脊髓损伤中上肢功能的非侵入性神经调节：一项跨界试验

项目目标

该试验的主要目的是探索两种非侵入性神经调节方法之间的比较试验的可行性，用于恢复SCI后上肢功能，并致力于确定最适合每种干预措施的参与者同类（即，即。 响应者）。 该目标将通过以下以下内容实现：

1. 通过安全监控以及对上肢强度，感觉和运动表现的标准化评估，评估参与者内部，参与者内部的临床安全性和有效性的评估。
2. 通过参与者报告的临床意义改善评估与日常生活，QOL和全球变化印象有关的结果。
3. 神经生理评估以评估每个介入期后恢复机制，同时也有助于鉴定“反应者”对每种疗法的神经生理学相关性。

在这项随机跨界研究中，参与者将在颈脊髓上获得两个月的非侵入性TSC，并结合功能性任务练习（至少12个会话/月），或者在每个干预之间进行为期4周的PCMS和功能性任务实践，然后再进行两个月的PCM和功能性任务实践。 通过这种设计，我们将能够检查单个参与者中每个范式的相对功效，并开始鉴定神经生理学和/或临床特征，这可能有助于指导每种干预措施的合适参与者的临床鉴定。

每个介入块的最低训练剂量为每月12个会话，在每个治疗阶段总共进行24次训练。 如果可行，将邀请参与者每周完成最多5个会议。 将要求参与者完成两种干预措施中每种干预措施数量（即10％以内），以确保任何效果都不归因于剂量差异。 每个干预课程将至少包括上肢功能任务实践（FTP）的60分钟。 FTP将通过典型的康复活动（例如，运动范围，加强活动范围，移动的纸卷，服装夹，杯子等）以及将计算机游戏纳入康复活动的重新恢复工作站（Rehablitation Workstation（Rehabtronics，Alberta）。

经过先前报道的指南，将递送经皮颈脊髓刺激（TSC）颈脊髓脊髓刺激。 圆形（1.25英寸）电极将放置在C3和C4椎骨之间的颈椎上，并将矩形回流电极放置在锁骨或iliac波峰上。 双相刺激将在30Hz时连续传递，脉搏宽度为1ms，并且重叠的10kHz载体频率（Gelenitis et al 2024; Moritz等2024）。 刺激将以低于电动机阈值的电流强度传递，这低于引起肌肉抽搐所需的强度。 在每个训练期间，宫颈TSC将至少进行60分钟，并且在主动刺激期间将发生FTP。

配对皮质脊髓运动神经元刺激（PCMS）成对的经颅磁刺激和神经刺激将根据先前发布的SCI个体的规程来实施（Jo等，2023）。 将使用两个图8的线圈来提供运动皮层的双侧磁刺激，并将双侧的臂丛神经和尺神经的同步电刺激结合在一起。 将确定刺激的时间，以确保电环以适当的间隔到达皮质脊髓运动神经元突触以诱导长期增强。 在每个会话期间，将以0.2 Hz的频率传递360个配对刺激。 刺激范式应大约需要30分钟。 之后，参与者将完成60分钟的FTP。

功能性任务实践（FTP）将在与身体和职业治疗师协商下定义和交付典型的康复计划。 该程序将包括功能性任务，包括大型上肢运动的重复活动，孤立的手指运动，简单而复杂的捏和握把活动。 对于每个类别，将确定4-10个具有不同困难水平的活动。 在每个治疗课程中，每个参与者将在每个类别中至少进行1-2个练习。 每个类别中的活动将根据参与者的能力选择，并根据随着时间的推移执行功能任务的能力的演变（分级培训）进行调整。

评估措施

评估将在基线，然后每月进行五个月，对应于每个治疗区域的开始，中点和结束。 所有参与者还将进行三个月的随访评估，以评估任何干预效果的保留率（即 随身携带神经可塑性）。

成果临床措施将由对参与者群体分配的职业或物理治疗师完成。 评估将包括上肢强度，感觉和功能的临床指标，包括脊髓损伤的神经系统分类（ISNCSCI）的国际标准（ISNCSCI）以及相关的子尺寸，例如上肢运动评分和感觉得分，以及对强度和性能的分级重新定义评估（GRASSP）。 患者报告的结果将评估自我报告的日常生活活动（SICIM-III），整体生活质量（WHO-QOL BREF）和参与者在每个干预区的开始和结束时的参与者全球变化印象（PGIC）（图1）。

神经生理学评估将包括上肢运动皮层上的经颅磁刺激（TMS），以评估皮质脊髓束的兴奋性，以及对宫颈背侧根部的刺激，以评估从诱发的多隔离运动运动反应（CMMR）中颈椎脊髓兴奋的变化（CMMR）。 皮质的TMS已在人类中广泛使用，以评估降层皮质脊髓道的完整性（Di Lazzaro等，2008）。 参与者将坐在轮椅上。 单脉冲TMS将以刺激强度的增加传递，每种强度都有三个刺激（相距5s），直到达到诱发响应中的平稳性，否则我们达到了100％最大刺激器输出或参与者的耐受性。 表面EMG将从双侧的多个上肢肌肉记录。

在一次访问中，CMMR将使用单个刺激（1ms单相脉冲）经皮诱发。 如上所述，将从多个上肢肌肉中收集肌肉反应。 刺激将以低于运动阈值的强度输送。 将选择强度增量以确保沿募集曲线的线性部分至少9个测量值。 参与者将在每种强度下获得3种刺激，并将刺激分开5s（D'Amico等人，2013年）。 会议完成时，将通过对臂丛神经（0.2ms脉冲宽度）完成会议时获得最大的复合肌肉动作电位（MMAX）。

数据分析神经生理学测量了从TMS获得的反射反应和MEP的面积将归一化为与同一肌肉相对应的MMAX区域。 将针对刺激强度（作为最大刺激器输出（％MSO）或运动阈值的百分比（XMT））绘制区域（％MMAX），并与3参数sigmoid函数（D'Amico et al 2020，Klimstra＆Zehr 2008）拟合。 通过将实验数据与三参数sigmoid函数拟合（D'Amico et al 2013，Klimstra＆Zehr 2008），将计算每种肌肉的最大响应（S50）和最大诱发反应（CMMRMAX）所需的刺激强度（S50）和最大诱发反应（CMMRMAX）。 然后将在每个参与者的两种干预措施（TSC和PCM）之间进行比较。

每种患者报告的结局指标和临床评估的临床和患者报告的结果度量评分将遵循标准方案进行评分。 将在基准，每个干预期结束和3个月的随访之间比较所有分数。