脊髓损伤机器人外骨骼的随机对照试验:临床结果和皮质可塑性
运动不完全性脊髓损伤患者机器人拟人外骨骼康复训练的随机对照试验:临床结果和皮质可塑性指标
最近引入的用于截瘫患者运动训练的机器人技术,特别是拟人化外骨骼的使用,为康复开辟了新领域。 现有文献虽然令人鼓舞,但仍然很少,证明疗效的研究存在高度异质性且样本量小。 还需要关于脊髓损伤后皮质可塑性的证据,结合创新康复设备的使用,通过神经生理学和神经放射学标记等指标,因为了解这些机制对于改善临床结果至关重要。 控制假肢装置的皮质电路不同于控制身体正常部位的电路,并且已经记录了使用假肢后的重塑机制,但在 SCI 以外的情况下。
这项采用 2 臂平行组设计的随机对照试验的目的是:
- 评估和量化机器人拟人外骨骼 (EKSO-GT) 运动康复在临床和功能结果方面的疗效,以及这种疗效的持久性;
- 研究机器人康复方法背后的大脑神经元可塑性和皮质重塑机制的存在和持久性。
将招募 50 名患者并随机分配到 2 个治疗组。 两组都将遵循为期 8 周的标准运动康复计划。 一组还将在前 4 周内使用 EKSO-GT 进行地面运动训练。
研究概览
详细说明
不完全性脊髓损伤 (SCI) 的发病率不断增加,给康复带来了新的挑战。 行走的恢复是 SCI 人员的首要任务之一,并且越来越多的努力旨在确定有效的替代技术以改善步态性能。
标准康复方法是迄今为止使用最广泛的方法,但最近引入的拟人化外骨骼可能会在该领域开辟新的领域。 拟人化外骨骼已经被开发出来以帮助脊髓损伤患者的活动能力,但也有人乐观地认为,在使用此类设备的康复期结束后,它们可能有潜力改善不完全脊髓损伤患者的行走模式。 然而,到目前为止,虽然不同的系统评价和荟萃分析报告了使用这种外骨骼进行训练的安全性,但还没有关于其有效性的重要研究。 与此同时,在 SCI 中从未研究过这些方法引起的解剖学和功能变化的核心机制。
这项纵向随机对照试验采用双臂平行组设计,旨在评估使用拟人化机器人外骨骼(EKSO-GT,由 Ekso Bionics 开发)进行训练的效果,作为标准运动康复的“附加组件” ,在改善步行性能方面,与单独的标准运动康复相比,在非急性运动不完全性 SCI 患者群体中。 除了这一结果和其他临床结果,还将探索中枢神经系统 (CNS) 可塑性的神经生理学和结构标记,旨在捕捉拟人化外骨骼如何影响 CNS 可塑性的潜在机制。
将在 3 家意大利康复医院招募 50 名患者,并通过块随机化方法将其分配到 2 组,分配比例为 1:1。 一组将单独进行为期 4 周的标准运动训练 (sLT),而另一组将进行为期 4 周的 sLT 加上 EKSO-GT (sLT + EX-T) 的训练。 之后,两组将单独再接受为期 4 周的 sLT。
将在几个时间点对患者进行评估(总是在未佩戴外骨骼时):临床结果将通过临床检查、标准化测试和经过验证的量表进行评估;将通过成对的运动和感觉诱发电位以及睡眠期间脑电图 (EEG) 慢波振荡和信号相干性研究来评估神经生理学调节;将使用脑功能磁共振成像 (fMRI) 研究解剖学和结构性皮层变化。
预计使用新一代外骨骼的地面运动训练作为标准运动训练的“附加”,可以进一步改善研究人群的临床结果(尤其是步行表现),并且这种临床改善通过机制得到强调调节也发生在中枢神经系统水平的突触可塑性。
研究类型
注册 (预期的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Elena Antelmi, MD
- 电话号码:+39-3293526335
- 邮箱:elenaantelmi@gmail.com
学习地点
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BO
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Bologna、BO、意大利、40139
- 招聘中
- Azienda USL di Bologna, Istituto delle Scienze Neurologiche di Bologna (IRCCS ISNB)
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接触:
- Elena Antelmi, MD
- 电话号码:+39-3293526335
- 邮箱:elenaantelmi@gmail.com
-
-
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
纳入标准:
- 由于外伤或血管病因引起的脊髓损伤;
- 不完全性运动 SCI(ASIA 损伤量表中的 C 或 D);
- T1-L1(含)神经平面;
- 受伤后 1-5 年;
- 功能性步态能力(也有支架或矫形器);
- 下肢关节有足够的运动范围 (ROM) 以实现相互步态模式并允许从坐姿过渡到垂直姿势;
- 临床情况稳定;
- 最低身高 157 厘米;
- 最大身高 188 厘米;
- 最大重量 100 公斤;
- 最大转子间距离为 46 厘米;
- 主体的认知完整性和充分协作。
- 签署特定研究知情同意书。
排除标准:
- 最近 3 个月内接受过强化步行康复训练;
- 以前使用过机器人外骨骼;
- 脊柱不稳定或严重畸形;
- 下肢关节不稳;
- 脊柱矫形器的适应症;
- 下肢大部分肌肉群出现不受控制的痉挛(改良 Ashworth 量表评分 > 3);
- 外伤性脑损伤史;
- 近期严重的骨折、外伤和/或病理性骨折,以进行所需的培训;
- 在发病或炎症期存在神经源性副骨关节病 (POAN);
- 股骨长度 (> 1.3 cm) 和腿长 (> 1.9 cm) 的差异;
- 有症状的直立性低血压;
- 严重且反复发作的不受控制的自主神经反射异常;
- 限制体力活动的心肺合并症;
- 可干扰研究康复训练的皮肤损伤;
- 有记录的精神病理学;
- fMRI 和多点脑电图执行的禁忌症;
- TMS 的禁忌症;
- 持续怀孕。
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:并行分配
- 屏蔽:单身的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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有源比较器:sLT
在整个研究期间(8 周)进行标准神经康复运动训练。
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神经康复运动训练将根据科学界共享的标准化方案进行,在整个 8 周的研究期间,每周 5 次,每天两次,每天总计约 2.5 小时。
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实验性的:sLT + EX-T
在整个研究期间(8 周)进行标准神经康复运动训练 (sLT),并在前 4 个研究周进行新一代机器人拟人外骨骼训练(EKSO-GT 运动训练)。
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神经康复运动训练将根据科学界共享的标准化方案进行,在整个 8 周的研究期间,每周 5 次,每天两次,每天总计约 2.5 小时。
EKSO-GT 的每次康复训练将持续(操作时间)30-40 分钟。
此类培训将在研究期的前 4 个连续周内每周进行 3 次(即每位患者总共 12 次)。
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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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步行表现的变化
大体时间:基线(随机化后的初次访视);第四周
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10米步行测试
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基线(随机化后的初次访视);第四周
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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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步行表现的变化
大体时间:基线(随机化后的初次访视);第八周
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10米步行测试
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基线(随机化后的初次访视);第八周
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步行耐力的变化
大体时间:基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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6分钟步行测试
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基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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功能性行走能力的变化
大体时间:基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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脊髓损伤 II 步行指数 (WISCI II)
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基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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痉挛改变
大体时间:基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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改良的 Ashworth 量表
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基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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疼痛的变化
大体时间:基线(随机化后的初次访视);在整个学习期间每天两次;第 4 周和第 8 周的总体评估
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数字评定量表 (NRS)
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基线(随机化后的初次访视);在整个学习期间每天两次;第 4 周和第 8 周的总体评估
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情绪状态的改变
大体时间:基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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情绪状态调查表 (POMS)
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基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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下肢肌力变化
大体时间:基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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美国脊髓损伤协会 (ASIA) 损伤量表的下肢运动评分 (LEMS)
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基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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下肢肌肉活动模式的改变
大体时间:基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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步态动态肌电图 (DEMG)
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基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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运动皮质区神经元可塑性和皮质重塑实体的变化
大体时间:基线(随机化后的初次访视);在第一次运动训练之后;第 4 周;第八周
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通过经颅磁刺激 (TMS) 引起的运动诱发电位 (PEM) 改变短期皮质内抑制
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基线(随机化后的初次访视);在第一次运动训练之后;第 4 周;第八周
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感觉皮层区域神经元可塑性和皮层重塑实体的变化
大体时间:基线(随机化后的初次访视);在第一次运动训练之后;第 4 周;第八周
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皮层水平的体感诱发电位 (SSE)
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基线(随机化后的初次访视);在第一次运动训练之后;第 4 周;第八周
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突触增强的变化(神经假体学习)
大体时间:基线(随机化后的初次访视);在第一次运动训练之后;第四周
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用脑电图 (EEG) 多导睡眠图 (PSG) 分析慢波振荡
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基线(随机化后的初次访视);在第一次运动训练之后;第四周
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突触增强的变化(神经假体学习)
大体时间:基线(随机化后的初次访视);在第一次运动训练之后;第四周
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脑电相干信号分析
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基线(随机化后的初次访视);在第一次运动训练之后;第四周
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大脑解剖学和皮质结构的变化
大体时间:基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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功能磁共振成像 (fMRI)
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基线(随机化后的初次访视);第 4 周;第八周
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评估患者对所接受培训的满意度
大体时间:第四周
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临时问卷
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第四周
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合作者和调查者
合作者
调查人员
- 首席研究员:Elena Antelmi, MD、IRCCS - ISNB
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (预期的)
研究完成 (预期的)
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
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