不完全脊髄損傷者における上肢および下肢機能における断続的な低酸素症の影響
不完全な脊髄損傷者の上肢および下肢の活動機能におけるデバイス誘発性の急性間欠性低酸素症の影響。
脊髄損傷 (SCI) は、身体的、社会的、および職業上の結果を伴う壊滅的な障害です。 その圧倒的な合併症のために、治療とリハビリテーションの費用は常に増加しています。 脊髄損傷者は、ほとんどの家事、レクリエーション、および日常生活の活動において、常に家族に依存しています。 SCIの大部分は、アメリカ脊髄損傷協会（ASIA）による不完全な分類CまたはDです。 特定の回避された経路により、神経可塑性の固有のメカニズムが不完全な脊髄損傷 (iSCI) で発生し、自然に回復する可能性がありますが、この可能性は限られており、多くの場合時間がかかります。 したがって、神経可塑性を高め、iSCI を持つ個人の機能回復を改善する可能性があるいくつかの高度な治療介入が必要です。
急性間欠性低酸素症 (AIH) は、セロトニン 2 型 (5-HT2) 受容体を刺激する脊髄セロトニンの放出を引き起こすことにより、神経可塑性を増加させることが報告されています。 iSCI における上肢および下肢の機能。
AIHが歩行能力と速度とともに上肢と下肢の両方の機能を改善することを支持する文献が増えているにもかかわらず. ただし、彼らの結果は、サンプルサイズが小さく、性別に偏りがあり、四肢内評価の欠如に限定されています。 著者の知識によると、これらの文献には、上肢および下肢機能に対する AIH の保持効果が欠けています。 さらに、生活の質、障害、および低酸素効果に関連するいくつかのバイオマーカーなどの変数は、これらの研究のいずれでも報告されていません. さらに、さまざまな地理的位置と社会経済的地位がiSCIの人に異なる影響を与える可能性があるという仮説が立てられています。 したがって、これらの文献のギャップに照らして、著者の目的は、上肢および下肢の運動機能、バランス、生活の質、障害における AIH の影響を調査することです。 さらに、脳由来神経栄養因子 (BDNF)、ヘモグロビン (Hb) レベル、RBS およびヘマトクリットの数に対する AIH の影響が評価されます。
調査の概要
詳細な説明
研究のデザインと設定: これは、無作為制御トレイルの三重盲検研究デザインになります。 この研究は、対麻痺センター ペシャワール (PCP) パキスタン https://paraplegiccenter.org/ で実施されます。
参加者の盲検化: 患者の選択と実験および対照への治療の割り当ては、調査チームの一部ではない対麻痺センター Peshawar で働く理学療法士のチームによって行われます。 治療は対麻痺センター ペシャワール内の訓練を受けた理学療法士によって行われ、データはパキスタンのリパ国際大学イスラマバード校で働く統計学者によって分析されます。 研究者、患者、および治療提供者は、グループの割り当て、彼らが受ける治療、およびデータ分析から匿名になります。
サンプリング手法: サンプル フレームが利用可能であるため、サンプル手法は、コンピューターで生成された乱数のテーブルによるランダム サンプリングになります。
サンプル サイズ: G パワー サンプル サイズ計算機を使用して計算された研究のサンプル サイズは、95% の検出力で、α エラー確率は次の仮定で 0.05 です。
グループでの介入後の歩行速度 (10MWT) は次のとおりです。IH= 17.1±5.8 vs. Nx=7.1±2.8s.効果は2.09と決定されました。 したがって、両方のグループの合計サンプル サイズは 8 (4) です。 このサンプル サイズは小さいので、効果サイズ 0.9 を考慮すると、合計サンプル サイズは 68 になり、各グリップには 34 人の参加者が含まれます。
参加者：不完全な脊髄損傷を持つ人は、私たちの研究参加者になります。
ツール/成果測定には以下が含まれます
- ハイポキシコ Hyp 123
- ハンドダイナモ（握力） 油圧計（挟み強さ）
- 上肢機能テスト (9-Hole and Pegs Test、Box and Block Test)
- Quick-DASH（腕・肩・手の障害）
- 10分間歩行テスト、タイムアップ＆ゴーテスト（歩行パフォーマンス）
- 6分間歩行テスト（持久力）
- バーグバランステスト（バランス）
- WHO-QOL (BREF ウルドゥー語版)
- 脳由来神経栄養因子 (BDNF)
- ヘモグロビン、RBS、およびヘマトクリットのレベル 介入の詳細: 患者を介入および SHAM グループにランダムに割り当てた後。 介入群には、1 分間の 9% 酸素からなる軽度の低酸素の短いシーケンスが提供され、続いて 21% の酸素で合計 15 エピソードの酸素正常状態が続きます。 SHAM グループの参加者には 21% の O2 (ノルモキシア) が提供されます。これは、1 分間を 15 回繰り返してから、別の 1 分間の 21% O2 に切り替えることで構成されます。 これらのプロトコルは両方とも、4 週間にわたって週 3 回提供されます。 どちらのグループも、センター内で上肢および下肢の運動のための通常のリハビリテーションを継続します。 上記の変数の事後評価は、毎週実行されます (7 日後、14 日後、21 日後、30 日後、保持効果のフォローアップ週)。
データ収集手順: インフォームド コンセントの後、喜んで参加資格のあるすべての参加者は、ランダムに介入グループと SHAM グループに分けられます。 参加者の年齢、地理的位置、社会経済的地位、iSCI の発症歴、脊髄損傷のレベル、ASIA 分類 C/D および BMI を含む参加者の人口統計学的詳細が取得されます。 結果測定は、毎週ベースラインとして評価され、最終的には上記の保持効果として評価されます。
倫理的配慮: 倫理的配慮は、2022 年 3 月付けのリパ国際大学イスラマバード RIPHAH/RCRS/REC/Letter-0129 の倫理委員会によって提供されています。
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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Islamabad、パキスタン、44000
- Riphah International University Islamabad
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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:
- 3か月以上の不完全なSCI(21);
- -外傷性および非外傷性、非進行性病変、18歳以上;
- ASIAカテゴリーCおよびDに分類されるLesionC4以下。
- 両性
- 補助具の有無にかかわらず歩行する能力;と
- 口頭および視覚的な命令に従う能力。
除外基準:
- 完全な脊髄損傷のある参加者;
- 不安定な整形外傷と関節拘縮
- 骨折のリスクが高い骨粗鬆症;
- 褥瘡・皮膚病変(4)
- 認知障害、重度の呼吸障害などの重度の心肺合併症
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：ランダム化
- 介入モデル：並列代入
- マスキング：4倍
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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偽コンパレータ：対照群
SHAM グループの参加者には、21% の O2 (ノルモキシア) が提供されます。これは、1 分間を 15 回繰り返してから、別の 1 分間の 21% O2 に切り替えることで構成されます。 このプロトコルは、4 週間にわたって週 3 回提供されます。 |
SHAMグループには酸素21%の酸素正常状態が提供されます
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実験的：Interventional group
The interventional group will be provided a brief sequence of acute hypoxia consisting of 9% oxygen via device HYP 123 or a certified JAY-10H hypoxic generator (LONGFIAN SCITEC CO., LTD, Registration #AE 50424841-0001) for one minute, followed by normoxia 21% of oxygen for a total of 15 repetitions. These protocols will be provided 5 times/week for the first week and then 3 times per week for the rest of the 3 weeks. |
介入群には、1 分間の 9% 酸素からなる軽度の低酸素症の短いシーケンスが提供され、続いて 21% の酸素で合計 15 エピソードの酸素正常状態が続きます。
SHAMグループには酸素21%の酸素正常状態が提供されます
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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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上肢の握力
時間枠：握力の変化は、介入前のベースライン、7日後、14日後、21日後、30日後、保持効果の介入なしのフォローアップ週で評価されます。
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握力の変化は、ハンドダイナモメーター（Model-Jamardigital Hand dynamometer）を使用して測定されます。
参加者は、肩を内転させ、ニュートラル回転させ、肘を 90 度の位置にして着席します。
前腕は回外と回内の中間にあり、アーム レストのサポートはなく、手首はニュートラル ポジションにあります。
最大収縮は、参加者に 3 ～ 5 秒間収縮を維持しながら、ハンド グリップに対して収縮するように求めることによって測定されます。
3回の試行の平均が測定値として計算されます
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握力の変化は、介入前のベースライン、7日後、14日後、21日後、30日後、保持効果の介入なしのフォローアップ週で評価されます。
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上肢障害を測定するためのクイック DASH
時間枠：ベースライン時と4週間の介入後に評価されます
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腕、肩、手 (DASH) のクイック障害アンケートは、患者が特定の上肢タスクを実行する能力を測定する自己報告式の 11 項目のアンケートです。
患者は、特定の上肢の活動中に直面する可能性のある困難を 5 点のリッカート スケールで評価できます。
アンケートは、腕の肩と手の 1 つまたは複数の障害を評価するように設計されています。
有効性と信頼性に優れています。
クラス間相関係数（ICC）は0.82 11項目とそのオプションワーク15項目の再テスト信頼度はそれぞれ0.9と0.94であり、いずれも元のDASHアンケートと有意差はない
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ベースライン時と4週間の介入後に評価されます
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ウォーキングパフォーマンス
時間枠：歩行パフォーマンスの変化は、介入前のベースライン、7日後、14日後、21日後、30日後、および維持効果の介入なしのフォローアップ週で測定されます。
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歩行パフォーマンスの変化は、10 メートルの歩行テスト (10MWT) によって評価されます。 個人の歩行能力を評価するために使用されます。 これは、通常のデバイスを使用して、参加者が 10 メートルの距離をできるだけ速く歩く時間を秒単位で測定します。 この尺度は、iSCI とそのテストの再テストで検証されており、評価者内は優れています (r= 0.983) が、評価者間は r=0.97 です。 タイム アップ アンド ゴー テスト (TUG) は、椅子から立ち上がり、自分のペースで 3 メートル独立して歩行する個人の歩行パフォーマンスを評価するために使用されます。 その後、再び座った姿勢に戻ります。 秒単位の合計時間が計算されます。 このスケールは優れた妥当性を持ち、テストの再テストと評価者内の信頼性の両方で r=0.98 であるのに対し、評価者間の信頼性は r=0.97 と報告されています。 |
歩行パフォーマンスの変化は、介入前のベースライン、7日後、14日後、21日後、30日後、および維持効果の介入なしのフォローアップ週で測定されます。
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歩行持久力
時間枠：変化は、介入前のベースライン、7日後、14日後、21日後、30日後、および保持効果の介入なしのフォローアップ週で評価されます
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歩行持久力の変化は、6分間の歩行テストで測定されます。
この尺度は、優れた評価者間信頼性r-0.98でiSCI患者に対して検証されています。
参加者は、合計距離をメートルで計算しながら、6 分間でできるだけ遠くまで 6 分間歩くことをお勧めします。
参加者は必要に応じて休むことができますが、座らないことをお勧めします
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変化は、介入前のベースライン、7日後、14日後、21日後、30日後、および保持効果の介入なしのフォローアップ週で評価されます
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下肢の筋力
時間枠：下肢強度の変化は、介入前、7日後、14日後、21日後、30日後、および維持効果のための介入なしのフォローアップ週のベースラインで評価されます
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下肢ダイナモメータは、下肢の筋肉の強さを定量化するために使用されます。
下肢の筋肉の等尺性強度を評価し、従来の手動筋力テストの適切な代替手段と見なされます。
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下肢強度の変化は、介入前、7日後、14日後、21日後、30日後、および維持効果のための介入なしのフォローアップ週のベースラインで評価されます
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脳の可塑性を測定するための脳由来神経栄養因子 (BDNF)
時間枠：ベースライン時と4週間の介入後に評価されます
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脳由来の神経栄養因子は、神経可塑性における重要な因子の 1 つであるニューロンによって分泌されます。
不完全な脊髄損傷におけるさまざまな自発運動の効果が調査されています。
BDNF は、チロシン キナーゼ B とも呼ばれる高親和性トロポミオシン関連キナーゼ受容体サブタイプ B (TrKB) を活性化し、頸部不完全脊髄損傷のダイアグラムのリズミカルな活動を助けることが前提とされています。
ヒトでは、BDNFは血小板に存在し、巨核球の合成中に蓄積し始めます。
モノクローナル抗体を用いたELIZAによってヒト血清中で容易に検出できるため、信頼性が高く、脳機能を改善する可能性があると広く推測されています。
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ベースライン時と4週間の介入後に評価されます
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Upper limb function
時間枠：change will be assessed on base line before intervention, post 7 days, post 14 days, post 21 days, post 30 days and a follow up week without intervention for retention effects
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Change in upper limb function will be assessed via the Box and Block test (BBT).
The BBT is used to test manual dexterity.
The participants are requested to move a 1-inch block from one box to another in 60 seconds while crossing the partition between the boxes.
The total blocks moved will be calculated as the test score.
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change will be assessed on base line before intervention, post 7 days, post 14 days, post 21 days, post 30 days and a follow up week without intervention for retention effects
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balance
時間枠：change in the balance score will be assessed on baseline before intervention, and after 4 weeks of intervention
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The berg balance scale(BBS) was originally developed for stroke and geriatric population but it's used is also evident in iSCI(40).
It is 14-items scale that is used to assess static balance and fall risk in adults.
It has been used in various neurological disorders.
In incomplete spinal cord injury, it is reported that BBS has excellent inter-observer reliability both for single item and for total items r =.84 and ICC =0.95 (41).
The concurrent validated of BBS in regard to spinal cord injury is also reported moderate to high (40).
The BBS total score is 56 and less than 45 indicated risk of fall
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change in the balance score will be assessed on baseline before intervention, and after 4 weeks of intervention
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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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生活の質を評価する WHO QOL ウルドゥー語版
時間枠：ベースライン時と4週間の介入後に評価されます
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WHOQOL-BREF は、WHOQOL-100 の短縮版です。
これは、さまざまな条件で広く使用されている生活の質のアンケートであり、異文化間で適用できます。
これは、合計 26 の質問を形成するためにさまざまなファセットが組み込まれた 4 つのドメインで構成されています。
その内部整合性が良好であることが示されています 脊髄損傷におけるCronbach α range 0.74-o.78
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ベースライン時と4週間の介入後に評価されます
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者：Ikram Ali, Master、Riphah International University Islamabad
- スタディチェア：Waqar Ahmed Awan, PhD、Riphah International University Islamabad
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Hayes HB, Jayaraman A, Herrmann M, Mitchell GS, Rymer WZ, Trumbower RD. Daily intermittent hypoxia enhances walking after chronic spinal cord injury: a randomized trial. Neurology. 2014 Jan 14;82(2):104-13. doi: 10.1212/01.WNL.0000437416.34298.43. Epub 2013 Nov 27.
- Trumbower RD, Jayaraman A, Mitchell GS, Rymer WZ. Exposure to acute intermittent hypoxia augments somatic motor function in humans with incomplete spinal cord injury. Neurorehabil Neural Repair. 2012 Feb;26(2):163-72. doi: 10.1177/1545968311412055. Epub 2011 Aug 5.
- Ahuja CS, Wilson JR, Nori S, Kotter MRN, Druschel C, Curt A, Fehlings MG. Traumatic spinal cord injury. Nat Rev Dis Primers. 2017 Apr 27;3:17018. doi: 10.1038/nrdp.2017.18.
- Yang R, Guo L, Wang P, Huang L, Tang Y, Wang W, Chen K, Ye J, Lu C, Wu Y, Shen H. Epidemiology of spinal cord injuries and risk factors for complete injuries in Guangdong, China: a retrospective study. PLoS One. 2014 Jan 28;9(1):e84733. doi: 10.1371/journal.pone.0084733. eCollection 2014.
- Navarrete-Opazo A, Alcayaga J, Sepulveda O, Rojas E, Astudillo C. Repetitive Intermittent Hypoxia and Locomotor Training Enhances Walking Function in Incomplete Spinal Cord Injury Subjects: A Randomized, Triple-Blind, Placebo-Controlled Clinical Trial. J Neurotrauma. 2017 May 1;34(9):1803-1812. doi: 10.1089/neu.2016.4478. Epub 2016 Jul 19.
- Champod AS, Eskes GA, Foster GE, Hanly PJ, Pialoux V, Beaudin AE, Poulin MJ. Effects of acute intermittent hypoxia on working memory in young healthy adults. Am J Respir Crit Care Med. 2013 May 15;187(10):1148-50. doi: 10.1164/rccm.201209-1742LE. No abstract available.
- Manukhina EB, Downey HF, Shi X, Mallet RT. Intermittent hypoxia training protects cerebrovascular function in Alzheimer's disease. Exp Biol Med (Maywood). 2016 Jun;241(12):1351-63. doi: 10.1177/1535370216649060. Epub 2016 May 10.
- Viscor G, Torrella JR, Corral L, Ricart A, Javierre C, Pages T, Ventura JL. Physiological and Biological Responses to Short-Term Intermittent Hypobaric Hypoxia Exposure: From Sports and Mountain Medicine to New Biomedical Applications. Front Physiol. 2018 Jul 9;9:814. doi: 10.3389/fphys.2018.00814. eCollection 2018.
- Sandhu MS, Perez MA, Oudega M, Mitchell GS, Rymer WZ. Efficacy and time course of acute intermittent hypoxia effects in the upper extremities of people with cervical spinal cord injury. Exp Neurol. 2021 Aug;342:113722. doi: 10.1016/j.expneurol.2021.113722. Epub 2021 Apr 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
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 (実際)
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
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
- RIPHAH/RCRS/REC/Letter-0129
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
IPD プランの説明
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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