慢性脳卒中におけるエクササイズプライミングの上肢運動練習 (PUMP-Ex)
有酸素運動によるプライミング上肢運動練習: 実現可能性とパイロット研究
調査の概要
詳細な説明
約 700 万人が生存している脳卒中は、米国における長期障害の主な原因です。 年間約 795,000 件の新たな脳卒中のうち、生存者の約 3 分の 2 がある程度の長期的な障害を負います。 脳卒中後の障害の蔓延と、より多くの人々が脳卒中を生き延びているという事実は、障害を軽減し、何百万人もの脳卒中生存者、その家族、および介護者の生活の質を改善することを目的とした効果的なリハビリテーション戦略を開発する必要性が高まっていることを反映しています。
脳卒中生存者の圧倒的多数 (>75%) は上肢 (UE) 片麻痺を示し、完全に回復するのはわずか 15% です。 さらに、残りの UE 障害は、長期的な身体障害や生活の質の低下と密接に関連しています。 現在のメタ分析的証拠は、UE 機能を改善するための仮想現実脳卒中リハビリテーション介入を支持しており、これがさらなる治療開発の有望な領域であることを示唆しています。
Duck Duck Punch (DDP) は、運動パフォーマンスに関するセッション内フィードバックを可能にする一連のパフォーマンス メトリクスと共に、個別化された漸進的な運動の練習を通じて UE の運動の質を高めるように意図的に設計されたインタラクティブなコンピューター ゲームです。 DDP などの UE バーチャル リアリティ リハビリテーション介入への対応には多くの要因が関係しますが、神経可塑性変化は機能回復の根底にある主要なメカニズムです。 したがって、「神経可塑性に優しい」環境を促進するために DDP とプライミング介入を組み合わせると、CNS がより受け入れやすくなり、DDP リハビリテーションへの反応が強化され、最終的に結果が改善される可能性があります。
有酸素運動 (AEx) トレーニングは、健康な高齢者のグローバル認知、実行機能、処理速度と注意力の向上など、脳機能全体にプラスの効果をもたらします。 さらに、AEx の 1 回のセッションで、若い健康な成人の運動記憶と学習が急激に改善されます。 AEx は脳卒中後の心血管機能を改善するために使用されてきましたが、脳卒中におけるその神経促進効果はまだ経験的にテストされていません。 AEx が脳機能と運動学習を強化するメカニズムの候補には、循環脳由来神経栄養因子 (BDNF) と皮質運動興奮性の変化が含まれます。 BDNF は、いくつかの神経形成プロセスで不可欠な役割を果たしていると考えられており、シナプス結合の強化、つまり長期増強 (LTP) を促進すると考えられており、現在の研究では、AEx が循環 BDNF を急性的および慢性的に増加させる可能性があることが示されています。 皮質運動興奮性 (CME) は、LTP のような神経可塑性の指標としてよく使用され、運動記憶と学習の改善の根底にある可能性があります。 BDNF と同様に、AEx は対照群および慢性脳卒中患者の皮質運動興奮性を急激に高めることができます。 中枢神経系の機能を促進することは、神経可塑性の可能性を最大化するためのその後の介入のために脳を「プライミング」する際の AEx の役割を決定する理論的根拠を提供します。
ニューロリハビリテーションのための運動ベースのプライミングは、治療介入の有効性を改善することを目的として、治療介入の前または同時に、運動または運動を行うことを含みます。 新たな証拠は、UE 脳卒中リハビリテーションの潜在的なプライミング ツールとして AEx をサポートしています。 AEx を UE タスク トレーニングと組み合わせることで、慢性脳卒中生存者の UE 機能と自己申告による健康状態を改善できます。 有望な結果にもかかわらず、関連する文献にはギャップがあります。1) AEx プライミング セッションの臨床的適用性。および 2) AEx プライミングされた UE のリハビリテーションに対応する UE 機能の変化に寄与するメカニズム。 現在の臨床モデルに関して、強力で時間効率の良い AEx プライマーを開発するには、これらのギャップに対処する必要があります。 したがって、このパイロット提案の目的は、次の目的を通じて、初期の実現可能性と許容性のベンチマークを確立することです。
- UE片麻痺の脳卒中生存者におけるAEx + DDPのペアリングの実現可能性を実証
- UE 障害と機能に対する AEx + DDP 介入の影響の大きさを定量化する
- 神経可塑性 (BDNF および皮質運動興奮性) のバイオマーカーと AEx + DDP に対する応答の関係を調べる
これらの目的を達成するために、中程度の UE 片麻痺を持つ慢性脳卒中生存者は、18 セッションの AEx + DDP トレーニングを受けます。 毎週、6週間、被験者はAEx + DDPの3回のセッションを受けます。 各セッション中、被験者は 15 分間の有酸素運動を完了し、続いて DDP を 200 回繰り返します。 UE機能の評価と神経可塑性のバイオマーカーは、AEx + DDP介入の前後に評価されます。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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South Carolina
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Charleston、South Carolina、アメリカ、29425
- Stroke Recovery Research Center
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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
説明
包含基準:
- -少なくとも6か月前に片側性脳卒中を経験したが、120か月以内
- 影響を受けた腕の自発的な肩の屈曲≧20°、同時に肘の伸展≧10°
- 中等度の腕の運動障害 (UE Fugl-Meyer Assessment > 21 but < 52 points)
- 麻痺した肩、肘、手首、親指、指の受動的可動域が通常の 20 度以内
- 21～90歳
- ベースラインテストでのセラピストの判断に従ってコミュニケーションをとる能力
- 運動耐性テストを完了して合格する能力
除外基準:
- 脳幹/小脳の損傷は、運動の再学習に必要な視覚/知覚/認知能力を妨げる可能性があるためです。
- 運動学習能力を損なう可能性のある他の神経疾患の存在
- 整形外科的状態または到達能力を変化させる矯正視力障害（例：完全に回復しない前の回旋筋腱板断裂）
- 手を伸ばすのを妨げる麻痺した腕の痛み
- 3 段階の指示を理解できない、または従うことができない
- 重度の認知障害 (モントリオール認知評価スコア <22)
- 重度の失語症
- 英語が読めない
- -うっ血性心不全、不安定な不整脈、肥大型心筋症、重度の大動脈弁狭窄症、安静時またはADL中の狭心症または呼吸困難の病歴
- -収縮期> 200 mmHgおよび拡張期> 110 mmHgの重度の高血圧症
- うつ病の既往歴または現在、脳刺激療法のみ
- 妊娠可能な女性
- 電子または金属製のインプラント
- 発作歴
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
- 主な目的：処理
- 割り当て：なし
- 介入モデル：単一グループの割り当て
- マスキング：なし（オープンラベル）
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：有酸素運動＋上肢リハビリ
被験者は合計18回の介入セッションを受けます。
各介入セッションで、被験者は固定サイクルで 15 分間の有酸素運動を行い、続いて上肢リハビリテーション プログラムを 200 回繰り返します。
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被験者は、リカンベント固定サイクルで 15 分間の有酸素運動を行います。 各セッションでの有酸素運動の目標強度は、予備心拍数の 70% です。 10 分間の休憩の後、Duck Duck Punch (DDP) と呼ばれる上肢のリハビリ ゲームを 200 回繰り返します。 Duck Duck Punch は、古い学校のカーニバルをテーマにしたインタラクティブなゲームです。 DDP は、Microsoft Kinect 骨格追跡テクノロジを使用して動作パフォーマンスを評価するという点でユニークです。 参加者は、Microsoft Kinect の前に座り、物理的な腕で仮想腕を制御します。仮想アヒルを「パンチ」するために前方に手を伸ばします。 セラピストは、DDP 中の被験者の安全と進歩を監視します。 DDPは、実行された繰り返しの数に基づいて投与されます. プレーヤーが腕を動かしてアバターが開始位置を離れると、繰り返しが記録されます。 被験者の目標用量は、DDP セッションあたり 200 回の繰り返しになります。 |
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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Fugl-Meyer 評価によって評価された上肢障害の変化 - 上肢
時間枠：介入前後、約6週間
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FMA-UE は、上肢障害の 33 項目の尺度です。ただし、反射反応をテストする 3 つの項目は、随意運動構造を測定しないため、管理されません。
各項目は 3 点の評価尺度 (0 = 不可能、1 = 部分的、2 = ほぼ正常な動作) で採点され、項目の評価は合計され、60 点から報告されるため、数値が大きいほど上肢の運動能力が高いことを示します。
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介入前後、約6週間
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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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Wolf Motor Function Test によって評価される上肢の変化
時間枠：介入前後、約6週間
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WMFT は、UE の機能能力を 15 項目で測定します。
各項目の実行時間 (秒) と項目実行の平均時間が報告されるため、値が小さいほど UE の機能が大きいことを示します。
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介入前後、約6週間
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脳卒中影響尺度で評価した身体機能と健康関連の生活の質の変化
時間枠：介入前後、約6週間
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SIS-hand は、過去 2 週間の日常業務における麻痺手の使用の困難性に関する 5 つの項目で構成されています。
項目は 5 段階 (5 = 難しくない、1 = できない) で評価され、項目の平均評価として報告されます。
SIS 回復サブテストは、参加者が 0% から 100% 回復した脳卒中後の回復を評価する単一項目です。
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介入前後、約6週間
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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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ペア結合刺激によって評価される神経可塑性ポテンシャルの変化
時間枠：介入前後、約6週間
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参加者の神経可塑性の可能性は、Paired Associative Stimulation (PAS) と呼ばれる可塑性誘発パラダイムで評価されます。
簡単に言えば、PAS は、運動皮質の可塑性を誘導するために、対側運動皮質の経頭蓋磁気刺激 (TMS) と組み合わせて、反復および時限末梢神経刺激を利用します。
PAS の前後に、皮質運動興奮性 (CME) は、単一パルス TMS および対側末梢筋の筋電図 (EMG) によって得られる運動誘発電位 (MEP) を介して評価されます。
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介入前後、約6週間
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末梢脳由来神経栄養因子の評価
時間枠：介入セッション 1、9、および 18 での前後の有酸素運動。各有酸素運動セッションは 15 分です。
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血液検体は、AEx の直前と直後に 3 回 (セッション 1、9、および 18) に取得されます。
簡単に言えば、実験セッションの開始時に静脈カテーテルを表在前腕静脈に配置し、等張食塩水を使用して開存状態を維持します。
ベースラインの血液サンプルは、運動を開始する直前に採取されます。
参加者がサイクル エルゴメーターに座ったまま、運動終了後 60 秒以内に運動直後の血液サンプルを採取します。
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介入セッション 1、9、および 18 での前後の有酸素運動。各有酸素運動セッションは 15 分です。
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協力者と研究者
捜査官
- スタディディレクター：Chris Gregory, PhD, PT、Medical University of South Carolina
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
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (見積もり)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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