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Targeted Muscle Activation During Strength Training for Children With CP (TACT-CP)

28 agosto 2026 aggiornato da: Kaat Desloovere, Universitaire Ziekenhuizen KU Leuven

Targeted Muscle Activation During Strength Training for Children With Cerebral Palsy

Cerebral palsy (CP) is the most common cause of physical disability in children and is associated with muscle weakness, spasticity, and impaired motor control. These impairments often lead to compensatory movement strategies, in which other muscles are recruited or movements are adapted to offload weaker target muscles. Although lower limb strengthening is widely used to improve motor function in children with CP, outcomes remain inconsistent. One potentially important but rarely examined factor is whether the intended muscles are actually activated during training. This study aims to develop and apply an activation-driven assessment protocol that combines individualized exercise selection, real-time electromyography (EMG) biofeedback, and compensation monitoring to identify conditions that promote target-muscle activation while limiting compensatory mechanisms. The focus is on three key muscle groups: hip extensors (HE), knee extensors (KE), and plantar flexors (PF). In this prospective[JV2.1], within-subject repeated-measures study, 30 ambulant children aged 5-12 years with spastic CP and Gross Motor Function Classification System levels I-III will complete three assessment visits in which exercise conditions and feedback strategies are compared using surface EMG and three-dimensional movement analysis.

Panoramica dello studio

Stato

Stato

Indica lo stato di reclutamento attuale o lo stato di accesso ampliato.
Non ancora reclutamento

Condizioni

Condizioni

La malattia, il disturbo, la sindrome, la malattia o la lesione oggetto di studio. Su ClinicalTrials.gov, le condizioni possono includere anche altri problemi relativi alla salute, come la durata della vita, la qualità della vita e i rischi per la salute.

Descrizione dettagliata

CP causes primary neurological impairments such as spasticity, muscle weakness, and reduced selective motor control. Over time, these impairments contribute to secondary musculoskeletal changes, including muscle contractures and skeletal deformities, which further limit mobility and affect gait. Muscle weakness in CP is multifactorial and results not only from reduced force-generating capacity but also from impaired muscle activation, altered muscle morphology, and biomechanical disadvantages. Consequently, children may compensate through alternative muscle recruitment and altered movement strategies that offload weaker muscles.

Lower limb strength training is a common intervention and has shown benefits for muscle strength, gait, and gross motor function. However, findings across studies are highly variable. One potentially important but rarely examined factor is whether strengthening exercises activate the intended target muscles. Due to impaired selective motor control, children with CP may unintentionally train compensatory muscles rather than the weaker muscles that require strengthening.

To address this limitation, the present study proposes an activation-driven approach to lower limb strengthening. The protocol combines individualized exercise selection, EMG-biofeedback, and explicit management of compensatory mechanisms to promote more selective muscle activation. The ultimate goal is to improve training specificity and support the development of more effective strengthening interventions for children with spastic CP. The study specifically focuses on the gluteus maximus, vastus lateralis, and soleus, as these muscles play a crucial role in gait, are commonly weakened in CP, and may be offloaded through compensatory muscle recruitment.

In this prospective, [JV3.1]within-subject repeated-measures study, 30 ambulant children aged 5-12 years with spastic CP and Gross Motor Function Classification System levels I-III will complete three assessment visits. Visit 1 will evaluate 3-5 bodyweight exercise conditions per muscle group and select up to three individualized conditions based on target-muscle activation and compensatory mechanisms. Visit 2 will compare standardized instruction, patient-tailored verbal feedback, and visual single-target EMG feedback. Visit 3 will compare single-target EMG feedback with dual-target EMG feedback and combined EMG and biomechanical feedback. Surface EMG, three-dimensional motion capture, and force platforms will be used to assess the immediate effects of these conditions on target-muscle activation, compensatory muscle activity, and compensatory movement patterns.

Tipo di studio

Tipo di studio

Descrive la natura di uno studio clinico. I tipi di studio includono studi interventistici (chiamati anche studi clinici), studi osservazionali (compresi i registri dei pazienti) e accesso allargato.
Osservativo

Iscrizione (Stimato)

Iscrizione

Il numero di partecipanti a uno studio clinico. L'iscrizione "anticipata" è il numero target di partecipanti di cui i ricercatori hanno bisogno per lo studio.
30

Contatti e Sedi

Questa sezione fornisce i recapiti di coloro che conducono lo studio e informazioni su dove viene condotto lo studio.

Contatto studio

Contatto studio

Il nome e le informazioni di contatto della persona che può rispondere alle domande di iscrizione per uno studio clinico. Ogni sede in cui viene condotto lo studio può anche avere un contatto specifico, che potrebbe essere maggiormente in grado di rispondere a tali domande.

Backup dei contatti dello studio

Luoghi di studio

  • Belgio
    • Vlaams-Brabant
      • Leuven, Vlaams-Brabant, Belgio, 3000

Criteri di partecipazione

I ricercatori cercano persone che corrispondano a una certa descrizione, chiamata criteri di ammissibilità. Alcuni esempi di questi criteri sono le condizioni generali di salute di una persona o trattamenti precedenti.

Criteri di ammissibilità

Criteri di ammissibilità

I requisiti chiave che devono soddisfare le persone che vogliono partecipare a uno studio clinico o le caratteristiche che devono avere. I criteri di ammissibilità sono costituiti sia da criteri di inclusione (necessari a una persona per partecipare allo studio) sia da criteri di esclusione (che impediscono a una persona di partecipare). I tipi di criteri di ammissibilità includono se uno studio accetta volontari sani, ha requisiti di età o gruppo di età o è limitato dal sesso.

Età idonea allo studio

  • Bambino

Accetta volontari sani

No

Metodo di campionamento

Campione non probabilistico

Popolazione di studio

Children with spastic cerebral palsy, who have routine follow-up care at the CP reference center of the university hospitals Leuven

Descrizione

Inclusion Criteria:

  • Confirmed diagnosis of spastic cerebral palsy
  • Aged 5 - 12 years at the time of inclusion
  • GMFCS level I - III
  • At least 3 months post-injection with Botulinum neurotoxin in muscles relevant to the target or compensatory activation patterns (rationale: there is no expected residual neuromuscular effect of Botulinum neurotoxin injections on muscle activation patterns ≥3 months post Botulinum neurotoxin injection)
  • ≥12 months post lower-limb orthopaedic surgery

Exclusion Criteria:

  • Dyskinetic or ataxic cerebral palsy
  • Severe spasticity (Modified Ashworth ≥3)
  • Severe bony deformities or comorbidities precluding valid assessments
  • Insufficient ability to understand instructions or cooperate with the assessment procedures.

Piano di studio

Questa sezione fornisce i dettagli del piano di studio, compreso il modo in cui lo studio è progettato e ciò che lo studio sta misurando.

Come è strutturato lo studio?

Dettagli di progettazione

Coorti e interventi

Gruppo / Coorte

Gruppo / Coorte

Un gruppo o sottogruppo di partecipanti a uno studio osservazionale che viene valutato per gli esiti biomedici o sanitari.
Children with cerebral palsy
Children with spastic cerebral palsy, aged 5-12 years, GMFCS levels I-III

Cosa sta misurando lo studio?

Misure di risultato primarie

Misure di risultato primarie

Nel protocollo di uno studio clinico, la misura dell'esito pianificato più importante per valutare l'effetto di un intervento/trattamento. La maggior parte degli studi clinici ha una misura di esito primaria, ma alcuni ne hanno più di una.
Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Peak EMG amplitude of the target muscles
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Peak normalized EMG amplitude during the exercise, used as a measure of maximal targeted activation of the hip extensors (HE), knee extensors (KE), and plantar flexors (PF).
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Integrated EMG of the target muscles
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Integrated normalized EMG over the duration of the complete task or phase of interest, used as a measure of total targeted muscle activation.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Co-activation index
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.

Quantification of simultaneous activation of the target muscle and relevant antagonist or compensatory muscle, used to assess co-activation during strengthening exercises.

It is calculated as: Co-activation index (%) = 2 × (Common Area of A and B / (Area of A + Area of B)) × 100 where A and B represent the two muscles being compared. Values range from 0% to 100%, with higher values indicating greater simultaneous muscle activation (co-activation).
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Selectivity ratio
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Integrated EMG of the point-by-point ratio between the time-normalized activation waveform of the target muscle and the corresponding activation waveform of a relevant synergistic or compensatory muscle, used as a measure of target muscle selectivity during the exercise.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Joint angle compensation parameter
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
A predefined joint angle (expressed in °) selected according to the exercise task, used to quantify compensatory movement strategies.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Joint moment compensation parameter
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
A predefined joint moment (expressed in Nm/kg) selected according to the exercise task, used to quantify compensatory movement strategies.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Joint power compensation parameter
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
A predefined joint power (expressed in W/kg) selected according to the exercise task, used to quantify compensatory movement strategies.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.

Misure di risultato secondarie

Misure di risultato secondarie

Nel protocollo di uno studio clinico, una misura dell'esito pianificato che non è importante quanto la misura dell'esito primario per valutare l'effetto di un intervento ma è comunque di interesse. La maggior parte degli studi clinici ha più di una misura di esito secondaria.
Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Continuous EMG waveforms
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Time-normalized EMG waveforms of target, antagonist, and compensatory muscles across the full exercise cycle and relevant task phases.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Continuous joint angle waveforms
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Time-normalized joint angle waveforms across the full exercise cycle and task-specific phases. Values are expressed in degrees (°) and reported over 0-100% of the exercise cycle.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Continuous joint moment waveforms
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Time-normalized joint moment waveforms across the full exercise cycle and task-specific phases. Values are expressed in Nm/kg and reported over 0-100% of the exercise cycle.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Continuous joint power waveforms
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Time-normalized joint power waveforms across the full exercise cycle and task-specific phases. Values are expressed in W/kg and reported over 0-100% of the exercise cycle.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Mean EMG amplitude
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Mean normalized EMG amplitude of the target muscle during the exercise, expressed as a percentage (%) relative to the reference signal used for EMG normalization.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Muscle activation timing
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Activation onset and offset timing of the target muscle, determined from the normalized EMG signal and expressed in milliseconds (ms).
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Additional co-activation measures
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.

Co-activation indices (expressed in %) for other relevant muscle pairs, including agonist-antagonist and proximal-distal muscle combinations. Co-activation is calculated as:

Co-activation Index (%) = 2 × (Common Area of A and B / (Area of A + Area of B)) × 100 where A and B represent the two muscles being compared. Values range from 0% to 100%, with higher values indicating greater simultaneous muscle activation.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Additional selectivity measures
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Selectivity ratios involving other target, synergistic, antagonist, or compensatory muscles to further describe the specificity of muscle recruitment. The selectivity ratio is calculated as the integrated EMG of the point-by-point ratio between the time-normalized activation waveform of the target muscle and the corresponding activation waveform of the comparison muscle. Values are expressed as a %, with higher values indicating greater selective activation of the target muscle relative to the comparison muscle.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Additional kinematic parameters
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Exercise-specific kinematic variables, including joint range of motion, peak joint angles, trunk inclination, pelvic movement, knee position, ankle strategy. Values are expressed in degrees (°).
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Peak joint moments
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Exercise-specific peak joint moments. Values are expressed in Nm/kg.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Peak joint powers
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Exercise-specific peak joint powers. Values are expressed in W/kg.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Movement variability
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Variability of biomechanical parameters across repeated exercise trials, calculated as the standard deviation of the parameter of interest.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Number of repetitions completed
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Number of exercise repetitions successfully completed during the exercise task.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Exercise duration parameters
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Task execution measures including movement duration and task phase duration during strengthening exercises. Values are expressed in seconds.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Task execution success
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Success of task execution during strengthening exercises, expressed as the proportion of successfully completed repetitions to the total number of attempted repetitions.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Ability to perform the exercise under feedback conditions
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Ability to perform the exercise across the different feedback conditions, expressed as the proportion of feedback conditions in which the participant is able to complete the exercise.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Maximal isometric strength
Lasso di tempo: Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Maximal voluntary isometric strength of the hip extensors (HE), knee extensors (KE), and plantar flexors (PF), measured with a hand-held dynamometer during the maximal voluntary isometric contraction (MVIC) procedures to characterize participant-specific strength capacity.
Assessed across three study visits over approximately 4 weeks.
Age
Lasso di tempo: Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
Age of the participant at study inclusion (expressed in years).
Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
Sex
Lasso di tempo: Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
Sex of the participant (male, female, other).
Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
Gross Motor Function Classification System (GMFCS) level
Lasso di tempo: Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
GMFCS Levels I-III (higher levels indicate greater functional limitation).
Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
General treatment history
Lasso di tempo: Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
General treatment history relevant to the management of cerebral palsy.
Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
Previous strength training experience
Lasso di tempo: Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
Previous participation in strength training activities.
Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
Botulinum neurotoxin history
Lasso di tempo: Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
Previous treatment with botulinum neurotoxin.
Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
Orthopaedic surgery history
Lasso di tempo: Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
Previous lower-limb orthopaedic surgery.
Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
Use of orthoses or assistive devices
Lasso di tempo: Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.
Current use of orthoses or assistive devices.
Collected during screening and/or Visit 1, before the experimental exercise assessments.

Collaboratori e investigatori

Qui è dove troverai le persone e le organizzazioni coinvolte in questo studio.

Sponsor

Sponsor

L'organizzazione o la persona che avvia lo studio e che ha autorità e controllo sullo studio.
Universitaire Ziekenhuizen KU Leuven

Investigatori

Investigatori

Un ricercatore coinvolto in uno studio clinico. I termini correlati includono il ricercatore principale del sito, il ricercatore secondario del sito, il presidente dello studio, il direttore dello studio e il ricercatore principale dello studio.
  • Investigatore principale: Kaat Desloovere, Prof. dr., Department of Rehabilitation Sciences, KU Leuven, Belgium

Studiare le date dei record

Queste date tengono traccia dell'avanzamento della registrazione dello studio e dell'invio dei risultati di sintesi a ClinicalTrials.gov. I record degli studi e i risultati riportati vengono esaminati dalla National Library of Medicine (NLM) per assicurarsi che soddisfino specifici standard di controllo della qualità prima di essere pubblicati sul sito Web pubblico.

Studia le date principali

Inizio studio (Stimato)

Inizio studio

La data effettiva in cui il primo partecipante è stato arruolato in uno studio clinico. La data di inizio dello studio "prevista" è la data che i ricercatori pensano sarà la data di inizio dello studio.
1 settembre 2026

Completamento primario (Stimato)

Completamento primario

La data in cui l'ultimo partecipante a uno studio clinico è stato esaminato o ha ricevuto un intervento per raccogliere i dati finali per la misura dell'esito primario. Il fatto che lo studio clinico sia terminato secondo il protocollo o sia stato interrotto non influisce su questa data. Per gli studi clinici con più di una misura di esito primario con diverse date di completamento, questo termine si riferisce alla data in cui la raccolta dei dati è completata per tutte le misure di esito primario. La data di completamento principale "prevista" è la data che i ricercatori ritengono sarà la data di completamento principale per lo studio.
28 febbraio 2029

Completamento dello studio (Stimato)

Completamento dello studio

La data in cui l'ultimo partecipante a uno studio clinico è stato esaminato o ha ricevuto un intervento/trattamento per raccogliere i dati finali per le misure di esito primarie, le misure di esito secondarie e gli eventi avversi (ovvero l'ultima visita dell'ultimo partecipante). La data di completamento dello studio "prevista" è la data che i ricercatori ritengono sarà la data di completamento dello studio.
28 febbraio 2029

Date di iscrizione allo studio

Primo inviato

Primo inviato

La data in cui lo sponsor o il ricercatore dello studio ha inviato per la prima volta un record di studio a ClinicalTrials.gov. In genere c'è un ritardo di alcuni giorni tra la prima data di invio e la disponibilità del record su ClinicalTrials.gov (la prima data di invio).
24 agosto 2026

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

La data in cui lo sponsor dello studio o il ricercatore invia per la prima volta un record di studio che è coerente con i criteri di revisione del controllo di qualità (QC) della National Library of Medicine (NLM). Lo sponsor o lo sperimentatore potrebbe dover rivedere e inviare un record di studio una o più volte prima che i criteri di revisione QC di NLM siano soddisfatti. È responsabilità dello sponsor o dello sperimentatore garantire che il record dello studio sia coerente con i criteri di revisione QC NLM.
28 agosto 2026

Primo Inserito (Effettivo)

Primo Inserito

La data in cui il record dello studio è stato disponibile per la prima volta su ClinicalTrials.gov dopo la conclusione della revisione del controllo di qualità (QC) della National Library of Medicine (NLM). In genere c'è un ritardo di alcuni giorni tra la data in cui lo sponsor dello studio o lo sperimentatore ha presentato il record dello studio e la prima data pubblicata.
2 settembre 2026

Aggiornamenti dei record di studio

Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)

Ultimo aggiornamento pubblicato

La data più recente in cui le modifiche al record di uno studio sono state rese disponibili su ClinicalTrials.gov. Potrebbe esserci un ritardo tra il momento in cui le modifiche sono state inviate a ClinicalTrials.gov dallo sponsor o dallo sperimentatore dello studio (data di invio dell'ultimo aggiornamento) e la data di pubblicazione dell'ultimo aggiornamento.
2 settembre 2026

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

La data più recente in cui lo sponsor dello studio o il ricercatore ha presentato modifiche a un record di studio che sono coerenti con i criteri di revisione del controllo di qualità (QC) della National Library of Medicine (NLM). È responsabilità dello sponsor o dello sperimentatore garantire che il record dello studio sia coerente con i criteri di revisione QC NLM.
28 agosto 2026

Ultimo verificato

Ultimo verificato

La data più recente in cui lo sponsor dello studio o il ricercatore ha confermato che le informazioni su uno studio clinico su ClinicalTrials.gov sono accurate e aggiornate. Se uno studio con stato di reclutamento di reclutamento; non ancora reclutamento; o attivo, non reclutamento non è stato confermato negli ultimi 2 anni, lo stato di reclutamento dello studio viene mostrato come sconosciuto.
1 agosto 2026

Maggiori informazioni

Termini relativi a questo studio

Parole chiave

Termini MeSH pertinenti aggiuntivi

Altri numeri di identificazione dello studio

Altri numeri di identificazione dello studio

Identificatori o numeri ID diversi dal numero NCT assegnati a uno studio clinico dallo sponsor, dai finanziatori o da altri dello studio. Questi numeri possono includere identificatori univoci di altri registri di sperimentazione e numeri di sovvenzioni del National Institutes of Health.
  • S72414

Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio

Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

Queste informazioni sono state recuperate direttamente dal sito web clinicaltrials.gov senza alcuna modifica. In caso di richieste di modifica, rimozione o aggiornamento dei dettagli dello studio, contattare register@clinicaltrials.gov. Non appena verrà implementata una modifica su clinicaltrials.gov, questa verrà aggiornata automaticamente anche sul nostro sito web .

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