Werkzaamheid van cognitieve en fysieke training bij overlevenden van kinderkanker

Doelstellingen en hypothesen:

Het algemene doel van deze studie is drieledig: ten eerste heeft deze studie tot doel de kennis te verdiepen over bepaalde patronen van langdurige cognitieve stoornissen bij overlevenden van kanker bij kinderen. Het begrijpen van de aard van cognitieve tekorten in deze populatie zal nuttig zijn voor het ontwikkelen van op maat gemaakte therapeutische strategieën. Ten tweede is de beschikbaarheid van goed ontworpen kindvriendelijke evidence-based training van groot klinisch belang om schoolproblemen en verdere achteruitgang van cognitieve functies te voorkomen. Ten derde zal de detectie van door training veroorzaakte neuronale veranderingen in de structuur van de witte stof inzicht geven in de functionele plasticiteit van de hersenen van het kind. Bovendien zouden door training veroorzaakte veranderingen in witte stof sterk bewijs opleveren voor het effect van de specifieke interventie.

In dit onderzoek zullen met name de volgende hypothesen worden beoordeeld:

1. Kinderen met een voorgeschiedenis van hersentumoren (BT) vertonen specifieke geheugen- en aandachtsproblemen, wat resulteert in een algemeen tekort op verschillende cognitieve gebieden. Kinderen met een voorgeschiedenis van kanker zonder betrokkenheid van het CZS vertonen minder problemen dan kinderen met een voorgeschiedenis van kanker met GT in dezelfde cognitieve domeinen maar meer problemen dan gezonde controlekinderen.
2. Gestandaardiseerde werkgeheugentraining leidt tot verbetering van de werkgeheugenprestaties. Er wordt een overdracht van het trainingseffect verwacht, vooral naar de gebieden executieve functies, geheugen en aandacht.
3. Lichamelijke training leidt tot verbetering van coördinatie, uithoudingsvermogen en motorische kracht. Een transfer naar verschillende cognitieve gebieden (d.w.z. executieve functies) en fysiek zelfbeeld wordt verwacht.
4. Na werkgeheugentraining en fysieke training zal de structuur van de witte stof van de patiënten significante veranderingen in fractionele anisotropie vertonen. Er zullen ook veranderingen zijn in de functionele connectiviteit.
5. Neuropsychologische effecten van training zullen nog steeds aanwezig zijn na 6 maanden na training voor beide experimentele groepen.

Alle vergelijkingen worden zowel op individueel niveau (intra-individueel niveau, primaire doelstelling) als op interindividueel niveau (tussen groepen vergelijkingen, secundaire doelstelling) uitgevoerd. Het significantieniveau is ingesteld op α = 0,05.

Deelnemers:

Overlevenden van kanker: Onderzoekers zullen 150 kinderen en adolescenten in de leeftijd van 7-16 jaar omvatten die in de afgelopen 10 jaar een eerste diagnose van kanker kregen met / zonder betrokkenheid van het CZS (centraal zenuwstelsel) en hun behandeling (chirurgie, bestraling en / of chemotherapie) beëindigden ) ten minste 12 maanden voorafgaand aan hun deelname aan het onderzoek. Overlevenden van kanker zullen worden aangeworven op twee verschillende gespecialiseerde kinderafdelingen in Zwitserland. Om de heterogeniteit van de steekproef te minimaliseren, zullen kinderen met een voorgeschiedenis van kanker zonder CZS-betrokkenheid en alleen chirurgische verwijdering van de tumor zonder daaropvolgende bestraling en/of chemotherapie worden uitgesloten van het onderzoek. Vanwege de verhoogde kans op uitval van kinderen met een voorgeschiedenis van kanker in een longitudinaal onderzoek, zal meer dan het statistisch vereiste aantal deelnemers (> 25 kinderen per groep) worden geworven om voldoende statistische power te bereiken.

Gezonde controles: 40 gezonde kinderen en adolescenten (gematcht voor leeftijd en geslacht) zullen worden opgenomen in de eerste beoordeling en dienen als een gezonde controlesteekproef. Ze zullen voornamelijk worden gerekruteerd via hun broers en zussen, die zijn opgenomen in de groep overlevenden van kanker, en ook via persoonlijke kennissen onder het ziekenhuispersoneel en de onderzoeksmedewerkers.

Opzet De huidige studie is opgezet als een gerandomiseerde, gestratificeerde, gecontroleerde studie met twee interventiegroepen, één wachtgroep (kinderen met een voorgeschiedenis van kanker [zowel CZS+ als CZS-] en een gezonde controlegroep (gelijk aan leeftijd en geslacht). Sommige kinderen van de patiëntengroep zullen worden ingedeeld in een wachtende controlegroep om de trainingseffecten te bepalen (hun training start later). Na willekeurige toewijzing aan de respectievelijke voorwaarden wordt het interventiemateriaal (XBOX of computer) bij de deelnemers thuis geïnstalleerd. Daarbij vindt een begeleide eerste training plaats. De executieve functies ervoor en erna, evenals meer details over de effecten van een enkele interventiesessie (op genot, opwinding etc.) zullen worden onderzocht. Vervolgens volgt de betreffende groep een gestandaardiseerde, gecomputeriseerde werkgeheugentraining of een fysieke training. Voorafgaand aan de interventie/training wordt een neuropsychologisch onderzoek uitgevoerd en aan het einde van de geheugentraining of fysieke training en 6 maanden na de training opnieuw uitgevoerd bij alle deelnemers. Voorafgaand aan en kort na werkgeheugentraining en fysieke training zullen structurele en functionele beeldvorming worden uitgevoerd. Er zal een MRI-systeem voor het hele lichaam van 3 Tesla worden gebruikt (Siemens; Erlangen, Duitsland). Anatomische beeldvorming zal worden verkregen met behulp van een sequentie voor T1-gewogen structurele beeldvorming van de hersenen met volledige hersendekking. Structurele connectiviteitsbeelden zullen verkregen worden door gebruik te maken van een q-ball reeks, functionele connectiviteit zal gemeten worden door gebruik te maken van een multiband echo planaire beeldvormingsreeks (MB EPI). Voor- en nabewerking van de structurele gegevens zal worden uitgevoerd met behulp van SPM8 (Welcome Department of Imaging Neuroscience, Londen) en MATLAB-programma's (MATLAB versie 8.2). Om functionele connectiviteitsanalyses uit te voeren, wordt de CONN fMRI connectivity toolbox 13.1 (Whitfield-Gabrieli & Nieto-Castanon, 2012) gebruikt. De fractionele anisotropiekaarten worden geleverd door de Siemens-software en kunnen direct worden gebruikt voor verdere statistische evaluatie.

Interventies:

Alle 150 deelnemers met een voorgeschiedenis van kanker worden willekeurig maar op gestratificeerde wijze toegewezen aan 3 groepen (groep A, B en C) (zie figuur 1).

Training A: Groep A (n1= 25 CNS+, n2 = 25 CNS-) volgt een trainingsprogramma voor het werkgeheugen. De kinderen krijgen individuele geheugentraining op basis van het computerprogramma Cogmed RM (Klingberg et al., 2005) en worden begeleid door getrainde neuropsychologen. De werkzaamheid ervan bij gebruik bij kinderen met kanker is onlangs gepubliceerd (bijv. Hardy et al., 2012). De kinderen krijgen 25 trainingen "online"; elke sessie duurt ongeveer 45 minuten en bestaat uit een selectie van verschillende taken die gericht zijn op de verschillende aspecten van het werkgeheugen. De moeilijkheidsgraad van de training wordt altijd aangepast op basis van de prestaties van de gebruiker. Gedurende 8 weken voeren de kinderen het geheugentrainingsprogramma thuis uit. Het kind en een erkende Cogmed RM-coach (neuropsycholoog) zullen de resultaten van de dagelijkse training online bekijken en volgen. In een eerste sessie in het ziekenhuis (Zürich of Bern) plant en structureert de Cogmed RM-coach samen met het kind en de ouders de training. De coach zal wekelijks toezicht houden op en feedback geven over de prestaties en vorderingen van het kind via een telefoontje naar het huis van het kind. In het afsluitende gesprek met het kind en de ouders wordt de trainingservaring doorgenomen.

Training B: Groep B (n1= 25 CNS+, n2 = 25 CNS-) krijgt een fysieke training die thuis kan worden uitgevoerd. De training is gebaseerd op Xbox Kinect-games (bijv. Shape Up) en omvatten spellen en activiteiten zoals jump'n'run-spellen, fysieke training en dansactiviteiten. Al het materiaal wordt geleverd door het Inselspital Bern. Een training duurt ongeveer 45 minuten en wordt gedurende 8 weken 3 dagen per week uitgevoerd.

Groep C (n1= 25 CZS+, n2 = 25 CZS-) zal dienen als wachtende controlegroep en zal ofwel het fysieke ofwel het werkgeheugentrainingsprogramma krijgen na afronding van de Neuropsychologische Beoordeling II.