만성 뇌졸중에서 운동을 통한 상지 운동 연습 (PUMP-Ex)
유산소 운동으로 상지 운동 연습 시작하기: 타당성 및 파일럿 연구
연구 개요
상세 설명
거의 700만 명의 생존 코호트가 있는 뇌졸중은 미국에서 장기 장애의 주요 원인입니다. 매년 발생하는 ~795,000건의 새로운 뇌졸중 중 생존자의 약 2/3가 어느 정도의 장기적인 장애를 갖게 됩니다. 더 많은 사람들이 뇌졸중을 이겨내고 있다는 사실과 함께 뇌졸중 후 장애의 유병률은 수백만 명의 뇌졸중 생존자, 가족 및 간병인을 위해 장애를 줄이고 삶의 질을 향상시키는 것을 목표로 하는 효과적인 재활 전략을 개발할 필요성이 증가하고 있음을 반영합니다.
압도적 다수의 뇌졸중 생존자(>75%)는 상지(UE) 편마비를 나타내며 15%만이 완전히 회복됩니다. 또한 잔여 UE 장애는 장기 장애 및 삶의 질 저하와 밀접하게 연결되어 있습니다. 현재의 메타 분석 증거는 UE 기능을 개선하기 위한 가상 현실 뇌졸중 재활 중재가 추가 치료 개발을 위한 유망한 영역임을 시사합니다.
DDP(Duck Duck Punch)는 동작 성능에 대한 세션 내 피드백을 허용하는 일련의 성능 메트릭과 함께 개별화된 점진적 동작 연습을 통해 UE 동작 품질을 향상시키도록 의도적으로 설계된 대화형 컴퓨터 게임입니다. DDP와 같은 UE 가상 현실 재활 개입에 대한 반응에는 다양한 요인이 포함되지만 신경가소성 변화는 기능 회복의 기본 메커니즘입니다. 따라서 '신경가소성 친화적인' 환경을 촉진하기 위해 DDP와 프라이밍 개입을 결합하면 CNS가 더 순응하게 되고 DDP 재활에 대한 반응이 향상되고 궁극적으로 결과가 개선될 수 있습니다.
에어로빅 운동(AEx) 훈련은 건강한 노인의 전반적인 인지, 실행 기능, 처리 속도 및 주의력 향상을 포함하여 전반적인 뇌 기능에 긍정적인 이점이 있습니다. 또한 AEx의 단일 세션은 젊고 건강한 성인의 운동 기억력과 학습 능력을 크게 향상시킵니다. AEx는 뇌졸중 후 심혈관 기능을 개선하는 데 사용되었지만 뇌졸중에 대한 신경 촉진 효과는 아직 경험적으로 테스트되지 않았습니다. AEx가 뇌 기능과 운동 학습을 향상시키는 후보 메커니즘에는 순환하는 뇌 유도 신경 영양 인자(BDNF) 및 코르티코 운동 흥분성의 변화가 포함됩니다. BDNF는 여러 신경가소성 과정에서 필수적인 역할을 하는 것으로 여겨지며 시냅스 연결 강화, 즉 장기 강화(LTP)를 촉진하며 현재 연구에 따르면 AEx는 순환하는 BDNF를 급격하고 만성적으로 증가시킬 수 있습니다. Corticomotor 흥분성(CME)은 종종 LTP와 같은 신경가소성의 지표로 사용되며 운동 기억 및 학습 향상의 기초가 될 수 있습니다. BDNF와 유사하게 AEx는 제어 및 만성 뇌졸중 환자에서 피질 운동 흥분성을 급격하게 향상시킬 수 있습니다. 중추 신경계 기능 촉진은 신경가소성 잠재력을 최대화하기 위한 후속 개입을 위해 뇌를 '프라임'하는 AEx의 역할을 결정하는 이론적 근거를 제공합니다.
신경재활을 위한 움직임 기반 프라이밍은 치료적 개입의 효능을 향상시키는 것을 목표로 치료적 개입 전 또는 동시에 움직임 또는 운동을 수행하는 것을 포함합니다. 새로운 증거는 AEx를 UE 뇌졸중 재활을 위한 잠재적 프라이밍 도구로 지원합니다. UE 작업 훈련과 결합된 AEx는 만성 뇌졸중 생존자의 UE 기능 및 자가 보고 건강 상태를 개선할 수 있습니다. 유망한 결과에도 불구하고 다음과 관련된 문헌에는 공백이 있습니다. 1) AEx 프라이밍 세션의 임상 적용 가능성; 2) AEx-primed UE 재활에 대한 응답으로 UE 기능의 변화에 기여하는 메커니즘. 이러한 격차를 해결하는 것은 현재 임상 모델과 관련하여 강력하고 시간 효율적인 AEx 프라이머를 개발하는 데 필요할 것입니다. 따라서 이 파일럿 제안의 목적은 다음 목표를 통해 초기 타당성 및 내약성 벤치마크를 설정하는 것입니다.
- 말기 편마비를 동반한 뇌졸중 생존자에서 AEx + DDP 페어링의 타당성 입증
- AEx + DDP 개입이 UE 장애 및 기능에 미치는 영향의 크기 정량화
- 신경가소성(BDNF 및 코르티코운동 흥분성)의 바이오마커와 AEx + DDP에 대한 반응의 관계를 조사합니다.
이러한 목표를 달성하기 위해 중등도의 UE 편마비를 가진 만성 뇌졸중 생존자는 AEx + DDP 교육의 18개 세션을 받게 됩니다. 매주 6주 동안 피험자는 AEx + DDP의 3개 세션을 거치게 됩니다. 각 세션 동안 피험자는 15분의 유산소 운동과 DDP 200회 반복을 완료합니다. UE 기능 및 신경가소성의 바이오마커 평가는 AEx + DDP 개입 전후에 평가됩니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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South Carolina
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Charleston, South Carolina, 미국, 29425
- Stroke Recovery Research Center
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 최소 6개월 이상 편측성 뇌졸중을 경험했지만 이전 120개월 이하
- 영향을 받은 팔의 자발적인 어깨 굴곡 ≥20° 동시 팔꿈치 신전 ≥10°
- 중등도의 팔 움직임 장애(UE Fugl-Meyer 평가 > 21 그러나 < 52점
- 마비된 어깨, 팔꿈치, 손목, 엄지 및 손가락의 수동 운동 범위가 정상 20도 이내
- 21-90세
- 기본 테스트에서 치료사의 판단에 따라 의사 소통하는 능력
- 운동 내성 테스트를 완료하고 통과하는 능력
제외 기준:
- 운동 재학습에 필요한 시각-지각/인지 기술을 방해할 수 있으므로 뇌간/소뇌의 병변
- 운동 학습 기술을 손상시킬 수 있는 다른 신경학적 질환의 존재
- 도달 능력을 변경하는 정형외과적 상태 또는 손상된 교정 시력(예: 완전한 회복이 없는 이전 회전근개 파열)
- 도달을 방해하는 마비 팔 통증
- 3단계 지시를 이해하거나 따를 수 없음
- 중증 인지 장애(몬트리올 인지 평가 점수 <22)
- 심한 실어증
- 영어를 읽을 수 없음
- 울혈성 심부전, 불안정 심장 부정맥, 비대성 심근병증, 심각한 대동맥 협착증, 휴식 중 또는 ADL 동안의 협심증 또는 호흡곤란의 병력
- 휴식 시 수축기 >200 mmHg 및 이완기 >110 mmHg의 중증 고혈압
- 우울증의 병력 또는 현재, 뇌 자극 절차에만 해당
- 가임기 여성
- 전자 또는 금속 임플란트
- 발작의 역사
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 치료
- 할당: 해당 없음
- 중재 모델: 단일 그룹 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 유산소 운동 + 상지 재활
피험자는 총 18회의 개입 세션을 받게 됩니다.
각 개입 세션에서 피험자는 상지 재활 프로그램을 200회 반복한 후 정지 주기로 15분간 유산소 운동을 수행합니다.
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피험자는 누운 고정식 사이클에서 15분 동안 유산소 운동을 수행합니다. 각 세션에서 유산소 운동의 목표 강도는 예비심박수의 70%입니다. 10분간의 휴식 후 피험자는 DDP(Duck Duck Punch)라는 상지 재활 게임을 200회 반복 수행합니다. Duck Duck Punch는 구식 카니발 테마의 인터랙티브 게임입니다. DDP는 Microsoft Kinect 골격 추적 기술을 사용하여 움직임 성능을 평가한다는 점에서 독특합니다. 참가자는 Microsoft Kinect 앞에 앉아 실제 팔로 가상 팔을 제어합니다. 앞으로 다가가 가상 오리를 "펀칭"합니다. 치료사는 DDP 동안 피험자의 안전과 진행 상황을 감독합니다. DDP는 수행된 반복 횟수에 따라 투여됩니다. 플레이어가 아바타가 시작 위치를 벗어나도록 팔을 움직일 때 반복이 기록됩니다. 피험자의 목표 복용량은 DDP 세션당 200회 반복입니다. |
연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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Fugl-Meyer 평가로 평가한 상지 손상의 변화 - 상지
기간: 개입 전후, 약 6주
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FMA-UE는 상지 손상의 33개 항목 측정입니다. 그러나 반사 반응을 테스트하는 3개 항목은 자발적 움직임 구조를 측정하지 않기 때문에 시행되지 않습니다.
각 항목은 3점 평가 척도(0=불능, 1=부분적 2=보통 수행)로 채점되며, 항목 평가는 합산되어 60점 만점으로 보고되므로 숫자가 클수록 상지 운동 능력이 더 우수함을 나타냅니다.
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개입 전후, 약 6주
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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Wolf Motor Function Test로 평가한 상지의 변화
기간: 개입 전후, 약 6주
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WMFT는 UE 기능 능력의 15개 항목 척도입니다.
각 항목의 성능은 시간(초)이 지정되고 항목을 수행하는 평균 시간이 보고되므로 값이 낮을수록 UE 기능이 우수함을 나타냅니다.
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개입 전후, 약 6주
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뇌졸중 영향 척도로 평가한 신체 기능 및 건강 관련 삶의 질 변화
기간: 개입 전후, 약 6주
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SIS-hand는 지난 2주 동안 일상 업무 중 마비된 손 사용의 어려움에 관한 5개 항목으로 구성됩니다.
항목은 5점 척도(5=어렵지 않음, 1=할 수 없음)로 평가되고 평균 항목 등급으로 보고됩니다.
SIS 회복 하위 테스트는 참가자가 자신의 인지된 뇌졸중 후 회복을 0%-100%로 평가하는 단일 항목입니다.
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개입 전후, 약 6주
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기타 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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짝을 이룬 연관 자극에 의해 평가된 신경가소성 잠재력의 변화
기간: 개입 전후, 약 6주
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참가자의 신경가소성 잠재력은 PAS(Paired Associative Stimulation)라는 가소성 유도 패러다임으로 평가됩니다.
간단히 말해서, PAS는 운동 피질 가소성을 유도하기 위해 반대쪽 운동 피질의 경두개 자기 자극(TMS)과 결합된 반복적이고 시간이 지정된 말초 신경 자극을 활용합니다.
PAS 이전 및 이후에 대측 말초 근육의 단일 펄스 TMS 및 근전도 검사(EMG)로 얻은 운동 유발 전위(MEP)를 통해 피질 운동 흥분성(CME)을 평가합니다.
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개입 전후, 약 6주
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말초 뇌 유래 신경 영양 인자의 평가
기간: 개입 세션 1, 9, 18의 전후 유산소 운동. 각 유산소 운동 세션은 15분입니다.
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혈액 표본은 AEx 직전과 직후 세 차례(세션 1, 9, 18)에 채취됩니다.
간단히 말해서, 정맥 카테터는 실험 세션이 시작될 때 표면 팔뚝 정맥에 배치되고 등장 식염수를 사용하여 특허를 유지합니다.
기본 혈액 샘플은 운동 시작 직전에 채취됩니다.
참가자가 사이클 에르고미터에 앉아 있는 동안 운동 완료 후 60초 이내에 운동 직후 혈액 샘플을 채취합니다.
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개입 세션 1, 9, 18의 전후 유산소 운동. 각 유산소 운동 세션은 15분입니다.
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 연구 책임자: Chris Gregory, PhD, PT, Medical University of South Carolina
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (실제)
연구 완료 (실제)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (추정)
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