脳卒中後のウォーキングバランストレーニング
脳卒中後の歩行バランスを強化するための運動増幅トレーニング
調査の概要
詳細な説明
背景: 慢性脳卒中 (PwCS) を持つ人々は、歩行バランス機能に重大な障害を抱えており、自立性や歩行活動への参加が制限されています。 PwCS での歩行バランスを強化する効果的な方法を開発することが急務です。 自己生成の動きを増幅する介入は、人の動きのエラーに対する認識を強化し、運動学習を促進する可能性があります。 この方法は、PwCS の歩行バランスの改善に応用できる可能性があります。 この目的を達成するために、トレッドミル歩行中に動作増幅環境 (MAE) を作成するケーブル駆動ロボットを開発しました。 MAE は、リアルタイムの横方向重心 (COM) 速度に大きさが比例する横方向の力を骨盤に加えることで、歩行バランスに挑戦します。 私たちの目的は、PwCS における歩行バランスに対する MAE トレーニングの効果を評価することです。
具体的な目的: 目的 1a: MAE での歩行バランスを維持するために PwCS が行う運動適応を定量化する。 歩行トレーニングの 2 つの主要な変数である歩行速度と MAE 強度の影響を評価します。 目的 1b: MAE トレーニング直後の PwCS の歩行中の側方 COM 偏位 (定量化可能な歩行バランス測定) を制御する能力の短期的な変化を評価すること。 目的 2: MAE で行われた 5 週間の高強度歩行訓練介入後の歩行バランスと毎日の歩行の長期的な変化を評価すること。
アプローチ: 目標 1a および b: 20 名の PwCS はそれぞれ、MAE トレーニング中およびその直後に歩行生体力学 (COM ダイナミクスとステッピング パターン) を評価する 2 つの実験に参加します。 目的 1a では、MAE で歩行するときの運動適応と、歩行速度 (遅い、好ましい、速い) および MAE 強度 (低、中、高) の影響を評価します。 目標 1b では、視覚的なフィードバックを使用して、さまざまな外部条件 (力が加えられていない、または MAE) での歩行の直前および直後の歩行中の横方向の COM 偏位を制御するよう PwCS に課題を与えます。 結果は、MAE 曝露直後に短期歩行バランスが強化されるかどうかを評価します。 目的 2: 10 人の PwCS が、MAE で行われる高強度歩行トレーニングの 10 セッションに参加します。 臨床的な歩行とバランスの測定、生体力学的評価、毎日の歩行への参加 (歩数/日) を使用して、歩行バランスの前後の変化を評価します。 結果は、MAE 歩行訓練後に長期的な歩行バランスが強化されるかどうかを評価します。
影響: PwCS の自己生成動作を増幅することによって歩行バランスをトレーニングすることは、現在の実践とは根本的に異なり、歩行バランスを大幅に向上させる可能性があります。 この研究は、PwCS が MAE で歩行バランスをどのように維持するか、また MAE トレーニング後に有益な行動が持続するかどうかについての基礎的な理解を提供します。 成功した結果は、PwCS における歩行バランスに対する MAE トレーニングの有効性を評価するランダム化比較試験の動機付けとなります。
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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Illinois
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Chicago、Illinois、アメリカ、60611
- Northwestern University
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 18歳から80歳まで。
- 片麻痺性脳卒中の診断。
- 脳卒中後6か月以上。
- 一本の杖および/または足首装具の有無にかかわらず、地上を 10 メートル歩行できる能力。
除外基準:
- 認知障害（モントリオール認知評価スケールでスコア ≤26/30）。
- 失語症（ミシシッピ性失語症スクリーニングテストのスコアが71/100以上）。
- 下肢の過度の痙縮（修正アッシュワーススケールでスコアが 3 以上）。
- 10分も耐えられない。立っていること。
- 同時理学療法への登録。
- 膝関節を横切るブレース/矯正器具の使用。
- 既知の妊娠。
- 歩行やバランスに影響を与える重度の心血管疾患、筋骨格疾患、またはその他の神経学的症状。
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：MAEで実践された歩行中および歩行後のCOM側方運動制御
目標 1a では、参加者の好みの速いトレッドミル歩行速度を決定し、その後 2 分間のベースライン歩行を行います。 各参加者は、トレッドミルウォーキングの 2 分間のトライアルを 8 回実行します。1) 無力環境: 力なし、2) MAE 低ゲイン: 25 Nsm-1、3) MAE 中ゲイン: 35 Nsm-1、4) MAE 高ゲイン: 45 Nsm -1、これはトレッドミルの両方の歩行速度で繰り返されます。 トライアルの順番はランダムとなります。 目的 1b では、側方 COM 動作制御に挑戦するためのフィードバックを提供するためにトレッドミル上に視覚投影を行いながら 21 メートルの歩行トライアルを 3 回行い、力を加えずに側方 COM 動作を制御する参加者の最大能力を評価します。 Null 環境で 2 分間のトライアルを 5 回行った後、COM 制御評価が行われます。 参加者は休憩し、MAE で上記のシーケンスを繰り返します。 外部環境の順序は参加者間でランダム化されます。 参加者は複数の目的 (1a、1b、2) に参加できます。 |
目的 2 では、各参加者は、動作増幅環境 (MAE) で実行される 45 分間の高強度歩行トレーニング セッションを 10 回実施します。
トレーニングセッションは週に2回行われ、認定理学療法士が指導します。
各トレーニング セッションの目標は、推定年齢予測最大心拍数の 70 ～ 80% の心拍数 (HR) と MAE の知覚可動域 (RPE) の目標範囲内で 40 分間のステップ練習を達成することです。
各セッションは 2.5 分間のウォームアップとクールダウンで始まり終了し、10 分間のスピード トレーニング ブロックを 2 つと、10 分間のバランス トレーニング ブロックを 2 つ使用した 40 分間のトレーニングで構成されます。
バランストレーニングアクティビティには、横方向の操縦、頭の回転、障害物を乗り越える、後方歩行が含まれます。
MAE の獲得、トレーニング速度、バランス活動はセッション内およびセッション間で徐々に増加し、参加者に挑戦してもらいます。
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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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最小平均横方向重心 (COM) 偏位
時間枠：目標 1 の場合、COM 逸脱はセッション 1 で計算され、1 週間後のセッション 2 で計算されます。目標 2 の場合、COM 逸脱はセッション 1 で計算され、5 週間のトレーニング後のセッション 12 で計算されます。これらのセッションはそれぞれ 2 時間です。長さ。
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連続 5 回の歩行サイクル中に発生する最小平均横方向 COM 偏位が、歩行中の横方向 COM の動きを制御する能力の指標として計算されます。
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目標 1 の場合、COM 逸脱はセッション 1 で計算され、1 週間後のセッション 2 で計算されます。目標 2 の場合、COM 逸脱はセッション 1 で計算され、5 週間のトレーニング後のセッション 12 で計算されます。これらのセッションはそれぞれ 2 時間です。長さ。
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10 メートル歩行テスト (10MWT)
時間枠：目的 1 では、ベースラインの機能ステータスを決定するためにセッション 1 で 10MWT が実行されます。目標 2 では、セッション 1 で 10MWT が実行され、5 週間のトレーニング後にセッション 12 で実行されます。これらのセッションの長さはそれぞれ 2 時間です。
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10MWT は、個人の平均歩行速度を、自分で選択した速度 (指示:「通常の快適なペースで歩く」) および可能な限り最速の速度 (指示:「安全にできる限り速く」) で測定した単純な測定値です。
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目的 1 では、ベースラインの機能ステータスを決定するためにセッション 1 で 10MWT が実行されます。目標 2 では、セッション 1 で 10MWT が実行され、5 週間のトレーニング後にセッション 12 で実行されます。これらのセッションの長さはそれぞれ 2 時間です。
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タイムアップ・アンド・ゴー (TUG)
時間枠：目的 1 では、セッション 1 で TUG を実行して、ベースラインの機能ステータスを決定します。目的 2 では、TUG はセッション 1 で実行され、5 週間のトレーニング後にセッション 12 で実行されます。これらのセッションの長さはそれぞれ 2 時間です。
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TUG は、機能的可動性、歩行バランス、転倒リスクを評価するために使用されます。
これは、脳卒中後の個人における臨床成績に基づいた迅速で有効かつ信頼性の高い尺度であり、広く使用されています。
TUG テストには時間制限はありませんが、タスクを完了するまでに時間がかかると、バランスが悪く、転倒の危険性が高くなります。
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目的 1 では、セッション 1 で TUG を実行して、ベースラインの機能ステータスを決定します。目的 2 では、TUG はセッション 1 で実行され、5 週間のトレーニング後にセッション 12 で実行されます。これらのセッションの長さはそれぞれ 2 時間です。
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ベルクバランススケール (BBS)
時間枠：目的 1 では、ベースラインの機能ステータスを決定するためにセッション 1 で BBS が実行されます。目的 2 では、BBS はセッション 1 で実行され、5 週間のトレーニング後のセッション 12 で実行されます。これらのセッションの長さはそれぞれ 2 時間です。
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BBS は、脳卒中後の個人の静的バランスを優れた妥当性と信頼性で評価する 14 項目の尺度です。
このテストの合計スコアは 56 です。
最小スコアは 0、最大スコアは 56 です。
スコアが高いほどバランスが良く、転倒の危険性が低いことを示し、スコアが低いほどバランスが悪く、転倒の危険性が高いことを示します。
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目的 1 では、ベースラインの機能ステータスを決定するためにセッション 1 で BBS が実行されます。目的 2 では、BBS はセッション 1 で実行され、5 週間のトレーニング後のセッション 12 で実行されます。これらのセッションの長さはそれぞれ 2 時間です。
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アクティビティ固有のバランス信頼度 (ABC) スケール
時間枠：目的 1 では、ベースラインの機能ステータスを決定するためにセッション 1 で ABC が実行されます。目標 2 では、セッション 1 で ABC が実行され、5 週間のトレーニング後にセッション 12 で実行されます。これらのセッションの長さはそれぞれ 2 時間です。
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ABC スケールは、特定の姿勢や歩行活動を行っているときの個人の自信の自己報告尺度です。
ABC は、脳卒中後の個人の平衡感覚の信頼性を示す信頼性の高い有効な尺度です。
ABC スケールの合計スコアは 1600 です。
最小スコアは 0、最大スコアは 1600 です。
スコアが高いほどバランスの信頼度が高いことを示し、スコアが低いほどバランスの信頼度が低いことを示します。
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目的 1 では、ベースラインの機能ステータスを決定するためにセッション 1 で ABC が実行されます。目標 2 では、セッション 1 で ABC が実行され、5 週間のトレーニング後にセッション 12 で実行されます。これらのセッションの長さはそれぞれ 2 時間です。
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動的歩行指数 (DGI)
時間枠：目的 1 では、ベースラインの機能ステータスを決定するためにセッション 1 で DGI が実行されます。目的 2 では、DGI はセッション 1 で実行され、5 週間のトレーニング後にセッション 12 で実行されます。これらのセッションの長さはそれぞれ 2 時間です。
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DGI は、通常の定常状態の歩行時とより困難な作業中の歩行時の歩行、バランス、転倒リスクを評価する 8 項目のテストです。
このテストの合計スコアは 24 です。
最小スコアは 0、最大スコアは 24 です。
スコアが高いほど歩行バランスが良好であることを示し、スコアが低いほど歩行バランスが低いことを示します。
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目的 1 では、ベースラインの機能ステータスを決定するためにセッション 1 で DGI が実行されます。目的 2 では、DGI はセッション 1 で実行され、5 週間のトレーニング後にセッション 12 で実行されます。これらのセッションの長さはそれぞれ 2 時間です。
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家庭や地域でのステップ活動
時間枠：目的 2 では、セッション 1 とセッション 12 (5 週間のトレーニング後) 後 1 週間、ステッピングアクティビティを評価します。参加者は起きている時間中ずっとモニターを装着するよう求められます。
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トレーニング前後の 7 日間の収集期間にわたって平均した、家庭および地域社会での 1 日あたりの歩数の平均値が目標 2 に向けて評価されます。毎日の歩数は、StepWatch4 (Modus、ワシントン州エドモンズ) アクティビティを使用して測定および記録されます。モニター。
マイクロプロセッサベースの加速度計は、足踏み評価期間中、起きているすべての時間（入浴を除く）に足首の周りに装着されます。
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目的 2 では、セッション 1 とセッション 12 (5 週間のトレーニング後) 後 1 週間、ステッピングアクティビティを評価します。参加者は起きている時間中ずっとモニターを装着するよう求められます。
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Minimum lateral Margin Of Stability (MOS)
時間枠：For Aim 1, margin of stability will be calculated at session 1 and after a week on session 2. For Aim 2, margin of stability will be calculated at session 1 and after 5 weeks of training at session 12. Each of these sessions will be two hours long.
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Minimum lateral margin of stability is the distance between the lateral extrapolated center of mass (XCOM) and the base of support (BOS), approximated as the lateral position of the 5th metatarsal marker on the side of the last initial contact. Minimum MOS is identified during stance phase of each step. Extrapolated center of mass (XCOM) position is calculated using: XCOM= COM + COM* √ l/g |
For Aim 1, margin of stability will be calculated at session 1 and after a week on session 2. For Aim 2, margin of stability will be calculated at session 1 and after 5 weeks of training at session 12. Each of these sessions will be two hours long.
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6 Minute Walk Test (6WMT)
時間枠：For Aim 2, 6WMT will be performed at session 1 and after 5 weeks of training at session 12. Each of these sessions will be two hours long.
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6MWT is a sub-maximal exercise test used to assess aerobic capacity and endurance.
The distance covered during 6 minutes of walking indicate participants exercise tolerance.
The vitals measures before and after the 6MWT indicate the cardiovascular and respiratory response to exercise.
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For Aim 2, 6WMT will be performed at session 1 and after 5 weeks of training at session 12. Each of these sessions will be two hours long.
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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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歩幅
時間枠：目標 1 の場合、歩幅はセッション 1 で実行され、1 週間後のセッション 2 で実行されます。目標 2 の場合、歩幅はセッション 1 で計算され、5 週間のトレーニング後のセッション 12 で計算されます。これらのセッションはそれぞれ 2 時間です。長さ。
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歩幅は、最初に足を接地したときの踵骨マーカー間の前後距離として計算されます。
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目標 1 の場合、歩幅はセッション 1 で実行され、1 週間後のセッション 2 で実行されます。目標 2 の場合、歩幅はセッション 1 で計算され、5 週間のトレーニング後のセッション 12 で計算されます。これらのセッションはそれぞれ 2 時間です。長さ。
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ステップ幅
時間枠：目標 1 の場合、ステップ幅はセッション 1 で実行され、1 週間後のセッション 2 で実行されます。目標 2 の場合、ステップ幅はセッション 1 で計算され、5 週間のトレーニング後のセッション 12 で計算されます。これらのセッションはそれぞれ 2 時間です。長さ。
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ステップ幅は、最初の足の接地時の左右の第 5 中足骨マーカー間の内外側距離として計算されます。
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目標 1 の場合、ステップ幅はセッション 1 で実行され、1 週間後のセッション 2 で実行されます。目標 2 の場合、ステップ幅はセッション 1 で計算され、5 週間のトレーニング後のセッション 12 で計算されます。これらのセッションはそれぞれ 2 時間です。長さ。
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努力
時間枠：目標 2 では、5 週間にわたる 10 回のトレーニング セッションを通じて参加者の運動レベルが収集されます。各トレーニングセッションの長さは 1 時間となります。
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知覚運動量スケールの 6 ～ 20 ポイントのレートと心拍数によって監視された参加者の運動量が収集され、各トレーニング セッション中の参加者のパフォーマンスを判定し、進捗状況を追跡します。
知覚された運動量の最小スコアは 6、最大スコアは 20 です。
スコアが高いほど運動量が多いことを示し、スコアが低いほど運動量が少ないことを示します。
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目標 2 では、5 週間にわたる 10 回のトレーニング セッションを通じて参加者の運動レベルが収集されます。各トレーニングセッションの長さは 1 時間となります。
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トレーニングセッション中の歩数
時間枠：目標 2 では、5 週間にわたる 10 回のトレーニング セッションのそれぞれの後に、トレーニング中の総歩数が収集されます。各トレーニングセッションの長さは 1 時間となります。
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各トレーニング セッション中の参加者のパフォーマンスを判断し、進捗状況を追跡するために、トレーニング セッション中に参加者の歩数が収集されます。
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目標 2 では、5 週間にわたる 10 回のトレーニング セッションのそれぞれの後に、トレーニング中の総歩数が収集されます。各トレーニングセッションの長さは 1 時間となります。
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Chedoke-McMaster Stroke Assessment (CMSA) スケール
時間枠：目的 1 と 2 の両方について、参加者の脳卒中回復を決定するためにセッション 1 で CMSA スケールが収集されます。このセッションは 2 時間行われます。
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CMSA は、参加者の脚と足の脳卒中障害のレベルを決定するために収集されます。
各領域 (脚と足) は 7 点スケール (それぞれステージ 1 ～ 7、ほとんどの障害から無障害まで) で採点されます。
最小スコアは 0、最大スコアは 7 です。
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目的 1 と 2 の両方について、参加者の脳卒中回復を決定するためにセッション 1 で CMSA スケールが収集されます。このセッションは 2 時間行われます。
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心拍数
時間枠：目的 2 では、5 週間にわたって 10 回の 1 時間のトレーニング セッションの前後で心拍数が収集されます。バイタルはセッション 1 で収集され、5 週間のトレーニング後にセッション 12 で収集されます。これらのセッションの長さはどちらも 2 時間です。
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運動に対する心血管反応を判断するために、参加者の心拍数（bpm）が収集されます。
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目的 2 では、5 週間にわたって 10 回の 1 時間のトレーニング セッションの前後で心拍数が収集されます。バイタルはセッション 1 で収集され、5 週間のトレーニング後にセッション 12 で収集されます。これらのセッションの長さはどちらも 2 時間です。
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血圧
時間枠：目的 2 では、5 週間にわたって 10 回の 1 時間のトレーニング セッションの前後で血圧を測定します。バイタルはセッション 1 で収集され、5 週間のトレーニング後にセッション 12 で収集されます。これらのセッションの長さはどちらも 2 時間です。
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参加者の血圧は水銀柱ミリメートル (mm Hg) 単位で収集され、運動に対する心血管反応が測定されます。
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目的 2 では、5 週間にわたって 10 回の 1 時間のトレーニング セッションの前後で血圧を測定します。バイタルはセッション 1 で収集され、5 週間のトレーニング後にセッション 12 で収集されます。これらのセッションの長さはどちらも 2 時間です。
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協力者と研究者
スポンサー
捜査官
- 主任研究者：Keith Gordon, PhD、Assistant Professor, Northwestern University
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
- 1R21HD112813-01 (米国 NIH グラント/契約)
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
IPD 共有時間枠
IPD 共有アクセス基準
IPD 共有サポート情報タイプ
- STUDY_PROTOCOL
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
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