ロボットリハビリテーション後の脳卒中患者におけるリハビリ学研究
脳卒中リハビリテーション研究: ロボットリハビリテーション治療を受けている患者における BDNF および SLC6A4 遺伝子のエピジェネティクスおよび遺伝学的特徴付け
脳卒中は障害および生活の質の低下に関連しています。 永続的な運動障害は、主に上肢 (UL) で、リハビリテーション後の運動機能の不完全な回復によく見られます。 ロボット媒介療法 (RMT) は、UL のリハビリテーションのための実行可能なアプローチとして提案されていますが、リハビリテーションを調整し、治療に適切に対処するには、より厳密な研究が必要です。 脳由来神経栄養因子 (BDNF) とセロトニン輸送遺伝子 (SLC6A4) は、脳卒中後の回復に重要な役割を果たすことが示されています。 虚血性脳卒中の後、機能的な脳の接続の破壊とその後の再編成が局所的にも病変から離れた場所にも起こり、後者は機能回復に寄与する可能性があります。
このプロジェクトの目的は、BDNF および SLC6A4 のエピジェネティックおよび遺伝的変異が、ロボットによるリハビリテーション治療後に脳卒中患者に発生する可能性があるかどうかを評価することです。
この研究により、特定のリハビリテーション治療に対する反応を予測し、患者に最適な治療法を選択するために使用できる、脳卒中後のリハビリテーションにおける潜在的な遺伝的およびエピジェネティックなバイオマーカーを特定することができます (Rehabilomics)。
調査の概要
詳細な説明
遺伝子におけるエピジェネティックおよび一塩基多型 (SNP) は、個人の使用依存可塑性の能力、したがって脳卒中後のリハビリテーションに対する反応性に影響を与える可能性があります。 遺伝的変異を理解することで、神経損傷から回復する可能性が最も高いのは誰かを予測したり、患者に最適な治療法を選択したり、リハビリテーション療法を補ったりするために使用できる生物学的シグナルが臨床医に与えられます。
ロボティクスは、脳卒中後の機能および運動回復のための効果的なリハビリテーション治療であることが実証されており、研究者の予備的な結果に基づいて、いくつかの認知機能を改善する有用な治療法であると思われます. 個々の特徴を特定することは、この治療法により適切に対処し、よりカスタマイズされた患者のリハビリテーション プログラムを開発するための重要な要素です。
個人の生物学とリハビリテーション治療反応の間のリンクの特徴付けにより、精密リハビリテーションおよび介入研究のプログラムの翻訳フレームワークとしてのリハビリロミクス研究のモデルを定義することができます。
脳卒中後のリハビリテーションにおける潜在的な診断および予後の遺伝子バイオマーカーを特定するために、調査員は、亜急性脳卒中の回復に関与する2つの遺伝子であるBDNFおよびSLC6A4のプロモーターメチル化を分析します。 さらに、研究者は BDNF rs6265 および SLC6A4 5-HTTLPR 多型も検出します。
被験者は、ベースライン(T0)、リハビリテーション治療の30セッション後(T1)、および可能であれば、T1(T2)からのリハビリ治療の他の30セッション後に評価されます。
すべての患者は、一連のロボット装置を使用して、上肢のロボット治療 (30 セッション、週 5 回) を実行します。 可能であれば、一部の患者は T1 の後にさらに 30 回のロボット リハビリテーション セッションを受ける予定です。
末梢血(6ml)は、リハビリテーション治療中の3つの時点(T0、T1、およびT2)ですべての被験者から採取されます。
PyroMark Q24(Qiagen、Germany)によるパイロシーケンシング分析を使用して、末梢血から得られたゲノムDNAを分析して、BDNFおよびSLC6A4のプロモーターメチル化を評価する。
さらに、ホモ接合バリン/バリン、ヘテロ接合バリン/メチオニン、およびホモ接合メチオニン/メチオニンを識別するHpyCH4IV制限酵素を使用して、BDNF rs6265多型を分析します。
SLC6A4 5-HTTLPR 多型については、研究者は、ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) フラグメント サイズに従って遺伝子多型を識別する特定のプロトコルに従います。 486 塩基対 (bp)、14 反復]、長い [L; 529bp、16リピート]、またはエクストラロング[XL; 612 または 654bp、20 または 22 反復]。
遺伝的およびエピジェネティックな結果は、以下と相関します。
i) 以下の臨床スケールで測定された上肢機能および障害に対するロボットリハビリテーションの効果: Fugl-Meyer Assessment for Upper Extremity (FMA)、運動機能を評価する。筋力を評価するための運動指数(MI)。日常生活動作 (ADL) と移動性を評価するための修正バーセル指数 (mBI)。
ii) 以下の認知テストで測定された認知機能への影響: 2) ロンドン塔 (計画と問題解決); 3) STROOP テスト (Stroop Color and Word Test); 4) Symbol Digit Modalities Test (視覚刺激の処理速度); 5) Rey-Osterrieth Complex Figure Test (ROCF) (視覚運動統合)。
研究の種類
入学 (実際)
連絡先と場所
研究場所
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Roma、イタリア、00168
- Don carlo Gnocchi Foundation
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準:
- MRIまたはCTで記録された虚血性または出血性脳卒中の亜急性患者;
- 55歳から85歳までの年齢;
- 少なくとも 1 日 45 分、週 5 日、UL に焦点を当てたリハビリテーション治療を行うことができる患者。
- 脳卒中から2週間から6ヶ月の潜伏期間
- -実験を理解し、指示に従うのに十分な認知能力と言語能力。
除外基準:
- 以前の脳卒中;
- 行動障害および認知障害、および/または積極的な治療を妨げるコンプライアンスの低下;
- アクティブな治療を妨げる患肢の固定収縮変形(強直、修正アッシュワーススケール= 4);
- 視力の重度の欠損;
- 上肢のFugl-Meyerスコア>58。
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
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脳卒中患者
-神経学的または整形外科的障害による上肢障害のある研究者のリハビリテーション施設に入院した入院患者および外来患者。
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4 つのロボット装置のセットを使用した上肢のロボット治療 (30 セッション、週 5 回): Motore (Humanware); Amadeo、Diego、Pablo (Tyromotion)。
トレーニングには、空間的注意、視覚と作業記憶、実践、実行機能、および処理速度をトレーニングするために特別に選択された運動認知エクササイズが含まれます。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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BDNFにおけるrs6265の有無
時間枠:ベースライン (T0)
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BDNF rs6265 多型は、ホモ接合バリン/バリン、ヘテロ接合バリン/メチオニン、およびホモ接合メチオニン/メチオニンを識別する HpyCH4IV 制限酵素を使用して分析されます。
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ベースライン (T0)
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SLC6A4における5-HTTLPRの有無
時間枠:ベースライン (T0)
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SLC6A4 5-HTTLPR 多型は、ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) フラグメント サイズに従って遺伝子多型を識別する特定のプロトコルによって分析されます。 486 塩基対 (bp)、14 反復]、長い [L; 529bp、16リピート]、またはエクストラロング[XL; 612 または 654bp、20 または 22 反復]。
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ベースライン (T0)
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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BDNF遺伝子のプロモーターメチル化レベルの変化
時間枠:ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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PyroMark Q24 (Qiagen、ドイツ) によるパイロシーケンシング分析を使用した BDNF のプロモーターのメチル化。
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ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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SLC6A4 遺伝子のプロモーターメチル化レベルの変化
時間枠:ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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PyroMark Q24 (Qiagen、ドイツ) によるパイロシーケンシング分析を使用した SLC6A4 のプロモーターのメチル化。
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ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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その他の成果指標
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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上肢部分の脳卒中後の運動回復のFugl-Meyer評価の変更(FMA-UL)
時間枠:ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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FMA-UL は、脳卒中固有のパフォーマンスベースの障害指標です。
脳卒中後の片麻痺患者の運動機能、感覚、関節機能を評価するように設計されています。
FMA-UL の上肢部分は、0 (片麻痺) から 66 ポイント (通常の上肢運動能力) の範囲です。
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ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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修正バーセル指数 (BI) の変化
時間枠:ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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BI は、神経筋障害または筋骨格障害を持つ個人が自分自身をケアする能力を評価するように設計されています。
0から100まであり、数字が大きいほど日常生活のパフォーマンスが良いことを意味します。
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ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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運動指数(MI)の変化
時間枠:ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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Motricity Index は、上肢の強度を測定するために使用され、範囲は 0 から 100 で、スコアが高いほど強度が高いことを意味します。
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ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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Symbol Digit Modalities Test (SDMT) の変更
時間枠:ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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SDMTは情報処理速度を評価します。
記号を数字に置き換えるという単純なタスクで構成されています。
参照キーを使用して、患者は 90 秒以内に一連の記号を対応する番号とできるだけ早く一致させます。
書面による投与または口頭による投与の両方を使用できます。
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ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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ロンドン塔 (TOL)
時間枠:ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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TOL テストは、戦略的意思決定と問題解決を評価するためのツールです。
患者は、モデルと確立された動きの数に従って、長さの異なる 3 つのペグで異なる色のボールを動かす必要があります。
各構成の最大時間は 60 秒です。
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ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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Rey-Osterrieth Complex Figure Test (ROCF) の変更。
時間枠:ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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ROCF は、視覚空間能力、記憶、注意、計画、作業記憶、実行機能を評価するための神経心理学的評価です。
患者は、複雑な図形をフリーハンドでコピーし (認識)、記憶から描画する (想起) 必要があります。
スコアは、各行の正しさに基づいて割り当てられます (0 ~ 2)。
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ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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桁スパン (DS) の変更
時間枠:ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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DSは、言語記憶のスパン(数字記憶)を測定するテストです。
患者は、聞いた番号のシーケンスを正しく繰り返す必要があります。
それは 2 つの異なるテストで構成されています: Digits Forward と Digit Backward です。
桁送りの範囲は 6 ~ -1 です。
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ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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ストループおよびカラー ワード テスト (SCWT) の変更
時間枠:ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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SCWT は、認知干渉を評価するために使用される神経心理学的テストです。
患者は 3 つの異なる表をできるだけ早く (30 秒で) 読む必要があります。 2 番目には、さまざまな色 (赤、青、緑) の 100 個の図形が含まれています。 3 番目には 100 個の色の単語が含まれており、一貫性のない色のインクで印刷されています (たとえば、「赤」という単語は緑のインクで印刷されています)。
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ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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ボックス アンド ブロック テスト (BBT) の変更
時間枠:ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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BBT は、一方的な総手先の器用さを測定するツールです。
患者は中央に仕切りのある長方形の箱の前のテーブルに着席します。
150個の色付きの木製ブロックが1つのコンパートメントに配置されています。
患者は、1 つのコンパートメントから別のコンパートメントに一度に 1 つずつ、できるだけ多くのブロックを 60 秒間で移動する必要があります。
BBT は、コンパートメントから別のコンパートメントに持ち越されたブロックの数を数えることによってスコア付けされます。
最初に、患者は 1 分間の試用期間を行います。
患者は両手で BBT を実行する必要があります。
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ベースライン [T0]、最初の治療 (6 週間と 30 回のリハビリ セッション) [T1]、2 回目の治療 (その他の 6 週間とその他の 30 回のリハビリ セッション) [T2]
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
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研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
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詳しくは
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ロボット支援介入の臨床試験
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University of California, San FranciscoSan Francisco Veterans Affairs Medical Center; Tobacco Related Disease Research Program完了
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Wake Forest University Health Sciences完了
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Bournemouth UniversityStryker Orthopaedics; Nuffield Health Bournemouth; Orthopaedic Research Institute募集
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University of MichiganNational Institute on Drug Abuse (NIDA)募集