脳卒中後の独立した多関節アーム制御の改善 (NICE)
脳卒中神経リハビリテーションの新たな臨床目標としての筋肉間の調整
この研究の目的は次のとおりです。
- - 異常な筋肉間調整パターンの特徴を脳卒中後の運動障害の予測に使用できるかどうかを特定する。
- - 脳卒中後に上肢の筋肉の筋肉間協調の変化を誘発する非侵襲的なEMGガイド下運動に筋肉の相乗効果が順応性があるかどうかをテストする。
調査の概要
詳細な説明
脳卒中は、米国における長期障害の主な原因となっています。 毎年70万人以上のアメリカ人が脳卒中を経験し、そのうち3分の2が生き残る。 脳卒中後にリハビリテーション病棟に入院した患者の 69% は、軽度から重度の上肢機能障害を抱えています。 現在、米国には脳卒中生存者が700万人以上おり、その多くは長期にわたる運動障害や感覚障害、特に腕に障害を抱えている。 この研究の目的には、科学的側面と臨床的側面の両方が含まれます。
第 1 の目的では、等尺性到達条件および動的条件下で出現する筋肉間調整パターンを特定して、非動作または動作を伴う作業パフォーマンスの障害と、脳卒中後の運動障害の重症度を予測します。 この目的には、年齢が一致した健康な成人 (40 ~ 75 歳) 15 名と成人 (40 ~ 75 歳) の脳卒中生存者 25 名が登録されます。 各脳卒中参加者は 2 回の訪問セッションを受けますが、年齢が一致した参加者は 1 回の測定セッションを受けます。
2 番目の目的では、合計 74 人の脳卒中生存者が、人間と機械の相互作用を通じて筋電図信号に基づいた運動を実行し、脳卒中後の腕の異常な筋肉間協調パターンを正常化することで脳卒中後の運動障害を改善し、運動障害を改善します。また、筋肉間の調整、UE Fugl-Meyer (FM)、および Action Research Arm Test (ARAT) の評価も実行されます。 参加者はトレーニング セッションのために 6 週間、週に 3 回訪問します。 最後に、介入効果の保持をテストするために、トレーニング終了後 1 か月後と 3 か月後に 2 回の評価セッションを実施します。
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:Jinsook Roh, PhD
- 電話番号:7137432578
- メール:jroh@Central.UH.EDU
研究連絡先のバックアップ
- 名前:Manuel A Portilla-Jiménez, MS, BME
- 電話番号:3467194921
- メール:maportillajimenez@uh.edu
研究場所
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Texas
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Houston、Texas、アメリカ、77204
- 募集
- University of Houston
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コンタクト:
- Jinsook Roh, PhD
- 電話番号:713-743-2578
- メール:jroh@central.uh.edu
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コンタクト:
- Manuel A Portilla-Jiménez, MS, BME
- 電話番号:346-719-4921
- メール:maportillajimenez@uh.edu
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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
高齢者と一致する健康なグループの包含基準
- 年齢が40歳から75歳までの男性または女性
- 既知の神経損傷はない
高齢者と一致する健康なグループの除外基準
- 上肢に関わる整形外科疾患を患っている。
- 神経疾患の病歴がある。
- 潜在的な参加者および/またはその家族にてんかんの病歴がある。
- 同意できない。
- 妊娠しています。
脳卒中グループの包含基準
- 男性または女性の片麻痺慢性脳卒中生存者。
- 年齢は40歳から75歳まで。
- 片側性の虚血性または出血性の中大脳動脈卒中を伴う。
- 神経学的に6か月以上安定している。
- 現在の薬を変更せずに少なくとも 3 か月間維持できることが期待されます。 抗けいれん薬(バクロフェン、ジアゼパム、チザニジンなど)の安定した使用が認められています。
- 重度の痙縮を伴わない(修正アッシュワース(MA)<4)。
- 3か月以内に障害のある腕にボツリヌス毒素の投与を受けていない。
脳卒中グループの除外基準
- 上肢に関わる整形外科疾患を患っている。
- インフォームドコンセントまたはプロトコールの正常な完了を妨げるほどの認知障害(モントリオール認知評価(MoCA)スコア < 26)。
- 別の神経疾患の病歴;
- 上肢の関節位置感覚の麻酔。
- 妊娠している、または妊娠している可能性がある(自己申告)。
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: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:神経筋調整に基づいたリハビリテーション トレーニング
脳卒中後の参加者は、筋電図 (EMG) 反応が記録されている間に、複数の筋肉の等尺性収縮を生成して画面上でカーソルを移動させることにより、センターアウト タスクを実行します。
各筋肉 (または筋肉グループ) の活性化は、多次元カーソル空間内の 4 つの方向のうちの 1 つにマッピングされます。
複数の腕の筋肉から記録された筋電図を使用して、カーソルの位置をリアルタイムで導出します。
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トレーニング演習中、脳卒中後の参加者は画面上の目標を一致させるように求められます。
実験グループは、特定の筋肉セットを活性化することでそれらに匹敵します。
評価試験中、理学療法士または作業療法士は、FMA および ARAT を使用して腕の機能障害の機能レベルを評価します。
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アクティブコンパレータ:筋力強化に基づいたリハビリテーショントレーニング
脳卒中後の参加者は、等尺性の力を生成して画面上のカーソルを移動させることにより、センターアウトタスクを実行します。
参加者は等尺性の力を生成し、モニター上のカーソルを動かします。
彼らは、展示されている 4 つの力の目標の 1 つと一致するように訓練されます。
ロードセルで測定された 3 つの力 (Fx、Fy、Fz) を使用して、カーソルの位置をリアルタイムで導き出します。
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トレーニング演習中、脳卒中後の参加者は画面上の目標を一致させるように求められます。
アクティブコンパレータグループは、所望のターゲット方向に等尺性の力を生成することによってそれらを一致させます。
評価試験中、理学療法士または作業療法士は、FMA および ARAT を使用して腕の機能障害の機能レベルを評価します。
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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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Fugl-Meyer 評価 (FMA) スコアの変化
時間枠:トレーニング前、トレーニングの6週間後、最後のトレーニングセッションからそれぞれ1か月後と3か月後
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脳卒中後の運動障害の重症度を測定するために、人間の上肢で FMA が実行されます。
FMA は、運動機能障害の重症度と運動回復を評価するために一般的に使用されます。
FMA 上肢運動スコアの最大値は 66 (つまり、0: 完全な運動障害、66: 正常な運動能力) です。
各項目は 3 点スケールで採点されます (0 = 実行できない、1 = 部分的に実行、2 = 完全に実行)。
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トレーニング前、トレーニングの6週間後、最後のトレーニングセッションからそれぞれ1か月後と3か月後
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Change in Action Research Arm Test (ARAT) スコア
時間枠:トレーニング前、トレーニングの6週間後、最後のトレーニングセッションからそれぞれ1か月後と3か月後
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脳卒中後の運動機能を測定するために、ARAT が人間の上肢で実行されます。
ARAT を構成する 19 項目は、4 つのサブスケール (掴む、掴む、つまむ、粗大動作) に分類され、最も難しいタスクが最初に検討され、次に最も困難なタスクが続くという、難易度の低い順に並べられています。
タスクのパフォーマンスは、0 (動作なし) から 3 (動作が正常に実行された) までの 4 段階のスケールで評価されます。
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トレーニング前、トレーニングの6週間後、最後のトレーニングセッションからそれぞれ1か月後と3か月後
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Change in intermuscular coordination patterns
時間枠:before any training, after the 6 weeks of training, respectively, and 1 and 3 months after the last training session, respectively
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EMGs will be recorded from 12 muscles.
To assess whether muscle-synergy guided and/or force-guided exercise induce changes in the composition of intermuscular coordination patterns, non-negative matrix factorization will be applied to EMGs to identify and compare ICoPs.
The features from EMG are muscle synergy (motor module) composition and activation profiles.
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before any training, after the 6 weeks of training, respectively, and 1 and 3 months after the last training session, respectively
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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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Brain imaging data recording
時間枠:before any training, after the 6 weeks of training, respectively, and 1 and 3 months after the last training session, respectively
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A non-invasive electroencephalography (EEG) measurement setup will be employed to collect the EEG signal, specifically, thirty-two EEG electrodes will be placed on the scalp, and EEG signals will be measured during an isometric assessment.
From EEG, cortico-muscular connectivity, cortico-cortical connectivity, and spectral power features will be extracted.
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before any training, after the 6 weeks of training, respectively, and 1 and 3 months after the last training session, respectively
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協力者と研究者
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協力者
捜査官
- 主任研究者:Jinsook Roh, PhD、University of Houston
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Parker VM, Wade DT, Langton Hewer R. Loss of arm function after stroke: measurement, frequency, and recovery. Int Rehabil Med. 1986;8(2):69-73. doi: 10.3109/03790798609166178.
- Roh J, Rymer WZ, Perreault EJ, Yoo SB, Beer RF. Alterations in upper limb muscle synergy structure in chronic stroke survivors. J Neurophysiol. 2013 Feb;109(3):768-81. doi: 10.1152/jn.00670.2012. Epub 2012 Nov 14.
- Dewald JP, Pope PS, Given JD, Buchanan TS, Rymer WZ. Abnormal muscle coactivation patterns during isometric torque generation at the elbow and shoulder in hemiparetic subjects. Brain. 1995 Apr;118 ( Pt 2):495-510. doi: 10.1093/brain/118.2.495.
- Roh J, Rymer WZ, Beer RF. Robustness of muscle synergies underlying three-dimensional force generation at the hand in healthy humans. J Neurophysiol. 2012 Apr;107(8):2123-42. doi: 10.1152/jn.00173.2011. Epub 2012 Jan 25.
- Carpinella I, Lencioni T, Bowman T, Bertoni R, Turolla A, Ferrarin M, Jonsdottir J. Effects of robot therapy on upper body kinematics and arm function in persons post stroke: a pilot randomized controlled trial. J Neuroeng Rehabil. 2020 Jan 30;17(1):10. doi: 10.1186/s12984-020-0646-1.
- Wright ZA, Rymer WZ, Slutzky MW. Reducing Abnormal Muscle Coactivation After Stroke Using a Myoelectric-Computer Interface: A Pilot Study. Neurorehabil Neural Repair. 2014 Jun;28(5):443-51. doi: 10.1177/1545968313517751. Epub 2013 Dec 27.
- Thom T, Haase N, Rosamond W, Howard VJ, Rumsfeld J, Manolio T, Zheng ZJ, Flegal K, O'Donnell C, Kittner S, Lloyd-Jones D, Goff DC Jr, Hong Y, Adams R, Friday G, Furie K, Gorelick P, Kissela B, Marler J, Meigs J, Roger V, Sidney S, Sorlie P, Steinberger J, Wasserthiel-Smoller S, Wilson M, Wolf P; American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee. Heart disease and stroke statistics--2006 update: a report from the American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee. Circulation. 2006 Feb 14;113(6):e85-151. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.105.171600. Epub 2006 Jan 11. No abstract available.
便利なリンク
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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