SCI 的无创宫颈电刺激
大多数脊髓损伤在解剖学上是不完整的——一些神经回路保持完好,即使个体无法感觉或控制它们。 激活保留的神经回路可以改善功能恢复。
为了这个目标,研究人员开发了一种颈椎电刺激形式,可以同时舒适地激活双手的肌肉。 这种称为颈椎电刺激 (CES) 的技术在皮肤表面起作用——不需要手术或其他侵入性程序。
长期目标是使用 CES 来加强脊髓损伤后手部肌肉的残余回路。 重新控制手部功能是颈椎 SCI 患者的首要任务。
在当前的研究中,研究人员首先需要更好地了解 CES 的工作原理。 在这项研究的前半部分,研究人员将采用系统的方法来确定 CES 如何与脊髓和大脑中的其他回路相互作用。 在研究的后半部分,研究人员将测试 CES 与主动手部和手腕运动的组合,以找到通过 CES 增强身体运动的方法。
这些实验将提高对 SCI 中电刺激的理解,并可能为未来的治疗奠定基础,以延长本研究中观察到的任何短期益处。
研究概览
详细说明
大约 60% 的脊髓损伤发生在颈椎。 大多数损伤在解剖学上是不完整的。 激活备用神经回路可增强受损神经系统的功能恢复。 带着这个目标,研究人员开发了一种新的无创宫颈电刺激 (CES) 方法。 初步数据显示,CES 根据刺激强度触发传入感觉或传出运动神经根,导致双上肢多块肌肉同时激活。 研究人员旨在使用 CES 来加强脊髓损伤后手部肌肉的残余回路。 重新控制手部功能是颈椎 SCI 患者的首要任务。
然而,需要做更多的工作来更好地理解潜在的 CES 机制、它与节段和脊髓上回路的相互作用,以及它用于改善手部神经传递的最佳刺激参数。 该提案将解决这些问题。
机械实验:15 名身体健全的志愿者和 15 名患有运动不完全性颈脊髓损伤的受试者将接受 CES 与经颅磁刺激或周围神经刺激的系统组合,其强度、部位和刺激间隔各不相同。
机制假设:调节阈下 CES 脉冲将增强对 TMS 测试脉冲和周围神经 F 波刺激的反应,将减少对周围神经 H 反射刺激测试脉冲的反应,并将根据任一方向调节对测试阈上 CES 脉冲的反应关于调节刺激间隔和强度。 这些实验将阐明节段和脊柱上水平的 CES 电路相互作用。
CES-意志运动联合实验:15 名身体健全的志愿者和 15 名患有运动不完全性颈脊髓损伤的受试者将接受 CES 与意志手腕和手部运动的系统组合,强度和努力水平各不相同。
联合 CES-意志运动假设:调节亚阈值 CES 脉冲将促进并发的意志手腕和手部肌肉激活。 超阈值 CES 将暂时抑制并发的意志手腕和手部肌肉激活。 这些实验将阐明使用 CES 增强对体育锻炼疗法的反应的临床相关可能性。
拟议研究的完成将表征 CES 电路时序和分布,并将在原则上展示 CES 增强手腕和手部肌肉物理治疗的潜力。 此外,这种方法与其他干预措施兼容,包括药物和基于细胞的治疗。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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New York
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Bronx、New York、美国、10468
- James J. Peters VA Medical Center, Bronx, NY
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 年龄在 18 至 75 岁之间;
- C2-C8 水平之间的慢性(受伤后超过 12 个月)不完全 SCI。
- 左手或右手肌肉不完全无力:手指伸展、手指弯曲或手指外展的手动肌肉测试得分为 2、3 或 4(满分 5 分);
- 左侧或右侧拇短展肌对正中神经刺激的可检测 F 波反应。
- 美国退伍军人或非退伍军人
排除标准:
- 中枢或周围神经系统其他严重损伤或疾病史
- 癫痫发作史
- 呼吸机依赖或专利气管切开部位
- 使用显着降低癫痫发作阈值的药物
- 头部外伤史,有脑挫伤或出血或先前影像学检查显示颅骨凹陷性骨折的证据
植入史:
- 大脑/脊柱/神经刺激器
- 动脉瘤夹
- 铁磁性金属植入物
- 或心脏起搏器/除颤器
- 严重的冠状动脉或心脏传导疾病
- 近期(过去 6 个月内)复发性自主神经反射异常的病史,定义为收缩压突然升高超过 20 毫米汞柱或舒张压突然升高超过 10 毫米汞柱的综合征,心率不升高,并伴有头痛等症状,面部潮红、出汗、鼻塞和视力模糊(这将在所有筛查和测试过程中受到密切监测);
- 双相情感障碍或自杀未遂或活动性精神病史
- 过去 48 小时内大量饮酒(> 相当于 5 盎司的酒)
- 面部、颈部、肩部或手臂的开放性皮肤损伤
- 怀孕
- 由研究医师确定不适合参与研究
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:基础科学
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 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:所有科目
所有受试者都接受相同的完整协议,包括休息时的 CES 和 CES 加上主动的手或手腕运动。
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CES 将以各种强度在静息状态下进行,并结合对周围神经的电刺激或对运动皮层的磁刺激。 这是一项旨在测量 CES 与其他中枢和周围神经回路相互作用的实验。 当参与者以不同程度的努力执行特定的手指或手腕任务时,将提供 CES。 这是一项旨在检测肌肉功能瞬时变化的实验。 |
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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肌电图反应(主动)
大体时间:最多一天
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颈部电刺激 (CES) 对并发手指或手腕主动运动的影响将通过各种手和前臂肌肉中持续肌肉活动的均方根来测量。
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最多一天
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静息时经颅磁和颈部电刺激的肌电图反应
大体时间:最多一天
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目标手部肌肉对经颅磁刺激(以静息运动阈值的 120% 传递)的响应,有或没有调理颈部电刺激器脉冲(以静息运动阈值的 90% 传递),定时在经颅脉冲后 2 毫秒到达颈部突触到达。
响应表示为相对于对无条件经颅磁刺激的响应的百分比变化。
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最多一天
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Noam Y. Harel, MD, PhD、Bronx VA Medical Center
出版物和有用的链接
一般刊物
- Wu YK, Levine JM, Wecht JR, Maher MT, LiMonta JM, Saeed S, Santiago TM, Bailey E, Kastuar S, Guber KS, Yung L, Weir JP, Carmel JB, Harel NY. Posteroanterior cervical transcutaneous spinal stimulation targets ventral and dorsal nerve roots. Clin Neurophysiol. 2020 Feb;131(2):451-460. doi: 10.1016/j.clinph.2019.11.056. Epub 2019 Dec 13.
- Wecht JR, Savage WM, Famodimu GO, Mendez GA, Levine JM, Maher MT, Weir JP, Wecht JM, Carmel JB, Wu YK, Harel NY. Posteroanterior Cervical Transcutaneous Spinal Cord Stimulation: Interactions with Cortical and Peripheral Nerve Stimulation. J Clin Med. 2021 Nov 15;10(22):5304. doi: 10.3390/jcm10225304.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
与本研究相关的术语
计划个人参与者数据 (IPD)
计划共享个人参与者数据 (IPD)?
IPD 计划说明
IPD 共享时间框架
IPD 共享访问标准
IPD 共享支持信息类型
- 研究方案
- 树液
- 国际碳纤维联合会
药物和器械信息、研究文件
研究美国 FDA 监管的药品
研究美国 FDA 监管的设备产品
在美国制造并从美国出口的产品
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