通过长期植入的刺激电极记录和调节大脑活动 (PDNeuroGAIT)
通过长期植入的刺激电极记录和调节帕金森病患者的大脑活动
几十年来,深部脑刺激 (DBS) 疗法已非常成功地用于缓解帕金森病 (PD) 患者的节段性运动症状(震颤、运动迟缓或强直)。 不幸的是,这些疗法通常无法缓解甚至加重轴向缺陷,例如步态和平衡障碍。 这大概是由于控制腿部功能的电路动力学的差异,这在常用的刺激方案中没有得到很好的解决。
迄今为止,患者仍然会终生忍受步态困难,严重影响他们的日常活动能力、独立性和生活质量。
近年来,一些研究提出了新的范例,例如使用不同的刺激参数,这些参数被认为更适合针对控制下肢功能的回路。 尽管很有希望,但由此产生的观察结果远非定论。 因此,治疗干预的相关方法仍不清楚,基本机制在很大程度上是未知的。
植入式神经调节装置的使用和监测全身运动的技术的进步目前允许研究生态环境中的运动缺陷,从而能够在患者长期、无线地进行日常生活活动时记录和调节运动和神经信号并且是实时的。
研究概览
详细说明
该项目旨在利用最新的技术创新来长期监测和调节运动和神经状态,以全面描述 PD 中的步态缺陷,并阐明不同 DBS 参数带来的改进。
由此产生的观察将建立一个严格的理解,这将为设计针对运动缺陷的循证、临床相关的 DBS 策略开辟新的途径。
使用神经植入物对大脑深部结构进行电神经调节的进展为探索患有各种神经系统疾病的患者的功能失调电路的功能提供了独特的机会。
迄今为止,使用深部脑刺激 (DBS) 植入物的急性实验,无论是在术中设置还是在手术后不久的所谓“外化”阶段,都拓宽了我们对各种运动和非运动神经系统的神经特征的理解。运动症状,并帮助优化治疗参数以更好地解决此类损伤。
例如,帕金森氏病 (PD) 的 DBS 疗法在过去几十年中根据协同实验进行了改进 (i) 探索和发现响应变化的刺激参数的运动性能读数,(ii) 确定了潜在的神经生物分子-kers 来自局部场电位的记录,甚至 (iii) 测试了能够实时适应持续的患者特定要求的闭环策略。
这些进步主要应用于(并成功地)改善了上肢的运动体征,例如震颤、运动迟缓或强直,这些运动表现出对神经调节变化的快速动态响应(在几分钟内),并且可以在患者安全坐着或躺着的情况下,使用系留技术在简单的运动任务的背景下进行研究。 这些条件使得可以根据简单、易于测量的运动功能障碍读数来调整、调整和优化参数,同时记录神经信号,同时与运动相关的伪影最少。
不幸的是,这些简单的实验条件不适用于轴向运动信号的研究,例如运动:
- 首先,步态缺陷是多方面和高维度的:损伤不仅限于腿部运动,还严重影响下肢和上肢协调、躯干和骨盆摆动、姿势和平衡。 因此,它们的表征需要能够同时捕获所有这些方面的多模式传感技术和分析方法。
- 第二,关键缺陷的出现(例如 步态冻结)需要进行对体力要求更高且具有潜在风险的行为任务,通常涉及多次重复来回跨过更长的距离或在类似于日常生活活动的环境中。 因此,患者需要处于稳定的医疗状况,并且技术必须允许无线记录运动和神经状态。
- 最后,与控制上肢功能的神经回路相比,控制步态的神经回路调制对 DBS 变化(最多几个小时 10)的响应速度要慢得多,因此需要及时延长监测和调整协议以适当地捕捉此类变化。
这些要求批判性地提出了研究和设计慢性状态下步态缺陷的新疗法的需要,使用可以同时远程、实时和长时间记录神经和运动状态的多模态技术。
该项目旨在利用最新的技术创新来长期监测和调节运动和神经状态,以便在患者执行一系列日常生活活动时全面表征 PD 的步态缺陷,并阐明不同 DBS 参数带来的改善.
在过去的几年中,一些研究提出了新的刺激范式,旨在更好地针对在步态期间控制下肢功能的神经回路 11。 例如,策略试图结合不同的 DBS 频率,或瞄准额外的解剖学目标。 他们都强调了有希望但远非决定性的结果。 迄今为止,治疗干预的相关方法仍不清楚,其潜在机制在很大程度上是未知的。 患者仍然终生忍受严重影响他们日常活动能力和独立性的衰弱步态困难:由于跌倒相关伤害的高风险,他们常常对离开家感到不安全,需要个人帮助,并且总体上看不到他们的生活质量显着减少。
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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Canton De Vaud
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Lausanne、Canton De Vaud、瑞士、1011
- Centre Hospitalier Universitaire Vaudois
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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:18岁以上
- 签署的知情同意书
- 被诊断患有帕金森病,并接受深部脑刺激疗法治疗。
- 表现出严重的运动缺陷
- 同意真诚遵守录音的所有条件。
排除标准:
- 无法遵循研究的程序,例如 由于参与者的语言问题、心理障碍、痴呆症等,
- 在过去 30 天内参加过另一项调查研究
- 以前参加当前研究
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
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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DBS 参数引起的步态性能变化
大体时间:对于每种条件,每 15 分钟至 60 分钟执行一次性能测量。
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将使用 10 米测试的结果来评估性能的改进
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对于每种条件,每 15 分钟至 60 分钟执行一次性能测量。
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DBS 参数引起的步态性能变化
大体时间:对于每种条件,每 15 分钟至 60 分钟执行一次性能测量。
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性能的改进将使用站立测试的结果进行评估
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对于每种条件,每 15 分钟至 60 分钟执行一次性能测量。
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DBS 参数引起的步态性能变化
大体时间:对于每种条件,每 15 分钟至 60 分钟执行一次性能测量。
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性能的改进将使用测试的结果进行评估,该测试测量完成一条路径的时间,包括直走和转弯以诱导(并测量)步态冻结
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对于每种条件,每 15 分钟至 60 分钟执行一次性能测量。
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DBS 参数引起的步态质量变化
大体时间:步态模式的质量是在一次步行记录中进行的,对于每种情况,每 15 分钟一次,最多 60 分钟一次。
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步态质量将比较每位患者与健康受试者的行走模式:为此,将对运动学记录(使用运动捕捉系统记录的身体关节的 3D 位置)进行多因素分析。
这些多面信号在每个步态周期中被离散化、zscored,并通过主成分分析提取它们的相关性,这允许识别被治疗调制的关键模式。
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步态模式的质量是在一次步行记录中进行的,对于每种情况,每 15 分钟一次,最多 60 分钟一次。
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DBS 参数引起的整体运动评分变化
大体时间:UPDRS 分数将由专家临床医生在每次步态记录后每 15 分钟测量一次,每种情况最多 60 分钟
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统一帕金森病评分 (UPDRS III)
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UPDRS 分数将由专家临床医生在每次步态记录后每 15 分钟测量一次,每种情况最多 60 分钟
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DBS参数引起的脑动力学变化
大体时间:神经记录将在每次 UPDRS 记录之前进行(每 15 分钟)
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神经特征的变化(STN LFP,用于植入允许感知的 IPG 的患者,例如
Percept PC) 将在休息时进行测量,以提取它们的时间演变及其与每种情况下的运动分数的相关性
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神经记录将在每次 UPDRS 记录之前进行(每 15 分钟)
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DBS参数引起的脑动力学变化
大体时间:神经记录将在每次 UPDRS 记录之前进行(每 15 分钟记录 2 分钟)
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将测量神经特征(静止时的脑电图)的变化,以提取时间变化及其与每种情况的运动评分的相关性
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神经记录将在每次 UPDRS 记录之前进行(每 15 分钟记录 2 分钟)
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合作者和调查者
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
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