Messung der neurologischen Vorteile der intermittierenden Hypoxietherapie mit MRT
Neurovaskuläre Mechanismen der intermittierenden Hypoxie-induzierten neuralen Plastizität
Studienübersicht
Status
Status
Bedingungen
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Akute intermittierende Hypoxie (AIH) ist eine aufkommende, sichere Technik zur Erleichterung der neuralen Plastizität bei Personen mit chronischer Rückenmarksverletzung (SCI), die signifikante vorübergehende Verbesserungen der Atmungsfunktion, Plantarflexion, Bewegungsfunktion und Handfertigkeit und -stärke zeigt. Obwohl diese Studien einen gewissen Erfolg bei der Hervorrufung von Plastizität beobachten, fehlt uns ein Rahmen für die systematische Optimierung des AIH-Protokolls für einzelne Patienten.
Ein besseres Verständnis dessen, welche physiologischen Mechanismen die AIH-induzierte neurale Plastizität beim Menschen antreiben, wird direkt zur Entwicklung von AIH als wirksame Behandlungsoption bei chronischem SCI beitragen. Diese Studie wendet Magnetresonanztomographie (MRT) an, um zu testen, wie AIH die vaskulären und neuralen Eigenschaften des Gehirns und des Rückenmarks beeinflusst.
Personen mit SCI und unverletzte Teilnehmer werden rekrutiert, um sich an einem Tag zwei MRT-Scan-Sitzungen zu unterziehen. Zwischen diesen Scan-Sitzungen werden die Teilnehmer einer einzelnen 30-minütigen AIH-Sitzung unterzogen. In jeder Scan-Sitzung wird die funktionelle MRT die AIH-induzierten Veränderungen der neuralen Aktivierungsmuster während motorischer Aufgaben (einseitige isometrische Handgreifaufgaben) und die vaskuläre Reaktivität bei Atemanhalteaufgaben (vorübergehende Hypokapnie zur Induktion einer Vasodilatation) beurteilen. Zur Unterstützung der Bildanalyse werden zusätzliche Strukturscans angefertigt.
Studientyp
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Einschreibung
Phase
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienkontakt
Studienkontakt
- Name: Mark A Hoggarth, DPT PhD
- Telefonnummer: 773-217-0010
- E-Mail: Mark.Hoggarth@Northwestern.edu
Studienorte
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Illinois
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Chicago, Illinois, Vereinigte Staaten, 60611
- Northwestern University
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Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Beschreibung
Einschlusskriterien:
Alle Teilnehmer müssen die folgenden Aufnahmekriterien erfüllen:
- Zwischen 18-60 Jahren
- Kann sicher mit MRT gescannt werden
- Kann sich auf Englisch verständigen
- Fähigkeit, eine Einverständniserklärung zu unterzeichnen
Darüber hinaus müssen die mit SCI rekrutierten Teilnehmer folgende Kriterien erfüllen:
- Geschichte einer traumatischen Rückenmarksverletzung, einschließlich der Ebenen C2-T1
- Mindestens 6 Monate seit Beginn der Rückenmarksverletzung
- Ursache der Rückenmarksverletzung war nicht fortschreitend
- Fähigkeit, Informationen innerhalb der Einwilligungserklärung zu vervollständigen und einzuhalten
- Fähigkeit, mindestens eine Hand ohne Hilfe zu schließen und zu öffnen
Ausschlusskriterien:
- MRT-Kontraindikationen wie auf dem MRT-Sicherheits-Screening-Formular angegeben
- Probanden mit Herzschrittmachern, Cochlea-Implantaten (im Ohr) oder Aneurysma-Clips oder Probanden, die mit Metall gearbeitet haben
- Frauen, die derzeit schwanger sind, stillen oder eine Schwangerschaft planen
- Personen mit schwerer Klaustrophobie
- Probanden, die nicht willens oder nicht in der Lage sind, eine schriftliche Einverständniserklärung auf Englisch abzugeben
- Gefangene
- Vielraucher (mehr als 5 Zigaretten pro Tag)
- Blutdruck größer als 160/110 oder kleiner als 85/55.
- Personen, die am Tag der Studie über Kopfschmerzen, Schwindel oder Benommenheit oder Herzklopfen berichten.
- Diagnose einer der folgenden komorbiden Erkrankungen: dekompensierte Herzinsuffizienz, Herzrhythmusstörungen, unkontrollierter Diabetes mellitus, chronisch obstruktive Lungenerkrankung, Emphysem, schweres Asthma, früherer Myokardinfarkt oder bekannte Karotis-/intrazerebrale Arterienstenose, Vorhandensein einer aktiven tiefen Venenthrombose oder Krebs .
- Personen, die eine mechanische Beatmung verwenden oder ein Tracheostoma haben
- Personen, die eine intrathekale Baclofen-Pumpe verwenden
- Orthopädische Verletzung der oberen Extremitäten
- Derzeit Teilnahme an einer anderen Hypoxie-bezogenen Studie.
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
- Zuteilung: N / A
- Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
- Maskierung: Keine (Offenes Etikett)
Anzahl der Arme
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / ArmTeilnehmergruppe / Arm |
Intervention / BehandlungIntervention / Behandlung |
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Experimental: Akute intermittierende Hypoxie
Sowohl gesunde Teilnehmer als auch Personen mit Rückenmarksverletzungen erhalten die akute intermittierende Hypoxie (AIH)-Intervention.
Alle Teilnehmer werden vor und nach der AIH-Intervention abgebildet und dienen somit als Selbstvergleich, um die hypothetische Verbesserung der bilateralen Handkraft zu beobachten.
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Die Teilnehmer tragen eine Gesichtsmaske ohne Rückatmung und atmen abwechselnd 9 % O2-Gasgemisch für bis zu 1 Minute oder bis der Ziel-SpO2 von 85 % erreicht ist, und normale Raumluft (21 % O2) bis zum Ende von 2 Minuten.
Dieser Zyklus wird 15 Mal wiederholt, was zu einem 30-minütigen Protokoll führt.
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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BOLD fMRI-Aktivierung im motorischen Kortex während isometrischer Handgriffaufgaben
Zeitfenster: Unmittelbar vor und ~ 1 Stunde nach AIH am selben Tag
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Bewerten Sie AIH-induzierte Änderungen der %BOLD-Aktivierung im linken und rechten Motorkortex während einseitiger isometrischer Handgreifaufgaben, die auf submaximale Kraftniveaus abzielen, mit Echtzeit-Feedback.
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Unmittelbar vor und ~ 1 Stunde nach AIH am selben Tag
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BOLD fMRI vaskuläre Reaktivität auf eine Atemanhalteaufgabe
Zeitfenster: Unmittelbar vor und ~ 1 Stunde nach AIH am selben Tag
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Messungen der durch Atemstillstand induzierten Vasodilatation (vaskuläre Reaktivität, in Einheiten von %BOLD/mmHg endexspiratorischem CO2), die mittels funktioneller MRT im Gehirn und Rückenmark erfasst wurden.
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Unmittelbar vor und ~ 1 Stunde nach AIH am selben Tag
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Sponsor
Mitarbeiter
Mitarbeiter
Ermittler
Ermittler
- Hauptermittler: Molly G Bright, DPhil, Northwestern University
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- Hayes HB, Jayaraman A, Herrmann M, Mitchell GS, Rymer WZ, Trumbower RD. Daily intermittent hypoxia enhances walking after chronic spinal cord injury: a randomized trial. Neurology. 2014 Jan 14;82(2):104-13. doi: 10.1212/01.WNL.0000437416.34298.43. Epub 2013 Nov 27.
- Trumbower RD, Jayaraman A, Mitchell GS, Rymer WZ. Exposure to acute intermittent hypoxia augments somatic motor function in humans with incomplete spinal cord injury. Neurorehabil Neural Repair. 2012 Feb;26(2):163-72. doi: 10.1177/1545968311412055. Epub 2011 Aug 5.
- Trumbower RD, Hayes HB, Mitchell GS, Wolf SL, Stahl VA. Effects of acute intermittent hypoxia on hand use after spinal cord trauma: A preliminary study. Neurology. 2017 Oct 31;89(18):1904-1907. doi: 10.1212/WNL.0000000000004596. Epub 2017 Sep 29.
- Golder FJ, Mitchell GS. Spinal synaptic enhancement with acute intermittent hypoxia improves respiratory function after chronic cervical spinal cord injury. J Neurosci. 2005 Mar 16;25(11):2925-32. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0148-05.2005.
- Li Y, Lucas-Osma AM, Black S, Bandet MV, Stephens MJ, Vavrek R, Sanelli L, Fenrich KK, Di Narzo AF, Dracheva S, Winship IR, Fouad K, Bennett DJ. Pericytes impair capillary blood flow and motor function after chronic spinal cord injury. Nat Med. 2017 Jun;23(6):733-741. doi: 10.1038/nm.4331. Epub 2017 May 1.
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Studienbeginn
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
Primärer Abschluss
Studienabschluss (Tatsächlich)
Studienabschluss
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Zuerst gepostet
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes Update gepostet
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
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- SP0051925
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Beschreibung des IPD-Plans
IPD-Sharing-Zeitrahmen
IPD-Sharing-Zugriffskriterien
Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird
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