뇌성마비에 대한 경두개 직류자극과 트레드밀
뇌성마비 아동에서 경두개 직류 자극과 트레드밀의 치료 효과
배경: 뇌성마비(CP)는 양측 감각운동 피질 영역에서의 흥분성 변화로 특징지어집니다. 이전의 일측성 양극 경두개 직류 자극(tDCS)을 사용한 연구는 일관되지 않은 결과를 보여주었으며, 이는 대안적인 자극 접근법의 필요성을 강조합니다.
목적: 본 연구는 뇌성마비 아동을 대상으로 감각운동 피질에 대한 양측성 양극 경두개 직류 자극(tDCS)과 트레드밀 훈련을 결합한 접근법의 실현 가능성, 안전성 및 예비적 효능을 평가하였습니다.
방법: 5명의 뇌성마비 아동을 대상으로 피험자 내 사례 시리즈 연구가 수행되었습니다. 참가자들은 양측성 양극 tDCS와 동시에 10회의 트레드밀 훈련(지상 최대 속도의 50%로)을 받았습니다. 중재 전후로 평가된 결과에는 자세 정렬(내외측 및 전후방), 발목 배측굴곡 관절 가동범위, 보행 변이성, 보행 지구력(6분 걷기 검사), 운동 기능(GMFM-66), 그리고 고관절/무릎 관절 가동범위가 포함되었습니다. 통계 분석은 대응 표본 t-검정 및 효과 크기(Hedges' g)를 사용하여 수행되었습니다.
예상되는 영향: 본 연구는 뇌성마비 재활을 위한 새로운 양측성 tDCS 배열을 선구적으로 제시할 것입니다. 연구 결과는 신경조절과 신체 훈련 간의 시너지 관계에 대한 중요한 통찰력을 제공할 것으로 예상되며, 궁극적으로 이 집단의 운동 기능과 참여를 향상시키기 위한 보다 효과적이고 근거 기반의 중재 방안에 정보를 제공할 것입니다.
연구 개요
상세 설명
소아 뇌성마비 환자의 운동 조절과 조정은 다양한 방법을 통해 개선되어 왔습니다. 트레드밀 훈련은 보행 속도, 균형 및 기능적 독립성을 향상시키는 데 효과가 있음이 입증되었습니다. 또한 경두개 직류 자극(tDCS)은 수술적 또는 약물 치료에 대한 비침습적이고 안전한 대안을 제공합니다. 이러한 중재들은 집합적으로 이 인구 집단에서 보행 수행과 기능적 능력을 향상시키는 데 효과가 있음이 입증되었습니다.
소아 뇌성마비 환자에게 tDCS를 적용하기 위한 최적의 프로토콜은 아직 확립되지 않았습니다. 반대측 운동 피질을 표적으로 하는 단측 양극 자극을 사용한 초기 연구들과는 달리, 양측 반구의 양측 자극이 더 우수한 결과를 가져올 수 있다는 가설이 제기됩니다. 이 전제는 뇌성마비 아동의 감각-운동 피질 내에서 신경 흥분성의 광범위한 교란을 보여주는 자기뇌파(MEG)에 의해 뒷받침됩니다. 이 양측 손상은 단측 병변의 경우에도 발생하며, 피질척수로의 활성화 감소에 기여합니다. 이에 따라, 동측 운동 피질(손상되지 않은 반구)에 단측 양극 tDCS를 적용한 후속 연구는 도달 기술 및 운동 지속 시간과 같은 운동 기능의 향상을 입증했습니다.
타당성 연구로서, 이 파일럿 연구는 이중 마비성 뇌성마비 소아 환자에서 보행 매개변수, 관절 가동 범위를 향상시키고 경직을 감소시키기 위해 트레드밀 훈련과 동시에 양측 양극 tDCS를 적용하는 것의 실용성과 초기 효과를 평가했습니다.
방법 연구 설계 및 참가자 이 임상 연구는 헬싱키 선언에 기반하여 요르단 과학기술대학교 및 킹 압둘라 대학병원 IRB 위원회(#2019/420)의 승인을 받았습니다. 경직성 이중 마비성 뇌성마비를 가진 5명의 아동(4-12세)이 등록되었습니다. 포함 기준은 대동작 기능 분류 시스템(GMFCS) 수준 I-III, 최소 10미터 독립 보행 능력, IQ 70 이상을 명시했습니다. 주요 제외 기준에는 지난 6개월 이내의 정형외과 수술, 신경용해 차단술 또는 보톡스 주입 병력, 동반된 정형외과적 손상, 간질, 두개 내 금속 임플란트 또는 보청기 존재가 포함되었습니다. 또한, 연구 참여 전 모든 참가 아동의 법적 보호자로부터 자발적인 서면 동의를 얻었습니다.
트레드밀 훈련 및 tDCS 중재 뇌성마비 아동을 대상으로 한 이전 연구에서 단측 양극 tDCS를 사용할 때는 10-20 EEG 시스템에 따라 C3 또는 C4 운동 피질 위에 단일 양극을, 상안와 영역에 음극을 배치했으나, 본 연구는 양측 배열을 사용했습니다. 더 정확한 배치를 위해 10-10 EEG 시스템을 사용하여, 두 개의 양극을 좌측 FC1 및 우측 FC2 영역(운동 및 전두엽 영역 포함) 위에 배치하고, 두 개의 해당 음극을 양측 상안와 영역 위에 배치했습니다. 1mA의 낮은 전류 강도가 적용되었습니다.
치료 프로토콜은 두 번의 트레드밀 적응 세션으로 시작되었습니다. 이어서 10번의 결합 치료 세션이 진행되었으며, 각 세션은 12분 간격으로 구성되었습니다: 1분 워밍업, 10분의 동시 트레드밀 훈련 및 tDCS 치료 기간, 1분 쿨다운. 트레드밀 속도는 6분 걷기 검사(6MWT)에서 아동의 최대 지상 속도의 50%로 시작하여 개인의 내성에 따라 점진적으로 증가시켰습니다. 내성은 피로 호소 없음, 최대 심박수의 70%를 초과하지 않는 심박수, 올바른 보행 유지(발을 끌지 않음)로 평가되었습니다. 보조자는 올바른 운동 패턴을 촉진하기 위해 지지와 언어적 피드백을 제공하기 위해 참석했습니다.
결과 측정
결과 측정 중재 전후 데이터가 수집되었으며, 다음을 포함합니다:
- 자세 정렬(내외측 변위)
- 자세 정렬(전후 변위)
- 발목 배측 굴곡 가동 범위(도)
- 엉덩이 가동 범위(도)
- 무릎 가동 범위(도)
- 6분 걷기 검사를 사용하여 평가한 보행 지구력(미터 단위 거리)
- GMFM-66을 사용하여 평가한 대동작 기능(총점)
- 보행 속도(미터/초)
- 보행 변동성(무차원 자기상관 계수)
데이터 분석 극히 작은 표본 크기(n = 5)에서 대응 표본 t-검정 사용에 대한 이전 연구의 주의사항으로 인해, 모든 결과 측정에 대해 평균 ± 표준 편차를 계산하고, Hedges' g를 사용하여 중재의 임상 효과 크기를 결정하였으며(값은 작은, 중간, 큰 효과를 나타냄), 보행 결과는 각 아동이 중재 전후에 10m 트랙을 두 번 걷도록 하여 측정했습니다. 데이터는 이용 가능합니다.
3. 결과 및 토론 이 연구 프로토콜은 tDCS 자극 프로토콜(양측 양극 tDCS 대 단측 양극 tDCS)과 그 결과 측정(뇌 활동 및 가소성 평가, 정량적 보행 결과 측정(운동학 및 동역학), 운동 발달, 삶의 질, 즐거움 및 참여 수준 포함) 측면에서 혁신적이며, 이전에 하나의 완전한 세트로 검토된 바 없습니다.
또한, 양측 양극 tDCS는 실행 가능하고 안전한 재활 도구가 될 것이며, 이는 뇌 활동을 조절하고 뇌성마비 아동의 보행 기능, 균형 기능, 지구력, 삶의 질, 참여 및 즐거움 수준을 향상시킬 것입니다. 따라서, 양측 양극 tDCS의 아동의 신체 기능, 활동 및 참여 결과 측정에 대한 이러한 단기 및 장기 치료 효과를 탐구하는 것은 행동 치료, 가상 현실, 테라 슈트 및 뇌성마비 재활 및 기타 신경학적 상태에 사용되는 많은 다른 방법들과 결합될 수 있는 유망한 비침습적 도구를 우리에게 제공합니다. 또한, 뇌 활동 조절, 보행 기능 변화, 운동 발달 및 참여와 즐거움 수준 간의 관계를 탐구하는 것은 우리가 미래 뇌성마비 아동 재활 접근법 및 전략에서 고려해야 하는 이 상호 연결된 매트릭스를 더 잘 이해하도록 하여, 소아 재활에서 근거 기반 실무에 기여할 중요한 측면 역할을 할 것입니다. 게다가, 이는 tDCS 효과 뒤의 메커니즘에 대한 더 나은 이해를 제공할 것입니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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Emirate of Sharjah
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Sharjah city, Emirate of Sharjah, 아랍 에미리트, 27272
- University of Sharjah
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 어린이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 대동작 기능 분류 시스템(GMFCS) 수준 I-III
- 최소 10미터 독립 보행 가능
- IQ 70 이상
제외 기준:
- 정형외과 수술 이력
- 신경용해 차단술 이력
- 지난 6개월 내 보톡스 주사 이력
- 동반 정형외과 장애 존재
- 간질 존재
- 두개강 내 금속 임플란트 존재
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: tDCS & 트레드밀
치료 프로토콜은 두 번의 트레드밀 적응 세션으로 시작되었습니다.
이어서 10회의 통합 치료 세션이 진행되었습니다.
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치료 프로토콜은 트레드밀 적응 세션 2회로 시작되었습니다.
이후 10회의 복합 치료 세션이 진행되었으며, 각 세션은 12분 간격으로 구성되었습니다: 1분 워밍업, 10분의 동시 트레드밀 훈련 및 tDCS 치료 기간, 1분 쿨다운.
트레드밀 속도는 6분 보행 검사(6MWT)에서 측정된 아동의 최대 지면 속도의 50%로 시작하여 개인의 내성에 따라 점진적으로 증가되었습니다.
다른 이름들:
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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보행 속도
기간: 기준선(첫 번째 중재 세션 7일 이내) 중재 직후(10회 중재 기간 완료 후 7일 이내; 기준선부터 최대 4주)
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보행 속도 (미터/초)
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기준선(첫 번째 중재 세션 7일 이내) 중재 직후(10회 중재 기간 완료 후 7일 이내; 기준선부터 최대 4주)
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보행 변동성
기간: 기준선(첫 번째 중재 세션 전 7일 이내) 중재 직후(10회 중재 기간 완료 후 7일 이내; 기준선부터 최대 4주)
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보행 변동성 (무차원 자기상관 계수)
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기준선(첫 번째 중재 세션 전 7일 이내) 중재 직후(10회 중재 기간 완료 후 7일 이내; 기준선부터 최대 4주)
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보행 지구력
기간: 기준선 (첫 번째 개입 세션 전 7일 이내) 개입 직후 (10회기 개입 기간 완료 후 7일 이내; 기준선으로부터 최대 4주)
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6분 걷기 검사(6분 간격으로 걸은 거리(미터))를 사용하여 평가된 보행 지구력
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기준선 (첫 번째 개입 세션 전 7일 이내) 개입 직후 (10회기 개입 기간 완료 후 7일 이내; 기준선으로부터 최대 4주)
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발달 운동 기능
기간: 기준점(첫 번째 중재 세션 7일 이내) 중재 직후(10회 중재 기간 완료 후 7일 이내; 기준점으로부터 최대 4주)
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대동작 기능 측정 - 항목 세트 척도 (총점, 점수가 높을수록 운동 기능 발달이 양호하고, 점수가 낮을수록 운동 기능 발달이 불량함)
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기준점(첫 번째 중재 세션 7일 이내) 중재 직후(10회 중재 기간 완료 후 7일 이내; 기준점으로부터 최대 4주)
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자세 정렬
기간: 기준선(첫 번째 중재 세션 전 7일 이내) 중재 직후(10회 중재 기간 완료 후 7일 이내; 기준선부터 최대 4주)
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자세 정렬 (측면 변위, cm) 자세 정렬 (전후 변위, cm) |
기준선(첫 번째 중재 세션 전 7일 이내) 중재 직후(10회 중재 기간 완료 후 7일 이내; 기준선부터 최대 4주)
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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경직
기간: 기준선(첫 번째 중재 세션 전 7일 이내) 중재 직후(10회 중재 기간 완료 후 7일 이내; 기준선부터 최대 4주)
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수정 애쉬워스 척도 (총점)
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기준선(첫 번째 중재 세션 전 7일 이내) 중재 직후(10회 중재 기간 완료 후 7일 이내; 기준선부터 최대 4주)
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관절 가동 범위
기간: 기준선(첫 번째 중재 세션 전 7일 이내) 중재 직후(10회 중재 기간 완료 후 7일 이내; 기준선으로부터 최대 4주)
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발목 배측 굴곡 관절 가동 범위 (도) 고관절 가동 범위 (도) 무릎 관절 가동 범위 (도) |
기준선(첫 번째 중재 세션 전 7일 이내) 중재 직후(10회 중재 기간 완료 후 7일 이내; 기준선으로부터 최대 4주)
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Hikmat hadoush, University of Sharjah
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 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
추가 관련 MeSH 약관
기타 연구 ID 번호
- 4202019
- 4322019 (기타 보조금/기금 번호: Jordan University of Science and Technology)
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
IPD 계획 설명
IPD 공유 기간
IPD 공유 액세스 기준
IPD 공유 지원 정보 유형
- 연구_프로토콜
- 수액
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
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