- ICH GCP
- US Clinical Trials Registry
- Klinisk utprøving NCT05138016
Effekter av myk roboteksosdrakt på treningskapasitet, bioprodusenter av nevroplastisitet og motorisk læring etter hjerneslag
Høyintensiv trening er kjent for å forbedre en persons evne til å lære nye motoriske ferdigheter. Målet med dette prosjektet er å evaluere om en roboteksosuitt kan hjelpe personer som har hatt hjerneslag til å utføre gangrehabilitering med høyere intensitet enn de er i stand til uten exosuiten. Etterforskerne vil måle treningsintensitet, biomarkører for nevroplastisitet (f.eks. hjerneavledet nevrotrofisk faktor; BDNF) og motorisk læring når folk trener etter slag med og uten eksosdrakt. For denne protokollen vil exosuits utviklet i samarbeid med ReWalk™ Robotics bli brukt.
Mål 1: Bestem effekten av en myk roboteksosdrakt på gangtreningsintensiteten og serum-BDNF hos personer etter et slag som fullfører en enkelt gang med høy intensitet.
Hypotese 1: Exosuits vil tillate individer etter et slag å (i) gå med høyere intensitet eller (ii) gå med høy intensitet over lengre tid.
Hypotese 2: Trening med høyere intensitet, eller trening med høy intensitet over lengre tid, vil gi økt serum-BDNF.
Mål 2: Bestem effekten av en myk roboteksosdrakt på gangbiomekanikk målt etter et enkelt anfall med høy intensitet å gå med versus uten en myk roboteksodress.
Hypotese 3: Et enkelt anfall med høy intensitet å gå med exosuit vil føre til beviselig bedre gangbiomekanikk enn et enkelt anfall med høy intensitetstrening uten exosuit.
Studieoversikt
Status
Forhold
Intervensjon / Behandling
Detaljert beskrivelse
Tidligere studier av exosuit-teknologien har kulminert i sterke bevis for gang-restorative effekter av myke roboteksosuits for pasienter etter slag ved hjelp av substitusjon for svekket paretisk lemfunksjon under gange. Denne studien bygger på dette arbeidet ved å antyde at en eksosdrakts umiddelbare gangart-restorative effekter kan utnyttes under høyintensiv gangtrening for å gi forbedringer i gangkvalitet etter trening. Faktisk er nåværende rehabiliteringsinnsats fokusert på enten kvalitet eller intensitet. De fokuserer på gangkvalitet ved å redusere treningsintensiteten for å la pasientene oppnå en mer normal gangart. I motsetning til dette presser innsatsen fokusert på treningsintensitet deltakerne uten hensyn til kvaliteten på bevegelsene deres. Etterforskerne hevder at exosuits unikt kan muliggjøre høyintensiv gangtrening som fremmer kvaliteten på bevegelsene.
Akutte anfall av høyintensiv trening før dyktig oppgaveøvelse har vist seg å forbedre motorisk læring hos nevrologisk intakte individer. Effekten av trening med høy intensitet på motorisk læring i kliniske populasjoner er imidlertid stort sett ukjent. En stor begrensning for å studere dette forholdet hos overlevende etter hjerneslag er utfordringer med å oppnå og opprettholde treningsnivåer med høy intensitet (>75 % maks HR) under gangtrening i varigheter som kan sammenlignes med nevrologisk intakte individer. Trening med lavere intensitet eller kortere varighet kan resultere i utilstrekkelig nevrologisk "priming" for motorisk læring som vanligvis følger høyintensitetstrening - noe som vil være bevist i redusert produksjon av aktivitetsavhengige markører for nevroplastisitet (f.eks. hjerneavledet nevrotrofisk faktor). ; BDNF). For denne studien vil etterforskerne bruke standardiserte, maksimal innsatstester for å evaluere evnen til en myk roboteksosuitt til å øke pasientens kapasitet for høyintensiv gangtrening. Etterforskerne vil også undersøke den resulterende effekten på BDNF og forholdet mellom treningsintensitet, BDNF og motoriske læringstiltak.
Studietype
Registrering (Faktiske)
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Studiesteder
-
-
Massachusetts
-
Boston, Massachusetts, Forente stater, 02215
- Boston University
-
Charlestown, Massachusetts, Forente stater, 02129
- Spaulding Rehabiliation Hospital
-
-
Deltakelseskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
Tar imot friske frivillige
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- Diagnose av hjerneslag
- Kronisk fase av restitusjon (>6 mnd etter hjerneslag) (selvrapportering)
- 18-80 år (selvrapportering)
- Uavhengig ambulering (med eller uten hjelpemiddel) i minst to minutter (bekreftet ved sekundært screeningbesøk)
- Gi HIPAA-autorisasjon for å tillate kommunikasjon med helsepersonell etter behov i løpet av studieperioden
- Medisinsk godkjenning fra deltakerens lege
Ekskluderingskriterier:
- Poeng på > 1 på spørsmål 1b og > 0 på spørsmål 1c på NIH Stroke Scale (NIHSS)
- Manglende evne til å kommunisere
- Uforklarlig svimmelhet de siste 6 månedene
- Alvorlige komorbiditeter som kan forstyrre muligheten til å delta i denne forskningen (for eksempel: muskel-skjelett, kardiovaskulær, lunge og nevrologisk - annet enn hjerneslag)
- Anemi (definert som hemoglobinnivåer på <13 g/dL for menn og <12 g/dL for kvinner)
- Koagulasjonsforstyrrelser**
- Har gitt blod til en annen enhet innen 60 dager før blodprøvetaking
- Historie med betydelig perifer arteriesykdom (PAD)
- Uløst dyp venetrombose (DVT)
- Ukontrollert eller ubehandlet hypertensjon
- Betydelige paretiske ankelkontrakturer (plantarfleksjon > 5°)
- Psykiatriske eller kognitive svekkelser som kan forstyrre riktig drift av enheten
- Tilstedeværelse av åpne sår eller ødelagt hud på enhetens steder som krever medisinsk behandling
- Kjente uretanallergier
Svangerskap
Merk: Hvis studieteamet mistenker omsorgssvikt eller hemianopi når som helst i løpet av forskningen, kan fysioterapeuten administrere Star Cancellation Test (https://www.strokengine.ca/en/assess/sct/) for omsorgssvikt eller en synsfelttest (f.eks. viser visuelle stimuli på forskjellige sider av kroppen) for hemianopi.
- Merk: Vi kan melde på deltakere som ikke har en koagulasjonsforstyrrelse, men som går på anti-koagulasjonsmedisiner.
Studieplan
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Grunnvitenskap
- Tildeling: Randomisert
- Intervensjonsmodell: Crossover-oppdrag
- Masking: Ingen (Open Label)
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: Treningstesting med myk exosuit assistanse
Progressiv kardiovaskulær treningstesting på tredemølle med myk exosuit assistanse.
|
Progressiv kardiovaskulær treningstesting med myk exosuit assistanse.
|
|
Aktiv komparator: Treningstesting uten myk exosuit assistanse
Progressiv kardiovaskulær treningstesting på tredemølle.
|
Progressiv kardiovaskulær treningstesting.
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
VO2-topp
Tidsramme: Siste 30 sekunder av maksimal innsats treningstest.
|
Gjennomsnittlig topp oksygenforbruk.
|
Siste 30 sekunder av maksimal innsats treningstest.
|
|
Varighet av trening med høy intensitet
Tidsramme: Fra begynnelsen til slutten av testen, som bestemt basert på standardiserte testavslutningskriterier (f.eks. frivillig tretthet, kardiovaskulære abnormiteter eller fysisk sikkerhet)
|
Sekunder brukt på å trene med mer enn eller lik 76 % alderspredikert maksimumsverdi for hjertefrekvens.
|
Fra begynnelsen til slutten av testen, som bestemt basert på standardiserte testavslutningskriterier (f.eks. frivillig tretthet, kardiovaskulære abnormiteter eller fysisk sikkerhet)
|
|
Konsentrasjon av hjerneavledet nevrotrofisk faktor (BDNF)
Tidsramme: Grunnlinje.
|
En nevrotrofisk faktor som er avgjørende for læring og hukommelse.
|
Grunnlinje.
|
|
Konsentrasjon av hjerneavledet nevrotrofisk faktor (BDNF)
Tidsramme: Umiddelbart etter maksimal innsats treningstest.
|
En nevrotrofisk faktor som er avgjørende for læring og hukommelse.
|
Umiddelbart etter maksimal innsats treningstest.
|
|
Fremdrift
Tidsramme: Grunnlinje.
|
Fremdrift refererer til fremre komponent av bakkereaksjonskreftene som tilsvarer push-off-deloppgaven i gangsyklusen.
|
Grunnlinje.
|
|
Fremdrift
Tidsramme: Umiddelbart etter maksimal innsats treningstest.
|
Fremdrift refererer til fremre komponent av bakkereaksjonskreftene som tilsvarer push-off-deloppgaven i gangsyklusen.
|
Umiddelbart etter maksimal innsats treningstest.
|
Andre resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Internasjonalt spørreskjema for fysiske aktiviteter
Tidsramme: Grunnlinje.
|
Et 27-elements selvrapporteringsskjema som brukes til å samle inn data om helserelatert fysisk aktivitet.
|
Grunnlinje.
|
|
Antall deltakere med Rs6265
Tidsramme: Grunnlinje.
|
En enkelt nukleotidpolymorfisme i BDNF-genet.
|
Grunnlinje.
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Etterforskere
- Studieleder: Anna Roto, MS, MPH, Boston University
Publikasjoner og nyttige lenker
Generelle publikasjoner
- Vaynman S, Ying Z, Gomez-Pinilla F. Hippocampal BDNF mediates the efficacy of exercise on synaptic plasticity and cognition. Eur J Neurosci. 2004 Nov;20(10):2580-90. doi: 10.1111/j.1460-9568.2004.03720.x.
- Bathina S, Das UN. Brain-derived neurotrophic factor and its clinical implications. Arch Med Sci. 2015 Dec 10;11(6):1164-78. doi: 10.5114/aoms.2015.56342. Epub 2015 Dec 11.
- Leech KA, Hornby TG. High-Intensity Locomotor Exercise Increases Brain-Derived Neurotrophic Factor in Individuals with Incomplete Spinal Cord Injury. J Neurotrauma. 2017 Mar 15;34(6):1240-1248. doi: 10.1089/neu.2016.4532. Epub 2017 Jan 18.
- Fletcher GF, Ades PA, Kligfield P, Arena R, Balady GJ, Bittner VA, Coke LA, Fleg JL, Forman DE, Gerber TC, Gulati M, Madan K, Rhodes J, Thompson PD, Williams MA; American Heart Association Exercise, Cardiac Rehabilitation, and Prevention Committee of the Council on Clinical Cardiology, Council on Nutrition, Physical Activity and Metabolism, Council on Cardiovascular and Stroke Nursing, and Council on Epidemiology and Prevention. Exercise standards for testing and training: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 2013 Aug 20;128(8):873-934. doi: 10.1161/CIR.0b013e31829b5b44. Epub 2013 Jul 22. No abstract available.
- Ferris LT, Williams JS, Shen CL. The effect of acute exercise on serum brain-derived neurotrophic factor levels and cognitive function. Med Sci Sports Exerc. 2007 Apr;39(4):728-34. doi: 10.1249/mss.0b013e31802f04c7.
- Dinoff A, Herrmann N, Swardfager W, Lanctot KL. The effect of acute exercise on blood concentrations of brain-derived neurotrophic factor in healthy adults: a meta-analysis. Eur J Neurosci. 2017 Jul;46(1):1635-1646. doi: 10.1111/ejn.13603. Epub 2017 Jun 19.
- Awad LN, Bae J, Kudzia P, Long A, Hendron K, Holt KG, O'Donnell K, Ellis TD, Walsh CJ. Reducing Circumduction and Hip Hiking During Hemiparetic Walking Through Targeted Assistance of the Paretic Limb Using a Soft Robotic Exosuit. Am J Phys Med Rehabil. 2017 Oct;96(10 Suppl 1):S157-S164. doi: 10.1097/PHM.0000000000000800.
- Awad LN, Bae J, O'Donnell K, De Rossi SMM, Hendron K, Sloot LH, Kudzia P, Allen S, Holt KG, Ellis TD, Walsh CJ. A soft robotic exosuit improves walking in patients after stroke. Sci Transl Med. 2017 Jul 26;9(400):eaai9084. doi: 10.1126/scitranslmed.aai9084.
- Awad LN, Kudzia P, Revi DA, Ellis TD, Walsh CJ. Walking faster and farther with a soft robotic exosuit: Implications for post-stroke gait assistance and rehabilitation. IEEE Open J Eng Med Biol. 2020;1:108-115. doi: 10.1109/ojemb.2020.2984429. Epub 2020 Apr 2.
- Charalambous CC, Helm EE, Lau KA, Morton SM, Reisman DS. The feasibility of an acute high-intensity exercise bout to promote locomotor learning after stroke. Top Stroke Rehabil. 2018 Mar;25(2):83-89. doi: 10.1080/10749357.2017.1399527. Epub 2017 Nov 5.
- Crozier J, Roig M, Eng JJ, MacKay-Lyons M, Fung J, Ploughman M, Bailey DM, Sweet SN, Giacomantonio N, Thiel A, Trivino M, Tang A. High-Intensity Interval Training After Stroke: An Opportunity to Promote Functional Recovery, Cardiovascular Health, and Neuroplasticity. Neurorehabil Neural Repair. 2018 Jun;32(6-7):543-556. doi: 10.1177/1545968318766663. Epub 2018 Apr 20.
- Mackay CP, Kuys SS, Brauer SG. The Effect of Aerobic Exercise on Brain-Derived Neurotrophic Factor in People with Neurological Disorders: A Systematic Review and Meta-Analysis. Neural Plast. 2017;2017:4716197. doi: 10.1155/2017/4716197. Epub 2017 Sep 19.
- Nepveu JF, Thiel A, Tang A, Fung J, Lundbye-Jensen J, Boyd LA, Roig M. A Single Bout of High-Intensity Interval Training Improves Motor Skill Retention in Individuals With Stroke. Neurorehabil Neural Repair. 2017 Aug;31(8):726-735. doi: 10.1177/1545968317718269. Epub 2017 Jul 8.
- Roig M, Skriver K, Lundbye-Jensen J, Kiens B, Nielsen JB. A single bout of exercise improves motor memory. PLoS One. 2012;7(9):e44594. doi: 10.1371/journal.pone.0044594. Epub 2012 Sep 4.
- Skriver K, Roig M, Lundbye-Jensen J, Pingel J, Helge JW, Kiens B, Nielsen JB. Acute exercise improves motor memory: exploring potential biomarkers. Neurobiol Learn Mem. 2014 Dec;116:46-58. doi: 10.1016/j.nlm.2014.08.004. Epub 2014 Aug 14.
- Snow NJ, Mang CS, Roig M, McDonnell MN, Campbell KL, Boyd LA. The Effect of an Acute Bout of Moderate-Intensity Aerobic Exercise on Motor Learning of a Continuous Tracking Task. PLoS One. 2016 Feb 22;11(2):e0150039. doi: 10.1371/journal.pone.0150039. eCollection 2016.
- Statton MA, Encarnacion M, Celnik P, Bastian AJ. A Single Bout of Moderate Aerobic Exercise Improves Motor Skill Acquisition. PLoS One. 2015 Oct 27;10(10):e0141393. doi: 10.1371/journal.pone.0141393. eCollection 2015.
- Voss MW, Vivar C, Kramer AF, van Praag H. Bridging animal and human models of exercise-induced brain plasticity. Trends Cogn Sci. 2013 Oct;17(10):525-44. doi: 10.1016/j.tics.2013.08.001. Epub 2013 Sep 9.
- Warraich Z, Kleim JA. Neural plasticity: the biological substrate for neurorehabilitation. PM R. 2010 Dec;2(12 Suppl 2):S208-19. doi: 10.1016/j.pmrj.2010.10.016.
- Neeper SA, Gomez-Pinilla F, Choi J, Cotman C. Exercise and brain neurotrophins. Nature. 1995 Jan 12;373(6510):109. doi: 10.1038/373109a0. No abstract available.
Studierekorddatoer
Studer hoveddatoer
Studiestart (Faktiske)
Primær fullføring (Faktiske)
Studiet fullført (Faktiske)
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
Først lagt ut (Faktiske)
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
Sist bekreftet
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Nøkkelord
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
Andre studie-ID-numre
- 4977
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
produkt produsert i og eksportert fra USA
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. .