儿童癌症幸存者认知和身体训练的功效

目标和假设：

本研究的总体目的有三个：首先，本研究旨在加深对儿童癌症幸存者长期认知障碍特定模式的了解。 了解这一人群认知缺陷的性质将有助于制定量身定制的治疗策略。 其次，提供精心设计的儿童友好型循证培训对于预防学校问题和认知功能进一步下降具有重要的临床意义。 第三，检测训练引起的白质结构神经元变化将有助于深入了解儿童大脑的功能可塑性。 此外，训练引起的白质变化将为特定干预的效果提供强有力的证据。

本研究将特别评估以下假设：

1. 有脑肿瘤 (BT) 病史的儿童在记忆力和注意力方面表现出特殊问题，导致在几个认知领域普遍存在缺陷。 在相同的认知领域，有癌症病史但未累及中枢神经系统的儿童比有 BT 癌症病史的儿童问题更少，但比健康对照儿童问题更多。
2. 标准化的工作记忆训练可以提高工作记忆的表现。 预计培训效果尤其会转移到执行功能、记忆和注意力领域。
3. 体育锻炼可以提高协调性、耐力和运动强度。 转移到几个认知领域（即 执行功能）和身体自我概念。
4. 经过工作记忆训练和体能训练后，患者的白质结构会呈现分数各向异性的显着变化。 功能连接性也会发生变化。
5. 两个实验组在训练后 6 个月后仍然存在训练的神经心理影响。

所有比较都将在个体水平（个体内水平，主要目标）和个体间水平（组间比较，次要目标）上进行。 显着性水平设置为 α = 0.05。

参加者：

癌症幸存者：研究人员将包括 150 名年龄在 7-16 岁之间的儿童和青少年，他们在过去 10 年中被初步诊断为癌症并伴有/不伴有 CNS（中枢神经系统）受累并终止了治疗（手术、放疗和/或化疗） ) 在他们参与研究前至少 12 个月。 癌症幸存者将在瑞士的两个不同的专业儿科单位招募。 为了尽量减少样本的异质性，有癌症病史但没有 CNS 受累且仅通过手术切除肿瘤而没有后续放疗和/或化疗的儿童将被排除在研究之外。 由于在纵向研究中有癌症病史的儿童退出的可能性增加，因此将招募超过统计所需数量的参与者（每组 > 25 名儿童）以达到足够的统计功效。

健康对照：40 名健康儿童和青少年（年龄和性别匹配）将被纳入第一次评估并作为健康对照样本。 他们将主要通过他们的兄弟姐妹（包括在癌症幸存者组中）以及医院工作人员和研究合作者中的个人熟人招募。

设计 本研究设计为一项随机分层对照试验，包括两个干预组、一个等待组（有癌症病史 [CNS+ 和 CNS-] 的儿童）和一个健康对照组（年龄和性别匹配）。 患者组的部分孩子将被分配到等待控制组以确定训练效果（他们的训练稍后开始）。 在随机分配到各自的条件后，干预材料（XBOX 或计算机）将安装在参与者家中。 因此，将进行有监督的第一次培训课程。 将检查前后的执行功能以及单个干预会话（关于享受、唤醒等）的影响的更多细节。 随后，各小组将接受标准化、计算机化的工作记忆训练或体能训练。 神经心理学评估将在干预/训练之前进行，并在记忆训练或体育训练结束时以及训练后 6 个月对所有参与者进行重新评估。 结构和功能成像将在工作记忆训练和体育训练之前和之后不久进行。 将使用 3 特斯拉全身 MRI 系统（西门子；德国埃尔兰根）。 解剖成像将使用 T1 加权结构脑成像序列获得，覆盖整个大脑。 将使用 q-ball 序列获取结构连通性图像，将使用多波段回波平面成像序列 (MB EPI) 测量功能连通性。 结构数据的预处理和后处理将使用 SPM8（欢迎成像神经科学部，伦敦）和 MATLAB 程序（MATLAB 版本 8.2）进行。 为了执行功能连通性分析，使用了 CONN fMRI 连通性工具箱 13.1（Whitfield-Gabrieli & Nieto-Castanon，2012）。 分数各向异性图由西门子软件提供，可直接用于进一步的统计评估。

干预措施：

所有 150 名有癌症病史的参与者将被随机分配到 3 组（A、B 和 C 组）（见图 1）。

训练 A：A 组（n1= 25 CNS+，n2 = 25 CNS-）将接受工作记忆训练计划。 孩子们将接受基于计算机程序 Cogmed RM（Klingberg 等人，2005 年）的个人记忆训练，并将由训练有素的神经心理学家监督。 最近发表了它对患有癌症的儿童的疗效（例如 哈代等人，2012 年）。 孩子们将接受25次“在线”培训；每个会话大约需要 45 分钟，包括针对工作记忆不同方面的各种任务的选择。 训练的难度级别始终根据用户的表现进行调整。 孩子们将在家中进行为期 8 周的记忆训练计划。 孩子和获得许可的 Cogmed RM 教练（神经心理学家）将在线审查和监控每天的培训结果。 在医院（苏黎世或伯尔尼）的初始课程中，Cogmed RM 教练与孩子和父母一起计划和组织培训。 教练每周都会通过电话到孩子家中，对孩子的表现和进步进行监督和反馈。 在与孩子和父母的闭幕会议上，将回顾培训经验。

训练 B：B 组（n1= 25 CNS+，n2 = 25 CNS-）将接受可以在家进行的体能训练。 培训将基于 xbox Kinect 游戏（例如 Shape Up)，包括游戏和活动，例如跳跃游戏、体育锻炼和舞蹈活动。 所有材料将由 Inselspital Bern 提供。 一次培训课程将持续约 45 分钟，每周进行 3 天，为期 8 周。

C 组（n1= 25 CNS+，n2 = 25 CNS-）将作为等待对照组，在完成神经心理评估 II 后将接受身体或工作记忆训练计划。