TKA 後の NMES と BFR トレーニングの組み合わせ (COMBO)
人工膝関節全置換術後の神経筋電気刺激と血流制限トレーニングの組み合わせ
調査の概要
詳細な説明
2030 年までに、年間約 350 万件の人工膝関節置換術 (TKA) が実施されると推定されています。 手術後 48 時間以内にリハビリテーションを開始したにもかかわらず、TKA 後 1 か月で大腿四頭筋に最大 60% の筋力低下が認められました。 この衰弱は手術後何年も持続し、歩行速度、バランス、階段を上る能力の低下と関連しており、転倒のリスクの増加と関連しています. TKA 後の筋力低下の約 85% は、随意筋活性化障害と筋萎縮の組み合わせによって説明されます。 術後すぐの筋力低下は、主に活性化障害によるものであり、時間の経過とともに筋萎縮が主な要因となります。 術後早期に、神経筋電気刺激 (NMES) は、TKA 後の活性化障害を減少させ、機能を改善することが示されています。 血流制限 (BFR) は、手術を受けたばかりの人など、最大 1 反復 (1RM) の 70 ~ 80% の従来の筋力トレーニングに耐えられない人に提案されている筋力トレーニングの代替手段です。 低強度のエクササイズ (1RM の 20 ~ 30%) を BFR で実行すると、高強度のレジスタンス トレーニングと比較して、同様の筋肉量と筋力の増加が得られることが示されています。 BFR は TKA 患者で研究されていますが、最大の筋力低下がすでに発生している回復期間 (術後 6 週間以上) に使用されています。 この研究の目的は、筋力低下を最小限に抑え、機能的転帰を改善するために、標準的な術後リハビリテーションに加えて早期のNMESとBFRを使用することにより、術後の大腿四頭筋の衰弱、活性化欠損および萎縮の両方の要因に対処することです。
目的 1: 神経筋電気刺激と血流制限トレーニング (COMBO) を組み合わせた筋力 (主要な結果)、活性化、痛み、可動域、および機能に対する初期有効性を、過去の対照群と比較して決定すること。
仮説 1.1: COMBO グループは、従来のコントロールと比較して、術後の初期の筋力低下を大幅に軽減し、痛み、ROM、および機能を改善します。
AIM 2: 1) 順守、2) 満足度、3) 安全性を評価することにより、COMBO の実現可能性を判断する
仮説 2.1: 介入に対する 80% のアドヒアランス率が観察されます。
仮説 2.2: 調査参加者は、満足度調査の中央値スコアが少なくとも 4/5 (「やや満足」) で、COMBO の受容性を示します。
仮説 2.3: 8 週間のプロトコル中に介入関連の有害事象または深刻な有害事象は発生しません。
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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Colorado
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Aurora、Colorado、アメリカ、80045
- University of Colorado Anschutz Medical Campus
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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
説明
包含基準:
- 末期の変形性関節症に続いて、初回の片側人工膝関節全置換術を受ける予定
除外基準:
- BMI > 40kgm2
- 現在の喫煙者または薬物乱用歴
- -身体機能を大幅に制限する、または参加者がリハビリテーションを正常に完了する能力を妨げる併存疾患(例: 神経学的、血管、心臓の問題、または進行中の治療)
- 機能を制限する不安定な整形外科的状態
- コントロール不良の糖尿病 (ヘモグロビン A1c レベル > 8.0)
- 妊娠
- -術前ROMが10〜120度未満
- 心臓ペースメーカーまたは不安定な不整脈を要求する
- DVT/PE の既往歴
- 血栓形成傾向またはその他の凝固障害
- 鎌状赤血球症/貧血
- 末梢血管疾患の病歴
- あざができやすいという患者の報告
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:コンボ
標準的な術後リハビリテーションに加えて、神経筋電気刺激および血流制限 (COMBO)。
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被験者は、術後2日目に標準化されたプロトコルを開始します。外来患者の訪問は、0〜4週目は週2回、5〜8週目は週1回です。 被験者は、自宅で大腿四頭筋に NMES を 2 回/日、最初の 3 ~ 4 週間、最大許容強度での等尺性収縮中に使用します。 トータルトリートメントは10分で始まります。 術後第 2 週の終わりに、被験者は診療所で手術肢の BFR にさらされ、耐えられるように 3 ~ 4 週にわたって肢閉塞圧を 80% まで上げます。 最初は、BFR と NMES が同時に実行されます。 BFR は、アクティブな演習を使用して進められます。 安全性チェックリストを完了した後、被験者には、NMES が中止される時点で、週に 2 回 (クリニック訪問を含めて合計 3 回) 使用するための家庭用 BFR ユニットが発行されます。 BFR の運動強度は、1RM の 20 ~ 30% を維持するために耐えられるように進められます。
他の名前:
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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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ベースラインから8週間までの大腿四頭筋の強さの変化
時間枠:ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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電気機械動力計を使用して、大腿四頭筋の最大随意等尺性収縮強度を評価します。
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ベースライン、手術後 4 週間および 8 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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ベースラインから 8 週間までの大腿四頭筋の活性化の変化
時間枠:ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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ダブレット補間法を使用して大腿四頭筋の随意活性化を評価します。ここでは、大腿四頭筋が静止している間に、最大随意等尺性収縮中に超最大刺激が適用され、その直後に再度適用されます。
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ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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膝関節可動域 (ROM) のベースラインから 8 週間までの変化
時間枠:ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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膝関節の可動性を評価します。
膝関節可動域は、ロングアームゴニオメーターを使用して能動的および受動的に仰臥位で測定されます。
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ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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Timed Up and Go (TUG) のベースラインから 8 週間への変更
時間枠:ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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肘掛け椅子から立ち上がり、3 メートル歩き、向きを変えて肘掛け椅子に戻り、座った位置に戻るまでの時間で可動性を評価します。
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ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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30 秒の立位テスト (30-STS) のベースラインから 8 週間への変化
時間枠:ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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下半身の強度と、30 秒間に実行できる立ち上がりの繰り返し回数によって引き起こされる疲労効果を評価します。
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ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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階段昇降テストのベースラインから 8 週間への変更
時間枠:ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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階段を上り下りするのに必要な時間を通して測定される下半身の強さ、パワー、バランスを評価します。
天井効果の可能性を最小限に抑える、より高いレベルの機能を測定します。
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ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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西オンタリオ大学とマクマスター大学変形性関節症指数 (WOMAC) のベースラインから 8 週間への変化
時間枠:ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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自己申告による身体機能を評価します。
スケールは、股関節および/または膝の変形性関節症患者の痛み、こわばり、および身体機能を評価します。
合計スコア範囲は 0 ~ 96 です。
合計スコアは、痛み (0 ~ 20 の範囲)、こわばり (0 ~ 8 の範囲)、機能制限 (0 ~ 68 の範囲) の 3 つのサブスケールを合計し、可能な合計点で割ることによって計算されます。
スコアが高いほど、痛み、こわばり、機能制限が悪化していることを示します。
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ベースライン、手術後 4 週間および 8 週間
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家庭用運動プログラムのログによって測定される介入への遵守
時間枠:術後4週間と8週間
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被験者のアドヒアランスを評価し、介入の実現可能性を通知します。
ホームエクササイズプログラムのログで測定。
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術後4週間と8週間
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「非常に不満」から「非常に満足」までの 5 段階のリッカート スケールで測定された、リハビリテーション プログラムに対する満足度。
時間枠:手術後8週間
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全体的なリハビリテーション プログラム、BFR、NMES、および家庭での運動プログラムの各リハビリテーション プログラム コンポーネントについて、「非常に不満」から「非常に満足」までの 5 段階のリッカート スケールを使用して、被験者の満足度を評価します。
介入の実現可能性を通知します。
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手術後8週間
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IRB手順に従って報告された有害事象によって測定されるCOMBOプログラムの安全性。
時間枠:術後4週間と8週間
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IRB 手順に従って報告された COMBO プログラムに関連する有害事象によって測定される介入の安全性を評価します。
有害事象は、すべての診療所および検査セッションで記録されます。
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術後4週間と8週間
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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
- Bade MJ, Kohrt WM, Stevens-Lapsley JE. Outcomes before and after total knee arthroplasty compared to healthy adults. J Orthop Sports Phys Ther. 2010 Sep;40(9):559-67. doi: 10.2519/jospt.2010.3317.
- Mizner RL, Petterson SC, Snyder-Mackler L. Quadriceps strength and the time course of functional recovery after total knee arthroplasty. J Orthop Sports Phys Ther. 2005 Jul;35(7):424-36. doi: 10.2519/jospt.2005.35.7.424.
- Stevens JE, Mizner RL, Snyder-Mackler L. Quadriceps strength and volitional activation before and after total knee arthroplasty for osteoarthritis. J Orthop Res. 2003 Sep;21(5):775-9. doi: 10.1016/S0736-0266(03)00052-4.
- Mizner RL, Petterson SC, Stevens JE, Vandenborne K, Snyder-Mackler L. Early quadriceps strength loss after total knee arthroplasty. The contributions of muscle atrophy and failure of voluntary muscle activation. J Bone Joint Surg Am. 2005 May;87(5):1047-53. doi: 10.2106/JBJS.D.01992.
- Hughes L, Paton B, Rosenblatt B, Gissane C, Patterson SD. Blood flow restriction training in clinical musculoskeletal rehabilitation: a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med. 2017 Jul;51(13):1003-1011. doi: 10.1136/bjsports-2016-097071. Epub 2017 Mar 4.
- Tennent DJ, Hylden CM, Johnson AE, Burns TC, Wilken JM, Owens JG. Blood Flow Restriction Training After Knee Arthroscopy: A Randomized Controlled Pilot Study. Clin J Sport Med. 2017 May;27(3):245-252. doi: 10.1097/JSM.0000000000000377.
- Huang CH, Cheng CK, Lee YT, Lee KS. Muscle strength after successful total knee replacement: a 6- to 13-year followup. Clin Orthop Relat Res. 1996 Jul;(328):147-54. doi: 10.1097/00003086-199607000-00023.
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- Moreland JD, Richardson JA, Goldsmith CH, Clase CM. Muscle weakness and falls in older adults: a systematic review and meta-analysis. J Am Geriatr Soc. 2004 Jul;52(7):1121-9. doi: 10.1111/j.1532-5415.2004.52310.x.
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- Connelly DM, Vandervoort AA. Effects of detraining on knee extensor strength and functional mobility in a group of elderly women. J Orthop Sports Phys Ther. 1997 Dec;26(6):340-6. doi: 10.2519/jospt.1997.26.6.340.
- Moxley Scarborough D, Krebs DE, Harris BA. Quadriceps muscle strength and dynamic stability in elderly persons. Gait Posture. 1999 Sep;10(1):10-20. doi: 10.1016/s0966-6362(99)00018-1.
- Stevens-Lapsley JE, Balter JE, Wolfe P, Eckhoff DG, Kohrt WM. Early neuromuscular electrical stimulation to improve quadriceps muscle strength after total knee arthroplasty: a randomized controlled trial. Phys Ther. 2012 Feb;92(2):210-26. doi: 10.2522/ptj.20110124. Epub 2011 Nov 17.
- Yue C, Zhang X, Zhu Y, Jia Y, Wang H, Liu Y. Systematic Review of Three Electrical Stimulation Techniques for Rehabilitation After Total Knee Arthroplasty. J Arthroplasty. 2018 Jul;33(7):2330-2337. doi: 10.1016/j.arth.2018.01.070. Epub 2018 Feb 6.
- Demircioglu DT, Paker N, Erbil E, Bugdayci D, Emre TY. The effect of neuromuscular electrical stimulation on functional status and quality of life after knee arthroplasty: a randomized controlled study. J Phys Ther Sci. 2015 Aug;27(8):2501-6. doi: 10.1589/jpts.27.2501. Epub 2015 Aug 21.
- Gaunder CL, Hawkinson MP, Tennent DJ, Tubb CC. Occlusion training: pilot study for postoperative lower extremity rehabilitation following primary total knee arthroplasty. US Army Med Dep J. 2017 Jul-Sep;(2-17):39-43.
- Kittelson AJ, Stackhouse SK, Stevens-Lapsley JE. Neuromuscular electrical stimulation after total joint arthroplasty: a critical review of recent controlled studies. Eur J Phys Rehabil Med. 2013 Dec;49(6):909-20. Epub 2013 Nov 28.
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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QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
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人工膝関節全置換術の臨床試験
-
University of Zurich完了