CPを持つ小児におけるロボット支援トレーニング
脳性麻痺児の手動機能変化と大脳神経可塑性を誘発するロボット支援ハンドトレーニング
調査の概要
詳細な説明
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前:Laurie J Bailey, PhD
- 電話番号:682-885-2488
- メール:laurie.bailey@cookchildrens.org
研究場所
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Texas
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Fort Worth、Texas、アメリカ、76104
- 募集
- Cook Children's Medical Center
-
コンタクト:
- Laurie Bailey, PhD
- 電話番号:(682) 885-2488
- メール:laurie.bailey@cookchildrens.org
-
主任研究者:
- Christos Papadelis, PhD
-
コンタクト:
- Sadra Shahdadian, PhD
- 電話番号:(682) 885-3236
- メール:Sadra.Shahdadian@cookchildrens.org
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 子
- 大人
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- CP と診断された小児神経科医、理学療法およびリハビリテーション (PMNR) 医師 (理学療法士)、新生児発達専門医、または新生児科医による評価。
- 総運動機能分類システム (GMFCS) で高機能 (I または II) として分類されています。
- 対照群の参加者には神経障害や脳損傷の病歴があってはなりません
除外基準:
- 研究手順中の精神活性薬または筋弛緩薬の投与
- 遺伝的症候群の診断
- 外傷または脳手術の病歴
- じっと座ることができない
- 金属インプラント
- バクロフェンポンプ
- 患者または親/法的に権限を与えられた代理人が書面によるインフォームドコンセントを与える能力がない、または与える気がない
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:他の
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- 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:実験グループI
このグループの参加者は7歳から18歳で、脳性麻痺の診断を受けています。
Amadeo は、このグループの参加者のより影響を受けた手を訓練するために使用されます。
トレーニングは 1 日あたり約 1 時間、連続 14 日間続きます。
参加者は、まず能動的な指の動きと受動的な指の動きを行い、次に触覚振動を受け取り、最後にインタラクティブなゲームをプレイするように求められます。
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Amadeo® は、手/指の機能を正確に測定する機能を備えた FDA クラス I 免除の手/指ロボットです。 Amadeo を使用するには、参加者は椅子に座ります。 ロボットアームサポートの高さは、参加者にとって快適な位置を実現するために調整されます。 参加者の腕の 1 つはロボット アーム サポート上に配置されます。 磁気指先が指と親指に取り付けられます。 この後、指と親指がロボットのフィンガースライダーに接続されます。 Amadeo を使用するには、各指の動作範囲と最大力が指の能力に応じて設定されます。 Amadeo では、力、可動域、緊張、痙縮の 4 種類の機能評価が実行されます。 各セッションは約 1 時間かかります。 |
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介入なし:コントロールグループ I
このグループの参加者は7歳から18歳で、脳性麻痺の診断を受けています。
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実験的:実験グループⅡ
このグループの参加者は7歳から18歳で、神経疾患や脳損傷の病歴はありません。
Amadeo は、このグループの参加者の非利き手をトレーニングするために使用されます。
トレーニングは 1 日あたり約 1 時間、連続 14 日間続きます。
参加者は、まず能動的な指の動きと受動的な指の動きを行い、次に触覚振動を受け取り、最後にインタラクティブなゲームをプレイするように求められます。
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Amadeo® は、手/指の機能を正確に測定する機能を備えた FDA クラス I 免除の手/指ロボットです。 Amadeo を使用するには、参加者は椅子に座ります。 ロボットアームサポートの高さは、参加者にとって快適な位置を実現するために調整されます。 参加者の腕の 1 つはロボット アーム サポート上に配置されます。 磁気指先が指と親指に取り付けられます。 この後、指と親指がロボットのフィンガースライダーに接続されます。 Amadeo を使用するには、各指の動作範囲と最大力が指の能力に応じて設定されます。 Amadeo では、力、可動域、緊張、痙縮の 4 種類の機能評価が実行されます。 各セッションは約 1 時間かかります。 |
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介入なし:コントロールグループ II
このグループの参加者は7歳から18歳で、神経疾患や脳損傷の病歴はありません。
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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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高密度脳波 (HD-EEG)
時間枠:ベースライン、15 日目、60 日目
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参加者の頭に配置された高密度EEGネットは、参加者の脳によって生成され参加者の頭皮に記録される電位を測定するEEG記録装置に接続されます。 ネットを頭に設置した後、心電図 (ECG)、眼電図 (EOG)、および筋電図 (EMG) を測定するために追加のリードを体に配置します。 ロボットの各評価セッションでは、HD-EEG 記録を同時に行い、3 つのタスクが実行されます。1 つはロボットによる指の能動的および受動的動きです。もう1つは指のロボット振動です。 3 つ目はロボットを使ったインタラクティブなゲームです。 HD-EEG セッション全体は最大 1.5 時間続き、参加者にはセッション中に複数回の休憩が与えられます。 体性感覚および運動誘発反応が収集され、信号振幅、電力周波数、位置特定の形で定量化されます。 |
ベースライン、15 日目、60 日目
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経頭蓋磁気刺激 (TMS)
時間枠:ベースライン、15 日目、60 日目
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TMS は、磁場を使用して脳内の神経細胞を刺激し、運動皮質をマッピングする非侵襲的処置です。
TMS セッション中、参加者は特別に設計された肘掛け椅子に快適に横になります。
オペレータは最初に、TMS コイルの位置に関して参加者の解剖学的構造を相互登録するために使用されるバンドを参加者の頭の周りに配置します。
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ベースライン、15 日目、60 日目
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MRI
時間枠:15日目
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MRI は人間の脳の 3 次元の詳細な解剖学的画像を生成します。
画像化プロトコルは、構造 MRI (T1)、拡散 MRI (dMRI)、および静止状態機能的 MRI (rs-fMRI) シーケンスで構成されます。
スキャンは 3T Siemens Tim Trio (Siemens Healthcare、米国) で実行されます。
データ収集セッション全体は約 30 分かかります。
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15日目
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ペグボードテスト
時間枠:ベースライン、15 日目、60 日目
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これは、子供が 25 個の円筒形の金属ペグを 25 個の穴に移すのに必要な時間を測定することによって、手先の器用さを評価します。
測定値は転送時間 (秒) です。
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ベースライン、15 日目、60 日目
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補助手の評価 (AHA)
時間枠:ベースライン、15 日目、60 日目
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AHA は、上肢に障害のある子供が、障害のある手 (補助手) を障害のない手とどのように共同して使用するかを測定し、記述する評価ツールです。
このテストは12歳までの参加者を対象に実施されます。
AHA は、子どもが遊んでいるときに物を扱う自発的かつ通常の方法を評価します。
AHA スコアの範囲は 22 ポイント (手がまったく使用されていない) から 88 ポイント (手が通常の手と同じくらい効果的に使用されている) です。
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ベースライン、15 日目、60 日目
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MACSの評価
時間枠:ベースライン、15 日目、60 日目
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MACS は、子供たちが遭遇する可能性のある日常活動における CP の典型的な手先パフォーマンスを測定するために使用されます。
MACS は、子供自身の物を扱う能力と、特定の活動を実行するために援助が必要かどうかによって決定される 5 つのレベルについて説明します。
MACS レベルは、I (オブジェクトを簡単かつ正常に処理する) から V (オブジェクトを処理せず、単純なアクションですら実行する能力が大幅に制限される) までの順序スケールを形成します。
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ベースライン、15 日目、60 日目
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二点弁別
時間枠:ベースライン、15 日目、60 日目
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Touch Test® は、互いに結合された 2 つの回転するプラスチック ディスクで構成されています。 2 つのディスクの周囲には、同じ長さと直径のプラスチックの丸い先端があり、1 つを除いてすべての先端が対になっています。 ペアのチップは標準の試験間隔で配置されます。 参加者はテーブルに手を置き、手のひらを上にして目を閉じます。 ペアの先端または単一先端の刺激が指の先端に少なくとも 3 秒間ランダムに適用され、参加者は 1 点刺激を知覚したか、2 点刺激を知覚したかを述べるように求められます。 テストは動的テストと同じ方法で実行されますが、刺激は指の根元から先端までドラッグされます。 2 点識別は 1 (正常)、2 (普通)、3 (不良) としてスコア付けされます。 モノフィラメントは5本の指すべての先端のタッチ感度を測定します。 モノフィラメントのスコアは 1 (正常)、2 (普通)、3 (不良) です。 |
ベースライン、15 日目、60 日目
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モノフィラメント
時間枠:ベースライン、15 日目、60 日目
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タッチ感度は、von Frey モノフィラメントを使用して 5 本の指すべての先端で測定されます。 モノフィラメントは、さまざまな直径を持つ一連のプラスチック フィラメントで構成されます。 モノフィラメントは皮膚に対して垂直に整列し、曲がり始めるまでゆっくりと押し下げます。 モノフィラメントは 1.5 秒間安定して所定の位置に保持された後、適用されたときと同じ方法で取り外されます。 参加者は、触覚を感じたかどうかを「はい」または「いいえ」と言って実験者に通知するように指示され、指に触れるか、声で表現することによって、どの指に感覚を感じたかを示すよう求められます。 モノフィラメントのスコアは 1 (正常)、2 (普通)、3 (不良) です。 |
ベースライン、15 日目、60 日目
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力
時間枠:ベースライン、15 日目、60 日目
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これはアマデオによって測定されます。
これは人の等尺性の指と握力を評価します。
測定値はニュートン単位の握力です。
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ベースライン、15 日目、60 日目
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関節可動域
時間枠:ベースライン、15 日目、60 日目
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これはアマデオによって測定されます。
これは、個々の指の伸展および屈曲範囲を mm 単位で測定します。
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ベースライン、15 日目、60 日目
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痙縮
時間枠:ベースライン、15 日目、60 日目
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これはアマデオによって測定されます。
これは、痙縮の存在と重症度を 1 (正常)、2 (普通)、3 (不良) のスコアで評価します。
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ベースライン、15 日目、60 日目
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トーン
時間枠:ベースライン、15 日目、60 日目
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これはアマデオによって測定されます。
これは指の筋肉の緊張を測定します。
トーン スコアは 0 (標準) から 4 のリジッドまで測定されます。
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ベースライン、15 日目、60 日目
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手の動きの軌跡(照準&ポインティングテスト)
時間枠:ベースライン、15 日目、60 日目
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照準およびポインティング テストはコンピューター化されたタスクであり、参加者はデジタイザー ペンを持ち、タブレット上でデジタイザーをスライスして、ターゲット ドット (コンピューター/ラップトップ画面に表示される両方のドット) に当たるようにカーソル ドットの動きを制御します。 。
これは、子供の照準とポインティングの動きの精度を mm 単位で測定します。
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ベースライン、15 日目、60 日目
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Christos Papadelis, PhD、Cook Children's Health Care System
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Arner M, Eliasson AC, Nicklasson S, Sommerstein K, Hagglund G. Hand function in cerebral palsy. Report of 367 children in a population-based longitudinal health care program. J Hand Surg Am. 2008 Oct;33(8):1337-47. doi: 10.1016/j.jhsa.2008.02.032.
- Sakzewski L, Ziviani J, Boyd R. Systematic review and meta-analysis of therapeutic management of upper-limb dysfunction in children with congenital hemiplegia. Pediatrics. 2009 Jun;123(6):e1111-22. doi: 10.1542/peds.2008-3335. Epub 2009 May 18.
- Gilliaux M, Renders A, Dispa D, Holvoet D, Sapin J, Dehez B, Detrembleur C, Lejeune TM, Stoquart G. Upper limb robot-assisted therapy in cerebral palsy: a single-blind randomized controlled trial. Neurorehabil Neural Repair. 2015 Feb;29(2):183-92. doi: 10.1177/1545968314541172. Epub 2014 Jul 11.
- Wu YN, Hwang M, Ren Y, Gaebler-Spira D, Zhang LQ. Combined passive stretching and active movement rehabilitation of lower-limb impairments in children with cerebral palsy using a portable robot. Neurorehabil Neural Repair. 2011 May;25(4):378-85. doi: 10.1177/1545968310388666. Epub 2011 Feb 22.
- Yeargin-Allsopp M, Van Naarden Braun K, Doernberg NS, Benedict RE, Kirby RS, Durkin MS. Prevalence of cerebral palsy in 8-year-old children in three areas of the United States in 2002: a multisite collaboration. Pediatrics. 2008 Mar;121(3):547-54. doi: 10.1542/peds.2007-1270.
- Kleim JA, Jones TA. Principles of experience-dependent neural plasticity: implications for rehabilitation after brain damage. J Speech Lang Hear Res. 2008 Feb;51(1):S225-39. doi: 10.1044/1092-4388(2008/018).
- Wingert JR, Burton H, Sinclair RJ, Brunstrom JE, Damiano DL. Joint-position sense and kinesthesia in cerebral palsy. Arch Phys Med Rehabil. 2009 Mar;90(3):447-53. doi: 10.1016/j.apmr.2008.08.217.
- Anttila H, Autti-Ramo I, Suoranta J, Makela M, Malmivaara A. Effectiveness of physical therapy interventions for children with cerebral palsy: a systematic review. BMC Pediatr. 2008 Apr 24;8:14. doi: 10.1186/1471-2431-8-14.
- Kwakkel G. Impact of intensity of practice after stroke: issues for consideration. Disabil Rehabil. 2006 Jul 15-30;28(13-14):823-30. doi: 10.1080/09638280500534861.
- Stanley, F. J., Blair, E., & Alberman, E. (2000). Cerebral palsies: epidemiology and causal pathways (No. 151). Cambridge University Press.
- Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Economic costs associated with mental retardation, cerebral palsy, hearing loss, and vision impairment--United States, 2003. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2004 Jan 30;53(3):57-9.
- Gorin NC, Coiffier B, Hayat M, Fouillard L, Kuentz M, Flesch M, Colombat P, Boivin P, Slavin S, Philip T. Recombinant human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor after high-dose chemotherapy and autologous bone marrow transplantation with unpurged and purged marrow in non-Hodgkin's lymphoma: a double-blind placebo-controlled trial. Blood. 1992 Sep 1;80(5):1149-57.
- Van Heest AE, House J, Putnam M. Sensibility deficiencies in the hands of children with spastic hemiplegia. J Hand Surg Am. 1993 Mar;18(2):278-81. doi: 10.1016/0363-5023(93)90361-6.
- Cooper J, Majnemer A, Rosenblatt B, Birnbaum R. The determination of sensory deficits in children with hemiplegic cerebral palsy. J Child Neurol. 1995 Jul;10(4):300-9. doi: 10.1177/088307389501000412.
- Sanger TD, Kukke SN. Abnormalities of tactile sensory function in children with dystonic and diplegic cerebral palsy. J Child Neurol. 2007 Mar;22(3):289-93. doi: 10.1177/0883073807300530.
- Wiklund LM, Uvebrant P. Hemiplegic cerebral palsy: correlation between CT morphology and clinical findings. Dev Med Child Neurol. 1991 Jun;33(6):512-23. doi: 10.1111/j.1469-8749.1991.tb14916.x.
- Gordon AM, Bleyenheuft Y, Steenbergen B. Pathophysiology of impaired hand function in children with unilateral cerebral palsy. Dev Med Child Neurol. 2013 Nov;55 Suppl 4:32-7. doi: 10.1111/dmcn.12304.
- Cipriany-Dacko LM, Innerst D, Johannsen J, Rude V. Interrater reliability of the Tinetti Balance Scores in novice and experienced physical therapy clinicians. Arch Phys Med Rehabil. 1997 Oct;78(10):1160-4. doi: 10.1016/s0003-9993(97)90145-3.
- Koeneke S, Lutz K, Herwig U, Ziemann U, Jancke L. Extensive training of elementary finger tapping movements changes the pattern of motor cortex excitability. Exp Brain Res. 2006 Sep;174(2):199-209. doi: 10.1007/s00221-006-0440-8. Epub 2006 Apr 8.
- Majewska AK, Sur M. Plasticity and specificity of cortical processing networks. Trends Neurosci. 2006 Jun;29(6):323-9. doi: 10.1016/j.tins.2006.04.002. Epub 2006 May 11.
- Krebs HI, Ladenheim B, Hippolyte C, Monterroso L, Mast J. Robot-assisted task-specific training in cerebral palsy. Dev Med Child Neurol. 2009 Oct;51 Suppl 4:140-5. doi: 10.1111/j.1469-8749.2009.03416.x.
- Colomera JA, Nahuelhual P. [Effectiveness of robotic assistance for gait training in children with cerebral palsy. a systematic review]. Rehabilitacion (Madr). 2020 Apr-Jun;54(2):107-115. doi: 10.1016/j.rh.2019.12.001. Epub 2020 Jan 27. Spanish.
- Wu J, Cheng H, Zhang J, Yang S, Cai S. Robot-Assisted Therapy for Upper Extremity Motor Impairment After Stroke: A Systematic Review and Meta-Analysis. Phys Ther. 2021 Apr 4;101(4):pzab010. doi: 10.1093/ptj/pzab010.
- Keizer D, Fael D, Wierda JM, van Wijhe M. Quantitative sensory testing with Von Frey monofilaments in patients with allodynia: what are we quantifying? Clin J Pain. 2008 Jun;24(5):463-6. doi: 10.1097/AJP.0b013e3181673b80.
- Krumlinde-sundholm, L., & Eliasson, A. C. (2003). Development of the Assisting Hand Assessment: a Rasch-built measure intended for children with unilateral upper limb impairments. Scandinavian Journal of Occupational Therapy, 10(1), 16-26.
- Manual Ability Classification System (MACS) http://www.macs.nu/
- Tadel F, Baillet S, Mosher JC, Pantazis D, Leahy RM. Brainstorm: a user-friendly application for MEG/EEG analysis. Comput Intell Neurosci. 2011;2011:879716. doi: 10.1155/2011/879716. Epub 2011 Apr 13.
- Gramfort A, Papadopoulo T, Olivi E, Clerc M. OpenMEEG: opensource software for quasistatic bioelectromagnetics. Biomed Eng Online. 2010 Sep 6;9:45. doi: 10.1186/1475-925X-9-45.
- Lin FH, Witzel T, Ahlfors SP, Stufflebeam SM, Belliveau JW, Hamalainen MS. Assessing and improving the spatial accuracy in MEG source localization by depth-weighted minimum-norm estimates. Neuroimage. 2006 May 15;31(1):160-71. doi: 10.1016/j.neuroimage.2005.11.054. Epub 2006 Mar 6.
- Ronnqvist L, Rosblad B. Kinematic analysis of unimanual reaching and grasping movements in children with hemiplegic cerebral palsy. Clin Biomech (Bristol). 2007 Feb;22(2):165-75. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2006.09.004. Epub 2006 Oct 27.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
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
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