전방 십자인대 재건 후 대퇴사두근 자발적 활성화의 결핍: "학습된 비사용" 패러다임과 반구간 억제의 역할 (AQUARIUS)
전방십자인대(ACL) 파열은 주로 스포츠 부상으로 인해 발생합니다. 부상의 40%는 회전과 관련된 비접촉 메커니즘으로 인해 발생합니다. 대퇴사두근의 힘을 회복하는 것은 ACL 재건(ACLR) 후 재활 프로그램을 추구하는 환자의 주요 초점입니다. 불행하게도 이러한 근육 약화를 되돌리기 위한 재활 프로그램에도 불구하고 대퇴사두근 근력 결핍은 수년간 지속될 수 있습니다. 더욱이, 이러한 결핍은 또 다른 무릎 부상을 입을 위험을 증가시키고 외상후 골관절염 발병 위험을 증가시킵니다. 현재, 활동 복귀 시 고려해야 할 최적의 재활 프로그램이나 임상적, 도구적 매개변수 모두 임상의들 사이에서 합의에 도달하지 못했습니다.
연구자들은 다음과 같이 가정합니다.
- 자발적인 활성화의 지속적인 결핍, 즉 근육의 완전한 활성화를 달성할 수 없는 것이 ACLR 후에 나타납니다.
- 자발적인 활성화의 이러한 결핍은 균형과 보행 중 모두에서 "학습/후천적 비사용" 현상과 관련이 있습니다. 이 현상은 균형 테스트와 보행 중 부상당한 하지 동원의 비대칭성을 조사하여 입증됩니다.
- "학습된/획득된 비사용" 패러다임은 반구 피질 활동의 비대칭성과 관련이 있습니다. 이 현상은 경두개 자기 자극을 통해 조사할 예정이다.
일차 평가변수는 ACLR 후 대퇴사두근 약화가 "학습된 비사용" 사례를 나타낼 수 있다는 입증입니다. 이 행동은 자동적이고 무의식적인 것처럼 보이므로 "습득한"이라는 형용사가 "학습된" 것보다 더 선호되는 것 같습니다. 이는 치유된 후 반대쪽이 기능을 수행할 수 있을 때 채택되는 무의식적 보호의 한 형태로 손상된 쪽을 모집하는 것으로 구성됩니다.
두 번째 결과는 환자의 임상 상태와 자발적인 활성화, 균형 테스트, 보행 중 결함, 신경생리학적 시험 간의 상관관계를 조사하는 것입니다.
부상당한 하지에는 반대쪽 다리와 규범적 데이터에 비해 대퇴사두근의 활성화에 결함이 있는 것으로 예상됩니다. 손상된 사지는 균형 테스트에서 낮은 동원력과 보행 중 전력 생산의 부족을 나타냅니다.
병변 반대쪽 반구는 입실 병변 반구에 비해 더 높은 대뇌간 억제, 더 낮은 단간격 피질내 억제(SICI) 및 더 높은 단간격 피질내 촉진(SICF)을 나타냅니다.
두 하지 사이의 비대칭에 대한 증거는 "후천적 비사용" 패러다임이 ACL 병변에 따른 결손에 역할을 하며 비대칭 손상 전반에 걸쳐 비특이적이며 기저 질환과 무관하다는 가설을 뒷받침할 것입니다.
본 연구의 결과는 다음과 같습니다.
- ACLR 이후 스포츠 복귀 결정을 안내하는 임상 및 도구 기준 식별.
- 향후 실험 프로토콜 및 새로운 재활 프로그램에 대한 표본 크기 추정.
연구 개요
연구 유형
등록 (실제)
연락처 및 위치
연구 장소
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Milan, 이탈리아
- ASST Centro Specialistico Ortopedico Traumatologico Gaetano Pini-CTO, Presidio Ospedaliero Gaetano Pini
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MI
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Milan, MI, 이탈리아, 20121
- Istituto Auxologico Italiano
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
샘플링 방법
연구 인구
설명
포함 기준:
- 검사 전 6~18개월 사이에 관절경 재건을 통한 전방 십자인대 파열;
- 테그너 활동 수준 > 5;
- 체질량 지수 18~25;
- 적어도 70°의 자발적인 무릎 확장;
- 지시 사항을 이해하는 능력;
- 고지된 동의서에 고의로 서명할 수 있는 능력.
제외 기준:
- 이전의 다른 무릎 부상 또는 외과적 개입;
- 전방 십자인대 재건과 관련된 주요 시술: 절골술, 기타 인대 재건;
- 반월상연골 절제술(반달연골 부피의 30% 이상을 외과적으로 제거하거나 반월상연골 뿌리를 제거하는 수술)
- 다음과 같은 동반질환: 류마티스 질환; 기타 선천성 또는 후천성 신경근병리; 진성 당뇨병; 골다공증; 암; 심장 질환; 간질, 두개내압 고혈압의 병력;
- 간질의 영향을 받은 1촌 친척;
- 경구 항응고제 또는 항혈소판 요법을 이용한 현재 치료;
- 간질 위기를 유발할 수 있는 약물 요법;
- 높은 알코올 소비 이력;
- 이식된 전기 감응 장치;
- 이식된 두개내 또는 안내 금속 장치;
- 망막박리 병력;
- 달팽이관 이식의 존재.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 관찰 모델: 보병대
- 시간 관점: 유망한
코호트 및 개입
그룹/코호트 |
개입 / 치료 |
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병리학 그룹
검사 전 6~18개월 사이에 반건양근 및 박근건 이식술을 사용하여 전방 십자인대 관절경 재건술을 받은 남성 참가자 최소 10명
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자발적 활성화 수준은 등척성 수축(40° 무릎 굴곡) 및 100°/s와 동일한 각속도의 등속성 수축 중에 보간 연축 기술(ITT)을 사용하여 결정됩니다. 내측광근과 가자미근 H반사가 측정됩니다. 대뇌 피질의 흥분성과 반구간 연결성은 경두개 자기 자극(TMS)을 통해 측정됩니다. 서있는 자세의 균형 테스트는 EquiTest 플랫폼을 사용하여 수행됩니다. 개인은 감각 조직 테스트, 상향/하향 적응 테스트, 후방/전진 운동 제어 테스트의 세 가지 다른 작업을 수행해야 합니다. 하지의 표면 근전도검사가 기록됩니다. 신경 항법에 의해 구동되는 TMS를 통해 대퇴사두근의 피질 표현이 연구됩니다. 보행 분석은 힘 센서가 장착된 런닝머신에서 수행됩니다. 참가자들은 0.4m/s에서 1.6m/s까지 증가하는 속도로 걷게 됩니다. 속도는 30초마다 0.2m/s씩 증가합니다. |
연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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자발적 활성화
기간: 1일차
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자발적 활성화 = [1 - (보간된 트위치/휴식 트위치)]%, 여기서 보간된 트위치 및 휴지 트위치는 각각 자발적 수축 및 정지 시 감전으로 인한 최대 토크입니다.
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1일차
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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H-반사 최소 대기 시간
기간: 1일차
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H-반사 대기 시간은 자극 도입 후 H-반사가 EMG에 나타나는 데 걸리는 시간으로 정의됩니다.
H-반사 최소 대기 시간은 다양한 자극 강도에서 기록된 H-반사 진폭 중 최소 대기 시간을 나타냅니다.
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1일차
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H/M 비율
기간: 1일차
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H/M 비율은 H 반사 진폭과 M파 진폭 사이의 비율입니다.
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1일차
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iSP(동측 무음 기간) 기간
기간: 1일차
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경두개 자기 자극(TMS)을 위한 8자 모양 코일을 사용하여 피험자가 동측 손의 자발적인 최대 수축을 수행하는 동안 자극기 출력의 140% 강도로 핫스팟에 8개의 자극이 적용됩니다. 두 반구 모두 테스트됩니다. ISP 지속 시간은 EMG 흔적을 수정하고 8개 자극 중에서 평균을 내어 결정됩니다. 기준 EMG는 TMS 자극 전 100ms 동안의 EMG 평균 값으로 정의됩니다. ISP 개시는 평균 EMG 활동이 평균 기준 EMG보다 지속적으로(최소 10ms 동안) 작아지는 대기 시간으로 정의됩니다. ISP 오프셋은 ISP 시작 후 EMG 활동이 최소 10ms 동안 기준 활동을 회복한 첫 번째 지점에 설정됩니다. ISP 기간은 ISPduration = ISPoffset - ISPonset으로 정의됩니다. |
1일차
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iSP(동측 무음 기간) 영역
기간: 1일차
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경두개 자기 자극(TMS)을 위한 8자 모양 코일을 사용하여 피험자가 동측 손의 자발적인 최대 수축을 수행하는 동안 자극기 출력의 140% 강도로 핫스팟에 8개의 자극이 적용됩니다. 두 반구 모두 테스트됩니다. ISParea는 기준 EMG와 iSP 기간 간의 곱으로 계산됩니다. |
1일차
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SICI(짧은 간격의 피질내 억제)
기간: 1일차
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한 쌍의 펄스가 운동 피질의 손 영역에 적용되어 반대쪽 근육의 EMG 반응을 불러일으킵니다.
조건화 자극은 휴식 운동 역치(rMT)의 75% 강도로 제공되고, 테스트 자극은 rMT의 120% 강도로 제공됩니다.
자극 간 간격은 3ms와 5ms입니다.
각 자극 간 간격에 대해 8개의 자극이 무작위 순서로 적용됩니다.
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1일차
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SICF(짧은 간격의 피질내 촉진)
기간: 1일차
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한 쌍의 펄스가 운동 피질의 손 영역에 적용되어 반대쪽 근육의 EMG 반응을 불러일으킵니다.
조건화 자극은 휴식 운동 역치(rMT)의 75% 강도로 제공되고, 테스트 자극은 rMT의 120% 강도로 제공됩니다.
자극간 간격은 15ms와 20ms입니다.
각 자극 간 간격에 대해 8개의 자극이 무작위 순서로 적용됩니다.
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1일차
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SOT 점수
기간: 1일차
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환자의 임무는 개인의 시상면 진동에 맞춰 '조정된' 플랫폼 및 시각적 주변을 포함하여 6가지 다른 조건에서 3회 20초 시험 동안 직립 자세를 유지하는 것입니다.
SOT 점수는 신체 질량 중심(COM)의 시상 진동을 최대 시상 진동과 비교하여 계산됩니다.
점수는 6개 조건에 걸쳐 평균을 냅니다(범위 0~100, 각 조건에서 점수가 높을수록 진동이 낮아짐).
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1일차
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대퇴사두근의 지도 영역
기간: 1일차
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경두개 자기 자극(TMS)은 대퇴사두근의 피질 표현을 매핑하는 데 사용됩니다.
광전자 신경 항법 시스템은 두피 자극 좌표를 디지털화하고, TMS 코일을 자극 부위에 집중하도록 안내하고, 시술 중 공간 정밀도를 보장하는 데 사용됩니다.
2~3개의 TMS 자극이 각 자극된 두피 부위에 전달됩니다.
모터 맵을 구성하는 위치 전체에서 가장 큰 피크 간 MEP 진폭(3개 MEP의 평균)이 측정되었습니다.
맵 영역은 100μV보다 큰 평균 MEP 진폭과 관련된 두피 위치의 수로 정의되었습니다.
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1일차
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발목관절의 힘
기간: 1일차
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관절 운동학은 Davis 인체 측정 모델에 따라 광전자 방법을 통해 기록됩니다.
마커의 3D 변위는 10개의 근적외선 스트로보스코프 카메라를 사용하여 캡처됩니다.
합동 출력은 지면 반력 벡터와 합동 회전 중심의 시공간 동기화를 통해 계산됩니다.
분석에는 시상면만 고려됩니다.
조인트 파워는 조인트 토크와 조인트 회전 속도의 곱으로 계산됩니다.
힘은 양수로 정의되거나 관절 모멘트와 회전 속도가 동일한 방향을 공유할 때 생성됩니다(즉,
즉, 주동근이 단축되는 동안 수축할 때), 그렇지 않으면 음성 또는 흡수로 간주됩니다.
양의 일은 시간이 지남에 따라 생성된(양의) 전력의 적분으로 계산됩니다.
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1일차
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Luigi Tesio, MD, Full professor, Istituto Auxologico Italiano
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 (추정된)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
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병리학 그룹에 대한 임상 시험
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Samsung Medical Center모병
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Aarhus University HospitalUniversity of Aarhus완전한
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Queen Mary University of LondonUniversity of Belgrade아직 모집하지 않음
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Institute of Health and ResilienceAegean College, Athens, Greece; Coventry University, United Kingdom완전한