Denne siden ble automatisk oversatt og nøyaktigheten av oversettelsen er ikke garantert. Vennligst referer til engelsk versjon for en kildetekst.

EMG-utløst lukket sløyfe-stimulering for personer med ryggmargsskade

1. oktober 2020 oppdatert av: Noam Y. Harel, Bronx VA Medical Center

De fleste individer med ryggmargsskade (SCI) har gjenværende nervekretsløp. Etterforskerne tar sikte på å styrke disse kretsene for å forbedre motorisk restitusjon etter skade. For å gjøre dette prøver etterforskerne å koble elektrisk og magnetisk stimulering med fysisk trening rettet mot forbindelsene mellom nervekretser. Tidligere studier av andre grupper har vist at synapsestyrken kan forbedres midlertidig etter en kort periode med paret stimulering mellom hjernen (motorisk cortex) og de perifere nervene som betjener målmusklene - med andre ord "Fire Together, Wire Together".

Hjernens intensjon om å bevege en muskel kan leses ved å registrere elektrisk overflateaktivitet over målmuskler (elektromyografi eller EMG). I dyremodeller av SCI har forskere med suksess brukt målmuskel-EMG for å utløse elektriske stimuleringspulser for ryggmargen mens dyrene utfører fysiske øvelser. Å bruke kroppens egne signaler for å utløse nervestimulering kalles "closed-loop stimulation". Dette kan være en optimal metode for å koordinere hjerne- og nerveaktivitet, spesielt med den kliniske fordelen av å være mulig å kombinere med fysisk trening. Hvorvidt EMG-utløst lukket sløyfestimulering har samme mengde effekt når den brukes ikke-invasivt hos mennesker, er fortsatt ukjent.

Denne foreslåtte studien er et prinsippbevis for å demonstrere potensialet til ikke-invasiv stimulering med lukket sløyfe hos mennesker med ufullstendig cervical SCI. Vi vil teste ulike kombinasjoner av utløst og ikke-utløst elektrisk og magnetisk stimulering, og registrere kortsiktige effekter på nerveoverføring og dyktig funksjon av håndmuskler. Denne pilotstudien vil være et grunnlag for fremtidige studier som kombinerer EMG-utløst stimulering med langvarig fysisk treningstrening.

Studieoversikt

Status

Avsluttet

Forhold

Intervensjon / Behandling

Detaljert beskrivelse

I både dyremodeller og mennesker med ryggmargsskade (SCI) har den synaptiske effekten mellom kortikospinale aksoner og spinale motorneuroner forbedret seg midlertidig etter en kort periode med sammenkoblet stimulering mellom motorisk cortex og spinal eller perifere steder. I en demonstrasjon av stimulering med lukket sløyfe hos SCI-rotter, ble målmuskelelektromyografi (EMG)-signaler brukt til å utløse elektrisk stimulering av ryggmargen mens man utførte fysisk omtrening. Resultatene viste at EMG-utløst stimulering pluss fysisk omtrening førte til større motorisk restitusjon enn ikke-utløst stimulering eller fysisk trening alene. Imidlertid brukte disse studiene invasiv direkte ryggmargsstimulering i gnagermodeller. Hvorvidt denne tilnærmingen kan fungere ikke-invasivt hos mennesker er fortsatt ukjent.

Tjue deltakere (10 spreke og 10 SCI-emner) vil bli rekruttert. Hvert emne vil gjennomgå fem forskjellige 20-minutters intervensjoner. Stimulering vil bli levert ved den motoriske cortex via transkraniell magnetisk stimulering (TMS), medianusnerven eller begge deler. Stimulering vil skje enten mens forsøkspersonen er passivt i ro eller trigget ved å nå endogen EMG-terskel under en klypeoppgave. Resultatene vil bli målt ved baseline og hvert 20. minutt i én time etter intervensjonen.

Etterforskerne antar at i minst 20 minutter etter stimulering vil én økt med EMG-utløst stimulering betydelig forbedre motorisk fremkalt potensiell amplitude, øke varigheten av kortikal stille periode og redusere tiden som kreves for å fullføre en pegboard-oppgave sammenlignet med én økt med passivt levert stimulering. . Etterforskerne antar videre at EMG-utløst median nervestimulering alene vil gi like eller større fordeler som EMG-utløst TMS eller EMG-utløst paret stimulering.

Hypotese 1: Én økt med EMG-utløst stimulering vil betydelig forbedre amplitude for motorisk fremkalt potensial (MEP), øke kortikal stille periodevarighet for APB og redusere tiden som kreves for å fullføre en manuell pegboard-oppgave sammenlignet med én økt med passivt levert stimulering eller én økt av frivillig sammentrekning alene i minst 20 minutter etter stimulering.

Hypotese 2: EMG-utløst PNS alene vil resultere i like eller større effekter enn EMG-utløst TMS eller TMS+PNS paret stimulering. Dette vil indikere at EMG-utløst PNS kan brukes som en potensiell intervensjon å legge til under fysisk trening, en setting der TMS er vanskelig å bruke.

Studietype

Intervensjonell

Registrering (Faktiske)

8

Fase

  • Ikke aktuelt

Kontakter og plasseringer

Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.

Studiesteder

    • New York
      • Bronx, New York, Forente stater, 10468
        • James J. Peters VA Medical Center

Deltakelseskriterier

Forskere ser etter personer som passer til en bestemt beskrivelse, kalt kvalifikasjonskriterier. Noen eksempler på disse kriteriene er en persons generelle helsetilstand eller tidligere behandlinger.

Kvalifikasjonskriterier

Alder som er kvalifisert for studier

18 år til 75 år (VOKSEN, OLDER_ADULT)

Tar imot friske frivillige

Ja

Kjønn som er kvalifisert for studier

Alle

Beskrivelse

Inklusjonskriterier:

  • Alder mellom 18 og 75 år;
  • Kronisk (mer enn 12 måneder siden skade) motorisk ufullstendig SCI mellom nevrologiske nivåer C2-C8
  • Poeng på 3 eller mer (av 5) ved manuell muskeltesting av fingerekstensjon, fingerfleksjon eller fingerabduksjon i venstre eller høyre hånd;
  • Detekterbare F-bølgeresponser av venstre eller høyre abductor pollicis brevis (APB) på median nervestimulering;
  • Detekterbare motorfremkalte potensialer i venstre eller høyre APB;
  • I stand til å utføre tommel-mellomfinger motstandsknippeoppgave med påvisbar APB EMG muskelaktivitet.

Ekskluderingskriterier:

  • flere ryggmargslesjoner;
  • Historie med anfall;
  • Ventilatoravhengighet eller patentert trakeostomisted;
  • Bruk av medisiner som betydelig senker anfallsterskelen, slik som trisykliske antidepressiva, amfetamin, nevroleptika, dalampridin og bupropion;
  • Anamnese med hjerneslag, hjernesvulst, hjerneabscess eller multippel sklerose;
  • Anamnese med moderat eller alvorlig hodetraume (tap av bevissthet i mer enn én time eller tegn på hjernekontusjon eller blødning eller deprimert hodeskallebrudd ved tidligere bildebehandling);
  • Anamnese med implanterte hjerne-/ryggrads-/nervestimulatorer, aneurismeklemmer, ferromagnetiske metallimplantater eller pacemaker/defibrillator;
  • Betydelig koronararterie eller hjerteledningssykdom;
  • Nylig historie (i løpet av de siste 6 månedene) med tilbakevendende autonom dysrefleksi, definert som et syndrom med plutselig økning i systolisk trykk større enn 20 mm Hg eller diastolisk trykk større enn 10 mm Hg, uten økning i hjertefrekvens, ledsaget av symptomer som hodepine, rødme i ansiktet, svette, tett nese og uklart syn (dette vil bli nøye overvåket under alle screening- og testprosedyrer);
  • Historie med bipolar lidelse;
  • Historie om selvmordsforsøk;
  • Aktiv psykose;
  • Stort alkoholforbruk (mer enn tilsvarende 5 oz brennevin) i løpet av de siste 48 timene;
  • Åpne hudlesjoner over ansikt, nakke, skuldre eller armer;
  • Svangerskap
  • Uegnet for studiedeltakelse som bestemt av studielege.

Studieplan

Denne delen gir detaljer om studieplanen, inkludert hvordan studien er utformet og hva studien måler.

Hvordan er studiet utformet?

Designdetaljer

  • Primært formål: BASIC_SCIENCE
  • Tildeling: NA
  • Intervensjonsmodell: SINGLE_GROUP
  • Masking: INGEN

Våpen og intervensjoner

Deltakergruppe / Arm
Intervensjon / Behandling
EKSPERIMENTELL: Alle fag
Alle forsøkspersoner gjennomgår samme fulle protokoll, inkludert PNS og TMS i hvile og aktive håndbevegelser (signaler fra tommelmuskelen) utløst PNS og TMS.

PNS, TMS eller PNS+TMS vil bli levert mens deltakeren utfører spesifikke fingeroppgaver med ulik grad av innsats.

Dette er et eksperiment designet for å oppdage øyeblikkelige endringer i muskelfunksjon.

Hva måler studien?

Primære resultatmål

Resultatmål
Tiltaksbeskrivelse
Tidsramme
Endring i motorisk fremkalt potensial (MEP) amplitude av abductor pollicis brevis (APB) muskelrespons på enkeltpulser av TMS
Tidsramme: Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
Håndferdighet
Tidsramme: Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
Tidsinnstilt ytelse på en rillet pegboard-oppgave.
Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.

Sekundære resultatmål

Resultatmål
Tiltaksbeskrivelse
Tidsramme
Grepstyrke
Tidsramme: Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
Styrken vil bli kvantifisert ved hjelp av håndholdt trådløs dynamometri.
Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
Endring i varigheten av den "kortikale stille perioden" etter TMS-stimulering under APB-sammentrekning
Tidsramme: Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
F-bølgeresponser av APB-muskelen
Tidsramme: Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.

Samarbeidspartnere og etterforskere

Det er her du vil finne personer og organisasjoner som er involvert i denne studien.

Sponsor

Etterforskere

  • Hovedetterforsker: Noam Y Harel, MD, PhD, James J. Peters VA Medical Center

Studierekorddatoer

Disse datoene sporer fremdriften for innsending av studieposter og sammendragsresultater til ClinicalTrials.gov. Studieposter og rapporterte resultater gjennomgås av National Library of Medicine (NLM) for å sikre at de oppfyller spesifikke kvalitetskontrollstandarder før de legges ut på det offentlige nettstedet.

Studer hoveddatoer

Studiestart (FAKTISKE)

1. februar 2018

Primær fullføring (FAKTISKE)

28. februar 2020

Studiet fullført (FAKTISKE)

28. februar 2020

Datoer for studieregistrering

Først innsendt

14. januar 2019

Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene

14. januar 2019

Først lagt ut (FAKTISKE)

16. januar 2019

Oppdateringer av studieposter

Sist oppdatering lagt ut (FAKTISKE)

5. oktober 2020

Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene

1. oktober 2020

Sist bekreftet

1. oktober 2020

Mer informasjon

Begreper knyttet til denne studien

Andre studie-ID-numre

  • Wu-17-18

Plan for individuelle deltakerdata (IPD)

Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?

JA

IPD-planbeskrivelse

Et begrenset datasett (LDS) vil bli delt i elektronisk format i henhold til en VA-godkjent databruksavtale. Individuelt identifiserbare data vil bli delt i henhold til gyldig HIPAA-autorisasjon, informert samtykke og en passende skriftlig avtale som begrenser bruken av dataene til betingelsene som beskrevet i autorisasjonen og samtykket, og en skriftlig forsikring fra mottakeren om at informasjonen vil bli opprettholdt i i samsvar med sikkerhetskravene i 38 CFR Part 1.466.

Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter

Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt

Nei

Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt

Ja

Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .

Kliniske studier på Ryggmargsskader

Søk i lignende forsøk