Visuele telerehabilitatie bij kinderen, adolescenten en jongvolwassenen met hemianopsie volgend op een hersentumor (HHREHAB)

Tumoren van het centrale zenuwstelsel zijn de op een na meest voorkomende kwaadaardige tumoren bij kinderen. Een hersentumor en de behandeling ervan kunnen het visuele systeem op verschillende niveaus beïnvloeden, van de oogzenuwen (door compressie of infiltratie) tot subcorticale structuren zoals de superieure colliculus (SC) en laterale geniculaire kernen (LGN) tot optische banen. optische straling en visuele cortex. Kinderen met hersentumoren kunnen visuele beperkingen vertonen, zoals verminderde gezichtsscherpte en contrastgevoeligheid, verlies van kleurenzicht en gezichtsveldverlies zoals hemianopsie. Individuen met hemianopsie vertonen moeilijkheden bij het detecteren van stimuli in het defecte gezichtsveld en vertonen gebrekkige scanning en exploratie. Bovendien laten ze een rotatie en compressie van de auditieve ruimte zien, wat leidt tot een onnauwkeurige lokalisatie van geluid over beide hersenhelften. Hemianopsiepatiënten ontwikkelen van nature oculo-3D-MOTOR-strategieën om gezichtsveldverlies te compenseren, maar er moet nog steeds een visuele revalidatieprocedure worden ontwikkeld om de visuele perceptie in het blinde veld te optimaliseren/verbeteren. Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat personen met hemianopsie de visuele perceptie in het beschadigde hemiveld konden verbeteren na een stimulatieprocedure waarbij auditieve en visuele stimuli temporeel en ruimtelijk met elkaar gecorreleerd waren. Dergelijke repetitieve audiovisuele stimulatieprogramma's veroorzaken in de loop van de tijd een functionele en anatomische reorganisatie van de visuele connectiviteit in subcorticale en corticale structuren, gemedieerd door perceptueel leren en synaptische plasticiteit.

De onderzoekers hebben een audiovisuele stimulatieprocedure ontwikkeld waarbij gebruik wordt gemaakt van meeslepende virtuele realiteit (IVR) in een op het hoofd gemonteerd display (HMD) als leveringsplatform. IVR is een opkomende en veelbelovende aanpak voor visuele en auditieve revalidatie. Er zijn momenteel beperkte praktische resultaten of deze technologie geschikt is voor slechtziende patiënten om thuis te gebruiken en of deze op grote schaal kan worden ingezet. Enkele casusrapporten/seriestudies suggereerden een potentiële effectiviteit van IVR op de visuele perceptie bij tieners en jonge volwassenen, maar er is meer informatie nodig over het gebruikspotentieel en de effectiviteit van deze technologie.

Het real-time meten van taakprestaties en neurofysiologische signalen terwijl je ondergedompeld bent in de virtuele realiteit kan veel voordelen opleveren, van het monitoren van ervaringsgerelateerde factoren tot de ontwikkeling van bio-/neuromarkers. Bij Multiple Object Tracking in 3D (3D-MOT) wordt visuele tracking en detectie rechtstreeks beïnvloed door de snelheid van de bollen en wordt deze afgestemd op de prestaties van de deelnemers met behulp van een aangepast ontwerp om de perceptuele drempel efficiënt te bereiken, waardoor de perceptuele vaardigheden van de patiënt voortdurend worden uitgedaagd . De voortgang van de deelnemers kan worden geëvalueerd aan de hand van realtime metingen zoals de snelheid van de bollen, het percentage positieve treffers en de reactietijd. Deze resultaten nemen uiteraard toe tijdens de sessies als leereffect (doorgaans rond de 5-6 sessies in onze omgeving), maar stabiliseren zich daarna snel. Verdere prestatieverbetering houdt verband met verbetering van het gezichtsvermogen, aangezien in onze pilotstudies een sterke correlatie tussen prestaties bij 3D-MOT en functionele zichtresultaten wordt waargenomen.

Eye-tracking meet de oogpositie en -beweging met behulp van de pupilpositie om fixatie, blikduur, saccadische snelheden en saccadische amplitudes af te leiden, die samen strategieën onthullen die leiden tot succesvolle detectie en tracking. Eye-tracking is uitgebreid gebruikt tijdens de 3D-MOT-taak om de strategieën voor aandachtstoewijzing tijdens visuele tracking te beschrijven. Doel-/hoofd-/oogtrackingmetingen (posities geregistreerd elke 14 ms - 90 Hz) zullen worden gebruikt om de visuele strategieën (hoofdbeweging, saccades, fixatie, soepele achtervolging) te onderzoeken die door de deelnemers zijn ontwikkeld om de doelen in 3D-MOT te volgen.

Er wordt verondersteld dat herstel van het gezichtsveld en herstel van hemianopsie plaatsvindt door zowel een verbeterde functie van perilesionaal weefsel als de rekrutering van extra corticale structuren om de functie van de permanent beschadigde centra over te nemen. Longitudinale onderzoeken naar functionele en structurele veranderingen in het visuele systeem vóór en na de behandeling ontbreken echter. EEG-opnamen bij personen met hemianopsie onthulden enige resterende activiteit in V1. Hier zal de hersenactiviteit in V1 worden gemeten voor en na de behandeling en in vergelijking tussen de controlegroep en de behandelde groep met behulp van visueel opgeroepen potentieel (VEP). Veranderingen in de anatomie van het netvlies zullen worden onderzocht tussen de controlegroep en de behandelde groep door het meten van de integriteit van het ganglioncelcomplex (GCC) en de dikte van de retinale zenuwvezellaag (RNFL), indicatief voor retinale ganglioncelatrofie met behulp van spectrale domein optische coherentietomografie (SD-OCT), een niet-invasieve beeldvormingstechniek. Hersenscans (diffusie MRI, retinotopie) zullen worden uitgevoerd met behulp van een 3T MRI op de locatie in Toronto (Advanced MRI, Toronto Western Hospital, University Health Network) om de integriteit (optische straling) en activiteit (primaire visuele cortex) van het visuele systeem te visualiseren tussen de controlegroep en de behandelde groep.

Hypothese: Thuisgebaseerd audiovisueel 3D-MOT IVR-stimulatieprogramma zal de visuele perceptie verbeteren (primaire uitkomst Esterman binoculaire veldtest, +3 waargenomen punten) in het blinde veld van personen met hemianopsie en de contrastgevoeligheid, fixatiestabiliteit, leessnelheid en kwaliteit van leven (secundaire uitkomsten).

Volgens het ORBIT-model is een fase IIa/b, enkelblinde (voor de beoordelaar), prospectieve, gerandomiseerde, gecontroleerde, multicentrische, cross-over studie waarbij vijf academische centra in Canada betrokken waren (St Justine - Montreal, CHUL - Quebec, Alberta Children's Hospital - Calgary, BC Children's Hospital - Vancouver en Hospital for Sick Children - Toronto) zullen worden uitgevoerd. Deelnemers worden gerandomiseerd in 2 groepen: Groep 1 krijgt de eerste 8 weken geen behandeling en start daarna met het 3D-MOT IVR programma. Groep 2 start met 3D-MOT IVR en schakelt daarna over naar een observatieperiode van 8 weken. Met behulp van dit cross-over ontwerp zullen uitkomstmetingen in week 8 (W8 - Periode 1) de effectiviteit van 3D-MOT-stimulatie beoordelen tussen de niet-behandelde (G 1) en behandelde (G 2) controlegroepen (onafhankelijke metingen). Beoordeling van de primaire uitkomsten in week 16 (W16 - Periode 2) zal de effectiviteit van 3D-MOT IVR meten binnen Groep 1 (interne controle, herhaalde metingen) en de duurzaamheid van de behandeling in Groep 2 (herhaalde metingen). Visuele beoordelingen zullen worden uitgevoerd bij aanvang, na 8 en 16 weken, met follow-ups na 20 en 40 weken (W21, W42).

Bevolking:

Mannelijke en vrouwelijke personen in de leeftijd van 10 tot 40 jaar oud met de diagnose hemianopsie volgend op een hersentumor zonder voorafgaande visuele revalidatie-interventies.

Interventie:

3D-MOT in meeslepende virtuele realiteit:

• 1 sessie elke 2 dagen (± 1 dag) gedurende 8 weken (totaal 28 sessies)
• 1 sessie = 3 blokken van 15 audiovisuele stimulatietaken (2 minuten pauze tussen elk blok).
• 1 taak = 20 seconden audiovisuele IVR-stimulatie (3D-MOT + gecorreleerd geluid). Rusttijd bedraagt ​​30 sec. tot 2 minuten. tussen blokken. 1 sessie duurt 19 minuten. De duur van de deelname van de proefpersoon bedraagt ​​8 maanden, inclusief follow-up. Behandelingsperiode: 8 weken Vervolgperiode: 6 maanden De verwachte frequentie en duur van studiebezoeken (verwachte tijdsbesteding) voor studiedeelnemers Screenings-/inclusiebezoek: 2-3 uur (bezoek 1) Periodewisselbezoek: 1,5 uur (bezoek 2) ) Eindbezoek: 2 uur (bezoek 3) Vervolgbezoek 1 maand: 1,5 uur (bezoek 4) Vervolgbezoek 6 maanden: 1,5 uur (bezoek 5)

Als primaire uitkomstmaat zullen de binoculaire veldtesten van Esterman worden uitgevoerd in de oogheelkundige kliniek van de deelnemende centra bij baseline, week 8, week 16 en follow-up in week 21 en week 42.

Er zijn geen risico's voor deelnemers die aan het onderzoek deelnemen. Het gebruik van IVR kan matige duizeligheid, misselijkheid of desoriëntatie veroorzaken bij continue stimulatie langer dan 10 minuten. Als u tijdens IVR-stimulatie misselijkheid, duizeligheid of desoriëntatie ervaart, herstelt het stoppen van de VR-stimulatie onmiddellijk de normale toestand.

Deelnemers worden beoordeeld op IVR-gevoeligheid met behulp van de Virtual Reality Induced Symptomen en Effecten (VRISE) vragenlijstscore bij opname (uitsluitingscriteria: drie (3) opeenvolgende VRISE-scores <25). Continue VR-stimulatie thuis zal bestaan ​​uit 5 minuten continue stimulatie, onder de kritische drempel van 10 minuten die effecten en symptomen veroorzaakt.

Minimalisatie van bias:

• Selectiebias zal worden aangepakt door deelnemers willekeurig toe te wijzen aan een behandelings- of referentiegroep met behulp van een gepermuteerde blokrandomisatiebenadering (blokgrootte = 2).
• De vooroordelen over verloop zullen worden aangepakt door alle deelnemers op te nemen die in het onderzoek zijn gerandomiseerd (intention-to-treat-analyse).
• Prestatie- en detectiebias zullen gedeeltelijk onder controle worden gehouden, aangezien de beoordelaars van de primaire uitkomsten blind zullen zijn voor de toegewezen groep (enkelvoudige blindering).
• Rapportagebias wordt geminimaliseerd door alle statistisch en klinisch significante en niet-significante resultaten in publicaties te rapporteren.

Procedures voor het monitoren van de naleving van de onderwerpen. Na elk takenblok wordt de naleving in realtime gemonitord. Gegevens worden via Wi-Fi in een .csv-bestand naar een speciale en beveiligde laboratoriumcomputer verzonden bestand met de datum, tijd, duur en prestatie van de uitgevoerde 3D-MOT IVR-stimulatie. Als er gedurende 72 uur geen bestanden zijn ontvangen, neemt het onderzoeksteam telefonisch en/of per e-mail contact op met de deelnemers om te informeren naar het ontbreken van ontvangen gegevens. Er zal dienovereenkomstig actie worden ondernomen. De ervaring leert dat de belangrijkste reden voor het ontbreken van data gedurende 72 uur een verbroken wifi-verbinding is. Zodra de Wi-Fi-verbinding is hersteld, worden alle niet-verzonden gegevens automatisch met tijdstempel verzonden.

Veiligheidsparameters:

AE's zullen de veiligheidseindpunten zijn. Bekende bijwerkingen veroorzaakt door IVR-stimulatie zijn misselijkheid, duizeligheid en desoriëntatie. De ernst van deze bijwerkingen zal worden gescoord met behulp van de gevalideerde VRISE-vragenlijst40. Drie (3) opeenvolgende VRISE-scores <25 worden beschouwd als een AE.

De VRISE-vragenlijst wordt na elke thuissessie (elke 2 dagen) elektronisch opgenomen (.csv-bestand) en in realtime via Wi-Fi naar een speciale en beveiligde laboratoriumcomputer verzonden.

De rapportage van bijwerkingen begint op het moment van ondertekening van de geïnformeerde toestemming (screening) en zal doorgaan tot ontslag uit het onderzoek. AE's worden opgewekt door:

• spontane melding door deelnemers, partner/verzorger en/of zorgpersoneel,
• bij 3 opeenvolgende VRISE-scores < 25,
• door observatie (door de onderzoekers en/of het gezondheidszorgpersoneel). AE's als gevolg van IVR-stimulatie verdwijnen zodra de stimulatie stopt. Onderzoekers zullen de deelnemer 24 uur per dag telefonisch of per e-mail opvolgen en de ernst van de bijwerkingen beoordelen met behulp van de VRISE-vragenlijst.

Statistische methoden:

De analyse zal worden uitgevoerd volgens een Intention-To-Treat (ITT)-aanpak. De resultaten zullen worden gerapporteerd met behulp van beschrijvende statistieken (waaronder frequentieverdelingen, een maatstaf voor de centrale tendens en een maatstaf voor de spreiding) van de primaire uitkomst, gemiddelde VRISE-scores en secundaire uitkomsten. Gegevens zullen worden geanalyseerd met behulp van de statistische software JASP. Een statistische vergelijking tussen de twee groepen en strata voor de primaire uitkomst zal worden gemaakt met behulp van Bayesiaanse en frequentistische tweerichtings-ANOVA met herhaalde metingen.