Неинвазивная нейромодуляция для функции верхней конечности при повреждении спинного мозга: перекрестное исследование

Цели проекта

Ключевой целью этого пилота является изучение осуществимости сравнительного исследования между двумя неинвазивными нейромодулирующими подходами для восстановления функции верхней конечности после SCI и для работы по идентификации когорты участников, наиболее подходящих для каждого вмешательства (т.е. респонденты). Эта цель будет достигнута через следующее:

1. Оценка клинической безопасности и эффективности каждого вмешательства, внутри участников, посредством мониторинга безопасности и использования стандартизированных оценок прочности верхней конечности, ощущения и эффективности движения.
2. Оценка клинически значимых улучшений через участников сообщила о результатах, связанных с деятельностью повседневной жизни, QOL и глобальных впечатлений от изменений.
3. Нейрофизиологические оценки для оценки механизмов восстановления после каждого интервенционного периода, но также для помощи в идентификации нейрофизиологических коррелятов «респондентов» с каждой терапией.

В этом рандомизированном перекрестном исследовании участники получат два месяца неинвазивных TSCS по шейному спинному мозгу в сочетании с практикой функциональной задачи (минимум 12 сеансов/месяц), предшествовавших или последующим двумя месяцами ПКМ и функциональной практикой задач с 4-недельным периодом промывки между каждым вмешательством. С помощью этой конструкции мы сможем изучить относительную эффективность каждой парадигмы в пределах одного участника и начнут идентифицировать нейрофизиологические и/или клинические характеристики, которые могут помочь направить клиническую идентификацию подходящих участников для каждого вмешательства.

Минимальная доза обучения для каждого интервенционного блока составляет 12 сеансов в месяц, в общей сложности 24 сеанса обучения на каждом этапе лечения. Участникам будет предложено завершить до 5 сеансов в неделю, если это возможно. Участники должны будут пройти сопоставимое количество сеансов вмешательства (то есть в течение 10%) в каждом из двух вмешательств, чтобы гарантировать, что любые эффекты не связаны с различиями в дозировке. Каждое вмешательство будет включать в себя не менее 60 минут практики функциональной задачи верхней конечности (FTP). FTP будет завершен с типичными реабилитационными мероприятиями (например, диапазоном движений, укреплением деятельности, движущимися скрепками, прищепками, чашками и т. Д.), А также на рабочей станции Rejoyce реабилитации (Rehabtronics, Alberta), которая включает в себя компьютерные игры в реабилитационную деятельность.

Черточная стимуляция спинного мозга шейки матки (TSCS) Чернокожная стимуляция спинного мозга будет поставлена ​​в соответствии с ранее сообщенными руководящими принципами. Круглые (1,25 ") электроды будут размещены над спинным мозгом шейки матки между уровнем позвонка C3 и C4 с прямоугольными возвращающимися электродами, размещенными либо над клавиляциями, либо на гребнях подвздошной кости. Двухфазная стимуляция будет осуществляться непрерывно при 30 Гц с шириной пульса 1 мс и перекрывающейся частотой носителей 10 кГц (Gelenitis et al. 2024; Moritz et al 2024). Стимуляция будет доставлена ​​при интенсивности тока ниже порога двигателя, то есть ниже интенсивности, необходимой для выявления мышечного подергивания. TSC шейки матки будут доставлены не менее 60 минут во время каждой тренировки, а FTP будет происходить во время активной стимуляции.

Парная транскраниальная магнитная стимуляция и нервная стимуляция (PCM) парряной мотонейрональной стимуляции (PCM) и стимуляции нервной системы будут реализованы после опубликованного протокола для людей с SCI (Jo et al 2023). Две катушки-восьмерки будут использоваться для обеспечения двусторонней магнитной стимуляции моторной коры и будут сочетаться с синхронной электрической стимуляцией плечевого сплетения и локтевых нервов с двусторонней основой. Время стимулов будет определено, чтобы гарантировать, что электрические залпы достигают кортикоспинального мотонейронального синапса с соответствующим интервалом, чтобы вызвать длительное потенцирование. Во время каждого сеанса 360 парных стимулов будут доставлены на частоте 0,2 Гц. Парадигма стимуляции должна занять около 30 минут. После этого участники завершат 60 минут FTP.

Функциональная практика задач (FTP) Типичная программа реабилитации будет определена и предоставлена ​​в консультации с физическими и профессиональными терапевтами. Программа будет состоять из функциональных задач, включая повторяющиеся действия по движению грубого верхней конечности, изолированные движения пальцев, простую и сложную щепотку и захватывающие действия. Для каждой категории будут выявлены 4-10 действий с различными уровнями сложности. Каждый участник будет выполнять не менее 1-2 упражнений в каждой категории во время каждой сеанса лечения. Действия в каждой категории будут выбраны в соответствии с способностями участников и скорректированы на основе эволюции способности выполнять функциональную задачу с течением времени (градуированное обучение).

Меры оценки

Оценки будут проходить на исходном уровне, затем ежемесячно в течение пяти месяцев, соответствующие началу, средней точке и конец каждого блока лечения. Все участники также проведут трехмесячную последующую оценку для оценки удержания любых эффектов вмешательства (т.е. перенос нейропластичность).

Результаты Клинические меры будут выполнены профессиональным или физиотерапевтом, который слеплен на распределение группы участников. Оценки будут включать в себя клинические показатели прочности, ощущения и функции верхней конечности, включая международные стандарты неврологической классификации повреждения спинного мозга (ISNCSCI) и связанные с ними подсказы, такие как моторные оценки верхней конечности и сенсорные оценки, а также оценка ощущения ощущения силы и производительности (GARSP). Заявленные результаты пациента будут оценивать самооценку способности выполнять деятельность повседневной жизни (SCIM-III), общее качество жизни (WHO-QOL BREF) и глобальные впечатления от участников изменений (PGIC) в начале и в конце каждого блока вмешательства (рис. 1).

Нейрофизиологические оценки будут включать транскраниальную магнитную стимуляцию (TMS) по верхней коре моторной конечности, чтобы оценить возбудимость кортикоспинального тракта, а также стимуляцию корешков шейки матки для оценки изменений в возбудимости спинного мозга шейки матки от вызванных многоразмерных моторных ответов (CMMR). TMS коры широко использовался у людей для оценки целостности нисходящего кортикоспинального тракта (Di Lazzaro et al 2008). Участники будут сидеть в инвалидной коляске. Одиночные импульсные TMS будут доставлены при увеличивающейся интенсивности стимуляции, с тремя стимулами (друг от друга 5 с) при каждой интенсивности, пока не будет достигнуто плато в вызванных ответах, или мы достигаем 100% максимального стимулятора или переносимости участников. Поверхностная EMG будет записана из множества мышц верхней конечности, двусторонней.

В одном посещении CMMR будет вызвана транскатно с использованием отдельных стимулов (монофазный импульс 1 мс). Мышечные реакции будут собираться из множества мышц верхней конечности в соответствии с вышеупомянутыми. Стимуляция будет доставлена ​​с интенсивностью ниже моторного порога для всех мышц, а затем будет постепенно увеличиваться до тех пор, пока не будет достигнуто плато в вызванных реакциях на множественных мышцах, или до тех пор, пока не будет достигнуто допуск участников. Приращение интенсивности будет выбрано для обеспечения не менее 9 измерений вдоль линейной части кривой рекрутирования. Участники получат 3 стимула при каждой интенсивности, а стимулы будут доставлены на расстоянии 5 с (D'Amico et al 2013). Максимальные потенциалы действия мышечной мышцы (MMAX) будут получены при завершении сеанса путем супрамаксимальной стимуляции плечевого сплетения (ширина импульса 0,2 мс).

Анализ данных Нейрофизиология измеряет область рефлекторных ответов, и ЕСЛИ, полученные из TMS, будут нормализованы в область MMAX, соответствующую одной и той же мышце. Области ( % mmax) будут построены в отношении интенсивности стимуляции (как максимальный выход стимулятора ( % MSO) или % моторного порога (XMT)) и соответствовать 3-параметровой сигмоидной функции (D'Amico et al. 2020, Klimstra & Zehr 2008). Интенсивность стимуляции, необходимая для выявления ответа 50% от максимального отклика (S50) и максимальных вызванных ответов (CMMRMAX), будет рассчитываться для каждой мышцы путем подгонки экспериментальных данных с тремя параметрами Sigmoid-функцией (D'Amico et al 2013, Klimstra & Zehr 2008). Эти меры будут сравниваться между двумя вмешательствами (TSC и PCM) в каждом участнике.

Клинические и сообщаемые пациенты показатели результатов по каждой мере результата, сообщаемого пациентом, и клиническая оценка будет следовать стандартному протоколу для оценки каждой оценки. Все оценки будут сравниваться между базовыми показателями, конец каждого периода вмешательства и 3-месячным наблюдением.