Комбинированная лечебная воздушная смесь и электростимуляция для улучшения дыхания и функции рук при травмах спинного мозга (AIHH+tSCS)

Целью данного предложения является проверка точности и эффективности комбинирования применения воздействия AIHH с tSCS для первичного реагирования на специфическую тренировку при хронической травме спинного мозга, преследуя следующие конкретные цели:

Цель 1: Проверить гипотезу о том, что сочетание одного сеанса AHH с парной тренировкой дыхательной силы tSCS будет синергически индуцировать большую мощность дыхательной моторики при хронической травме спинного мозга, чем любое лечение в отдельности.

Обоснование. Зависимая от фазы дыхания активация спинальных цепей требует нейронного привода ствола мозга. Таким образом, усиление нисходящего импульса с помощью АИГГ при одновременном снижении порога активации цепей спинальных нейронов с помощью tSCS будет иметь синергический эффект.

Цель 2: Проверить гипотезу о том, что сочетание однократного сеанса AHH с парной силовой тренировкой верхних конечностей tSCS будет синергически вызывать большую двигательную активность верхних конечностей при хронической травме спинного мозга, чем любое лечение в отдельности.

Обоснование. Точная функция верхних конечностей требует прямой кортикоспинальной иннервации и афферентной обратной связи. Следовательно, усиление нисходящего влечения с помощью АИГГ и снижение порога активации афферентов с помощью tSCS будет иметь синергетический эффект.

Цель 3: Определить биомаркеры, связанные со снижением ответа на комбинаторный АИГГ с парной функциональной силовой тренировкой tSCS при хронической травме спинного мозга.

Обоснование. Наличие однонуклеотидного полиморфизма (SNP) в генах, участвующих в передаче сигналов в клетках, связанных с нейропластичностью, может подорвать ответ на лечение.

Экспериментальные процедуры

Исследование будет включать в общей сложности 5 посещений, каждое продолжительностью около 3 часов. При первом визите будет проведена клиническая оценка, за которой последуют 4 визита для экспериментального воздействия и тестирования.

Клинические оценки. В дополнение к клиническим оценкам, проводимым во время личного скрининга, будут проводиться оценки для всесторонней характеристики клинической картины и травмы спинного мозга каждого человека, а также для определения исходного статуса для мониторинга безопасности и реакции на процедуры исследования. Стандартизированные клинические тесты будут использоваться для оценки спастичности, нейропатической и хронической боли, жизненно важных показателей, а также наличия и тяжести нарушений дыхания во сне. В частности, Международные стандарты неврологической классификации травм спинного мозга будут использоваться для оценки сегментной сенсорной и моторной функции и определения характеристик травмы (Киршблюм и др., 2011). Спастичность будет оцениваться с использованием инструмента оценки спастических рефлексов спинного мозга (SCATS), объективного и надежного показателя клонических, разгибательных и сгибательных спазмов (Benz et al., 2005). Краткая форма опросника по невропатической боли (Backonja & Krause, 2003) будет использоваться для оценки нейропатической боли, а краткий опросник боли, валидированная самоотчетная оценка тяжести боли и ее влияния на функцию, будет использоваться для оценки и мониторинга боли ( Келлер, 2004). Будут оцениваться жизненно важные признаки, включая частоту сердечных сокращений и артериальное давление, а исходные показатели будут использоваться для мониторинга безопасности и оценки реакции на процедуры исследования, а также для оценки аномальных вегетативных реакций, таких как вегетативная дисрефлексия. Поскольку кофеин и никотин изменяют сердечно-легочную функцию и могут влиять на реакцию на вмешательства в рамках исследования, участников попросят воздержаться от употребления напитков с кофеином и употребления никотина (например, табачных изделий и электронных сигарет) как минимум за 2 часа до участия в исследовании. процедуры (Turnbull et al., 2017; Hernandez-Lopez et al., 2013; Navarrete-Opazo et al., 2017a). Участникам будет предложено самостоятельно сообщить об употреблении кофеина и никотина в рамках процедур мониторинга (наряду с изменениями в боли, спастичности, приеме лекарств и т. д.). Мы рассмотрели более жесткие ограничения на использование этих веществ и пришли к выводу, что на набор и удержание участников будет отрицательно влиять, если участники будут исключены или будут ожидать, что они воздержатся от использования этих распространенных продуктов. Участники самостоятельно сообщат о своем риске нарушения дыхания во сне (т. е. апноэ во сне), используя утвержденный Берлинский опросник (Chung et al., 2008). Апноэ во сне и нарушения дыхания во сне широко распространены у лиц с хронической травмой спинного мозга, что может влиять на эффекты АИГ (Санкари и др., 2014; Матейка и Сайед, 2013; Виводцев и др., 2020). Следует отметить, что непрактично исключать людей с апноэ во сне, поскольку недавние оценки показывают, что почти 80% людей с шейной травмой спинного мозга и более 50% людей с грудной травмой спинного мозга испытывают по крайней мере некоторый уровень нарушений дыхания во сне (Sankari et al. ., 2014). Действительно, апноэ во сне, по-видимому, действительно повышает эффективность терапии АИГ у людей с травмой спинного мозга (Виводцев и др., 2020). В целом, эти клинические оценки позволят нам всесторонне охарактеризовать участников исследования и описать особенности нашей исследуемой популяции. Подробная клиническая характеристика также позволит нам внимательно следить за участниками на предмет безопасности и побочных реакций.

После завершения первоначальной документации и клинического обследования у участников будут взяты биообразцы (слюна и кровь).

Пассивное слюноотделение. Образец слюны будет собран один раз в первый день сеанса комбинаторного лечения. Участникам будет предложено пить только воду и полоскать рот водой за 10 минут до сбора слюны. Затем участников попросят собрать слюну во рту и поместить 2 мл слюны в стерильную пробирку для сбора слюны, не содержащую ДНКаз/РНКаз. Слюну замораживают и хранят при температуре -20°C сразу после сбора. В образцах слюны будет указан кодовый идентификатор субъекта, дата взятия образца и номер IRB исследования. Впоследствии образец будет перевезен и сохранен при температуре -80 C в Исследовательской лаборатории Джея Нэйра в Зале выпускников Джефферсона, где он будет проанализирован исследователем доктором Джеем Нэйром. Образцы слюны будут разморожены и центрифугированы для анализа. После завершения исследования оставшийся образец будет уничтожен путем заливки в образец 10% раствора отбеливателя. Отбеленный образец будет вылит в канализацию лаборатории и выброшен.

После сбора образцов биомаркеров и предварительного тестирования безопасности, описанного выше, мы приступим к экспериментальным процедурам в исследовательской лаборатории Института реабилитации Джефферсона. В случайном порядке участник получит либо воздействие AIIH/Sham, 20-минутный перерыв, за которым следует tSCS в сочетании с силовой тренировкой дыхания (Исследование 1), либо функциональную тренировку верхних конечностей (Исследование 2). Оставшаяся часть эксперимента «Исследование 1/Исследование 2» будет проведена после минимум 1-недельного периода отмывания.

Аналогично, участник получит либо воздействие AIIH/Sham, 20-минутный перерыв, за которым следует tSCS в сочетании с функциональной тренировкой верхних конечностей (исследование 2). Оставшаяся часть эксперимента Исследования 2 будет проведена после минимум 1-недельного периода отмывания.

Нейрофизиология

Исследование 1. Поверхностная электромиография (ЭМГ). Активность реберной диафрагмы, наружных межреберий, грудино-ключично-сосцевидной мышцы регистрируют при спокойном дыхании и максимальном усилии вдоха с помощью поверхностного электрода, располагаемого в 7-м или 8-м межреберье по среднеключичной линии. Сигналы будут усилены (x 200) и подвергнуты полосовой фильтрации (0,1–3 кГц; Модель 78D, Grass Instruments; Оквилл, Онтарио, Канада), дискретизированы на частоте 10 кГц (PowerLab 16SP, AD Instruments; Колорадо-Спрингс, Колорадо, США). и отслеживался онлайн с помощью программного обеспечения LabChart (AD Instruments; Колорадо-Спрингс, Колорадо, США) [9] [10].

Исследование 2. Поверхностная ЭМГ: первая дорсальная межкостная ЭМГ (FDI): для регистрации электрической активности мышцы верхней конечности самоклеящиеся поверхностные электроды будут размещены на доминирующей стороне. FDI прикреплена к коже в сухожилии мышцы, причем один электрод размещается над мышцей. брюшко мышцы (~3 см друг от друга). Используемые электроды и усилители будут такими же, как указано выше.

Заземляющий электрод располагают на акромиальном отростке лопатки или на передней верхней подвздошной ости таза. Перед установкой электродов кожу очищают с помощью проводящего геля, чтобы минимизировать электрический импеданс. Это может включать бритье участка кожи, где будут размещены электроды.

Транскраниальная магнитная стимуляция

Исследование 1: Моторные вызванные потенциалы диафрагмы: Субъекты сидят удобно, полностью поддерживаются, слегка согнуты в шее. Транскраниальную магнитную стимуляцию проводят по методике, описанной [11]. Вершина черепа определяется пересечением назиона и иниона и козелка и козелка. Область коры, ответственная за активацию моторики диафрагмы, расположена примерно на 3 см латеральнее и 2 см кпереди от вершины. Одноимпульсные (1 Гц) стимулы подаются с помощью портативной катушки в форме восьмерки диаметром 70 мм, питаемой от магнитного стимулятора. Катушку удерживают над левым полушарием мозга, при этом ток течет в переднезаднем направлении. Затем катушку слегка перемещают от заранее определенного места и поворачивают на 45° до тех пор, пока не будет наблюдаться наибольшая МВП. Это место отмечено на плотно прилегающей шапочке для плавания, надетой на голову субъекта, чтобы обеспечить точное позиционирование катушки при будущих стимуляциях.

Исследование 2: Моторные вызванные потенциалы FDI: Субъекты будут удобно сидеть для стимуляции. Оптимальное положение для вызова моторно-вызванного потенциала в мышце FDI (горячая точка) определяется путем перемещения катушки с ручкой, направленной назад и на 45 ° от средней линии, небольшими шагами вдоль ручного представительства первичной моторной коры. Одноимпульсные (1 Гц) стимулы подаются с помощью портативной катушки в форме восьмерки диаметром 70 мм, питаемой от магнитного стимулятора. Катушку удерживают над доминирующим боковым полушарием мозга, при этом ток течет в переднезаднем направлении. Горячая точка определяется как регион, в котором наибольший объем ПИИ может быть вызван с минимальной интенсивностью (Rothwell et al., 1999). Это место отмечено на плотно прилегающей шапочке для плавания, надетой на голову субъекта, чтобы обеспечить точное позиционирование катушки при будущих стимуляциях.

Цервикальная магнитная стимуляция.

В исследованиях 1 и 2 место стимуляции CMS было одинаковым. Это будет сделано по методике, описанной в [12]. Одноимпульсные стимулы (1 Гц) будут подаваться с помощью ручной круглой катушки диаметром 90 мм, расположенной над шейным отделом позвоночника (C3-C7). Кривые рекрутирования строятся путем постепенного увеличения интенсивности стимула от 40 до 100% от максимальной мощности стимулятора с шагом 5%. Будет выполнено примерно 3–10 стимуляций каждой интенсивности с интервалом 10–30 секунд. Если субъект желает сделать длительный перерыв между стимуляциями, он может делать это до тех пор, пока не будет готов продолжить. Одноимпульсная (1 Гц) стимуляция очень безопасна даже при самых высоких выходных мощностях стимулятора [13]. Если субъект желает сделать длительный перерыв между стимуляциями, он может делать это до тех пор, пока не будет готов продолжить. Как и во всех процедурах, за участниками будут внимательно следить на предмет любого дискомфорта. Кривые набора для CMS будут построены, но начиная с интенсивности стимуляции 60%. Во время этих процедур стимуляции мы будем внимательно следить за субъектом на предмет дискомфорта, и ему предлагается сообщить экспериментатору, хотят ли они приостановить тестирование и сделать перерыв или они больше не хотят, чтобы стимуляция происходила.

Вентиляция (Исследование 1 и 2)

После того, как мы выполнили базовую стимуляцию (CMS и TMS), мы будем регистрировать частоту дыхания, дыхательный объем, минутную вентиляцию и концентрации вдыхаемого/выдыхаемого газа во время нормального дыхания в состоянии покоя в течение 5-10 минут. Эти меры будут действовать в течение всего периода заражения AIHH/Sham и в течение 1 часа после него.

Функциональные оценки

Респираторные оценки (Исследование 1)

После включения в исследование исходная дыхательная функция будет оцениваться в два момента времени перед вмешательством: 1) во время скрининга участников и 2) в первый день (предварительный тест) каждого вмешательства (парная тренировка AIHH/Sham + tSCS). . Такой подход обеспечит достоверную первоначальную оценку и сведет к минимуму влияние двигательного обучения на результаты (Ларсон и др., 1993). Последующие (пост) тесты функции дыхания будут проводиться в дни 1, 3 и 7 после вмешательства. Для каждого вмешательства мы рассчитаем первоначальный эффект, измеряемый как изменение функции от предварительного теста к послетесту. График послетестирования гарантирует, что мы сможем количественно оценить устойчивые изменения после каждого протокола вмешательства (или имитации). Дыхательные тесты будут проводиться в рандомизированном порядке, и будет выполнено минимум 3 попытки каждого теста с интервалами отдыха между испытаниями. Тесты будут проводиться примерно в одно и то же время суток и в постоянном сидячем положении (Terson de Paleville et al., 2014). Все тестирование будет проводиться в соответствии с рекомендациями Американского торакального общества (ATS, 2002), а значения будут скорректированы для лиц с ТСМ (Kelley et al., 2003). Наша исследовательская группа имеет опыт проведения клинических респираторных тестов, и это обычные измерения в реабилитационном центре Брукса.

Максимальное давление вдоха и выдоха является основным результатом исследования. Создание давления на вдохе является показателем силы вдоха и связано с состоянием легких и риском инфекции (Raab et al., 2016; Postma et al., 2013; Stolzmann et al., 2008). Генерация давления на выдохе отражает силу дыхания на выдохе и связана с очисткой дыхательных путей и кашлем (Park et al., 2010). Формирование давления на вдохе и выдохе улучшается после нескольких недель тренировок по силе дыхания и после однодневных занятий АИГ (Roth et al., 2010; Mueller et al., 2012; Ahmed et al., 2017; Sutor et al., 2021). Измерения будут проводиться с использованием мундштука, прикрепленного к пневмотаху (Ганс Рудольф, Шони, Канзас, США) для измерения показателей вентиляции и использования назальных зажимов. Чтобы получить максимальное давление вдоха, участники выдыхают до остаточного объема и пытаются выполнить максимальный вдох в течение не менее 2 секунд с перекрытой линией вдоха. Максимальное давление выдоха будет измеряться при форсированном выдохе по перекрытой линии выдоха после того, как участник вдохнет почти до полной емкости легких (ATS, 2002).

Форсированная жизненная емкость легких – это объем воздуха, вытесняемый при форсированном выдохе до остаточного объема после полного вдоха до общей емкости легких. Форсированная жизненная емкость легких будет измеряться с использованием мундштука, прикрепленного к пневмотаху (Ганс Рудольф, Шони, Канзас, США), и использования назальных зажимов. Сигнал будет записан с использованием Powerlab (AD Instruments; Колорадо-Спрингс, Колорадо, США). Будут записаны как минимум три приемлемые кривые расход-объем. Нарушения функции легких связаны с более высоким риском респираторных заболеваний и более высоким уровнем смертности (Postma et al., 2009; Stolzmann et al., 2010).

Давление окклюзии дыхательных путей (P0.1) — это давление, создаваемое во рту в первые 0,1 секунды вдоха, когда дыхательные пути неожиданно перекрываются в конце выдоха. Генерация отрицательного давления за 0,1 секунды отражает двигательную активность дыхательной системы без времени на модификацию сенсорными системами (растягивание легких, зрительная система и т. д.). По сути, Р0.1 отражает спонтанную (автоматическую) функциональную активность инспираторных мышц в состоянии покоя. Давление окклюзии рта в это время часто рассматривают как показатель нервно-мышечного драйва вдоха (Whitelaw and Derenne, 1993). Эта мера будет достигнута, когда участники будут дышать через мундштук, подключенный к двухходовому клапану в замкнутом контуре. Клапан вдоха будет перекрыт без ведома участника во время выдоха и будет сохраняться до следующего вдоха. Генерация отрицательного давления будет регистрироваться с помощью датчика давления, подключенного к нагретому пневмотахеру (Ханс Рудольф, Шони, Канзас, США); будет получено и усреднено минимум 6-7 записей.

Функциональная оценка верхних конечностей (исследование 2)[JN1]

Мы будем использовать коробку и блоки, а также тест на освобождение хвата для оценки функции рук. Для отработки функциональных задач мы будем использовать протокол Эди Филд-Фоте.

Экспериментальное вмешательство

Острая перемежающаяся гиперкапническая гипоксия/имитация воздействия для исследований 1 и 2

После того, как были сделаны исходные записи (магнитная стимуляция и вентиляция в покое для исследования 1 и функциональное тестирование верхних конечностей для исследования 2), субъект будет готов к введению АИГГ/симуляции в обоих исследованиях. Субъект будет удобно сидеть с поддержкой спины и головы. Экспериментальный воздух подается через лицевую маску, прикрепленную к резервуару с заданными фракциями вдыхаемого кислорода и углекислого газа. Для острой интермиттирующей гипоксии с гиперкапнией (целевая доля вдыхаемого кислорода [FIO2] = 0,09; целевая доля вдыхаемого углекислого газа [FICO2] = 0,04). Всего будет проведено 15 эпизодов гипоксии и гиперкапнии, каждый продолжительностью 60 секунд и разделенных 90 секундами дыхания комнатным воздухом. При имитации воздействия воздуха участник будет дышать комнатным воздухом в течение того же времени. Каждые несколько минут во время протокола субъектов будут спрашивать, хорошо ли они себя чувствуют, и на протяжении всего периода будут контролироваться жизненно важные показатели сердечно-сосудистой системы (частота сердечных сокращений, артериальное давление и насыщение кислородом). Также будут контролироваться параметры вентиляции, указанные выше.

Сердечно-сосудистый мониторинг для исследования 1 и 2

Насыщение оксигемоглобином (SpO2) постоянно измеряется во время АИГ с помощью неинвазивной пальцевой пульсоксиметрии. Частоту сердечных сокращений (ЧСС) и артериальное давление (АД) контролируют во время исходного спокойного дыхания и один раз каждые 2–3 этапа исследования АИГ с помощью автоматического сфигмоманометра. Если SpO2 падает ниже 80% во время гипоксической дозы, вдыхаемый O2 будет повышаться до тех пор, пока уровень SpO2 не достигнет ≥80%. Не ожидается, что ЧСС или АД будут чрезмерно повышаться (ЧСС < 100 ударов в минуту; АД < 160/100) во время АИГ. Предыдущие исследования с использованием АИГ не сообщали об отсутствии побочных реакций на АИГ и о том, что большинство участников не могут отличить вдыхание коротких периодов пониженного содержания кислорода от дыхания комнатным воздухом [14, 15]. Только после того, как жизненные показатели вернутся в норму в соответствии с протоколом АИГ, мы продолжим эксперимент.

tSCS парная силовая тренировка дыхания (Исследование 1)

Парная тренировка дыхательной силы tSCS для исследования 1 будет проводиться через 20 минут после лечения AIHH или имитации. Параметр стимуляции с замкнутым контуром будет использоваться в сочетании с тренировкой силы дыхания. При стимуляции с замкнутым контуром параметры постоянно обновляются в режиме реального времени в зависимости от точного состояния движения человека в данный момент. Стимуляция будет применяться одновременно с тренировкой дыхательной силы под руководством команды обученных эрготерапевтов и физиотерапевтов. Тренировка дыхательной силы будет проводиться с использованием стандартного подпружиненного порогового устройства (Respironics Inc, Маррисвилл, Пенсильвания, США). Пружину можно отрегулировать для изменения давления, необходимого для открытия клапана, а устройство является реверсивным для использования как при тренировке вдоха, так и при выдохе. Ручное устройство легко доступно и широко используется в клинической практике. Участники выполнят 1 разминочный подход при пороге давления примерно 40% от результатов предварительного теста (полученных в тот же день) для создания максимального давления на вдохе и выдохе. После разминки участники будут тренироваться с порогом давления примерно 70% от результатов предварительного теста и будут включать в себя три подхода по 6–12 повторений для силовых тренировок на вдохе и выдохе. Тренировочное дыхание будет состоять из продолжительного усилия через устройство примерно в 1–2 секунды, разделенного 5–10 секундами спокойного дыхания. Этот формат АИГ с последующим обучением по конкретной задаче успешно применялся в предыдущих исследованиях (Hayes et al., 2014; Ahmed et al., 2017) и дает достаточно времени для увеличения BDNF после АИГ или АИГГ, тем самым усиливая воздействие обучение конкретным задачам (Baker-Herman et al., 2004; Lovett-Barr et al., 2012; Welch et al., 2020).

tSCS парная функциональная тренировка верхних конечностей (исследование 2)

Функциональная тренировка верхних конечностей в паре tSCS для исследования 2 будет проводиться через 20 минут после лечения AIHH или имитации. Параметр стимуляции замкнутого цикла будет использоваться в сочетании с функциональной тренировкой верхних конечностей. При стимуляции с замкнутым контуром параметры постоянно обновляются в режиме реального времени в зависимости от точного состояния движения человека в данный момент. Стимуляция будет применяться одновременно с функциональной тренировкой верхних конечностей под руководством команды обученных эрготерапевтов и физиотерапевтов. Продолжительность парных функциональных тренировок верхних конечностей tSCS составит около 1 часа. Обучение может включать в себя тренировку верхних конечностей, большие и маленькие движения, игры, а также манипулирование большими и маленькими объектами. ФТП верхних конечностей может включать повторение действий тянуться, хватать и манипулировать.

Период отмывания. Между каждым сеансом будет проходить 1-недельный период отмывания, чтобы свести к минимуму последствия переноса. Продолжительность этого периода вымывания основана на данных, полученных на людях, и позволяет предположить, что эффект от однократного исследования АИГ уже не может быть обнаружен через неделю (Sutor et al., 2021). Продолжительность отмывания была сбалансирована с опытом работы с факторами, влияющими на удержание участников, такими как вовлеченность участников, трудности с планированием, которые возникают при более длительных задержках, и партнерские отношения между исследователем, участником и врачом. Основываясь на необходимости сбалансировать эти противоположные соображения, мы искали баланс между более длительными отмывками, которые позволяют снизить пластичность, одновременно сводя к минимуму риск потери участников и нарушения нашей перекрестной конструкции.

Пост-тестовое исследование 1 и 2

Вентиляцию будут продолжать регистрировать в течение 1 часа после воздействия AHH как в исследовании 1, так и в исследовании 2 для мониторинга безопасности.

Пост-нейрофизиологическая оценка: Примерно через 30 минут после воздействия AIH/Sham и парной дыхательной тренировки tSCS для исследования 1 и тренировки верхних конечностей для исследования 2 мы проведем еще один раунд стимуляции. Процедуры, описанные выше для CMS и TMS, будут соблюдаться для посттестирования мышцы диафрагмы (исследование 1) и мышцы FDS (исследование 2). Это включает в себя создание кривых рекрутирования, где интенсивность стимула постепенно увеличивается от 40-100% для CMS и 60-100% для TMS с шагом 5%. Будет выполнено примерно 3–10 стимуляций каждой интенсивности с интервалом 10–30 секунд. Субъекты могут сделать длительный перерыв в любое время во время тестирования, если они почувствуют дискомфорт.

Постфункциональная оценка: вскоре после нейрофизиологического теста участник пройдет функциональные тесты, как описано выше. Для исследования 1 будет проведена функциональная оценка дыхания, а для исследования 2 — функциональное тестирование верхних конечностей.

в. Анализ данных: Предоставьте методы, с помощью которых цели/задачи исследования будут оцениваться или измеряться, т. е. план статистического анализа, качественные методы исследования, такие как процедуры проведения тематического анализа и повышения достоверности, методы оценки программы и план анализа или анализ смешанных методов. план. Для количественного исследования укажите, какие статистические инструменты будут применяться и как будет проводиться исследование, если это необходимо. Пилотные исследования не требуют статистического плана, но должны обрисовать, как результаты будут использоваться для будущих исследований.

Чтобы проверить конкретную цель 1, а именно: «сочетание одного сеанса AHH с парной тренировкой дыхательной силы tSCS будет синергически индуцировать большую мощность дыхательной моторики при хронической травме спинного мозга, чем любое лечение в отдельности»; мы количественно оценим и сравним процентное изменение показателей сердечно-респираторных исходов по сравнению с исходным уровнем. Вызванные диафрагмальные потенциалы анализируются на предмет латентности (разница во времени между артефактом стимула и началом вызванного ответа), продолжительности (разница во времени между началом и завершением вызванного ответа), амплитуды (разница между положительными и отрицательными пиками) и площади (общая площадь исправленная ЭМГ). Время центральной двигательной проводимости рассчитывают как разницу между латентностью вызванных потенциалов ТМС и ЦМС. Мы сравним разницу в вентиляционных и кардиореспираторных параметрах между АИГГ и парным комбинаторным лечением с имитацией воздействия.

Чтобы проверить гипотезу 2, что «сочетание одного сеанса AHH с парной силовой тренировкой верхних конечностей tSCS будет синергически вызывать большую двигательную активность верхних конечностей при хронической травме спинного мозга, чем любое лечение в отдельности»; мы оценим количественно и сравним процентное изменение по сравнению с исходным уровнем нейрофизиологии верхних конечностей и показателей функциональных результатов. % изменения от исходного уровня для первых тыльных межкостных потенциалов пальцев будет анализироваться на предмет латентности (разница во времени между артефактом стимула и началом вызванного ответа), продолжительности (разница во времени между началом и завершением вызванного ответа), амплитуды (разница между положительными и отрицательными пиками). , и площадь (общая площадь выпрямленной ЭМГ). Время центральной двигательной проводимости рассчитывают как разницу между латентностью вызванных потенциалов ТМС и ЦМС. Также будет проведена количественная оценка функции верхних конечностей участника с помощью набора стандартизированных функциональных тестов.

Проверить гипотезу 3 о том, что «наличие субклинического воспаления и/или дисфункционального однонуклеотидного полиморфизма в генах, регулирующих нейропластичность, уменьшит двигательный ответ на лечение»; мы классифицируем участников на основании наличия субклинического воспаления и/или дисфункционального однонуклеотидного полиморфизма в генах, связанных с нейропластичностью.

Расчет мощности: Наш расчет мощности основан на предшествующих данных об использовании AIHH у здоровых людей и на разнице в вызванных потенциалах моторики диафрагмы по отношению к искусственному воздуху. Предполагая, что частота ошибок типа I равна 0,05, разница в лечении 30% и соответствующее стандартное отклонение 41, мы имеем 80%-ную способность обнаружить улучшение лечения АИГГ по сравнению с фиктивным воздействием, учитывая размер выборки 29. Учитывая, что в этом исследовании используется комбинаторный подход к лечению и отсутствуют предварительные данные для оценки мощности, мы предполагаем, что размер выборки из 29 участников с хронической травмой спинного мозга будет достаточно мощным для эксперимента [JN1]. Что в настоящее время используется в исследовании для Здесь также можно использовать функциональную оценку.

Анализ данных

Предоставьте статистический дизайн только для первичной конечной точки. Пожалуйста, укажите, как проводится исследование и какие статистические инструменты будут применяться:

Примечание. Не вырезайте и не вставляйте весь статистический раздел из протокола спонсора. Пилотные исследования не требуют статистического плана, но должны обрисовать, как результаты будут использоваться для будущих исследований.) Чтобы проверить конкретную цель 1, а именно: «сочетание одного сеанса AHH с парной тренировкой дыхательной силы tSCS будет синергически индуцировать большую мощность дыхательной моторики при хронической травме спинного мозга, чем любое лечение в отдельности»; мы количественно оценим и сравним процентное изменение показателей сердечно-респираторных исходов по сравнению с исходным уровнем. Вызванные диафрагмальные потенциалы анализируются на предмет латентности (разница во времени между артефактом стимула и началом вызванного ответа), продолжительности (разница во времени между началом и завершением вызванного ответа), амплитуды (разница между положительными и отрицательными пиками) и площади (общая площадь исправленная ЭМГ). Время центральной двигательной проводимости рассчитывают как разницу между латентностью вызванных потенциалов ТМС и ЦМС. Мы сравним разницу в вентиляционных и кардиореспираторных параметрах между АИГГ и парным комбинаторным лечением с имитацией воздействия.

Чтобы проверить гипотезу 2, что «сочетание одного сеанса AHH с парной силовой тренировкой верхних конечностей tSCS будет синергически вызывать большую двигательную активность верхних конечностей при хронической травме спинного мозга, чем любое лечение в отдельности»; мы оценим количественно и сравним процентное изменение по сравнению с исходным уровнем нейрофизиологии верхних конечностей и показателей функциональных результатов. % изменения от исходного уровня для первых тыльных межкостных потенциалов пальцев будет анализироваться на предмет латентности (разница во времени между артефактом стимула и началом вызванного ответа), продолжительности (разница во времени между началом и завершением вызванного ответа), амплитуды (разница между положительными и отрицательными пиками). , и площадь (общая площадь выпрямленной ЭМГ). Время центральной двигательной проводимости рассчитывают как разницу между латентностью вызванных потенциалов ТМС и ЦМС. Также будет проведена количественная оценка функции верхних конечностей участника с помощью набора стандартизированных функциональных тестов.

Проверить гипотезу 3 о том, что «наличие субклинического воспаления и/или дисфункционального однонуклеотидного полиморфизма в генах, регулирующих нейропластичность, уменьшит двигательный ответ на лечение»; мы классифицируем участников на основании наличия субклинического воспаления и/или дисфункционального однонуклеотидного полиморфизма в генах, связанных с нейропластичностью.

Расчет мощности: Наш расчет мощности основан на предшествующих данных об использовании AIHH у здоровых людей и на разнице в вызванных потенциалах моторики диафрагмы по отношению к искусственному воздуху. Предполагая, что частота ошибок типа I равна 0,05, разница в лечении 30% и соответствующее стандартное отклонение 41, мы имеем 80%-ную способность обнаружить улучшение лечения АИГГ по сравнению с фиктивным воздействием, учитывая размер выборки 29. Учитывая, что в этом исследовании используется комбинаторный подход к лечению и отсутствуют предварительные данные для оценки мощности, мы предполагаем, что размер выборки из 29 участников с хронической травмой спинного мозга будет достаточно мощным для эксперимента.