通过神经调节和外骨骼训练改善运动和自主神经伴随健康：SCI 患者的随机对照试验 (MACHINE)
神经调节和外骨骼 (MACHINE) 训练可改善运动和自主神经健康：SCI 患者的随机对照试验
研究概览
详细说明
脊髓损伤 (SCI) 是一种严重的疾病，不仅会导致运动障碍（即 瘫痪）还有无数的自主神经功能障碍（即 泌尿道/肠道/性功能障碍和血压不稳定）。 运动和自主功能的恢复仍然是 SCI 患者的首要任务。 与没有受伤的人相比，患有 SCI 的人在更年轻的时候患上心血管 (CV) 疾病，而且发病率更高。 身体活动水平低和血压 (BP) 极度不稳定，通常是第六胸椎水平或以上受伤的人所经历的，这可能解释了风险增加的原因。
神经源性下尿路 (LUT) 功能障碍影响超过 90% 的 SCI 患者。 这种功能障碍导致膀胱-输尿管-肾反流、尿路感染、膀胱结石形成和肾功能受损——最终导致严重的疾病负担和较差的健康相关生活质量。 脊髓损伤后，肠功能也受到显着损害，表现为便秘、结肠运动受损和意志控制丧失，导致大便失禁发作——使个体患长期并发症的风险增加。 超过 60% 的人报告说，肠道功能障碍会对生活质量产生不利影响。 最后，SCI 后性功能的严重损害包括勃起功能障碍、男性射精障碍/不射精和女性阴道润滑减少，两性都经历性高潮困难或性高潮缺失以及性欲和性满足感的改变。
以活动为基础的疗法（ABT）是改善受伤后步行功能的常用且有效的手段，可以促进一般健康维护；这包括增强神经性血压控制，以及膀胱、肠道和性功能。 机器人辅助步态训练的最新发展（例如 Lokomat）与劳动密集型的人工辅助治疗策略相比，还减轻了治疗师的负担和医疗保健支出。 Lokomat 是一种计算机控制的步行康复系统，由一对机械腿组成，参与者的大腿和腿部绑在上面。 该设备为腿部提供全面的帮助，以通过髋关节和膝关节马达进行行走运动。 头顶安全带系统将参与者的体重固定在跑步机上方。
近年来，神经调节可能激活孤立的脊髓神经元回路，作为治疗各种神经功能障碍的有前途的方法，已获得广泛认可。 硬膜外脊髓刺激的巨大治疗潜力表明可以减轻运动不完全损伤患者的痉挛状态。 此外，这种刺激改善了站立能力，产生有节奏的、类似运动的肢体运动的能力，并恢复了运动完全损伤患者对功能运动的自主控制。 我们过去激动人心的开创性试点工作突出了 TCSCS 调节脊髓回路的能力（自主神经假体：无创脊髓电刺激可恢复脊髓损伤患者的自主心血管功能。 J 神经外伤。 2018；35(3)：446-451。 内政部：10.1089/neu.2017.5082）。 为了管理 TCSCS，将小的粘性电极放置在脊髓和臀部周围的皮肤上。 电极连接到产生小电流的机器。 打开机器后，参与者可能会感觉到电极下有小电流，但不会引起任何疼痛。
尽管文献支持 TCSCS 和 ABT 的好处，但 TCSCS 与 ABT 配对的效果在很大程度上是未知的。 这些疗法适应性强、无创且相对负担得起，有可能同时有益于运动和自主功能。 需要随机对照试验来更好地验证这些干预措施是否适用于临床环境。
项目理由：
运动麻痹和自主神经功能障碍已被确定为脊髓损伤患者恢复的主要优先事项。 解决这些功能障碍可能最终转化为改善与健康相关的生活质量 (HRQOL)。 将 ABT 与非侵入性和适应性 TCSCS 结合使用，有可能减少该高危人群的 CV 疾病危险因素和其他自主神经功能障碍。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名：Andrea Maharaj, BSc
- 电话号码：6046758856
- 邮箱：amaharaj@icord.org
学习地点
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British Columbia
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Vancouver、British Columbia、加拿大、V5Z 1M9
- 招聘中
- Blusson Spinal Cord Centre
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接触：
- Andrea Maharaj, BSc
- 电话号码：6046758856
- 邮箱：amaharaj@icord.org
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首席研究员：
- Andrei Krassioukov, MD,PhD,FRCPC
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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
参与者必须满足以下所有条件才有资格入选：
- 加拿大不列颠哥伦比亚省居民，拥有积极的省级医疗服务计划
- 男女不限，18-60岁
- T6 脊柱节段或以上的慢性创伤性 SCI（非进行性，完全运动麻痹）
- 受伤后至少 1 年，脊柱手术后至少 6 个月
- 美国脊髓损伤协会损伤量表 (AIS) A、B
- 能够忍受直立姿势 30 分钟（有或没有休息）
- 愿意并能够遵守所有门诊就诊和研究相关程序
- 能够理解并完成与研究相关的问卷调查（必须能够理解和说英语或能够获得由研究者判断的合适的口译员）
- 没有疼痛的肌肉骨骼功能障碍、未愈合的骨折、压疮或可能干扰测试活动的活动性感染
- 脊髓相关临床问题的稳定管理（即痉挛管理）
有生育能力的女性不得打算怀孕、目前怀孕或正在哺乳。 以下条件适用：
- 有生育能力的妇女必须在基线访问之前进行确认的阴性妊娠试验。 在试验期间，所有有生育能力的妇女都将在每月门诊就诊时进行尿液妊娠试验，如事件时间表所述
- 有生育能力的女性必须同意在试验期间和完成治疗后至少 28 天采取充分的避孕措施。 有效的避孕措施包括禁欲
- 有育龄女性伴侣的性活跃男性必须同意在试验期间和治疗完成后至少 28 天内使用有效的避孕措施
- 必须提供知情同意
符合以下任何条件的参与者将没有资格参与：
- 依赖呼吸机
- 有临床意义的、未控制的、抑郁症（PHQ-9 高于 15）或持续药物滥用
- 使用研究者认为表明参加本研究不符合参与者最佳利益的任何药物或治疗
- 鞘内巴氯芬泵
- 与 SCI 或肾积水或阻塞性肾结石无关的心血管、呼吸系统、膀胱或肾脏疾病
- 存在严重的急性医疗问题，根据研究者的判断，这会对参与者参与研究产生不利影响。 示例包括但不限于急性尿路感染、活动性异位骨化、新更换的抗抑郁药物 [三环类药物]、使人虚弱的肌肉疼痛、压疮或不稳定的糖尿病
- 颅骨中的任何植入金属（牙科植入物除外）或躯干中存在起搏器、刺激器或药物泵
- 骨质疏松症、低骨密度或下肢脆性骨折病史
- 癫痫发作/癫痫或反复头痛的病史
- 妨碍使用 Lokomat 的腿部运动范围差、严重痉挛或挛缩
- 重量大于 136 公斤，身高小于 1.58 米，或身高大于 1.88 米（Lokomat 限制）
- 严重贫血（Hgb
- 参与者是研究小组的成员或其直系亲属
- 参加者接受过电极植入手术
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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假比较器：ABT+假冒
SHAM 是在与 TSCS 相同的解剖位置提供的低强度、无效刺激。
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将在与治疗性 TSCS 相同的解剖位置进行无效刺激。
使用 BWSTT，所有参与者（双臂）将每周训练 3 次，持续 12 周，目标是每次训练达到 45 分钟的步态训练。 对于步态训练，将调整体重支撑水平和步行速度，使人能够承受尽可能多的重量，同时保持适当的站立肢体运动学。 |
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实验性的：ABT+TSCS
治疗性 TSCS 将在 ABT 期间使用隔离的双极恒流刺激器进行递送。
以 5-40 Hz 的频率应用于 T11-T12 棘突的连续 TSCS 已被证明可以诱导参与者的腿部处于重力独立位置的步进运动。
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使用 BWSTT，所有参与者（双臂）将每周训练 3 次，持续 12 周，目标是每次训练达到 45 分钟的步态训练。 对于步态训练，将调整体重支撑水平和步行速度，使人能够承受尽可能多的重量，同时保持适当的站立肢体运动学。
治疗性 TSCS 将在 ABT 期间使用非侵入性中枢神经系统刺激器（TESCoN，SpineX Inc.，CA，USA）进行。
刺激将涉及具有 1.0 毫秒脉冲的电荷平衡单相矩形波，以 30 Hz 的频率进行管理，载波频率为 10 kHz，电流范围为 10 至 130 mA。
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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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尝试自愿运动激活的变化（仰卧）
大体时间：第 2 周和第 14 周
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仰卧时，将尝试进行以下自主运动收缩：躯干屈曲、髋关节屈曲、膝关节屈曲、膝关节伸展、踝关节背屈和踝关节跖屈。
将从腹直肌、股直肌、股二头肌、股外侧肌、胫骨前肌、比目鱼肌和腓肠肌获取表面肌电图记录。
将计算休息期间每块肌肉的均方根 (RMS) EMG 振幅以及每个参与者和每个试验的尝试收缩，以探索每个运动中肌肉活动的存在。
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第 2 周和第 14 周
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尝试自愿运动激活（步行）的变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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参与者将尝试在体重支撑的跑步机系统中行走时主动激活下肢肌肉。
将从股直肌、股二头肌、股外侧肌、胫骨前肌、比目鱼肌和腓肠肌获取表面肌电图记录。
将计算每位参与者在休息和踏步期间每块肌肉的均方根 (RMS) EMG 振幅和每项试验，以探索步行期间肌肉活动的存在。
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第 2 周和第 14 周
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下肢本体感觉改变
大体时间：第 2 周和第 14 周
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下肢本体感觉将使用 Lokomat 的定制软件使用先前验证的关节位置感觉和运动检测感觉的评估进行量化。
动觉和关节位置感将被确定。
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第 2 周和第 14 周
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血压调节的变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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将使用 24 小时动态血压监测仪 (24-Hr ABPM) 测量血压变异性，该监测仪在白天每 15 分钟记录一次血压，然后在夜间每小时记录一次。
将确定收缩压的变化。
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第 2 周和第 14 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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皮质脊髓兴奋性的变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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经颅磁刺激 (TMS) 将通过初级运动皮层传递，以在胫骨前肌和比目鱼肌中引发运动诱发电位 (MEP)。
MEP 将用表面 EMG 记录。
MEP 的振幅将被提取并根据 TMS 强度绘制以创建刺激响应曲线。
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第 2 周和第 14 周
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改变坐姿，静态平衡控制
大体时间：第 2 周和第 14 周
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当参与者坐在测力板上，双脚离开地板，双臂交叉在胸前时，将测量平衡控制。
测力板数据将用于计算任务期间的整体坐姿稳定性和姿势活动量。
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第 2 周和第 14 周
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坐姿变化，动态平衡控制
大体时间：第 2 周和第 14 周
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当参与者坐在测力板上，双脚离开地板，双臂交叉在胸前时，将测量平衡控制。
参与者将被要求在 8 个主要方向上尽可能地倾斜。
将记录由测力板的压力轨迹中心计算的在每个方向上行进的总距离。
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第 2 周和第 14 周
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心脏结构和功能的变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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心脏结果将使用超声心动图测量。
将使用胸骨旁长轴和短轴、心尖 4、2 和 3 腔以及肋下视图收集超声心动图图像。
指标将根据三个心动周期的平均值确定，并将包括左心室结构、整体收缩和舒张功能以及心脏力学的测量值。
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第 2 周和第 14 周
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脊髓兴奋性的变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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将使用腓肠肌和比目鱼肌的表面肌电图测量对周围神经刺激的运动反应。
为了研究脊髓反射兴奋性的变化，我们将检查由 M max（H-M 比率）标准化的 H 反射大小和静止时的 H 反射募集曲线。
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第 2 周和第 14 周
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ADFSCI 改变心血管功能障碍的严重程度
大体时间：第 2 周和第 14 周
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脊髓损伤后的自主神经功能障碍 (ADFSCI) 问卷评估自我报告的血压失调频率和严重程度。
参与者将仅完成问卷第三和第四部分的 18 个项目，评估自主神经反射异常和低血压。
将计算每个功能障碍的总分。
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第 2 周和第 14 周
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直立性低血压严重程度的变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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直立性低血压将使用 60 度抬头倾斜台测试进行测量，参与者的血压将在仰卧休息时测量 10 分钟，然后在大约 60° 的直立位置测量 15 分钟。
将确定收缩压的姿势变化。
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第 2 周和第 14 周
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NBSS 测量的下尿路功能变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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神经源性膀胱症状评分 (NBSS) 问卷包括 23 个问题，涵盖 3 个领域，包括尿失禁、储尿和排尿以及特定后果，以及一个关于 QoL 的问题。
每个域的所有分数和总分都将转换为连续的比例值。
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第 2 周和第 14 周
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通过 I-QOL 测量的下尿路功能变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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尿失禁 - 生活质量（I-QOL）问卷包括 10 个问题，涵盖 3 个领域，包括回避和限制行为、社会心理影响和社会尴尬，将汇总为总分。
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第 2 周和第 14 周
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NBDS 测量的肠功能变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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神经源性肠功能障碍评分 (NBDS) 问卷包括 10 个问题，重点关注排便、便秘、大便失禁和肛周皮肤问题。
相应的 NBD 评分与四种不同的神经源性肠功能障碍严重程度相关。
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第 2 周和第 14 周
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IIEF-15 测量的性功能变化（男性参与者）
大体时间：第 2 周和第 14 周
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国际勃起功能指数（IIEF-15）问卷由15个问题组成，涵盖勃起功能、性高潮功能、性交满意度和整体满意度五个领域。
将计算域分数。
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第 2 周和第 14 周
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FSFI 测量的性功能变化（女性参与者）
大体时间：第 2 周和第 14 周
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女性性功能指数 (FSFI) 由 19 个问题组成，涵盖六个领域，包括欲望、性唤起、润滑、性高潮、满足和疼痛。
将计算领域和总分。
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第 2 周和第 14 周
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通过半结构化访谈测量的性功能主观体验的变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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性健康临床医生将进行半结构化的一对一访谈，以捕捉他们的性功能在干预过程中如何变化的主观体验的细微差别。
将使用访谈记录进行主题分析。
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第 2 周和第 14 周
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FSS 测量的疲劳变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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疲劳严重程度量表 (FSS) 是一个包含 9 个项目的问卷，它捕捉疲劳如何干扰日常生活的某些活动，并附有整体疲劳视觉模拟量表。
将计算总分。
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第 2 周和第 14 周
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SCI-SET 测量的痉挛状态变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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脊髓损伤-痉挛评估工具 (SCI-SET) 是一份彻底的主观问卷，向参与者询问了总共 35 个问题，涉及过去 7 天内痉挛对日常生活的问题和有用影响。
将计算总分。
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第 2 周和第 14 周
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国际 SCI 疼痛基础数据集（第 2 版）测量的疼痛变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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国际 SCI 疼痛基础数据集第 2 版确定疼痛的强度和位置，以及疼痛干扰对生活不同领域的后续影响。
将为每个领域计算总分。
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第 2 周和第 14 周
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SF-36 衡量的生活质量变化
大体时间：第 2 周和第 14 周
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简表 (SF-36) 健康调查包含与参与者过去 4 周的经历相关的 8 个领域，其中 4 个代表身体生活质量（身体成分摘要）和 4 个代表情感生活质量（心理成分摘要） 8 个总分中的一个被线性转换为从 0（负面健康）到 100（正面健康）的量表，为每个子量表提供一个分数。
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第 2 周和第 14 周
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员：Andrei Krassioukov, MD,PhD,FRCPC、University of British Columbia
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
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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