다양한 보행 복잡성 동안 파킨슨병의 보행 동결에 대한 비침습적 및 침습적 신경조절의 가능한 유익한 영향 탐색: 전기생리학적 및 fMRI 연구
보행 동결(FOG)은 파킨슨병(PD)의 치명적인 증상으로, 환자가 순간적으로 땅에 붙어 효율적으로 걸을 수 없게 되는 증상입니다. FOG의 발병기전은 불확실하지만 표재성 피질 및 심부 운동 영역의 기능적 교란에 기인할 가능성이 높습니다. FOG는 단순한 직진 보행보다 회전 등 복잡한 보행에서 더 두드러지게 나타나는 경향이 있으며, 이 현상의 원인은 아직 명확하지 않습니다. 불행히도, 이 보행 문제를 극복하기 위한 효과적인 방법은 아직 확인되지 않았으며 발작성 보행 발작을 정량화하는 것은 임상 등급만으로는 어려운 것으로 입증되었습니다. 따라서 과학적인 도구가 필요합니다. 이번 3개년 제안에서 우리는 이러한 과제를 포괄적으로 해결할 계획입니다. 첫째, RGB(Red-Green-Blue) 및 보행 압력 데이터를 활용하여 FOG 에피소드를 식별하고 정량화하기 위한 인공지능 알고리즘을 개발하는 것을 목표로 합니다. FOG를 경험하는 PD 환자는 PKMAS 시스템에서 표준화된 걷기 프로토콜을 거쳐 비디오 녹화와 발 압력의 두 가지 각도에서 동시에 데이터를 수집합니다. FOG 사건에 대한 라벨이 지정된 비디오는 원시 RGB 데이터, 광학 흐름 데이터(DualTVL) 및 시간 분할을 위한 조합을 활용하여 스팸 탐지를 위한 적응형 융합 알고리즘(AFSD) 알고리즘에 입력됩니다.
둘째, 우리는 다양한 보행 조건에서 FOG의 병태생리학을 조사하기 위해 고밀도 64채널 뇌파 보행 기록 및 운동 영상 fMRI를 사용하여 자유로운 보행 중 전기생리학적 방법을 통해 PD 환자의 FOG 소스를 찾아내려고 합니다. 기저핵, 소뇌 및 피질 영역을 포함한 상위 신경 영역 간의 효과적인 연결성을 탐구합니다. 결과 연결 맵은 전기 기록 데이터와 중첩되어 신경혈관 커플링 또는 커플링 해제를 검사합니다.
셋째, PD 환자의 보행 및 FOG에 미치는 영향을 평가하기 위해 비침습적 중재(경두개 직류 자극: tDCS, 자기 공명 유도 집속 초음파: MRgFUS) 및 심부 뇌 자극(DBS)을 실시할 계획입니다. 운동 영상 fMRI 및 전기 생리학적 조사는 언급된 방법을 사용하여 치료 전후에 수행됩니다. 우리의 다중 모드 접근 방식은 PD 환자의 FOG의 복잡성을 해결하여 귀중한 통찰력을 제공하고 이 쇠약해지는 증상으로 인한 어려움을 견디는 사람들에게 잠재적으로 도움이 되는 것을 목표로 합니다.
연구 개요
상세 설명
첫째, 연구자들은 RGB(Red-Green-Blue) 및 보행 압력 데이터를 사용하여 FOG 에피소드를 식별하고 정량화하기 위한 인공 지능 알고리즘을 개발하는 것을 목표로 합니다. FOG를 경험하는 PD 환자는 PKMAS 시스템에서 표준화된 걷기 프로토콜을 거쳐 비디오 녹화와 발 압력의 두 가지 각도에서 동시에 데이터를 수집합니다. FOG 사건의 라벨이 지정된 비디오는 원시 RGB 데이터, 광학 흐름 데이터(DualTVL) 및 시간 분할을 위한 조합을 활용하여 AFSD(스팸 탐지를 위한 적응형 융합 알고리즘) 알고리즘에 입력됩니다.
둘째, 연구자들은 다양한 보행 조건에서 FOG의 병태생리학을 조사하기 위해 고밀도 64채널 뇌파 보행 기록 및 운동 영상 fMRI를 사용하여 자유로운 보행 중 전기생리학적 방법을 통해 PD 환자에서 FOG의 원인을 찾아내려고 합니다. 기저핵, 소뇌 및 피질 영역을 포함한 상위 신경 영역 간의 효과적인 연결성을 탐구합니다. 결과 연결 맵은 전기 기록 데이터와 중첩되어 신경혈관 커플링 또는 분리를 검사합니다.
셋째, 연구자들은 PD 환자의 보행 및 FOG에 미치는 영향을 평가하기 위해 비침습적 중재(경두개 직류 자극: tDCS, 자기 공명 유도 집중 초음파: MRgFUS) 및 심부 뇌 자극(DBS)을 실시할 계획입니다. 운동 영상 fMRI 및 전기 생리학적 조사는 언급된 방법을 사용하여 치료 전후에 수행됩니다. 우리의 다중 모드 접근 방식은 PD 환자의 FOG의 복잡성을 해결하여 귀중한 통찰력을 제공하고 이 쇠약해지는 증상으로 인해 발생하는 문제를 견디는 사람들에게 잠재적으로 도움이 되는 것을 목표로 합니다.
연구 유형
등록 (추정된)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 연락처
- 이름: Chon-Haw Tsai, PHD
- 전화번호: 15035 8864-22052121
- 이메일: 008079@tool.caaumed.org.tw
연구 장소
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Taichung, 대만, 40447
- 모병
- China Medical University Hospital/Neuro Depart
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연락하다:
- Chon-Haw Tsai, PHD
- 전화번호: 15035 8864-22052121
- 이메일: 008079@tool.caaumed.org.tw
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연락하다:
- Bey-Ling Liu, Master
- 전화번호: 12003 8864-22052121
- 이메일: bebeydream@hotmail.com.tw
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수석 연구원:
- Chon-Haw Tsai, PHD
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 성인
- 고령자
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 환자는 확립된 합의 기준에 따라 PD 진단을 충족합니다.
- 연령 20세 이상 90세 미만
- MRgFUS 환자의 경우: 3가지 기본 증상(운동불능증, 떨림, 강직) 중 적어도 하나의 강도가 2/4 이상에 도달합니다. 비. 파킨슨병 증상은 L-도파 및 기타 항파킨슨병 약물을 포함한 최적의 약물 치료로는 만족스럽게 조절될 수 없습니다. 씨. PD ≥ 30일에 대한 안정적인 약물 치료.
- DBS 환자는 대만 건강 보험 기준을 충족해야 합니다. PD 기간이 5년을 초과하고, 레보도파에 대한 긍정적인 반응(UPDRS 운동 점수 ≥33% 개선), 운동 합병증의 존재(예: 마모, 온오프, 레보도파 관련 이상운동증 또는 의학적으로 난치성 떨림).
제외 기준:
- 울혈성 심부전(기능 III 이상) 또는 원격 전이가 있는 진행성 암.
- Hoehn and Yahr Stage 5의 PD.
- DBS 제외 기준: 명백한 치매 또는 주요 우울증.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 치료
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 크로스오버 할당
- 마스킹: 네 배로
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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가짜 비교기: 가짜 tDCS
경두개 직류 자극에서 가짜 자극은 2.0mA에서 10초 동안 램프 업 및 램프 오프로 30초 자극이 됩니다.
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연속 5일 과정의 tDCS가 제공됩니다.
치료군에서는 실제 자극이 투여되고 대조군에서는 가짜 자극이 전달됩니다.
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실험적: 실제 tDCS
경두개 직류 자극에서는 2.0mA의 정전류를 각 부위에 최대 20분 동안 인가했습니다.
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연속 5일 과정의 tDCS가 제공됩니다.
치료군에서는 실제 자극이 투여되고 대조군에서는 가짜 자극이 전달됩니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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TDCS 세션 전후의 뇌파 기록
기간: 기준선 / tDCS 세션 종료 후 2일, 2주 및 4주
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64채널 EEG 장치에 의한 보행 기록.
4개의 서로 다른 주파수 대역(세타, 알파, 베타 및 감마)을 조사합니다.
보행 분석 변수: 1.보행 개시, 2.보행, 3.보행 종료.
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기준선 / tDCS 세션 종료 후 2일, 2주 및 4주
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TDCS 세션 전후의 근전도 기록
기간: 기준선 / tDCS 세션 종료 후 2일, 2주 및 4주
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50미터를 걷는 동안 4쌍의 다리 근전도 기록.
EMG 신호는 0.05~70Hz 범위의 대역 통과로 필터링됩니다.
보행 분석 변수: 1.보행 개시, 2.보행, 3.보행 종료.
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기준선 / tDCS 세션 종료 후 2일, 2주 및 4주
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TDCS 세션 전후의 기능성 자기공명영상 검사
기간: 기준선 / tDCS 세션 종료 후 2일
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fMRI 스캔은 3.0T MR 영상기에서 수행되어 FOG에서 뇌의 굵게 신호 변화를 감지합니다.
fMRI를 실시하면 4개의 서로 다른 비디오 테이프가 피험자에게 제시됩니다#1.정상
걷기, 2.정상 회전, 전방 직진 보행 시 3.FOG, 회전 시 4.FOG.
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기준선 / tDCS 세션 종료 후 2일
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TDCS 세션 전후의 통합 파킨슨병 평가 척도(UPDRS) 파트 III의 변경 UPDRS는 4개 부분으로 구성되며, 그 중 세 번째 부분이 이 결과에 보고됩니다.
기간: 기준선/tDCS 세션 종료 후 2일, 2주 및 4주
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UPDRS는 네 부분으로 구성되며, 그 중 세 번째 부분이 이 결과에 보고됩니다.
파트 III은 임상의가 채점한 모니터링된 운동 평가입니다(14개 질문, 범위: 0=정상 ~ 4=심함).
파트 III의 점수는 0~56점 사이입니다.
점수가 높을수록 운동 기능이 좋지 않음을 나타냅니다.
기준치에서 부정적인 변화는 개선을 나타냅니다.
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기준선/tDCS 세션 종료 후 2일, 2주 및 4주
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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TDCS 세션 전후의 보행 설문지(NFOG-Q)의 새로운 동결 변화
기간: 기준선/tDCS 세션 종료 후 2일, 2주 및 4주
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NFOG-Q는 세 부분으로 구성됩니다. 첫 번째 부분에서는 PD와 함께 참가자에게 비디오 클립이 표시되어 개인이 냉동고인지 비냉동고인지 분류하는 데 도움이 됩니다.
설문지의 두 번째와 세 번째 부분은 냉동고에만 적용됩니다.
Par II(항목 2-6, 점수 범위 0-19)는 결빙 에피소드의 빈도와 기간에 따라 FOG의 심각도를 평가합니다.
파트 III(항목 7-9, 점수 범위 0-9)은 동결이 일상 활동에 미치는 영향을 평가합니다.
점수가 높을수록 보행동결이 심함을 의미한다.
기준치에서 부정적인 변화는 개선을 나타냅니다.
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기준선/tDCS 세션 종료 후 2일, 2주 및 4주
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TDCS 세션 전후의 보행 및 낙상 설문지(GFQ)의 변화
기간: 기준선/tDCS 세션 종료 후 2일, 2주 및 4주
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보행 및 낙상 설문지는 파킨슨병 환자의 보행 동결 심각도를 평가합니다(16개 질문, 범위: 0=정상 ~ 4=심각).
점수는 0-64 사이에서 다양합니다.
점수가 높을수록 운동 기능이 좋지 않음을 나타냅니다.
기준치에서 부정적인 변화는 개선을 나타냅니다.
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기준선/tDCS 세션 종료 후 2일, 2주 및 4주
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기타 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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TDCS 세션 전후 Tinetti의 Mobility Index 총 점수 변화
기간: 기준선 / tDCS 세션 종료 후 4주
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Tinetti의 이동성 지수는 두 부분으로 구성되어 있습니다. 파트 I은 균형 테스트(9개 질문, 점수 범위는 0-16)이고 파트 II는 보행 테스트(7개 질문, 점수 범위는 0-12)입니다.
이 척도의 점수는 0에서 28까지 다양합니다(< 19 높은 낙상 위험, 19-24 중간 낙상 위험, 25-28 낮은 낙상 위험).
기준선 값에서 긍정적인 변화는 개선을 나타냅니다.
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기준선 / tDCS 세션 종료 후 4주
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비운동 증상 설문지(NMSQ)
기간: 기준선 / tDCS 세션 종료 후 4주
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파킨슨병에 대한 비운동 증상 척도는 30개의 문항으로 구성되어 있으며 낙상을 포함한 심혈관계, 수면/피로, 기분/인지, 지각 문제/환각, 주의력/기억, 위장관, 비뇨기, 성기능 및 기타의 9개 부분으로 나뉩니다.
채점 방법은 빈도 x 심각도입니다(높은 점수 = 더 높은 장애, 낮은 점수 = 낮은 장애).
기준선 값에서 음의 변화는 개선을 나타냅니다.
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기준선 / tDCS 세션 종료 후 4주
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TDCS 세션 전후의 Berg Balance Scale 변화
기간: 기준선 / tDCS 세션 종료 후 4주
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Berg Balance Scale은 임상의가 채점한 모니터링된 운동 평가입니다(14개 질문, 범위: 0=정상 ~ 4=심함).
점수는 0-56 사이에서 다양합니다.
점수가 높을수록 운동 기능이 좋지 않음을 나타냅니다.
기준치에서 부정적인 변화는 개선을 나타냅니다.
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기준선 / tDCS 세션 종료 후 4주
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TDCS 세션 전후의 파킨슨병 설문지 39(PDQ-39)의 변화
기간: 기준선 / tDCS 세션 종료 후 4주
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PDQ-39는 이동성, 일상 생활 활동(ADL), 정서적 웰빙, 낙인, 사회적 지원, 인지, 의사소통 및 신체적 불편함의 8개 부분으로 나누어진 39개의 질문으로 구성됩니다.
파킨슨병의 영향을 받은 사람들이 일상 생활의 8가지 측면에서 어려움을 겪는 빈도를 평가합니다.
모든 질문의 범위는 0부터 4까지입니다(0=전혀 안 함, 4=항상).
이 척도의 점수는 0-156 사이에서 다양합니다.
기준치에서 부정적인 변화는 더 나은 삶의 질 등급을 나타냅니다.
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기준선 / tDCS 세션 종료 후 4주
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공동 작업자 및 조사자
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (추정된)
연구 완료 (추정된)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
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마지막으로 확인됨
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