjælp af den statistiske software JASP. Statistisk sammenligning mellem de 2 grupper og strata for det primære resultat vil blive foretaget ved brug af Bayesiansk og frekventist tovejs ANOVA med gentagne målinger.