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CUped: 代償ではなく、脳卒中後の運動回復へのアプローチ

2026年8月12日 更新者:Sheila Schindler-Ivens、Marquette University
脳卒中後の下肢リハビリテーションの目標は、自宅や地域での自立歩行の回復です。 この目標を達成できる脳卒中生存者はほとんどいません。 最適以下の転帰は、脳卒中によって引き起こされる運動障害の重篤かつ永続的な性質と、脳卒中によって失われた運動を回復する実行可能で効果的な治療法の不足によるものです。 私たちのチームは、脳卒中後の回復の障壁に対処し、歩行を改善するために、CUped(ローマの神のようなキューピッドと発音)と呼ばれる新しい運動介入を開発しました。 CUped は、ペダリングに似た動作中に麻痺のある手足の使用を強制するため、そのように呼ばれます。 このプロジェクトでは、CUped に対する安全性、許容性、耐性を調査し、その治療効果を特徴付け、用量反応関係を特定します。 結果は、ランダム化比較試験 (RCT) をサポートするための R01 の予備データを提供します。 CUped は、脳卒中生存者が脳卒中によって失われた下肢の動きを回復し、それによって歩行を改善できるように設計されています。 歩行訓練の補助として使用することを目的としています。 CUped は、回復を妨げる代償運動を排除し、麻痺のある下肢の使用を強制し、脳卒中によって引き起こされる 3 つの主要な運動障害、つまり麻痺のある肢からの筋出力の低下、不適切な麻痺のある筋肉のタイミング、および異常な肢間の調整をターゲットとするロボット技術を使用しています。 運動は座って行われるため、高反復練習が可能です。 ウォーキングと同様に、CUped では両下肢を継続的に相互に使用する必要があります。効果はウォーキングに移る可能性があります。 この提案のリスクと報酬のプロファイルは、プロジェクト開発の初期段階および概念段階にサポートを提供することで探索的/開発的研究を促進することを目的とした NIH の資金提供機会である R21 にとって理想的です。 CUped は、生理学的前提に基づいており、私たちの研究室での事前の観察に基づいた新しい治療法です。 研究者らは、CUpedがその設計仕様を満たしていることを示唆するパイロットデータを持っており、この研究はその治療効果をテストする最初の研究となる。 この第 1 段階リハビリテーション試験において、研究者らは、CUped が安全で許容され、脳卒中生存者に治療反応を引き出すことができるという仮説を支持するか、すぐに反論します。 研究者らは、CUpedに対する耐性と用量反応効果も調べる予定だ。 私たちの仮説が支持されれば、研究者らはCUpedの効果を分離し、標準治療と比較するためのRCTを実施する用意があるだろう。 今後の研究では、CUpedの効果の根底にある生理学的メカニズムを調査する予定です。

調査の概要

詳細な説明

脳卒中後の下肢リハビリテーションの目標は、自宅や地域での自立歩行の回復です。 この目標を達成できる脳卒中生存者はほとんどいません。 最適以下の転帰は、脳卒中によって引き起こされる運動障害の重篤かつ永続的な性質と、脳卒中によって失われた運動を回復する実行可能で効果的な治療法の不足によるものです。 私たちのチームは、脳卒中後の回復の障壁に対処し、歩行を改善するために、CUped(ローマの神のようなキューピッドと発音)と呼ばれる新しい運動介入を開発しました。 CUped は、ペダリングに似た動作中に麻痺のある手足の使用を強制するため、そのように呼ばれます。 このプロジェクトでは、CUped に対する安全性、許容性、耐性を調査し、その治療効果を特徴付け、用量反応関係を特定します。 結果は、ランダム化比較試験 (RCT) をサポートするための R01 の予備データを提供します。 CUped は、脳卒中生存者が脳卒中によって失われた下肢の動きを回復し、それによって歩行を改善できるように設計されています。 歩行訓練の補助として使用することを目的としています。 CUped は、回復を妨げる代償運動を排除し、麻痺のある下肢の使用を強制し、脳卒中によって引き起こされる 3 つの主要な運動障害、つまり麻痺のある肢からの筋出力の低下、不適切な麻痺のある筋肉のタイミング、および異常な肢間の調整をターゲットとするロボット技術を使用しています。 運動は座って行われるため、高反復練習が可能です。 ウォーキングと同様に、CUped では両下肢を継続的に相互に使用する必要があります。効果はウォーキングに移る可能性があります。 この提案のリスクと報酬のプロファイルは、R21 にとって理想的です。 CUped は、生理学的前提に基づいており、私たちの研究室での事前の観察に基づいた新しい治療法です。 研究者らは、CUpedがその設計仕様を満たしていることを示唆する予備データを持っており、この研究はその治療効果をテストする最初の研究となる。 この第 1 段階リハビリテーション試験において、研究者らは、CUped が安全で許容され、脳卒中生存者に治療反応を引き出すことができるという仮説を支持するか、すぐに反論する予定です。 研究者らは、CUpedに対する耐性と用量反応効果も調べる予定だ。 私たちの仮説が支持されれば、研究者らはCUpedの効果を分離し、標準治療と比較するためのRCTを実施する用意があるだろう。 今後の研究では、CUpedの効果の根底にある生理学的メカニズムを調査する予定です。 CUped は、左右のペダル間に機械的な接続のないスプリット クランク ペダリング装置を使用します。 参加者は、180 度の位相関係を維持しながら両足でペダルをこぐように求められます。 適切な位相が維持されない場合、モーターは、望ましい位相が回復するまで、遅れている四肢を補助し、先行する四肢に抵抗します。 CUped は、片側ペダリングおよび従来の連結ペダリング用に設定することもできます。 脳卒中生存者は、CUped による 24 回のエクササイズ セッションに参加するよう求められます。 彼らは、電動介入を伴う両側非連動(つまり、スプリットクランク)ペダリングを最大 12 回行うことが奨励されます。 エクササイズは、12 試合すべてが完了するか、タスクを継続できなくなるまで継続されます。 CUped で運動した直後に、参加者は地上歩行トレーニングを 1 回実行します。 安全性、許容性、許容性、および動作能力は、以下の特定の目的を検討するために評価されます: 目的 1: CUped に対する安全性、許容性、許容性を確立する。 トレーニング中に、研究者は有害事象、欠席、および両側非連動ペダリングのセッションごとの反復数(反復/セッション)を追跡します。 参加に関連する有害事象がない場合、研究者は CUped が安全であると結論付けるでしょう。 参加者の 75% 以上がトレーニング セッションの 75% 以上に参加した場合、研究者は介入が許容できると結論付けます。 回数/セッションは耐性を定量化するために使用され、耐性はセッションごとに増加すると予想されます。 運動量の 1 つの尺度として、耐容性は用量反応関係を特徴づけ、RCT のトレーニング プロトコルを開発するために使用されます。 安全性、受容性、患者の寛容性は RCT の前提条件であり、臨床導入には不可欠です。 臨床的影響には、実行可能で対象集団に容易に受け入れられる、安全で効果的な介入が必要です。 目的 2: CUped に対する治療反応とその用量との関係を特徴付ける。 麻痺のある四肢の使用と四肢間の調整は、トレーニングの前後および中間時点で評価されます。 歩行時とペダリング時に対策が行われます。 理想的な結果は、歩行中の麻痺肢の使用と肢間の調整が大幅に改善されることです。 ただし、この結果は、歩行に移行するペダリングのタスク固有の効果に依存します。 したがって、ペダリングパフォーマンスの向上と電動介入の使用の減少は、中間効果の証拠として評価されます。 相関関係は、治療反応と運動量の間の関係を調べるために使用されます。 有意な相関を持つ測定値は、用量反応関係を記述する回帰モデルを開発し、投与プロトコルを確立するために使用されます。

研究の種類

介入

入学 (実際)

13

段階

  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究場所

    • Wisconsin
      • Milwaukee、Wisconsin、アメリカ、53201
        • Marquette University

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

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

いいえ

説明

包含基準:

  • 成人期の単発の片側性脳卒中。
  • 皮質、皮質下の脳卒中。 脳の灰白質の感覚および運動構造に影響を与える皮質病変を持つ個人が含まれます。 内部被膜および放線状コロナに影響を与える個々の皮質下白質病変が含まれます。
  • 虚血性、出血性脳卒中。 虚血性脳卒中や出血性脳卒中のある人は入院します。 虚血性脳卒中は出血性脳卒中よりも一般的であるため、研究者らは後者のグループからの志願者の割合は少ないと予想しています。
  • 慢性脳卒中。 梗塞後6か月以上と定義される慢性脳卒中患者が含まれる。
  • 10mは歩ける。 地上10メートルを歩くことができる脳卒中生存者は入院できる。 杖、歩行器、装具、その他の器具の使用は許可されます。 この研究では、CUped が歩行運動学および運動学に及ぼす影響を調査しています。したがって、歩く能力が不可欠です。
  • 片麻痺と一致する片側性の運動障害。
  • 麻痺した手足を使わないことを学びました。 不使用は、片側ペダリング時と両側連動ペダリング時の麻痺肢の動作 (W) を比較することによって検証されます。 非使用の参加者は、麻痺肢を使用した両側連動ペダリングの合計 W の 50% 未満を大幅に下回るが、麻痺肢を使用した片側ペダリングを、麻痺肢の合計 W の 50% に相当する作業負荷で行うことができる参加者として識別されます。両側連動ペダリング。 (有意性は、1 サンプル t 検定または非正規性の場合の対応するノンパラメトリック検定を使用して決定されます)。
  • 運動に対する禁忌はありません。 運動の禁忌には、最近の心電図の変化または最近の心筋梗塞、制御不能な不整脈、不安定狭心症、第 3 度心臓ブロック、急性進行性心不全、制御不能な高血圧、整形外科的疾患(重度の筋拘縮、関節炎、急性関節炎など)が含まれますが、これらに限定されません。手足の損傷など)ペダリングに支障をきたす可能性があります。
  • 年齢 18 歳以上。 すべての参加者は 18 歳以上である必要があります。 研究者らは小児脳卒中ではなく成人脳卒中を研究している。 成人と小児の脳卒中生存者では回復メカニズムが異なります。
  • ラボへの 27 回の訪問 (テスト前、テスト中、テスト後、および 24 回のトレーニング セッション) を約束できる。

除外基準:

  • 1ストローク以上。 後遺障害および/または医療画像によって証明されるように、臨床的に明らかな脳卒中を複数回患っている個人は除外されます。 一過性脳虚血発作(TIA)の病歴があり、障害や脳損傷が残らない個人は除外されません。
  • 小脳または大脳基底核の脳卒中。 主に小脳または大脳基底核に影響を及ぼす脳卒中を患っている人は除外されます。 小脳は運動学習において重要な役割を果たしています。 CUped が運動学習に依存していることを考えると、小脳卒中のある人には効果がない可能性があります。 大脳基底核の脳卒中は振戦を引き起こす可能性がありますが、これはCUpedの対象ではありません。 ただし、大脳基底核にも影響を与える主に内部の被膜病変を持つ個人も含まれます。
  • 学習および/または同意能力を妨げる認知症またはその他の認知障害。
  • 安全な参加を妨げる受容性失語などのコミュニケーション障害。 表現性失語症は除外基準ではありません。 参加意欲、不快感、および/または学習活動を開始または停止したいという欲求を伝える方法を持っている限り、参加者は参加されます。
  • ペダリングを妨げる整形外科的障害。
  • 心臓血管系の運動に対する禁忌。
  • 地上10メートルを歩くことができない。 地上10メートルを安全に歩くことができない参加者は除外されます。
  • 脳卒中以外の神経疾患。 脳卒中以外の神経疾患または損傷の病歴または兆候がある個人は除外されます。 このような状態には、頭部外傷、脳性麻痺、てんかん、脳腫瘍、糖尿病性神経障害、認知症、多発性硬化症、パーキンソン病、またはアルツハイマー病が含まれる場合があります。
  • 安全な参加やデータの整合性を妨げるその他の条件。 募集または登録プロセスのいずれかの時点で、治験審査委員会のプロトコルで示されている以上にリスクを増大させる状態に研究者が気づいた場合、参加者は除外されます。 除外は、研究結果を混乱させる可能性のある実験変数を導入する条件に研究者が気づいた場合にも発生します。
  • 上記の包含基準を満たしていない。

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

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
実験的:CUped を使ったエクササイズ
参加者はCUped(電動アシスト式スプリットクランクペダリング装置)を使って運動し、50メートルの歩行訓練を受けます。 CUped は左右のペダルで構成されます。それぞれがモーターのシャフトに取り付けられています。 ペダル間には機械的な接続はありません。 参加者の足はペダルに固定されます。 ペダルを前方に踏み、脚の位相を 180 度ずらすように指示されます。 左右のクランクの位置を監視します。 位相関係が維持されていない場合、モーターはトルクを提供して後肢を補助し、先行肢に抵抗します。 モーターはフィードバック制御されています。 トルクは誤差の大きさと符号に比例します。
モーター補助のスプリット クランク ペダリング デバイスである CUped を使用してエクササイズし、50 メートルの歩行トレーニングを受けます。
他の名前:
  • CUped を使ったエクササイズ

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
歩行時の麻痺肢の使用
時間枠:事前テスト (介入開始の 1 日から 1 か月前)、事後テスト (通常、介入完了後 1 週間以内)、およびトレーニングの中間点 (3 週目)
生体力学的歩行分析から測定された、地上歩行中に麻痺肢によって生成される推進力。
事前テスト (介入開始の 1 日から 1 か月前)、事後テスト (通常、介入完了後 1 週間以内)、およびトレーニングの中間点 (3 週目)
ペダリングにおける麻痺肢の使用
時間枠:各トレーニングは 1 日あたり最大 24 回、学習完了までに 6 ~ 8 週間かかります。
従来のペダリング中に麻痺肢によって生成される機械的仕事を、力に敏感なペダルから測定します。
各トレーニングは 1 日あたり最大 24 回、学習完了までに 6 ~ 8 週間かかります。
歩行時の四肢間の調整
時間枠:事前テスト (介入開始の 1 日から 1 か月前)、事後テスト (通常、介入完了後 1 週間以内)、およびトレーニングの中間点 (3 週目)
生体力学的歩行分析から測定された地上歩行中の麻痺肢と非麻痺肢の肢間の位相。
事前テスト (介入開始の 1 日から 1 か月前)、事後テスト (通常、介入完了後 1 週間以内)、およびトレーニングの中間点 (3 週目)
ペダリングにおける四肢間の調整
時間枠:各トレーニングは 1 日あたり最大 24 回、学習完了までに 6 ~ 8 週間かかります。
スプリットクランク (つまり、両側非連結) ペダリング中の麻痺肢と非麻痺肢の相対位相は、左右のペダルに結合された位置エンコーダーから計算されます。
各トレーニングは 1 日あたり最大 24 回、学習完了までに 6 ~ 8 週間かかります。
スプリットクランク(両側非連結)ペダリング中の電動介入
時間枠:各トレーニングは 1 日あたり最大 24 回、学習完了までに 6 ~ 8 週間かかります。
スプリット クランク (つまり、両側非連結) ペダリング中に動く手足にかかる補助と抵抗の大きさを、モーターへの電流として測定し、トルクの単位に変換します。
各トレーニングは 1 日あたり最大 24 回、学習完了までに 6 ~ 8 週間かかります。
欠席
時間枠:トレーニングの毎日。 6 週間にわたって 24 のトレーニング セッションが実施されます。
各参加者が予定されたトレーニング セッションを欠席した回数を数えます。 欠席の理由を記録します。
トレーニングの毎日。 6 週間にわたって 24 のトレーニング セッションが実施されます。
有害事象
時間枠:トレーニングの毎日。 6 週間にわたって 24 のトレーニング セッションが実施されます。
CUped に関連する望ましくない経験として定義される有害事象の数を数えます。 軽度、中等度、重度に分類します。 属性によって、プロトコルに無関係、おそらく、おそらく、または間違いなくプロトコルに関連しているとして分類します。
トレーニングの毎日。 6 週間にわたって 24 のトレーニング セッションが実施されます。

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
筋肉の活動 - タイミング
時間枠:事前テスト (介入開始の 1 日から 1 か月前)、事後テスト (通常、介入完了後 1 週間以内)、およびトレーニングの中間点 (3 週目)
表面電極を使用してペダリング中に記録されます。 EMG のタイミングが計算されます。
事前テスト (介入開始の 1 日から 1 か月前)、事後テスト (通常、介入完了後 1 週間以内)、およびトレーニングの中間点 (3 週目)
筋肉活動 - 振幅
時間枠:事前テスト (介入開始の 1 日から 1 か月前)、事後テスト (通常、介入完了後 1 週間以内)、およびトレーニングの中間点 (3 週目)
表面電極を使用してペダリング中に記録されます。 EMG の振幅が計算されます。
事前テスト (介入開始の 1 日から 1 か月前)、事後テスト (通常、介入完了後 1 週間以内)、およびトレーニングの中間点 (3 週目)
運動に対する生理学的反応 - 血圧
時間枠:各トレーニングは 1 日あたり最大 24 回、学習完了までに 6 ~ 8 週間かかります。
血圧 (収縮期および拡張期) (mmHg)
各トレーニングは 1 日あたり最大 24 回、学習完了までに 6 ~ 8 週間かかります。
運動に対する生理学的反応 - 心拍数
時間枠:各トレーニングは 1 日あたり最大 24 回、学習完了までに 6 ~ 8 週間かかります。
心拍数(1 分あたりの拍数)
各トレーニングは 1 日あたり最大 24 回、学習完了までに 6 ~ 8 週間かかります。
運動に対する生理学的反応 - 知覚された運動の割合
時間枠:各トレーニングは 1 日あたり最大 24 回、学習完了までに 6 ~ 8 週間かかります。
ボーグスケールに基づく知覚された運動の割合。 スケール範囲は 7 ~ 20 で、値が大きいほど運動量が多くなります。
各トレーニングは 1 日あたり最大 24 回、学習完了までに 6 ~ 8 週間かかります。

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (実際)

2023年8月7日

一次修了 (実際)

2025年12月31日

研究の完了 (実際)

2025年12月31日

試験登録日

最初に提出

2023年10月6日

QC基準を満たした最初の提出物

2024年3月21日

最初の投稿 (実際)

2024年3月26日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2026年8月14日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2026年8月12日

最終確認日

2026年8月1日

詳しくは

本研究に関する用語

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?

いいえ

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

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

米国で製造され、米国から輸出された製品。

いいえ

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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