机器人辅助本体感觉康复训练
具有附加振动触觉反馈的机器人辅助本体感觉康复训练
研究概览
详细说明
该协议旨在改善本体感受运动功能。 本体感觉是指对肢体位置或运动的感知以及一个人的身体在空间中的方向。 许多具有运动症状的医学病症也与本体感觉丧失有关,例如骨关节炎、帕金森病、周围感觉神经病、中风和发育协调障碍。
然而,改善这些人群的本体感受功能的疗法要么不存在,要么范围非常有限,尽管已经确定本体感受损伤会严重降低运动功能。 拟议的协议侧重于手/腕关节复合体精细运动功能的本体感受,因为手/腕运动控制对于日常生活活动非常重要。
具体目标是确定为期 2 天的手腕本体感受训练是否:
- 提高肢体位置感敏锐度,
- 提高手腕/手部运动任务的空间精度,
- 提高执行此类运动任务的效率,
- 与皮层处理中的神经变化有关,如使用经颅磁刺激通过短潜伏期体感诱发电位 (SEP) 和运动诱发电位 (MEP) 测量的那样。
该研究遵循具有两个臂和两个组的交叉设计。 完成研究的时间范围最长为 7 天,具体取决于一周的开始日期(周一至周五)。 周末不会进行任何测试。
第 1 组将有以下时间范围: 第 1 天:预测试(大约 3 小时。) 和培训干预(约 30分钟。)。 第 2 天:训练干预(约 30 分钟)和测试后 1(大约 3 小时)。 第 3-6 天:常规护理(至少需要 2 天)。 第 5-7 天:测试后 2(取决于一周的开始日期,可能是第 5,6 天或第 7 天)。
第 2 组将有以下时间范围: 第 1 天:预测试 1(大约 3 小时)。 第 2-4 天:常规护理(至少需要 2 天)。 第 4-6 天:预测试 2(大约 3 小时。) 和培训干预(约 30分钟。)。 第 5-7 天:培训干预和测试后 1(取决于一周的开始日期,可能是第 5、6 天或第 7 天)。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
-
Minnesota
-
Minneapolis、Minnesota、美国、55455
- University of Minnesota
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
描述
对于所有参与者(包括健康人群和患者人群)
纳入标准:
- 手腕被动活动范围 (ROM) 屈曲/伸展超过 22.5°
- 感知任一前臂上的振动触觉提示,以便有效地接收与运动相关的反馈
- 在所有手腕运动方向上抵抗重力消除位置的最小阻力(手动肌肉测试的身体检查得分至少 2+/5(Hislop、Avers 和 Brown,2013 年)))。
排除标准:
- 定期摄入苯二氮卓类药物。
- 认知障碍:简易精神状态检查得分≥23 (Folstein, Robins & Helzer, 1983)
- 抑郁症状:Beck 抑郁量表得分≤19 (Beck, Steer, & Carbin, 1988)。
中风受试者的纳入标准
- 中风后至少 3 个月
- 其年龄在30至75岁之间。
接受 TMS 程序的受试者的排除标准(Rossi、Hallett、Rossini 和 Pascual-Leone,2009 年)
- 体内植入了金属。
- 被诊断患有多发性硬化症、严重的精神疾病、癫痫、过去 2 年的癫痫病史、睡眠不足、怀孕、未控制的偏头痛、严重的颅脑外伤、严重的心脏病、颅内压增高、大量饮酒、任何易诱发疾病的情况一次癫痫发作
- 目前正在服用任何促癫痫药物(例如 致癫痫药物,如三环类抗抑郁药)
- 当在 TMS 刺激器的范围内无法引出肌电图反应时
- 收集数据时怀孕。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:随机化
- 介入模型:交叉作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:本体感受训练
除了常规护理之外,这只手臂还将接受专门的机器人辅助手腕本体感受训练。
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培训包括虚拟平衡板和居中任务。
放置在前臂上的小型振动电机提供振动触觉运动反馈 (VTF)。
在熟悉过程中,参与者学习将 VTF 与手腕运动和视觉反馈相关联。
在此阶段之后,视觉会被遮挡。
在虚拟平衡板任务中,参与者使用手腕运动将球滚到板上的目标。
VTF 指示所需的运动方向和球速度。
center-out 任务涉及手腕运动以控制光标到达目标。
手腕机器人向目标提供辅助力。
VTF 指示光标偏离所需路径的幅度和方向。
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有源比较器:日常护理
这支队伍将收到参与者从他们的医疗保健提供者那里收到的东西。
它的范围可能从不治疗到在家进行各种职业和物理治疗、日间康复或门诊就诊。
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常规护理是指参与者通过其医疗保健提供者获得的护理。
它的范围可能从不治疗到在住院或门诊康复诊所或家中接受的各种职业和物理治疗。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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手腕关节位置觉敏锐度(极微差阈值)
大体时间:对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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使用手腕机器人,手腕位置的最小可觉差异阈值 (JND) 将通过 2-备选强制选择心理物理学范式进行测量。
参与者的手腕将以随机顺序被动弯曲到两个位置(标准刺激和比较刺激)。
标准刺激始终是手腕从中立位置弯曲 15°,比较刺激始终大于标准。
参与者口头指出哪种刺激被认为具有更大的振幅。
单位是度。
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对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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均方根跟踪误差作为运动精度的度量
大体时间:对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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使用手腕机器人,参与者执行手腕运动以在屏幕上移动光标。
任务是跟踪屏幕上显示的各种模板波形(锯齿波、正弦波、不规则波、八字形)。
将在数字平板电脑上使用手写笔执行相同的过程。
光标位置将通过跟踪任务连续记录。
根据光标路径和模板波形之间的差异计算均方根跟踪误差。
单位为毫米。
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对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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运动时间
大体时间:对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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移动时间是完成追踪或指向任务所需的时间。
单位是秒。
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对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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加加速度成本作为运动平滑度的量度
大体时间:对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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加加速度成本定义为加速度的一阶导数的积分。
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对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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Fugl-Meyer 评估分数
大体时间:对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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Fugl-Meyer 评估是一种临床仪器,用于评估和测量中风后患者的恢复情况。
仅使用评估上肢的运动部分(Fugl-Meyer 等,1974)。
可能的分数范围是 0 [无恢复] - 66 [完全恢复]。
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对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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诺丁汉感官评分
大体时间:对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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Erasmus-modified Nottingham Sensory Assessment 是一种评估体感功能的临床仪器。
本研究仅使用上肢的本体感觉部分(Stolk-Hornsveld、Crow、Hendriks、Van Der Baan 和 Harmeling-Van Der Wel,2006 年)。
可能的分数范围是 0 [缺失] - 2 [完整]。
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对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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加拿大职业绩效衡量标准 (COPM)
大体时间:对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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COPM 是一种基于证据的结果测量,旨在捕捉患者对日常生活表现的自我感知(Law 等人,1994 年)。
参与者将选择一到五项活动。
每个活动的可能得分范围是 1 [表现不佳和低满意度] - 10 [表现非常好和高满意度]。
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对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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N20 和 N30 的平均体感诱发电位 (SEP) 延迟
大体时间:对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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记录正中神经刺激后的 SEP。
将确定 N20 和 N30 的延迟。
单位为毫秒。
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对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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运动诱发电位 (MEP) 的峰峰值幅度
大体时间:对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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单脉冲经颅磁刺激 (TMS) 用于通过使用 Samargia 等人描述的方法引发手腕伸肌的 MEP 来评估皮质脊髓兴奋性。 (2014)。
单位为毫伏。
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对于 Group1:从第 1 天(训练前)的预测试更改为第 2 天的后测试 1。对于第 2 组:从第 4-6 天的预测试 2 更改为第 5-7 天的后测试 1 .
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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触觉灵敏度
大体时间:在干预的第一天测量
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使用 Semmes-Weinstein 单丝进行前臂触觉敏感性评估(Bell-Krotoski 等人,1995 年)。
单丝测量减少和恢复的皮肤感觉。
单丝在 0.1N 的力下弯曲。
如果在该力水平下感知到单丝,患者将报告,是的。
分数范围为 + [感知] 和 - [未感知]。
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在干预的第一天测量
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Juergen Konczak, Ph.D、University of Minnesota
出版物和有用的链接
一般刊物
- Fugl-Meyer AR, Jaasko L, Leyman I, Olsson S, Steglind S. The post-stroke hemiplegic patient. 1. a method for evaluation of physical performance. Scand J Rehabil Med. 1975;7(1):13-31.
- Rossi S, Hallett M, Rossini PM, Pascual-Leone A; Safety of TMS Consensus Group. Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research. Clin Neurophysiol. 2009 Dec;120(12):2008-2039. doi: 10.1016/j.clinph.2009.08.016. Epub 2009 Oct 14.
- Folstein MF, Robins LN, Helzer JE. The Mini-Mental State Examination. Arch Gen Psychiatry. 1983 Jul;40(7):812. doi: 10.1001/archpsyc.1983.01790060110016. No abstract available.
- Bell-Krotoski JA, Fess EE, Figarola JH, Hiltz D. Threshold detection and Semmes-Weinstein monofilaments. J Hand Ther. 1995 Apr-Jun;8(2):155-62. doi: 10.1016/s0894-1130(12)80314-0.
- Law M, Polatajko H, Pollock N, McColl MA, Carswell A, Baptiste S. Pilot testing of the Canadian Occupational Performance Measure: clinical and measurement issues. Can J Occup Ther. 1994 Oct;61(4):191-7. doi: 10.1177/000841749406100403.
- Beck, A. T., Steer, R. A., & Carbin, M. G. (1988). Psychometric properties of the Beck Depression Inventory: Twenty-five years of evaluation. Clinical psychology review, 8(1), 77-100.
- Hislop, H., Avers, D., & Brown, M. (2013). Daniels and Worthingham's muscle testing: Techniques of manual examination and performance testing: Elsevier Health Sciences.
- Samargia S, Schmidt R, Kimberley TJ. Shortened cortical silent period in adductor spasmodic dysphonia: evidence for widespread cortical excitability. Neurosci Lett. 2014 Feb 7;560:12-5. doi: 10.1016/j.neulet.2013.12.007. Epub 2013 Dec 12.
- Stolk-Hornsveld F, Crow JL, Hendriks EP, van der Baan R, Harmeling-van der Wel BC. The Erasmus MC modifications to the (revised) Nottingham Sensory Assessment: a reliable somatosensory assessment measure for patients with intracranial disorders. Clin Rehabil. 2006 Feb;20(2):160-72. doi: 10.1191/0269215506cr932oa.
- Turgut N, Altun BU. Cortical disinhibition in diabetic patients with neuropathic pain. Acta Neurol Scand. 2009 Dec;120(6):383-8. doi: 10.1111/j.1600-0404.2009.01235.x.
- Yeh IL, Holst-Wolf J, Elangovan N, Cuppone AV, Lakshminarayan K, Cappello L, Masia L, Konczak J. Effects of a robot-aided somatosensory training on proprioception and motor function in stroke survivors. J Neuroeng Rehabil. 2021 May 10;18(1):77. doi: 10.1186/s12984-021-00871-x. Erratum In: J Neuroeng Rehabil. 2022 Jul 18;19(1):74.
研究记录日期
研究主要日期
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初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
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与本研究相关的术语
其他研究编号
- 1505M72302
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本体感受训练的临床试验
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Karolinska InstitutetMinistry of Health and Social Affairs, Sweden完全的
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Mental Health Services in the Capital Region, DenmarkCopenhagen Trial Unit, Center for Clinical Intervention Research; Center for Clinical Intervention...完全的