Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

Комбинированная транскраниальная стимуляция постоянным током и тренировка роботизированной руки на основе изображений движений для реабилитации после инсульта

11 февраля 2016 г. обновлено: National University Hospital, Singapore

Комбинированная транскраниальная стимуляция постоянным током и тренировка роботизированной руки на основе изображений движений для реабилитации после инсульта - технико-экономическое обоснование

Инсульт является наиболее частой причиной инвалидности взрослых. Существующие методы лечения функциональной потери верхних конечностей после инсульта остаются ограниченными по эффективности, особенно для пациентов с умеренными и тяжелыми нарушениями.

Предыдущие исследования продемонстрировали эффективность транскраниальной стимуляции постоянным током (tDCS) для двигательного восстановления после инсульта, метода нейромодуляции. Моторные образы эффективны для улучшения двигательного восстановления, с активацией нервных путей, аналогичной двигательной активности. Это лечение доступно для перенесших инсульт с более тяжелыми нарушениями. Наши предыдущие исследования продемонстрировали осуществимость и эффективность нейрокомпьютерного интерфейса на основе визуализации движений (MI-BCI) для лечения постинсультных двигательных нарушений, при котором образы движений выявляются с помощью поверхностной ЭЭГ и преобразуются в выполнение целевого движения с помощью робот-манипулятор (MIT-Manus).

В этом исследовании мы изучаем возможность сочетания роботизированной тренировки MI-BCI с tDCS для облегчения восстановления моторики после инсульта при умеренных и тяжелых нарушениях функции верхних конечностей. Мы предполагаем, что как tDCS-BCI, так и ложный BCI улучшат двигательную функцию в руке, пораженной инсультом; но что tDCS-BCI будет более эффективным, чем ложный BCI. Наша вторичная цель - получить представление о нейрофизиологическом механизме путем сравнения изменений возбудимости коры после ложного BCI по сравнению с tDCS-BCI с использованием транскраниальной магнитной стимуляции (TMS).

Мы проведем рандомизированное двойное слепое исследование с MI-BCI в сочетании с tDCS (tDCS-BCI) по сравнению с MI-BCI в сочетании с фиктивным tDCS (фиктивным tDCS-BCI). Субъекты пройдут 10 сеансов tDCS, каждый продолжительностью 20 минут, а затем 40 минут роботизированного обучения MI-BCI на каждом сеансе. Первичным результатом будет функциональная способность, измеренная компонентом верхней конечности оценки Fugl-Meyer. Вторичными показателями результатов будут тест Box & Block, модифицированная шкала Эшворта (измерение спастичности), сила захвата и показатели мозговой активности, включая транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС), измерения магнитно-резонансной томографии (МРТ), включая функциональную МРТ и диффузионно-тензорную визуализацию ( ДТИ).

Это исследование будет иметь важное значение для разработки нового и эффективного лечения (tDCS-BCI) двигательных нарушений после инсульта.

Обзор исследования

Статус

Завершенный

Условия

Вмешательство/лечение

Подробное описание

Это рандомизированное контролируемое исследование с участием 32 субъектов, перенесших свой первый подкорковый инсульт более чем за 9 месяцев до включения в исследование, с поражением верхних конечностей от 11 до 45 баллов из максимального значения 66 баллов по оценочной шкале Фугля-Мейера.

Субъекты будут случайным образом распределены в одну из следующих 2 групп с использованием случайной последовательности, сгенерированной компьютером:

  1. 10 занятий в течение 2 недель тренировки MI-BCI с 20-минутной tDCS перед тренировкой.
  2. 10 сеансов в течение 2 недель обучения MI-BCI с 20-минутной фиктивной tDCS перед тренировкой.

Протокол tDCS-BCI Каждый из 10 сеансов tDCS-BCI или sham-BCI будет проводиться следующим образом: tDCS будет выполняться в течение 20 минут непосредственно перед каждым сеансом двигательной тренировки. Анод будет помещен над моторной корой M1 пораженного полушария, а катод будет помещен над непораженным M1.

После первоначальной калибровки обучение MI-BCI будет включать в себя MI выполнения задач с использованием игрового интерфейса с часами роботизированной системы MIT-Manus для выполнения разнонаправленных движений. При обнаружении намерения двигаться к цели на BCI робот-манипулятор завершит движение к цели. Каждая тренировочная сессия будет длиться 40 минут, не считая времени на настройку, и будет проводиться научным сотрудником, который не знает о состоянии tDCS.

Критерии исхода Основным результатом данного исследования будет улучшение двигательных функциональных способностей. Показатели результатов будут оцениваться в следующие моменты времени: до начала лечения, на 2-й неделе (период сразу после обучения) и на 6-й неделе (через 4 недели после завершения обучения). Клиницист, ослепленный состоянием лечения, оценит эффекты вмешательства. Нашей основной мерой результата будет оценка верхних конечностей по шкале Фугля-Мейера (FMA). Этот прибор измеряет двигательные нарушения верхних конечностей, включая баланс, координацию и скорость. Вторичные результаты оценки моторной функции будут включать (1) тест коробки и блока: тест на время, в котором испытуемые должны переносить 1-дюймовые деревянные блоки с одной стороны коробки на другую. Он измеряет ловкость рук верхних конечностей и общую моторную координацию. (2) Модифицированная шкала Эшворта: 6-балльная мера спастичности. Мы оценим степень спастичности плеча, локтя, запястья и пальцев. (3) Сила хвата: будет измеряться с помощью ручного динамометра. Кроме того, мы будем отслеживать побочные эффекты с помощью опросника, документирующего боль и дискомфорт в месте стимуляции, изменения настроения (с использованием шкалы депрессии Бека), утомляемость (с помощью шкалы депрессии Бека). Шкала тяжести утомления) и когнитивные изменения (с использованием прямого и обратного диапазона цифр). Оценка возбудимости коры? одиночная и парная импульсная ТМС Другая цель этого исследования состоит в том, чтобы исследовать механизмы этого комбинированного воздействия на пластичность коры, определяемую изменениями возбудимости коры, оцениваемыми с помощью одиночной и парной импульсной ТМС. Мы будем исследовать двигательный порог покоя, измеренный в соответствии с методикой Россини и др., 1994, до и после лечения в соответствии с приведенным выше графиком показателей результатов; стимуляция парными импульсами, измеряющая изменения внутрикортикального облегчения и торможения.

Протокол МРТ Пациентов будут сканировать через -2, 0 и 4 недели для изучения краткосрочных и среднесрочных изменений параметров фМРТ и DTI после лечения tDCS/BCI и имитации/BCI. Будет получено Т1-взвешенное сканирование с высоким разрешением и набор аксиальных изображений восстановления инверсии с ослаблением жидкости. Т1-взвешенные и ослабленные жидкостью изображения восстановления инверсии будут повторно выровнены и пространственно нормализованы в изображения изотропного размера вокселя, реализованные в Matlab. диффузии и трактографии с использованием Camino. Обращенная фаза, кодирующая коррекцию искажений EPI, и регрессионный анализ DTI, TMS и клинических данных будут выполняться с использованием Matlab. Для фМРТ изображения будут получены в состоянии покоя, активном/пассивном движении руки и во время воображаемого движения руки. Для воображаемого движения руки испытуемым будет предложено посмотреть видео на экране, чтобы направлять их выполнение воображаемого движения.

Тип исследования

Интервенционный

Регистрация (Действительный)

42

Фаза

  • Фаза 2

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Места учебы

      • Singapore, Сингапур, 119074
        • National University Hospital

Критерии участия

Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.

Критерии приемлемости

Возраст, подходящий для обучения

От 21 год до 70 лет (Взрослый, Пожилой взрослый)

Принимает здоровых добровольцев

Нет

Полы, имеющие право на обучение

Все

Описание

Критерии включения:

  • первый в истории геморрагический или ишемический подкорковый инсульт более чем за 9 месяцев до включения в исследование
  • поражение верхних конечностей от 11 до 45 баллов по шкале Фугля-Мейера

Критерий исключения:

  • эпилепсия
  • пренебрегать
  • когнитивные нарушения
  • другие неврологические или психические заболевания
  • сильная боль в руке
  • спастичность > 2 баллов по модифицированной шкале Эшворта в плечевом или локтевом суставе
  • противопоказания к ТМС или tDCS (черепные имплантаты, желудочковые шунты, кардиостимуляторы, интратекальные насосы)
  • сила захвата <10 кг, измеренная динамометром
  • участие в других вмешательствах или испытаниях, направленных на восстановление моторики после инсульта.

Учебный план

В этом разделе представлена ​​подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.

Как устроено исследование?

Детали дизайна

  • Основная цель: Уход
  • Распределение: Рандомизированный
  • Интервенционная модель: Параллельное назначение
  • Маскировка: Двойной

Оружие и интервенции

Группа участников / Армия
Вмешательство/лечение
Активный компаратор: реальная tDCS с MI-BCI

10 сеансов из следующих: 20 минут tDCS перед каждым сеансом двигательной тренировки с системой MI-BCI.

Постоянный ток силой 1 мА с анодом, помещенным над моторной корой M1 пораженного полушария, и катодом, помещенным над непораженным M1.

После первоначальной калибровки обучение MI-BCI будет включать в себя визуализацию движений при выполнении задач с использованием часового игрового интерфейса роботизированной системы MIT-Manus для выполнения разнонаправленных движений. При обнаружении намерения двигаться к цели на BCI робот-манипулятор завершит движение к цели. Каждое занятие длится 40 минут без учета времени на подготовку.

Как в описании руки
Фальшивый компаратор: имитация tDCS с MI-BCI

10 сеансов имитации tDCS с двигательной тренировкой BCI, каждый сеанс которых будет проводиться следующим образом:

Для имитации tDCS будут использоваться те же параметры размещения электродов и стимуляции, что и для реального tDCS. Однако ток будет применяться только в течение 30 секунд, чтобы дать испытуемым ощущение стимуляции. Этот метод имитации стимуляции также прошел валидацию (Gandiga et al., 2006). Сила тока будет увеличиваться и уменьшаться постепенно, чтобы уменьшить восприятие.

Тренировка MI-BCI будет такой же, как и в группе с реальной tDCS, и будет продолжаться также 40 минут.

Как в описании руки

Что измеряет исследование?

Первичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Компонент верхней конечности оценки Фугля-Мейера
Временное ограничение: неделя 0, неделя 2, неделя 4
Общий балл FMA (диапазон от 0 до 66) для пораженной инсультом верхней конечности использовался для измерения двигательных улучшений в этом исследовании. Более высокий балл указывает на лучшую двигательную функцию верхних конечностей. FMA измеряли в 3 временных точках: исходно (неделя 0), по завершении вмешательства (неделя 2) и через 2 недели наблюдения (неделя 4).
неделя 0, неделя 2, неделя 4

Вторичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Моторный порог инсульта в покое влияет на моторную кору M1
Временное ограничение: до и после тренировки, через 4 недели после тренировки

Моторный порог в покое (RMT) определяется как процент максимальной мощности стимулятора, необходимый для стимуляции двигательного вызванного потенциала (MEP) с размахом амплитуды 50 мкВ по крайней мере в 4 из 8 испытаний во время одноимпульсной транскраниальной магнитной стимуляции (TMS). ).

Короткое внутрикорковое торможение (SICI) и внутрикорковое облегчение (ICF) измеряли с помощью парной импульсной стимуляции с начальным кондиционирующим стимулом 80% RMT и тестовым стимулом 120% RMT. МВП регистрировались с межстимульными интервалами (ИСИ) 2, 4, 6, 10 и 15 мс. ISI в 1–3 мс обычно вызывают SICI, тогда как ISI в 10–15 мс обычно отражают ICF.

Эта часть данных все еще находится в стадии анализа.

до и после тренировки, через 4 недели после тренировки
Сила сцепления
Временное ограничение: до и после тренировки, а также через 4 недели после тренировки
Силу захвата измеряли с помощью ручного динамометра. Эта часть данных все еще находится в стадии анализа.
до и после тренировки, а также через 4 недели после тренировки
Коробочный и блочный тест
Временное ограничение: до и после тренировки и через 4 недели после тренировки
Тест коробки и блока должен был измерить общую ловкость рук. Эта часть данных все еще находится в стадии анализа.
до и после тренировки и через 4 недели после тренировки
Параметры МРТ
Временное ограничение: -2, 0 и 4 недели
активная и пассивная фМРТ, DTI. Эта часть данных все еще находится в стадии анализа.
-2, 0 и 4 недели

Соавторы и исследователи

Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.

Публикации и полезные ссылки

Лицо, ответственное за внесение сведений об исследовании, добровольно предоставляет эти публикации. Это может быть что угодно, связанное с исследованием.

Даты записи исследования

Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.

Изучение основных дат

Начало исследования

1 января 2011 г.

Первичное завершение (Действительный)

1 января 2014 г.

Завершение исследования (Действительный)

1 января 2014 г.

Даты регистрации исследования

Первый отправленный

8 июля 2013 г.

Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества

8 июля 2013 г.

Первый опубликованный (Оценивать)

11 июля 2013 г.

Обновления учебных записей

Последнее опубликованное обновление (Оценивать)

10 марта 2016 г.

Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества

11 февраля 2016 г.

Последняя проверка

1 февраля 2016 г.

Дополнительная информация

Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .

Подписаться