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Terapia BCI-FES per la riabilitazione dell'ictus

16 novembre 2023 aggiornato da: An Do, University of California, Irvine

Brain Computer Interface - Terapia di stimolazione elettrica funzionale (BCI-FES) per la riabilitazione dell'ictus

Ci sono oltre 7 milioni di sopravvissuti all'ictus solo negli Stati Uniti, con circa 795.000 nuovi casi all'anno. Nonostante la migliore fisioterapia disponibile, il 30-60% dei sopravvissuti all'ictus rimane affetto da difficoltà a camminare, con la debolezza del piede che spesso ne è la causa principale. Dato che i disturbi dell'andatura post-ictus rimangono scarsamente affrontati, sono necessari nuovi metodi in grado di fornire miglioramenti duraturi. La tecnologia dell'interfaccia cervello-computer (BCI) potrebbe essere uno di questi nuovi approcci. La tecnologia BCI consente il "controllo cerebrale diretto" di dispositivi esterni come dispositivi di assistenza e protesi traducendo le onde cerebrali in segnali di controllo. Quando i sistemi BCI sono integrati con i sistemi di stimolazione elettrica funzionale (FES), possono essere utilizzati per fornire una nuova terapia fisica per migliorare il movimento dopo l'ictus. Si ipotizza che i sistemi BCI-FES stimolino il recupero dopo l'ictus oltre quello della terapia fisica convenzionale.

Panoramica dello studio

Descrizione dettagliata

La ricerca preliminare indica che l'applicazione di questa tecnica alla debolezza del piede dopo l'ictus è sicura e può migliorare la funzione di deambulazione. Quindi, questo merita ulteriori indagini per: 1. determinare se la terapia BCI-FES può fornire guadagni duraturi nella deambulazione nei pazienti con ictus cronico; 2. determinare quali fattori influenzano la terapia BCI-FES; e 3. chiarire esplicitamente i meccanismi di riparazione neurale sottostanti. In primo luogo, uno studio clinico di Fase II in pazienti con caduta del piede dovuta a ictus cronico confronterà l'effetto della terapia di dorsiflessione BCIFES con quello della terapia fisica standard abbinata alla dose e all'intensità (Obiettivo 1). Il confronto tra il miglioramento della velocità di deambulazione e altre misure di esito secondario tra i due gruppi verificherà se la terapia BCI-FES fornisce guadagni funzionali e neurologici oltre a quelli della terapia fisica standard. La relazione tra le caratteristiche basali del paziente (velocità di deambulazione, funzione della caviglia, risposte muscolari stimolate, caratteristiche delle onde cerebrali, sensazione) e gli esiti determinerà quali caratteristiche influenzano la risposta alla terapia di dorsiflessione BCI-FES (Obiettivo 2). Infine, verrà studiato il meccanismo sottostante che guida i miglioramenti di BCI-FES (Obiettivo 3). Determinare che la terapia BCI-FES può fornire miglioramenti oltre a quelli della terapia standard può portare a un nuovo trattamento per i pazienti con ictus. Il meccanismo sottostante può informare la progettazione di future tecniche di terapia fisica o migliorare quelle attuali. Infine, la terapia BCI-FES potrebbe alla fine diventare una nuova forma di terapia fisica per ridurre la disabilità post-ictus e, a sua volta, ridurre il carico di salute pubblica dell'ictus.

Tipo di studio

Interventistico

Iscrizione (Stimato)

66

Fase

  • Non applicabile

Contatti e Sedi

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

Contatto studio

  • Nome: An Do, MD
  • Numero di telefono: (949) 824-8748
  • Email: and@uci.edu

Backup dei contatti dello studio

  • Nome: Lucy Dodakian, OT
  • Numero di telefono: (949) 824-8748
  • Email: ldodak@uci.edu

Luoghi di studio

    • California
      • Irvine, California, Stati Uniti, 92697
        • Reclutamento
        • University of California, Irvine - Sue & Bill Gross Stem Cell Research Center
        • Contatto:
          • Lucy Dodakian, OT
          • Numero di telefono: 949-824-8748
          • Email: ldodak@uci.edu
        • Contatto:
          • An Do, MD
          • Numero di telefono: 9498248748
          • Email: and@uci.edu
        • Investigatore principale:
          • An Do, MD

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

Età idonea allo studio

Da 18 anni a 80 anni (Adulto, Adulto più anziano)

Accetta volontari sani

No

Descrizione

Criterio di inclusione:

  1. Età18-80 anni inclusi al momento del consenso;
  2. Ictus radiologicamente confermato, emorragia ischemica o intracerebrale (ICH) nell'eziologia, con giorno di insorgenza almeno 26 settimane prima del giorno di randomizzazione
  3. Velocità dell'andatura <0,8 m/s allo screening e alle visite basali.
  4. Piede cadente nell'arto interessato come definito dalla dorsiflessione del range di movimento attivo (AROM) tramite goniometria in posizione seduta, il penzolamento del piede è inferiore al range di movimento passivo e inferiore a 15 gradi.
  5. Spasticità dei flessori plantari <3 sulla scala di Ashworth modificata;
  6. Può camminare > 10 m (con o senza ortesi caviglia-piede (AFO) e bastone o deambulatore consentito) a livello supervisionato;
  7. Può tollerare FES con dolore non superiore a 4 sulla scala analogica del dolore e ha un'adeguata risposta muscolare di dorsiflessione ≥10 gradi;
  8. Raggio di movimento passivo di almeno 0 gradi di dorsiflessione della caviglia in posizione subastragalica neutra o con FES

Criteri di esclusione:

  1. Una grave, attiva, coesistente malattia medica, neurologica (a parte l'ictus) o psichiatrica (a parte l'ictus), inclusi alcolismo o demenza, lesioni ortopediche, che influiscono sostanzialmente sull'andatura. **Poiché le vecchie lesioni ortopediche possono o meno influenzare l'andatura, a discrezione del PI dello studio del sito, il criterio di esclusione n. alla normale funzione motoria e del range di movimento.
  2. Un grave disturbo medico che riduce sostanzialmente la probabilità che un soggetto sia in grado di rispettare tutte le procedure dello studio o di completare in sicurezza le procedure dello studio. Ciò include, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, gravi condizioni cardiache documentate, gravi condizioni polmonari, cecità legale, malattia renale o epatica allo stadio terminale, embolia polmonare o trombosi venosa profonda.
  3. Pressione arteriosa sistolica a riposo superiore a 170, pressione arteriosa diastolica superiore a 100 allo screening e alle valutazioni basali
  4. Dispositivo elettronico impiantato (ad es. pacemaker) o impianti metallici cranici (ad es. placca per cranioplastica che copre l'area motoria della gamba);
  5. Deficit nella comunicazione che interferiscono con una ragionevole partecipazione allo studio: compromissione del linguaggio o dell'attenzione (punteggio> 1 sugli elementi 9 e 11 della NIH Stroke Scale, rispettivamente)
  6. Compromissione cognitiva significativa, definita come punteggio di Montreal Cognitive Assessment < 22 (Per quelli con afasia: **Poiché i punteggi di Montreal Cognitive Assessment possono essere difficili da interpretare per i pazienti con afasia, a discrezione del PI dello studio del sito, criterio di esclusione n. 5 (" Il punteggio MoCA non può essere <22") può essere revocato)
  7. Un nuovo ictus sintomatico si verifica oltre all'ictus indice durante il processo di screening e prima della randomizzazione
  8. Aspettativa di vita < 6 mesi
  9. rottura della pelle nei siti di stimolazione elettrica;
  10. Denervazione chimica ricevuta (ad es. Botox) alle gambe nei 6 mesi precedenti o aspettativa che la denervazione chimica venga somministrata alla gamba prima del completamento previsto dello studio
  11. Incapace o riluttante a eseguire le procedure/terapia dello studio o aspettativa di non conformità con le procedure/terapia dello studio
  12. Gravidanza;
  13. Dolore significativo (scala analogica visiva >4), dolore toracico o mancanza di respiro durante la deambulazione.
  14. Ricezione di qualsiasi terapia fisica concomitante esterna che coinvolga gli arti inferiori dopo l'arruolamento nello studio fino a 1 mese dopo il trattamento
  15. Qualsiasi condizione medica generale e situazione psicosociale che interferisca sostanzialmente con una ragionevole partecipazione agli appuntamenti di studio
  16. Non di lingua inglese, in modo tale che il soggetto non parli inglese sufficiente per rispettare le procedure di studio
  17. Iscrizione simultanea a un altro studio interventistico sperimentale
  18. Depressione grave, definita come punteggio della scala della depressione geriatrica >11: **Poiché i punteggi della scala della depressione geriatrica possono essere difficili da interpretare per alcuni pazienti, a discrezione del PI dello studio del sito, criterio di esclusione n. 17 ("il punteggio della depressione geriatrica non può essere >11 ") può essere revocato)
  19. Uso concomitante di ortesi FES per la deambulazione.
  20. Un nuovo ictus sintomatico si verifica oltre all'ictus indice durante il processo di screening e prima della randomizzazione

    Se idoneo per TMS (si noti che i potenziali soggetti che non si qualificano per TMS non saranno esclusi dallo studio principale, saranno esclusi solo dal sottoporsi a procedure TMS):

  21. TMS: hardware metallico sul cuoio capelluto (ad es. clip vascolari o rete per cranioplastica)
  22. TMS: pompe per farmaci impiantate, linea intracardiaca o catetere venoso centrale
  23. TMS: storia di ictus corticale o altra lesione corticale come tumore cerebrale
  24. TMS: diagnosi precedente di convulsioni o epilessia
  25. TMS: qualsiasi impianto elettrico, meccanico o magnetico
  26. TMS: Storia della neurochirurgia
  27. TMS: Emicrania incontrollata
  28. TMS: tutti i farmaci attuali che influenzano la soglia convulsiva come antidepressivi triciclici e neurolettici
  29. TMS: condizioni mediche instabili

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

  • Scopo principale: Trattamento
  • Assegnazione: Randomizzato
  • Modello interventistico: Assegnazione parallela
  • Mascheramento: Separare

Armi e interventi

Gruppo di partecipanti / Arm
Intervento / Trattamento
Sperimentale: Terapia di dorsiflessione BCI-FES con fisioterapia

I soggetti verranno sottoposti al posizionamento di un cappuccio EEG utilizzando una tecnica standard collegata al nostro sistema BCI personalizzato. I soggetti forniranno 5 minuti di dati EEG di allenamento mentre si impegnano in periodi alternati di inattività e tentativi di dorsiflessione del piede (del lato paretico). Nella fase online i soggetti effettueranno 20-25 corse BCI-FES. Verranno eseguite un totale di 12 sessioni a una velocità di 3 volte a settimana (oltre 4 settimane). Ogni seduta di terapia BCI-FES sarà seguita da 1 ora di fisioterapia convenzionale.

Terapia fisica convenzionale: consisterà in un regime standardizzato di attività tipiche della terapia del cammino post-ictus convenzionale, inclusi esercizi di gamma di movimento passivo/attivo (per ridurre/prevenire contratture plantari eccessive), rafforzamento muscolare degli arti inferiori e una progressione da tapis roulant agli esercizi di camminata fuori terra.

La tecnologia BCI consente il "controllo cerebrale diretto" di dispositivi esterni come dispositivi di assistenza e protesi traducendo le onde cerebrali in segnali di controllo. Quando i sistemi BCI sono integrati con i sistemi di stimolazione elettrica funzionale (FES), possono essere utilizzati per fornire una nuova terapia fisica per migliorare il movimento dopo l'ictus. Il software automatizzato analizzerà i dati per generare e calibrare un decodificatore BCI. Nella fase online i soggetti effettueranno 20-25 corse BCI-FES. In ogni esecuzione, i soggetti seguiranno 10 epoche alternate di segnali testuali di inattività/dorsiflessione lunghi 10 s e risponderanno inattivando o tentando la dorsiflessione per suscitare contrazioni mediate da BCI-FES del muscolo TA.
Questo consisterà in un regime standardizzato di attività tipiche della tradizionale terapia dell'andatura post-ictus, inclusi esercizi di gamma di movimento passivo/attivo (per ridurre/prevenire contratture plantari eccessive), rafforzamento muscolare degli arti inferiori e una progressione dal tapis roulant alla camminata fuori terra esercizi. Verranno eseguite un totale di 12 sessioni a 3 volte a settimana.
Sperimentale: Fisioterapia in base alla dose e all'intensità

Terapia fisica convenzionale: consisterà in un regime standardizzato di attività tipiche della terapia del cammino post-ictus convenzionale, inclusi esercizi di gamma di movimento passivo/attivo (per ridurre/prevenire contratture plantari eccessive), rafforzamento muscolare degli arti inferiori e una progressione da tapis roulant agli esercizi di camminata fuori terra. Verranno eseguite un totale di 12 sessioni a 3 volte a settimana.

Nel gruppo di controllo dose-matched (Gruppo 2), sarà di 2 ore/sessione.

Questo consisterà in un regime standardizzato di attività tipiche della tradizionale terapia dell'andatura post-ictus, inclusi esercizi di gamma di movimento passivo/attivo (per ridurre/prevenire contratture plantari eccessive), rafforzamento muscolare degli arti inferiori e una progressione dal tapis roulant alla camminata fuori terra esercizi. Verranno eseguite un totale di 12 sessioni a 3 volte a settimana.

Cosa sta misurando lo studio?

Misure di risultato primarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Variazione della velocità dell'andatura
Lasso di tempo: Variazione della velocità dell'andatura dallo screening a 1 mese
La velocità dell'andatura sarà valutata misurando il tempo per attraversare i 6 m centrali di una passerella di 10 m (5 ripetizioni/valutazione). I punteggi sono riportati in metri/secondo con punteggi più alti che indicano una migliore funzionalità.
Variazione della velocità dell'andatura dallo screening a 1 mese

Misure di risultato secondarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Variazione del range di movimento in dorsiflessione
Lasso di tempo: Modifica della gamma di movimento della dorsiflessione dallo screening a 1 mese
Il piede paretico sarà posizionato in un tutore articolato che mantiene la caviglia in posizione neutra durante l'inattività, fissando la tibia perpendicolarmente al suolo e il femore orizzontale al suolo. Il tutore sarà strumentato con un elettrogoniometro e un torsiometro per misurare automaticamente la massima dorsiflessione che va da 0 a 20 gradi con un punteggio più alto che indica una migliore funzionalità
Modifica della gamma di movimento della dorsiflessione dallo screening a 1 mese
Modifica il punteggio Leg Motor Fugl-Meyer (Leg FM)
Lasso di tempo: Modificare il punteggio Leg Motor Fugl-Meyer (Leg FM) dal basale a 1 mese
Valutato secondo il sistema di valutazione FM che è una scala di compromissione dell'emiparesi; i punteggi vanno da 0 a 34 con punteggi più alti che indicano meno menomazioni
Modificare il punteggio Leg Motor Fugl-Meyer (Leg FM) dal basale a 1 mese
Modificare la resistenza all'andatura (test del cammino di sei minuti: 6 MWT)
Lasso di tempo: Modificare la resistenza all'andatura (test del cammino di sei minuti: 6MWT) da Screening a 1 mese
La distanza ha percorso oltre 6 minuti. Il punteggio è riportato in metri e il punteggio più alto indica una migliore funzionalità.
Modificare la resistenza all'andatura (test del cammino di sei minuti: 6MWT) da Screening a 1 mese
Variazione della frequenza di caduta
Lasso di tempo: Modifica della frequenza di caduta dallo screening a 1 mese
Numero di cadute subite settimanalmente. Il punteggio è riportato in numeri con punteggi più bassi che indicano una migliore funzionalità.
Modifica della frequenza di caduta dallo screening a 1 mese
Cambiamento nella mappa EEG (elettroencefalogramma)
Lasso di tempo: Modifica della mappa EEG (elettroencefalogramma) dal basale a 1 mese
I soggetti saranno sottoposti a registrazione EEG a 64 canali mentre si impegnano in 100 periodi alternati di 10 s di inattività e tentativi di dorsiflessione. L'EEG ERD/ERS, definito come il calo/aumento della potenza della banda alfa (8-12 Hz) e beta (13-30 Hz) durante il tentativo di dorsiflessione (rispetto al minimo) sarà calcolato e mediato su tutte le epoche e su tutti i canali . Il cambiamento di ERD e ERS sarà espresso come rapporto segnale/rumore, con valori più alti che indicano una migliore funzionalità.
Modifica della mappa EEG (elettroencefalogramma) dal basale a 1 mese

Collaboratori e investigatori

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

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 (Effettivo)

15 maggio 2020

Completamento primario (Stimato)

15 luglio 2024

Completamento dello studio (Stimato)

15 ottobre 2024

Date di iscrizione allo studio

Primo inviato

12 febbraio 2020

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

19 febbraio 2020

Primo Inserito (Effettivo)

20 febbraio 2020

Aggiornamenti dei record di studio

Ultimo aggiornamento pubblicato (Stimato)

20 novembre 2023

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

16 novembre 2023

Ultimo verificato

1 novembre 2023

Maggiori informazioni

Termini relativi a questo studio

Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)

Hai intenzione di condividere i dati dei singoli partecipanti (IPD)?

NO

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

prodotto fabbricato ed esportato dagli 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 .

Prove cliniche su Terapia di dorsiflessione BCI-FES

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