Visuaalinen etäkuntoutus lapsilla, nuorilla ja nuorilla aikuisilla, joilla on aivokasvaimen jälkeinen hemianopsia (HHREHAB)

Keskushermoston kasvaimet ovat toiseksi yleisin pahanlaatuinen kasvain lapsuudessa. Aivokasvain ja sen hoito voivat vaikuttaa näköjärjestelmään eri tasoilla, näköhermoista (kompression tai infiltraation kautta) aivokuoren rakenteisiin, kuten colliculus-ylempiin (SC) ja lateraalisiin geniculate nucleuihin (LGN) optisiin alueisiin, optinen säteily ja visuaaliset aivokuoret. Lapset, joilla on aivokasvaimet, voivat aiheuttaa näköhäiriöitä, kuten heikentynyttä näöntarkkuutta ja kontrastiherkkyyttä, värinäön menetystä ja näkökentän menetystä, kuten hemianopsiaa. Hemianopsiasta kärsivillä henkilöillä on vaikeuksia havaita ärsykkeitä viallisessa näkökentässä, ja heillä on viallinen skannaus ja tutkiminen. Lisäksi ne osoittavat kuulotilan kiertoa ja kompressointia, mikä johtaa epätarkkaan äänen lokalisoitumiseen molemmissa puolitiloissa. Hemianopsiapotilaat kehittävät luonnollisesti oculo-3D-MOTor-strategioita näkökentän menetyksen kompensoimiseksi, mutta näön kuntoutusmenettelyä on silti kehitettävä visuaalisen havainnon optimoimiseksi/parantamiseksi sokealla kentällä. Useat tutkimukset osoittivat, että hemianopsiasta kärsivät henkilöt pystyivät parantamaan visuaalista havaintoa vaurioituneessa hemikentässä stimulaatiotoimenpiteen jälkeen, jossa kuulo- ja visuaaliset ärsykkeet korreloivat ajallisesti ja spatiaalisesti. Tällaiset toistuvat audiovisuaaliset stimulaatioohjelmat indusoivat visuaalisen yhteyden toiminnallisen ja anatomisen uudelleenjärjestelyn subkortikaalisissa ja aivokuoren rakenteissa ajan myötä havaintooppimisen ja synaptisen plastisuuden välittämänä.

Tutkijat ovat kehittäneet audiovisuaalisen stimulaatiomenetelmän, joka käyttää immersiivistä virtuaalitodellisuutta (IVR) päähän asennettavassa näytössä (HMD) jakelualustana. IVR on nouseva ja erittäin lupaava lähestymistapa näkö- ja kuulokuntoutukseen. Tällä hetkellä on vain vähän käytännön tuloksia siitä, soveltuuko tämä tekniikka heikkonäköisten potilaiden kotikäyttöön ja voidaanko sitä ottaa käyttöön suuressa mittakaavassa. Muutamat tapausraportit/sarjatutkimukset viittaavat IVR:n mahdolliseen tehokkuuteen teini-ikäisten ja nuorten aikuisten visuaaliseen havaintoon, mutta lisätietoa tämän tekniikan käyttömahdollisuuksista ja tehokkuudesta tarvitaan.

Tehtävän suorituskyvyn ja neurofysiologisten signaalien reaaliaikainen mittaaminen virtuaalitodellisuudessa voi tuoda monia etuja kokemukseen liittyvien tekijöiden seurannasta bio-/neuromarkkerien kehittämiseen. Multiple Object Tracking in 3D (3D-MOT) -järjestelmässä visuaaliseen seurantaan ja havaitsemiseen vaikuttaa suoraan pallojen nopeus, ja se on räätälöity osallistujien suorituskyvyn mukaan mukautetun suunnittelun avulla, jotta se saavuttaa tehokkaasti havaintokynnyksen, mikä haastaa jatkuvasti potilaan havainnointikykyä. . Osallistujien edistymistä voidaan arvioida reaaliaikaisilla mittareilla, kuten pallojen nopeudella, positiivisten osumien prosentilla ja reaktioajalla. Nämä tulokset kasvavat luonnollisesti istuntojen aikana oppimisvaikutuksena (yleensä noin 5-6 istuntoa asetuksissamme), mutta sitten nopeasti vakiintumaan. Suorituskyvyn lisäkehitys liittyy näön paranemiseen, koska pilottitutkimuksissamme havaitaan vahva korrelaatio 3D-MOT:n suorituskyvyn ja toiminnallisten näön tulosten välillä.

Silmänseuranta mittaa silmän asentoa ja liikettä käyttämällä pupillien asentoa päättämään kiinnittymisestä, katseen kestoista, sakkadisista nopeuksista ja sakkadisista amplitudeista, jotka paljastavat strategioita, jotka johtavat onnistuneeseen havaitsemiseen ja seurantaan. Silmänseurantaa on käytetty laajasti 3D-MOT-tehtävän aikana kuvaamaan huomion allokoinnin strategioita visuaalisen seurannan aikana. Kohteen/pään/silmän seurantamittauksia (paikat tallennetaan 14 ms:n välein - 90 Hz) käytetään tutkimaan osallistujien kehittämiä visuaalisia strategioita (pään liike, sakkadit, kiinnitys, tasainen takaa-ajo) seuratakseen kohteita 3D-MOTissa.

Näkökentän elpymisen ja palautumisen hemianopsiasta on oletettu tapahtuvan sekä perilesionaalisen kudoksen parantuneen toiminnan seurauksena että uusien aivokuoren rakenteiden kerääntymisen vuoksi pysyvästi vaurioituneiden keskusten toiminnan ottamiseksi. Pitkittäisiä tutkimuksia, joissa kuvattaisiin yksityiskohtaisesti näköjärjestelmän toiminnallisia ja rakenteellisia muutoksia ennen hoitoa ja sen jälkeen, ei kuitenkaan ole. Hemianopsiaa sairastavien henkilöiden EEG-tallenteet paljastivat jonkin verran jäännösaktiivisuutta V1:ssä. Tässä aivotoimintaa V1:ssä mitataan ennen hoitoa ja sen jälkeen sekä vertailua kontrolliryhmän ja hoidetun ryhmän välillä käyttämällä visuaalisesti herätettyä potentiaalia (VEP). Verkkokalvon anatomian muutoksia tutkitaan kontrolli- ja hoidettujen ryhmien välillä mittaamalla gangliosolukompleksin (GCC) eheys ja verkkokalvon hermosäikekerroksen (RNFL) paksuus, mikä viittaa verkkokalvon gangliosolujen surkastumiseen käyttämällä spektrialueen optista koherenssitomografiaa (SD-OCT), ei-invasiivinen kuvantamistekniikka. Aivoskannaukset (diffuusio-MRI, Retinotopy) suoritetaan käyttämällä 3T MRI:tä Toronton toimipisteessä (Advanced MRI, Toronto Western Hospital, University Health Network) visuaalisen näköjärjestelmän eheyden (optinen säteily) ja toiminnan (primaarinen näkökuori) visualisoimiseksi. kontrolliryhmän ja hoidetun ryhmän välillä.

Hypoteesi: Kotikäyttöinen audiovisuaalinen 3D-MOT IVR-stimulaatioohjelma parantaa visuaalista havaintoa (ensisijainen tulos Estermanin kiikarikenttätesti, havaittu +3 pistettä) hemianopsiaa sairastavien henkilöiden sokeassa kentässä ja lisää kontrastiherkkyyttä, kiinnityksen vakautta, lukunopeutta ja kuvan laatua. elämä (toissijaiset tulokset).

ORBIT-mallia noudattaen vaihe IIa/b, yksisokko (arvioijalle), prospektiivinen, satunnaistettu, kontrolloitu, monikeskustutkimus, jossa on mukana 5 akateemista keskusta Kanadassa (St Justine - Montreal, CHUL - Quebec, Alberta Children's). Hospital - Calgary, BC Children's Hospital - Vancouver ja Hospital for Sick Children - Toronto) esitetään. Osallistujat satunnaistetaan kahteen ryhmään: Ryhmä 1 ei saa hoitoa ensimmäisten 8 viikon aikana ja aloittaa sitten 3D-MOT IVR -ohjelman. Ryhmä 2 aloittaa 3D-MOT IVR:llä ja siirtyy sitten 8 viikon tarkkailujaksoon. Tätä ristikkäismallia käyttämällä tulosmittaukset viikolla 8 (W8 - Period 1) arvioivat 3D-MOT-stimulaation tehokkuutta hoitamattomien (G 1) ja hoidettujen (G 2) kontrolliryhmien välillä (riippumattomat mittaukset). Ensisijaisten tulosten arviointi viikolla 16 (W16 – jakso 2) mittaa 3D-MOT IVR:n tehokkuutta ryhmässä 1 (sisäinen valvonta, toistetut toimenpiteet) ja hoidon kestävyyttä ryhmässä 2 (toistetut toimenpiteet). Visuaaliset arvioinnit suoritetaan lähtötasolla, 8 ja 16 viikolla ja seuranta 20 ja 40 viikolla (v21, v42).

Väestö:

10–40-vuotiaat mies- ja naishenkilöt, joilla on diagnosoitu aivokasvaimen jälkeinen hemianopsia ilman aiempaa näkökuntoutustoimenpiteitä.

Interventio:

3D-MOT mukaansatempaavassa virtuaalitodellisuudessa:

• 1 istunto joka 2. päivä (± 1 päivä) 8 viikon ajan (yhteensä 28 istuntoa)
• 1 istunto = 3 lohkoa 15 audiovisuaalista stimulaatiotehtävää (2 minuutin tauko kunkin lohkon välillä).
• 1 tehtävä = 20 sekunnin audiovisuaalinen IVR-stimulaatio (3D-MOT + korreloitu ääni). Lepoaika on 30 sekuntia. 2 minuuttiin. lohkojen välillä. 1 istunto kestää 19 min. Koehenkilön osallistumisaika on 8 kuukautta, sisältäen seurannan. Hoitojakso: 8 viikkoa Seurantajakso: 6 kuukautta Tutkimuskäyntien arvioitu tiheys ja kesto (arvioitu aika) tutkimukseen osallistujille Seulonta-/inkluusiokäynti: 2-3 tuntia (käynti 1) Jakson muutoskäynti: 1,5 tuntia (käynti 2) ) Loppukäynti: 2 tuntia (käynti 3) Seurantakäynti 1 kuukausi: 1,5 tuntia (käynti 4) Seurantakäynti 6 kuukautta: 1,5 tuntia (käynti 5)

Ensisijainen tulos, Esterman-binokulaarinen kenttätesti suoritetaan osallistuvien keskusten silmäklinikalla lähtötilanteessa viikolla 8, viikolla 16 ja seuranta viikolla 21 ja viikolla 42.

Tutkimukseen osallistuneille ei aiheudu riskejä. IVR:n käyttö voi aiheuttaa kohtalaista huimausta, pahoinvointia tai desorientaatiota jatkuvassa stimulaatiossa yli 10 minuuttia. Jos IVR-stimulaation aikana ilmenee pahoinvointia, huimausta tai häiriötä, VR-stimulaation lopettaminen palauttaa välittömästi normaalin tilan.

Osallistujien IVR-herkkyys arvioidaan käyttämällä Virtual reality Induced Symptoms and Effects (VRISE) -kyselylomakkeen pistemäärää osallistumishetkellä (poissulkemiskriteerit: kolme (3) peräkkäistä VRISE-pistemäärää <25). Kotona jatkuva VR-stimulaatio on 5 minuuttia jatkuvaa stimulaatiota, alle kriittisen 10 minuutin kynnyksen aiheuttaen vaikutuksia ja oireita.

Biasin minimointi:

• Valintaharha korjataan jakamalla osallistujat satunnaisesti hoito- tai vertailuryhmään käyttämällä permutoidun lohkon satunnaistamisen lähestymistapaa (lohkokoko = 2).
• Poistumisharha otetaan huomioon ottamalla mukaan kaikki osallistujat, jotka satunnaistettiin tutkimukseen (hoitoaikeiden analyysi).
• Suorituskyky- ja havaitsemisharhat ovat osittain hallinnassa, sillä ensisijaiset tulosarvioijat ovat sokeita määritetylle ryhmälle (yksittäinen sokkoutus).
• Raportointiharha minimoidaan raportoimalla kaikki tilastollisesti ja kliinisesti merkittävät ja ei-merkittävät tulokset julkaisuissa.

Menettelyt koehenkilöiden noudattamisen valvomiseksi. Vaatimustenmukaisuutta seurataan reaaliajassa jokaisen tehtävälohkon jälkeen. Tiedot lähetetään omistetulle ja suojatulle laboratoriotietokoneelle Wi-Fi:n kautta .csv-muodossa tiedosto, joka sisältää suoritetun 3D-MOT IVR-stimulaation päivämäärän, kellonajan, keston ja suorituskyvyn. Jos tiedostoja ei ole saapunut 72 tuntiin, tutkimusryhmä ottaa osallistujiin yhteyttä puhelimitse ja/tai sähköpostitse tiedustellakseen vastaanotettujen tietojen puuttumista. Asianmukaisiin toimiin ryhdytään. Kokemus on osoittanut, että suurin syy tiedon puuttumiseen 72 tuntia on Wi-Fi-yhteyden katkeaminen. Heti kun Wi-Fi-yhteys palautetaan, kaikki lähettämättömät tiedot lähetetään automaattisesti aikaleimalla.

Turvallisuusparametrit:

AE:t ovat turvallisuuden päätepisteitä. Tunnettuja IVR-stimulaation aiheuttamia haittavaikutuksia ovat pahoinvointi, huimaus ja desorientaatio. Näiden haittavaikutusten vakavuus pisteytetään validoidulla VRISE-kyselylomakkeella40. Kolme (3) peräkkäistä VRISE-tulosta <25 katsotaan AE:ksi.

VRISE-kysely nauhoitetaan sähköisesti (.csv-tiedosto) jokaisen kotona suoritettavan istunnon jälkeen (2 päivän välein) ja lähetetään Wi-Fi:n kautta omalle ja suojattuun laboratoriotietokoneeseen reaaliajassa.

AE-raportointi alkaa tietoisen suostumuksen allekirjoitushetkellä (seulonta) ja jatkuu tutkimuksesta päättämiseen asti. AE:t saavat aikaan:

• osallistujien, kumppanin/hoitajan ja/tai terveydenhuollon henkilökunnan spontaani raportti,
• kolmella peräkkäisellä VRISE-pisteellä < 25,
• tarkkailulla (tutkijoiden ja/tai terveydenhuoltohenkilöstön toimesta). IVR-stimulaatiosta johtuvat haittavaikutukset häviävät heti, kun stimulaatio loppuu. Tutkijat seuraavat osallistujaa 24 tuntia puhelimitse tai sähköpostitse arvioidakseen AE:n vakavuutta VRISE-kyselylomakkeella.

Tilastolliset menetelmät:

Analyysi suoritetaan Intention-To-Treat (ITT) -lähestymistavan mukaisesti. Tulokset raportoidaan käyttämällä ensisijaisen tuloksen, keskimääräisten VRISE-pisteiden ja toissijaisten tulosten kuvaavia tilastoja (mukaan lukien esiintymistiheysjakaumat, keskeisen taipumuksen mitta ja hajontamitta). Tiedot analysoidaan tilastoohjelmistolla JASP. Tilastollinen vertailu kahden ryhmän ja ositteiden välillä ensisijaisen tuloksen osalta tehdään käyttäen Bayesin ja toistuvaa kaksisuuntaista ANOVAa toistuvin mittauksin.