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Neurale und kinematische Merkmale des Einfrierens des Gangs für die adaptive Neurostimulation

5. November 2019 aktualisiert von: Helen M. Bronte-Stewart, Stanford University
Kontinuierliche Tiefenhirnstimulation (cDBS) ist eine etablierte Therapie für die wichtigsten motorischen Zeichen bei der Parkinson-Krankheit, jedoch stellen einige Patienten fest, dass sie ihr Einfrieren des Gangs (FOG) nicht angemessen behandelt. Gegenwärtig ist cDBS auf eine „Open-Loop“-Stimulation beschränkt, ohne Echtzeitanpassung an den Aktivitätszustand des Patienten, Schwankungen und Arten von motorischen Symptomen, Medikamentendosierungen oder neuralen Markern der Krankheit. Der Zweck dieser Studie ist es festzustellen, ob ein adaptives DBS-System, das auf patientenspezifische, klinisch relevante neuronale oder kinematische Rückmeldungen im Zusammenhang mit FOG reagiert, effektiver ist als kontinuierliches DBS auf der Motor Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS III) und Gangmessungen von PD.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

12

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

    • California
      • Palo Alto, California, Vereinigte Staaten, 94304
        • Stanford Movement Disorders

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

18 Jahre bis 80 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  1. Eine Diagnose der idiopathischen Parkinson-Krankheit mit bilateralen Symptomen im Hoehn- und Yahr-Stadium größer oder gleich II.
  2. Dokumentierte Verbesserung der motorischen Zeichen unter und ohne dopaminerge Medikation, mit einer Änderung des Motor-Scores der Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS III) von >= 30 % ohne Medikation.
  3. Das Vorhandensein von Komplikationen der Medikation wie Abnutzungserscheinungen, schwankende Reaktionen und/oder Dyskinesien und/oder medikamentenrefraktärer Tremor und/oder Beeinträchtigung der Lebensqualität mit oder ohne Medikation aufgrund dieser Faktoren.
  4. Die Probanden sollten stabile Medikamentendosen einnehmen, die unverändert bleiben sollten, bis das DBS-System aktiviert wird. Nach der Optimierung des DBS-Systems (während dieser Zeit kann die Gesamtdosis des Medikaments reduziert werden, um Beschwerden und Komplikationen wie Dyskinesien zu vermeiden) sollte die Medikamentendosis für die Dauer der Studie nach Möglichkeit unverändert bleiben.
  5. Behandlung mit Carbidopa/Levodopa und mit einem Dopaminagonisten in den maximal tolerierten Dosen, wie von einem Neurologen für Bewegungsstörungen festgelegt.
  6. Fähigkeit und Bereitschaft zur Rückkehr für Studienbesuche, bei der Erstprogrammierung und nach drei, sechs und zwölf Monaten DBS.
  7. Alter > 18
  8. Hat eine Geschichte von und/oder zeigt ein Einfrieren des Gangs

Ausschlusskriterien:

  1. Probanden mit signifikanter kognitiver Beeinträchtigung und/oder Demenz, wie durch eine standardisierte neuropsychologische Batterie bestimmt.
  2. Patienten mit klinisch aktiver Depression, definiert gemäß den Kriterien des Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fourth Edition (DSM-IV) und bewertet auf einer validierten Depressionsbewertungsskala.
  3. Patienten mit sehr fortgeschrittener Parkinson-Krankheit, Hoehn- und Yahr-Stadium 5 unter Medikamenteneinnahme (nicht gehfähig).
  4. Alter > 80.
  5. Personen mit einem implantierten elektronischen Gerät wie einem Neurostimulator, Herzschrittmacher/Defibrillator oder einer Medikamentenpumpe.
  6. Subjekte, die schwanger sind, schwanger werden können oder die stillen.
  7. Patienten mit kortikaler Atrophie, die in keinem Verhältnis zum Alter steht, oder fokale Hirnläsionen, die auf eine nicht-idiopathische Bewegungsstörung hinweisen könnten, wie durch MRT festgestellt
  8. Patienten mit einer größeren Komorbidität, die das Operationsrisiko erhöht (vorheriger Schlaganfall, schwerer Bluthochdruck, schwerer Diabetes oder Notwendigkeit einer anderen chronischen Antikoagulation als Aspirin).
  9. Probanden mit einer vorherigen intrakraniellen Operation.
  10. Themen mit einer Vorgeschichte von Anfällen.
  11. Themen, die immungeschwächt sind.
  12. Probanden mit einer aktiven Infektion.
  13. Patienten, die Diathermie, Elektrokrampftherapie (ECT) oder transkranielle Magnetstimulation (TMS) benötigen, um eine chronische Erkrankung zu behandeln.
  14. Probanden, die nicht in der Lage sind, die Nachsorgeuntersuchungen oder das Studienprotokoll einzuhalten.
  15. Probanden, die die Einverständniserklärung nicht verstehen oder unterschreiben können.

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
  • Zuteilung: N / A
  • Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
  • Maskierung: Keine (Offenes Etikett)

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Activa PC+S Neurostimulator
Alle Patienten werden während eines Studienbesuchs motorische Tests sowohl auf kontinuierlicher DBS als auch auf adaptiver DBS absolvieren. Der UPDRS-Rater und der Patient wissen nicht, welche Art von Stimulation sie verwenden.
Der Activa PC+S Neurostimulator ist sowohl für aDBS- als auch für cDBS-Paradigmen zugelassen.
Andere Namen:
  • Adaptive Tiefe Hirnstimulation (aDBS)
  • Kontinuierliche Tiefe Hirnstimulation (cDBS)

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Inzidenz behandlungsbedingter unerwünschter Ereignisse [Sicherheit und Verträglichkeit] im Zusammenhang mit aDBS
Zeitfenster: 30 Minuten - 2 Stunden
Sicherheit, Verträglichkeit und Durchführbarkeit von aDBS
30 Minuten - 2 Stunden

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Ziel 1: Alpha-Power
Zeitfenster: 30 Minuten
Lokale Feldpotentiale (LFP) des subthalamischen Kerns (STN) zeigen oszillatorische neuronale Aktivität sowohl im Alpha- (8-12 Hz) als auch im Beta- (13-30 Hz) Band im Ruhezustand bei PD. Spektrogramme wurden unter Verwendung einer Kurzzeit-Fourier-Transformation mit einem Hanning-Fenster von 1 Sekunde und einer Überlappung von 0,5 Sekunden erzeugt, wodurch eine Frequenzauflösung von 1 Hz erzeugt wurde. Leistungsspektraldichten wurden unter Verwendung des Welch-Verfahrens mit denselben Fenster- und Überlappungsparametern berechnet. Die Leistung wurde in den Beta- und Alpha-Bändern summiert. Diese Leistung kann repräsentativ für die Größe der oszillierenden Aktivität in diesem Frequenzband sein, die in dieser Gehirnregion auftritt.
30 Minuten
Ziel 1: Beta-Power
Zeitfenster: 30 Minuten
Lokale Feldpotentiale (LFP) des subthalamischen Kerns (STN) zeigen oszillatorische neuronale Aktivität sowohl im Alpha- (8-12 Hz) als auch im Beta- (13-30 Hz) Band im Ruhezustand bei PD. Spektrogramme wurden unter Verwendung einer Kurzzeit-Fourier-Transformation mit einem Hanning-Fenster von 1 Sekunde und einer Überlappung von 0,5 Sekunden erzeugt, wodurch eine Frequenzauflösung von 1 Hz erzeugt wurde. Leistungsspektraldichten wurden unter Verwendung des Welch-Verfahrens mit denselben Fenster- und Überlappungsparametern berechnet. Die Leistung wurde in den Beta- und Alpha-Bändern summiert. Diese Leistung kann repräsentativ für die Größe der oszillierenden Aktivität in diesem Frequenzband sein, die in dieser Gehirnregion auftritt.
30 Minuten
Ziel 1: Alpha-Sample-Entropie
Zeitfenster: 30 Minuten
Die Vorhersagbarkeit der lokalen Feldpotentiale (bandpassgefiltert zwischen 8–12 Hz für Alpha) wurde mit Sample Entropy (SampEn) analysiert, einem nichtlinearen Maß, das für physiologische Zeitreihen geeignet ist. SampEn kann ein konsistenteres Maß sein und für kürzere Zeitreihendaten besser geeignet sein als die ungefähre Entropie, teilweise aufgrund der Eliminierung des Zählens von Selbstübereinstimmungen. SampEn wird als negativer Logarithmus der geschätzten bedingten Wahrscheinlichkeit berechnet, dass, wenn aufeinanderfolgende Unterserien der Länge m gemäß einer voreingestellten Toleranz r ähnlich sind, die aufeinanderfolgenden Unterserien der Länge m+1 ebenfalls ähnlich sein werden. Dabei bezeichnet die Länge der Vektorpaare m die Einbettungsdimension.
30 Minuten
Ziel 1: Beta-Sample-Entropie
Zeitfenster: 30 Minuten
Die Vorhersagbarkeit der lokalen Feldpotentiale (bandpassgefiltert zwischen 15–30 Hz für Beta) wurde mit Sample Entropy (SampEn) analysiert, einem nichtlinearen Maß, das für physiologische Zeitreihen geeignet ist. SampEn kann ein konsistenteres Maß sein und für kürzere Zeitreihendaten besser geeignet sein als die ungefähre Entropie, teilweise aufgrund der Eliminierung des Zählens von Selbstübereinstimmungen. SampEn wird als negativer Logarithmus der geschätzten bedingten Wahrscheinlichkeit berechnet, dass, wenn aufeinanderfolgende Unterserien der Länge m gemäß einer voreingestellten Toleranz r ähnlich sind, die aufeinanderfolgenden Unterserien der Länge m+1 ebenfalls ähnlich sein werden. Dabei bezeichnet die Länge der Vektorpaare m die Einbettungsdimension.
30 Minuten
Ziel 2: Asymmetrie
Zeitfenster: 30 Minuten

Die Asymmetrie sowohl beim Vorwärtsgehen als auch beim Aufstellen wurde unter Verwendung von Geh- oder Schrittperioden berechnet, in denen die Testperson nicht fror. Asymmetrie ist nach bisherigen Studien definiert als: 100*(Absolutwert des natürlichen Logarithmus der kürzeren durchschnittlichen Schwungzeit über der längeren durchschnittlichen Schwungzeit) oder mathematisch: 100*| ln (SSWT/LSWT) |

wobei SSWT = kürzere mittlere Schwingzeit LSWT = längere mittlere Schwingzeit

30 Minuten
Ziel 2: Arrhythmie
Zeitfenster: 30 Minuten
Die Arrhythmie sowohl beim Vorwärtsgehen als auch beim Hineintreten wurde unter Verwendung von Geh- oder Schrittperioden berechnet, in denen die Testperson nicht fror. Gemäß früheren Studien ist Arrhythmie definiert als der durchschnittliche Variationskoeffizient der Schrittzeit beider Beine, und ein größerer Schrittzeit-VK impliziert einen weniger rhythmischen Gang oder Schritt. Eine höhere Arrhythmie entspricht einem stärker arrhythmischen oder stärker beeinträchtigten Gang.
30 Minuten
Ziel 2: Schrittzeit
Zeitfenster: 30 Minuten
Kinematische Merkmale im Zusammenhang mit dem Einfrieren des Gangs
30 Minuten
Ziel 2: Prozentuales Einfrieren der Zeit
Zeitfenster: 30 Minuten
Das Einfrieren von Gangepisoden während des Aufstehens wurde mithilfe eines validierten computergestützten Algorithmus und während des Vorwärtsgehens durch einen verblindeten Rater identifiziert. Die prozentuale Einfrierzeit wurde berechnet, indem die mit dem Einfrieren verbrachte Zeit durch die Gesamtzeit zum Abschließen der Aufgabe dividiert und dann mit 100 multipliziert wurde, um einen Prozentsatz zu erhalten. Wenn kein Gefrieren beobachtet wurde, war die prozentuale Zeit des Gefrierens, die berichtet wurde, 0,0 %.
30 Minuten
Prozent Zeit Einfrieren
Zeitfenster: 30 Minuten
Das Einfrieren von Gangepisoden während des Hineintretens wurde mit einem validierten computergestützten Algorithmus identifiziert. Die prozentuale Einfrierzeit wurde berechnet, indem die mit dem Einfrieren verbrachte Zeit durch die Gesamtzeit zum Abschließen der Aufgabe dividiert und dann mit 100 multipliziert wurde, um einen Prozentsatz zu erhalten. Wenn kein Gefrieren beobachtet wurde, war die prozentuale Zeit des Gefrierens, die berichtet wurde, 0,0 %. Die prozentuale Zeit, die mit dem Einfrieren verbracht wurde, wurde verglichen, während der Teilnehmer die Auf-Ort-Aufgabe bei kontinuierlicher Tiefenhirnstimulation (cDBS) und während der Teilnehmer die Auf-Ort-Aufgabe bei adaptiver Tiefenhirnstimulation (aDBS) durchführte.
30 Minuten

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

15. Mai 2017

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

31. Oktober 2018

Studienabschluss (Tatsächlich)

31. Oktober 2018

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

6. Juni 2017

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

6. Juni 2017

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

8. Juni 2017

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

21. November 2019

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

5. November 2019

Zuletzt verifiziert

1. November 2019

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Ja

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Klinische Studien zur Parkinson Krankheit

Klinische Studien zur Activa PC+S Neurostimulator

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