脉冲电磁场 (PEMFS) 对脑血流动力学的影响 (EPOCH)
脉冲电磁场 (PEMFS) 对脑血流动力学的影响 - EPOCH 研究
研究人员正在寻求确定脉冲电磁场装置对健康志愿者脑血流和认知的影响。 通过体外测试和体内动物研究，研究人员表明，在 1 毫特斯拉 (mT) 的极低通量密度（强度）和每周 10 分钟的短时间暴露下，PEMF 可以概括出运动的许多健康益处不会对组织和细胞施加机械应力。
在首次人体研究中，10 名健康志愿者暴露于脉冲电磁场 6 周，每周暴露 10 分钟，腿部力量平均增加 30%。 没有副作用的报道。
在这项研究中，研究人员旨在通过肌肉环境了解运动模拟 (PEMF) 对大脑的影响。
研究概览
详细说明
人类和动物研究报告了运动对认知和大脑功能的有益影响。 因此，作为改善神经认知功能的一种可能的生活方式因素，运动正在引起越来越多的研究关注。
低频和低振幅脉冲电磁场 (PEMF) 通过激活许多由机械输入（运动）激活的相同细胞第二信使级联反应来概括运动的许多好处，但不会对细胞施加物理压力。 通过一系列体外和体内实验，研究人员表明，在 1-2 mT 振幅的场强下，PEMF 系统刺激肌肉而不会对组织造成物理压力，并带来以下好处：1) 减缓肌肉损失，2) 改善肌肉力量，3) 释放重要的再生和新陈代谢增强剂。
功能性近红外光谱 (fNIRS) 是一种相对较新的光学成像技术，它利用近红外光谱中的光通过测量氧合血红蛋白 (HbO) 和脱氧血红蛋白 (HbR) 的变化来无创监测神经活动引起的血液动力学反应大脑皮层中的浓度。 神经激活区域的血液供应增加通常会导致 HbO 浓度增加，而由于血液的冲刷效应，会观察到 HbR 浓度降低。 来自 fNIRS 测量的 HbO 和 HbR 响应已被证明与通过 fMRI 获得的血氧水平依赖信号在空间和时间上相关。 fNIRS 优于其他成像方式的优势在于它价格低廉、非侵入性、非电离和便携，使其成为实现脑机接口的一种非常流行的方式。 OBELAB NIRSIT 是一种市售的高密度 fNIRS 设备，可以光学测量前额叶皮层 (PFC) 的血液动力学变化。
低频和低振幅脉冲电磁场 (PEMF) 通过激活许多由机械输入（运动）激活的相同细胞第二信使级联反应来概括运动的许多健康益处，而不会对细胞施加物理压力。 反应窗口在机械生物学系统中是一个很大程度上未被认识到的规则，细胞对给定的刺激压力、持续时间和频率的刺激最敏感；更高频率和刺激持续时间的更大应变对细胞来说压力太大并导致无效反应。
研究人员表明，PEMF 同样遵循电磁功效窗口，其时间和频率依赖性与机械刺激所需的时间和频率依赖性相似，进一步支持了 PEMF 正在激活细胞机械转导通路的结论。 在 1-2 mT 振幅的场强下，PEMF 系统刺激肌肉而不会对组织造成物理压力，旨在提供以下好处：1) 减缓肌肉损失； 2) 提高肌肉力量； 3) 释放重要的再生和新陈代谢增强剂。 因此，本研究将研究脉冲电磁场通过靶向肌肉对脑血流动力学和认知表现的运动模拟作用。 这项研究的结果将支持未来与记忆缺陷患者（如轻度认知障碍）的合作，以可能减缓疾病进展。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
-
-
Singapore、新加坡、119074
- National University Hospital
-
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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
有资格学习的性别
描述
纳入标准：
- 年龄在 21-65 岁之间
- 提供知情同意的能力
排除标准：
- 在研究基线访视前 30 天内接受过任何研究药物或设备，或参加过另一项临床试验
- 心脏、神经或风湿病史
- 过去5年内有恶性肿瘤史
- 在过去 6 个月内接受过任何类型的手术
- 预计未来 3 个月内需要进行任何类型的手术
- 先前使用研究设备进行的治疗
- 下肢金属植入物
- 现有或计划怀孕
- 哺乳期妇女
- 腿围 > 63 厘米
- 色觉缺陷
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：三倍
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的：脉冲电磁场疗法（优势腿）
主动脉冲电磁场疗法；每周一次，在优势腿上暴露 10 分钟。
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这只手臂的参与者将每周一次在他们的优势腿上暴露于 10 分钟的脉冲电磁场，总共 6 周。 每次治疗之间应遵循最少 5 天和最多 9 天的间隔。 PEMF 设备可产生通量密度高达 1.5 mT 峰值的脉冲磁场。
其他名称：
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实验性的：脉冲电磁场疗法（非优势腿）
主动脉冲电磁场疗法；每周一次，在非惯用腿上暴露 10 分钟。
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该手臂的参与者将每周一次在其非惯用腿上暴露于 10 分钟的脉冲电磁场中，总共 6 周。 每次治疗之间应遵循最少 5 天和最多 9 天的间隔。 PEMF 设备可产生通量密度高达 1.5 mT 峰值的脉冲磁场。
其他名称：
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假比较器：假治疗（对照）
非活性脉冲电磁场治疗；每周暴露一次，持续 10 分钟。
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这支队伍的参与者将不会暴露在这些领域中。
假治疗将使用相同的 PEMF 设备 10 分钟，但处于非运行模式，这与设备运行时没有区别。
干预持续时间为 6 周。
每次治疗之间应遵循最少 5 天和最多 9 天的间隔。
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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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脑血流动力学反应的变化
大体时间：基线和第 7 周
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参与者的额叶活动将在 PEMF 刺激前后进行测量。
然后，我们将使用修改后的 Beer-Lambert 定律 (MBLL) 在应用过滤以拒绝噪声后从该信号中提取血液动力学数据。
三个治疗组的血液动力学数据将纳入回归分析。
在任务开始前的前 10 秒内，通过将平均值除以标准差进一步规范化信号的幅度。
头部地标和探头位置的坐标将用于估计蒙特利尔神经学研究所标准脑空间中每个通道的质心位置。
我们将在任务期间计算平均值和归一化 HbO 和 HbR 波形的曲线下面积 (AUC)。
PFC 中 PEMF 刺激前后的 fNIRS 信号的 AUC 值将通过配对 t 检验进行比较，以确认变化。
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基线和第 7 周
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认知表现的变化
大体时间：基线和第 7 周
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使用 Stroop 任务从基线确定 PEMF 导致的任何认知改善。
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基线和第 7 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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股四头肌力量
大体时间：基线和第 7 周
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确定腿部支配性影响肌肉中 PEMF 反应的程度，即与基线相比股四头肌力量增加的百分比。
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基线和第 7 周
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大腿围
大体时间：基线和第 7 周
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为了确定腿部优势对肌肉中 PEMF 反应的影响程度，我们将测量参与者的大腿周长 (cm)，距髌骨上缘 5 cm 以上。
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基线和第 7 周
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员：Alfredo Franco-Obregon、National University, Singapore
出版物和有用的链接
一般刊物
- Parate D, Franco-Obregon A, Frohlich J, Beyer C, Abbas AA, Kamarul T, Hui JHP, Yang Z. Enhancement of mesenchymal stem cell chondrogenesis with short-term low intensity pulsed electromagnetic fields. Sci Rep. 2017 Aug 25;7(1):9421. doi: 10.1038/s41598-017-09892-w.
- Crocetti S, Beyer C, Schade G, Egli M, Frohlich J, Franco-Obregon A. Low intensity and frequency pulsed electromagnetic fields selectively impair breast cancer cell viability. PLoS One. 2013 Sep 11;8(9):e72944. doi: 10.1371/journal.pone.0072944. eCollection 2013.
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
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