Ei-invasiivinen toistuva terapeuttinen stimulaatio afasiasta toipumiseen (NORTHSTAR)

Tavoite 1: Testaa hypoteesia, että minkä tahansa tyyppinen ei-invasiivinen aivostimulaatio yhdistettynä tavanomaiseen SLT:hen johtaa parempaan afasiasta palautumiseen 1 ja 30 päivän kuluttua hoidon päättymisestä kuin SLT valestimulaatiolla.

Tavoite 2: Testaa hypoteesi, jonka mukaan tDCS yhdessä SLT:n kanssa ei ole huonompi kuin rTMS yhdistettynä SLT:n kanssa, mutta molemmat ovat parempia kuin SLT ja valestimulaatio.

Tavoite 3: Testaa hypoteesi, jonka mukaan haittatapahtumien esiintymistiheydessä ei ole eroa hoitoryhmien välillä.

Tavoite 4: Testaa hypoteesia, että huomiolla, hoitoon kuluvalla aikalla, infarktin sijainnilla ja kaksikielisyydellä on erilainen vaikutus hoidon tehoon.

Tavoite 5: Testaa hypoteesia, että funktionaalisen ja rakenteellisen yhteyden laajuus stimulaatiokohdan oikean alemman frontaalisen gyrusen kolmiomaisen osan ja vasemman pallonpuoliskon ensisijaisen kielikeskusten välillä määrää hoidon tehokkuuden.

Kuvaus tutkimusjoukosta

Lisätiedot: Kelpoisuuskriteerit on valittu siten, että tuloksena oleva tutkimuspopulaatio kuvastaa tyypillistä afaasista aivohalvauspotilaiden kliinistä populaatiota. Aivohalvauksen sijainti ja afasiatyyppi eivät siis ole sisällyttämis- tai poissulkemiskriteereitä, mutta ne dokumentoidaan samanlaisen jakautumisen varmistamiseksi hoitoryhmien välillä ja mahdollistaakseen alaryhmäanalyysin.

Opintojen suunnittelu

Lisätiedot: Kaikki potilaat saavat 45 minuuttia mallilähtöistä yksilöllistä afasiaterapiaa, jota johtaa sertifioitu terapeutti ja joka keskittyy yksittäisiin erityisiin kieliongelmiin, jotka terapeuttinen tiimi on määrittänyt SLT:n parhaiden käytäntöjen ohjeiden mukaisesti.

Stimulaatiomenettely

Transkraniaalinen magneettinen stimulaatio (TMS): Käyttämällä 8:n muotoista sähkömagneettista kelaa nopeasti muuttuva (1 Hz) magneettikenttä kohdistetaan pääkalloon kohdestimulaatiokohdan yli (Broca Arean homologi ei-dominoivalla pallonpuoliskolla, ei-dominoiva BA45). 1 Hz:n taajuudella näiden virtojen on osoitettu häiritsevän normaalia hermosolujen toimintaa säätelemällä sitä alaspäin. 20 minuutin 1 Hz:n rTMS:n estävä vaikutus stimulaation intensiteetillä, joka saa aikaan lihassupistuksia (motoriset potentiaalit, MEP), kun sitä käytetään motorisen aivokuoren yli (lepomotorinen kynnys, RMT), kestää noin 45 minuuttia. SLT-istunnot annetaan välittömästi stimulaatiotoimenpiteen jälkeen. Valestimulaatiota varten kela sijoitetaan puolipallojen välisen halkeaman päälle kärjessä ja stimulaatio suoritetaan alhaisella intensiteetillä (10 % RMT). Tämä aiheuttaa samanlaisia ​​ihotuntemuksia kuin todellinen stimulaatio, mutta ei aiheuta virtoja kielen kannalta merkityksellisillä alueilla.

Transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS): tDCS:ssä 5 cm2:n sienielektrodi (katodi) sijoitetaan kohdealueen päälle (Broca Arean homologi ei-dominoivalla pallonpuoliskolla) ja otsaan vastakkaisen silmän päälle. Elektrodien väliin syötetään 2 mA:n tasavirta. Katodin alla olevalle aivoalueelle kohdistettu negatiivinen virta vähentää taustalla olevien hermosolujen lepokalvopotentiaalia, mikä vähentää niiden heräävyyttä. tDCS alkaa välittömästi ennen SLT-istuntoa ja kestää koko istunnon ajan. tDCS saa aikaan vain pistelyn tunteen iholla, kun se kytketään päälle ja pois päältä. Valestimulaatiota varten virta kytketään päälle 30 sekunniksi tyypillisen ihotuntemuksen aikaansaamiseksi ja sammutetaan sitten hoidon ajaksi. Sama tehdään istunnon lopussa.

Stimulaatiokohtien lokalisointi: Stimulaatiokohdat lokalisoidaan käyttämällä pintaetäisyysmittausten (SDM) menetelmää. Tutkimuskeskukset lähettävät potilaan T1-painotetun magneettikuvauksen tutkimusta koordinoivaan keskukseen. MRI:n pintarenderöinnit luodaan 3D-työkalulla. Näissä jälleenrakennuksissa yksilöidään nasion-inion-linjaan liittyvät vertailumitat ja lähetetään osallistuvaan keskukseen. Stimulaation valmisteleva henkilö voi tarkistaa etäisyydet todellisen potilaan päässä ja määrittää vastaavan stimulaatiokohdan. Menetelmän tarkkuus on n. 8 mm Brocan alueen paikallistamiseen verrattuna neuronavigaatioon. Suunniteltuamme tutkimuksen laajan ja kustannustehokkaan sovellettavuuden mielessä valitsimme tämän lähestymistavan, vaikka keskuksissa on edistynyt neuronavigaatio saatavilla.

Lepomotorisen kynnyksen (RMT) määrittäminen: RMT määritellään iteratiivisesti, kuten aiemmin on kuvattu oikeanpuoleisella M1:llä ennen jokaista hoitokertaa. M1-alueella säilytetään korkein MEP-amplitudi vasemmassa ensimmäisessä selkäluun välisessä lihaksessa (FDI) stimulaattorin teholla vähintään 80 % ja stimulaation intensiteettiä vähennetään ensin 5 %:n välein, kunnes amplitudilla on vähemmän kuin 5 peräkkäistä MEP:tä. 10 stimulaatiokokeessa saadaan suurempi 50 µV. Stimuloinnin intensiteetti asetetaan sitten 5 %:n välein, kunnes saadaan 5 peräkkäistä MEP:tä, joiden amplitudi on suurempi 50 µV 10 stimulaatiokokeessa. Tämän pisteen intensiteettiä käytetään RMT:nä.

MR-kuvaustoimenpiteet: MRI suoritetaan 3T SIEMENS MAGNETOM TrioTim syngo MR B17 -laitteella. Hankimme 1 mm:n resoluutiolla olevia volumetrisiä tietojoukkoja, jotka sisältävät yhden T1-painotetun kuvan stimulaatiokohdan määritystä varten (ADNI-MPRAGE, 10 minuuttia, 192 sagitaaliviipaletta, 1 mm:n paksuus, TR 2300 ms, TE 2,98 ms), nesteen vaimennettujen inversioiden palautussekvenssit (aksiaalinen FLAIR, 3,5 minuuttia, 60 viipaletta, paksuus 2 mm, kääntökulma 150 astetta, TR 900 ms, TE 70 ms) infarktin lokalisointiin ja infarktin tilavuuden kvantifiointiin, mitä seuraa kaksi 10 minuutin lepotilan fMRI-sekvenssiä (BOLD MOSAIC 64, 340 minuuttia) viipaleita, 4 mm paksu, 90 asteen kääntökulma, TR 1810 ms, TE 30 ms) ja 10 minuutin diffuusiosekvenssi (63 viipaletta, 2 mm paksuus, TR 8400 ms, TE 90 ms, 64 suuntaa)

Mittaukset ja tutkimuslaitteet

Tässä tutkimuksessa käytetään kolmea alkeiskielen toiminnan testiä ensisijaisena tulosmuuttujana (sanallinen sujuvuus, ymmärtäminen ja kuvien nimeäminen), joille on olemassa vertailukelpoiset ikävastaavat normit kaikille osallistujamaiden kielille (englanti, ranska ja saksa). Kielikohtaisia ​​testiparistoja sekä kaksikielistä afasiatestiä (BAT) käytetään toissijaisina tulosmittauksina ja afasiatyyppien luokittelussa.

Koska kaikilla kolmella kielellä ei ole validoitua yhtä testiä afaasisen vajaatoiminnan arvioimiseksi, afaasisen vajaatoiminnan mittareita pidetään vain toissijaisina tulosmittauksina. Jokainen osallistuja arvioidaan testiparistolla, jota useimmat puhe- ja kieliterapeutit käyttävät yleisesti vastaavilla kielillä: Aachen Afasia Test (AAT) saksaksi; Protocole Montréal-Toulouse 86 (MT) ranskaksi; ja Western Aphasia Battery (WAB) englanniksi. Testit toistetaan 1 ja 30 päivää viimeisen hoitokerran jälkeen. Lisäksi käytetään kaksikielistä afasiatestiä (BAT) sen herkkyyden validoimiseksi kielen suorituskyvyn havaituille muutoksille afasiasta palautumisen aikana tulevia tutkimuksia varten.

Lisäksi suoritetaan seuraavat testit:

Alkutestaus (perustaso) - ennen hoitoa: Väestötiedot (mukaan lukien koulutus) ja sairaushistoriakysely, neurologinen tutkimus, kognitiivinen testaus (MoCA), NIHSS, CETI, Barthel-indeksi, muokattu Rankin-asteikko Jokaisen hoitokerran jälkeen: haittatapahtumien arviointi (AE) ja vakavat haittatapahtumat (SAE) 1 ja 30 päivää viimeisen hoitokerran jälkeen: Neurologinen tutkimus, kognitiivinen testaus (MoCA), NIHSS, kommunikatiivisen tehokkuuden indeksi (CETI), Barthel-indeksi, modifioitu Rankin-asteikko.

Tietojen analysointisuunnitelma

Ensisijainen hypoteesi:

1 - I Kaikilla ei-invasiivisilla aivostimulaatioilla hoidetuilla potilailla on huomattavasti suurempi lisäys kuvien nimeämisessä, merkkitestissä tai semanttisessa verbaalisessa sujuvuuspisteissä kuin millään valehoidetuilla potilailla 1 ja 30 päivää viimeisen hoitokerran jälkeen.

1 - II tDCS ei ole huonompi kuin rTMS, mutta parempi kuin valestimulaatio hoitovaikutusten suhteen 1 ja 30 päivää viimeisen hoitokerran jälkeen

1. - III AE/SAE:n esiintymistiheydessä ei ole eroa hoitoryhmien välillä

   Toissijainen hypoteesi:

2. - I Molempien hoitoryhmien yleisten testipisteiden nousu on suurempi kuin valeryhmien kohdalla 1 ja 30 päivää viimeisen hoidon jälkeen.

2 - II Potilaat, joilla on vaurioita etummaisessa MCA-alueella (etu- ja tyviganglioissa), osoittavat suurempia hoitovaikutuksia verbaalisessa sujuvuudessa kuin potilaat, joilla on vaurioita MCA-alueen takaosassa 1 päivä viimeisen istunnon jälkeen.

2 - III Potilaat, joilla on vaurioita MCA-alueen takaosassa (temporo-parietaalinen), osoittavat suurempia hoitovaikutuksia Token-testissä kuin potilaat, joilla on leesiot MCA-etualueella 1 päivä viimeisen istunnon jälkeen.

2 - IV Huomio, hoitoon kuluva aika, infarktin sijainti ja kaksikielisyys vaikuttavat eri tavalla kuvan nimeämisen, merkkitestin ja semanttisen verbaalisen sujuvuuden paranemiseen kolmessa hoitoryhmässä.

2 - V Oikean alemman frontaalisen gyrusen kolmiomaisessa osassa mitattu BOLD-signaalin vaihtelujen aikasarja on 2-VI murto-anisotropia-arvot transcallosaalisissa säietuissa ensisijaisten kielialueiden välillä, ja ne korreloivat kliinisten tulosmittausten parantumiseen.

Näiden hypoteesien testaamiseksi seuraavat ensisijaiset tulosmuuttujat johdetaan ensisijaisista tulosmittauksista: ero semanttisen verbaalisen sujuvuustestin tulosten välillä lähtötilanteessa ja 1 ja 30 päivää hoitojakson päättymisen jälkeen (dSF1, dSF30), ero kuvan nimeämistestin pisteet lähtötilanteessa ja 1 ja 30 päivää hoitojakson päättymisen jälkeen (dPN1, dPN30), ero Token-testin tulosten välillä lähtötilanteessa ja 1 ja 30 päivää hoitojakson päättymisen jälkeen (dTT1, dTT30) ja kumulatiivinen luku AE ja SAE 10 päivän hoidon aikana (AE1) ja 30 päivän seurantajakson aikana (AE30).

Toissijaiset tulosmuuttujat ovat: Globaalin afasiatestin tulosten prosentuaalinen ero seurannassa (1 ja 30 päivää hoitojakson päättymisen jälkeen) suhteessa lähtötilanteeseen (dAT1, dAT30). Kerrostumismuuttujat ovat TRT: hoito (tasot: mikä tahansa stimulaatio, vale), STT: stimulaatiotyyppi (tasot: rTMS, tDCS, vale) ja LOC: infarktin sijainti (tasot: MCA-ant, MCA-post).

Suunnitellut tilastolliset testit primaarisille ja toissijaisille tulosmuuttujille ovat ANOVA-testejä ryhmien välisille vaikutuksille, joissa kunkin hypoteesin edellyttämät ositusmuuttujat ovat tekijöitä. Merkitystaso P<0,01, joka on korjattu useilla vertailuilla, hyväksytään.

Hämmentäviä muuttujia: sukupuolen, iän, älykkyyden, sosioekonomisen aseman ja afasiatyypin on osoitettu korreloivan alkuperäisen afaasian vaikeusasteen kanssa, mutta EI toipumisen kanssa. Hallitsemme siis näitä muuttujia satunnaisuudella. Monimuuttuja-analyysi: Käytämme monimuotoista regressiota testataksemme, korreloivatko hoidon alkamisaika aivohalvauksen jälkeen, huomiokyky, kaksikielisyys ja infarktin sijainti eri tavalla hoitoryhmien toipumisen kanssa.

Lepotilan fMRI-tiedot analysoidaan aiemmin julkaistun protokollan mukaisesti kieliverkkojen toiminnallisesta liitettävyydestä. BOLD-signaalin vaihteluiden aikasarjat oikean alemman etukehän sisällä (pars triangularis, siemenalue) korreloidaan signaalin vaihteluiden kanssa vasemman pallonpuoliskon ei-infarkoidussa harmaassa aineessa vokseli kerrallaan käyttämällä MATLAB-työkalupakkia toiminnallisen yhteyden toteuttamiseen. SPM:ssä. Odotamme oikean alemman frontaalisen gyrusen ja vasemman pallonpuoliskon kielikuoren välisen yhteyden olevan korkeampi niillä potilailla, jotka osoittavat parhaan vasteen hoitoon.

Diffuusiotensorikuvantamisen tiedot analysoidaan aiemmin laaditun protokollamme mukaisesti. Transkallosaaliset kuidut jäljitetään homotooppisten ensisijaisten kielten alueiden välillä molemmilla puolipalloilla ja fraktioanisotropia mitataan näissä jäljitetyissä kuitukimppuissa kuitukanavan eheyden korvikemarkkerina, kuten aiemmin on kuvattu. FA-arvot korreloidaan sitten kliinisten ensisijaisten tulosmittausten kanssa kussakin hoitoryhmässä sen hypoteesin testaamiseksi, että kuitukanavan eheys ennustaa terapeuttisen vasteen.