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针对感觉运动网络的多点高清经颅直流电刺激的效果

2024年10月17日 更新者:Raymond KY Tong、Chinese University of Hong Kong

通过基于任务的功能磁共振成像导航,针对感觉运动网络进行多点高清经颅直流电刺激,以促进中风的运动激活和重组

经颅直流电刺激 (tDCS) 已被应用于促进中风人群的皮质兴奋性,因为越来越多的证据表明中风的临床恢复归因于神经可塑性重组。 然而,由于中风患者的病因、病变情况和中风后持续时间的差异,这种非侵入性神经调节后的中风恢复情况在不同中风患者中仍然存在差异。

一种针对健康人群的新型多部位高清 tDCS (HD-tDCS) 表明,这种网络靶向刺激可以增强运动兴奋性,超越仅针对一个区域的传统刺激。 电极的放置可以通过蒙太奇优化来确定,蒙太奇优化的目标是使用计算算法通过基于任务的功能磁共振成像导航的个体运动网络激活。

通过针对运动网络,新的多部位电极蒙太奇可能比传统的 tDCS 蒙太奇提供更好的皮质激活潜力。

研究概览

详细说明

经颅直流电刺激 (tDCS) 已被应用于促进中风人群的皮质兴奋性,因为越来越多的证据表明中风的临床恢复归因于神经可塑性重组。 然而,由于中风患者的病因、病变概况和中风后持续时间的差异,这种非侵入性神经调节后的中风恢复情况在不同中风患者中仍然存在差异。 在 tDCS 的中风应用中,大多数非侵入性脑刺激研究主要集中在运动技能再学习中初级运动皮层(M1)的调节。 先前的研究表明,不仅与运动系统相关的最重要区域 M1,而且其他次级运动区域(例如运动前皮层 (PM) 和辅助运动区域 (SMA))也会受到发病的影响。中风。 事实上,SMA 激活和 M1 移位在中风患者中很常见。 然而,大脑区域并不是孤立运作的,而是通过网络与其他离散区域进行通信和交互。 对某一区域(通常是中风时的 M1)的传统刺激忽略了中风后的网络影响和运动网络组成的变化,这在中风康复中往往受到限制。 一种针对健康人群的新型多部位高清 tDCS (HD-tDCS) 表明,这种网络靶向刺激可以增强运动兴奋性,超越仅针对一个区域的传统刺激。 结果表明,多部位 HD-tDCS 后的兴奋性是传统 tDCS 后兴奋性的两倍以上。

为了考虑各个中风幸存者的各种病变部位和不同的激活模式,可以使用有限元建模确定个性化的病变轮廓和解剖特征,并通过 MRI 生成病变轮廓和计算电流密度的先进算法以最大化调制效果。 电极的放置可以通过蒙太奇优化来确定,蒙太奇优化的目标是使用计算算法通过基于任务的功能磁共振成像导航的个体运动网络激活。 通过针对运动网络,新的多部位电极蒙太奇可能比传统的 tDCS 蒙太奇提供更好的皮质激活潜力。

在本研究中,将进行一项随机交叉设计的试验,以探索中风幸存者在多部位 HD-tDCS、传统 tDCS 和假 tDCS 前后运动激活和重组的变化。 刺激效果将通过功能磁共振成像进行评估。

研究类型

介入性

注册 (估计的)

30

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习联系方式

  • 姓名:Raymond Kai-yu Tong, PhD
  • 电话号码:+852 3943 8454
  • 邮箱:kytong@cuhk.edu.hk

学习地点

      • Hong Kong、香港
        • 招聘中
        • Department of Biomedical Engineering, The Chinese University of Hong Kong
        • 接触:
        • 首席研究员:
          • Raymond Kai-yu Tong, PhD

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

  • 孩子
  • 成人
  • 年长者

接受健康志愿者

是的

描述

纳入标准:

  1. 首次中风,中风后持续时间超过 12 个月;
  2. 轻度至中度上肢运动功能缺陷,由 Fugl-meyer 上肢评估 (FMAUE) 评分在 15 至 53 之间确定;
  3. 能自主地进行抓手动作。
  4. 有足够的认知功能来遵循评估和实验说明。

排除标准:

  1. 癫痫病史,或脑刺激和 MRI 扫描的任何其他矛盾;
  2. 肘部或肩部的严重关节挛缩,或任何其他神经、神经肌肉和骨科疾病引起的疼痛。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

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:双倍的

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:多站点 HD-tDCS 组

设备:

施加恒定电流20分钟,并将电极放置在目标区域上

将根据神经影像和计算模型放置 5-8 个 MRI 兼容电极(直径 2 厘米)。 电极将放置在 MRI 兼容海绵内,并使用与设备匹配的帽固定在头部,该帽将充满盐水,以与头皮良好接触。
假比较器:假刺激组
刺激器将持续 20 分钟,仅提供 30 秒的加速和减速刺激。 患者在开始时会感到最初的瘙痒感,以评价安慰剂的效果。
将根据神经影像和计算模型放置 5-8 个 MRI 兼容电极(直径 2 厘米)。 电极将放置在 MRI 兼容海绵内,并使用与设备匹配的帽固定在头部,该帽将充满盐水,以与头皮良好接触。
有源比较器:传统 tDCS 组
施加恒定电流(2mA)20分钟,并将阳极放置在标准C3/C4位置上。
一对 25 平方厘米的橡胶电极,包裹在浸有盐水的海绵中,并用橡皮筋固定在头部。

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
静息态功能连接
大体时间:刺激前和刺激后立即
用于在静息状态下收集 BOLD 信号的功能磁共振成像。
刺激前和刺激后立即

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
富格尔-迈耶评估
大体时间:实验前
中风幸存者的运动功能评估
实验前
基于任务的大脑激活
大体时间:刺激前和刺激后立即
用于在运动任务期间收集 BOLD 信号的功能磁共振成像。
刺激前和刺激后立即

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Raymond Kai-yu Tong, PhD、Department of Biomedical Engineering, CUHK

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2022年8月13日

初级完成 (估计的)

2024年12月31日

研究完成 (估计的)

2024年12月31日

研究注册日期

首次提交

2024年9月15日

首先提交符合 QC 标准的

2024年10月17日

首次发布 (实际的)

2024年10月18日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2024年10月18日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2024年10月17日

最后验证

2024年10月1日

更多信息

与本研究相关的术语

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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