虚拟现实与双重任务训练促进臂丛神经损伤儿童的皮质可塑性
虚拟现实与双任务训练促进臂丛神经产伤患儿皮质可塑性发展:小儿神经康复的新视角
臂丛神经产伤(BPBI)是一种在分娩过程中控制手臂的神经受损而导致的疾病,会引起无力、活动受限和感觉问题。这些运动困难也可能影响与运动相关的认知过程。BPBI需要长期随访和康复。
本研究将比较两种针对BPBI儿童的治疗方法:
- 基于虚拟现实(VR)的练习,和
- 运动-认知双重任务练习。我们将研究它们对大脑适应(皮层激活)、肌肉力量、关节运动、本体感觉和上肢功能的影响。14名7-14岁的儿童将被随机分配到两个项目中的一个,每个项目持续12周。之后,参与者将继续进行为期9个月的家庭项目。评估将在基线、治疗后和12个月时进行,包括功能性磁共振成像(fMRI)。
本研究将是首次评估BPBI儿童在采用这两种康复方法后长期大脑变化和功能结果的研究。
研究概览
详细说明
臂丛神经产伤(BPBI)的特征是由于分娩期间颈椎(C4-C5至T1-T2)神经根及其相关结构受损,导致单侧或双侧上肢运动和感觉功能障碍。 BPBI常导致主动运动受限、肌肉无力、本体感觉受损以及继发性肌肉骨骼问题。 除了这些周围症状外,受影响肢体的使用减少和慢性运动障碍可能影响与运动规划和执行相关的认知过程。 近期文献还强调了中枢神经系统可塑性在功能恢复中的作用;然而,证据仍然有限,且BPBI儿童的长期皮质适应模式尚未得到充分理解。
这项随机对照研究旨在比较两种康复方法——基于虚拟现实(VR)的练习和运动-认知双任务练习——对BPBI儿童皮质适应、关节活动度、肌肉力量、本体感觉和上肢功能的影响。 次要目标是检查皮质激活与功能表现之间的关系。
将纳入14名7-14岁、涉及C5-C6或C5-C7、未接受过神经外科手术且在改良小儿迷你心理量表上得分≥26的儿童。 参与者将被随机分为两组:
- 基于VR的练习 + 常规物理治疗(n = 7),
- 双任务运动-认知练习 + 常规物理治疗(n = 7)。
干预将持续12周,每周三次,每次1小时。 在监督干预期结束后,参与者将继续进行为期9个月的结构化家庭计划。 评估将在基线、干预后(12周)和12个月时进行。 皮质激活将使用功能磁共振成像(fMRI)进行评估。 其他结果指标将包括关节活动度、肌肉力量、本体感觉、改良马利特分类和臂丛神经结果测量。
本研究旨在为两种不同康复方法相关的神经可塑性变化提供新见解,并阐明皮质激活与功能恢复之间的长期关联。 预计研究结果将有助于开发多学科、神经调节康复策略,旨在改善BPBI儿童的上肢功能和整体生活质量。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Cevizlibağ
-
Istanbul、Cevizlibağ、土耳其(türkiye)、34015
- Biruni University
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 孩子
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 年龄7-14岁的儿童
- 诊断为单侧DBPP
- C5-C6或C5-C7受累(Narakas I、IIa、IIb型)
- 改良版儿童简易精神状态量表评分≥26分
- 儿童及家长愿意参与研究
排除标准:
- 既往因DBPP接受过神经外科手术
- 过去一年内接受过手术或过去3个月内注射过肉毒毒素
- 除DBPP外的任何神经系统疾病
- 影响参与的视力或听力障碍
- fMRI检查禁忌症
- 肩、肘、腕或指关节存在固定挛缩
- 过去3个月内定期参与物理治疗或其他康复项目
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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实验性的:双任务组
双重任务组的参与者将在常规物理治疗之外接受一项运动认知双重任务训练计划。
该计划包括同时进行的运动活动(如伸手、抓握和上肢功能任务)与涉及注意力、记忆力、问题解决和决策能力的认知挑战相结合。
每次训练持续60分钟,每周进行三次,为期12周。
干预的目标是通过运动和认知的联合刺激,增强皮层激活,改善运动规划,并支持上肢功能表现。
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常规物理治疗方案包括向儿童及其家庭介绍病情和治疗目标,保持定期沟通,根据儿童的能力规划治疗课程,激励儿童,并促进其积极参与。 根据El-Shamy等人(2017年)的研究,练习设计基于功能性、日常生活和游戏活动,以保持注意力和参与度。 每次治疗前,将进行15分钟的热身活动,包括肩部内旋、胸肌和肘部伸展拉伸(3组,每组10次重复,保持5秒)。 根据Wollesen等人(2022年)的研究,双任务组的儿童将在每次45分钟的疗程中,执行结合传统物理治疗与认知-运动双任务活动的练习。 认知任务将根据年龄和能力进行适配:年幼儿童将执行基本的记忆和注意力任务,而年长儿童将参与更复杂的问题解决、快速决策和语言类任务。 任务选择将考虑对运动表现的影响,包括动作质量、分配注意力、反应时间、协调性和执行功能,旨在最大化运动-认知互动。 为保持动机,任务将采用游戏化设计,具有竞争性,提供基于个人兴趣的选择,给予反馈,并奖励成就。 任务难度将进行个体化调整。 |
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实验性的:虚拟现实(VR)组
虚拟现实(VR)组的参与者将在常规物理治疗基础上接受基于VR的锻炼计划。
该VR计划包含交互式上肢活动,旨在通过沉浸式、基于游戏的任务促进主动运动、运动控制和参与度。
训练针对视觉丰富的环境中的伸展、抓握、协调和本体感觉意识进行。
每次训练持续60分钟,每周进行三次,为期12周。
该干预旨在刺激皮质激活,支持运动学习,并增强上肢功能表现。
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常规物理治疗方案包括向儿童及其家庭介绍病情和治疗目标,保持定期沟通,根据儿童的能力规划治疗课程,激励儿童,并促进其积极参与。 根据El-Shamy等人(2017年)的研究,练习设计基于功能性、日常生活和游戏活动,以保持注意力和参与度。 每次治疗前,将进行15分钟的热身活动,包括肩部内旋、胸肌和肘部伸展拉伸(3组,每组10次重复,保持5秒)。
VR组的儿童将先进行常规物理治疗,随后使用Becure Leap Motion系统进行20分钟的VR训练。
这些游戏包含旨在改善手腕、手部和上肢活动、协调性和运动控制的互动任务,难度会逐步增加。
所有训练环节均由研究物理治疗师监督。
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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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关节活动度(ROM)
大体时间:从基线(治疗前)到干预12周以及基线后9个月的随访。
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将使用电子测角仪在肩、肘和腕的标准化位置测量患侧上肢的主动关节活动度。
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从基线(治疗前)到干预12周以及基线后9个月的随访。
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肌肉力量
大体时间:从基线(治疗前)到干预12周及基线后9个月随访。
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上肢肌肉群将使用手持式测力计,在标准化位置下采用“主动收缩法”进行测试。
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从基线(治疗前)到干预12周及基线后9个月随访。
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通过功能性磁共振成像测量的运动皮层激活变化(BOLD信号)
大体时间:从基线(治疗前)至干预第12周及基线后9个月随访期。
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将使用无对比剂血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD fMRI)在治疗前、12周后及9个月随访时评估手指和肘部运动期间的初级运动皮层激活,以评估皮质可塑性。
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从基线(治疗前)至干预第12周及基线后9个月随访期。
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臂丛神经结果测量(BPOM)
大体时间:从基线(治疗前)至干预12周及基线后9个月随访。
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上肢在日常活动中的功能表现将通过一个经过验证的量表进行评估,包括肩部、肘部和手部任务。
BPOM量表包含三个领域(肩部、肘部和手部),涵盖11项基于任务的活动,每项活动按5分制(1-5分)评分。
BPOM总分范围为11至55分,分数越高表示上肢功能表现越好。
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从基线(治疗前)至干预12周及基线后9个月随访。
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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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改良版马利特分类法
大体时间:从基线(治疗前)至干预12周及基线后9个月随访
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将采用5项关键肩部和手部任务评估整体上肢运动模式和功能能力,评分为1-5分。
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从基线(治疗前)至干预12周及基线后9个月随访
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上肢关节位置觉误差(度)的变化测量
大体时间:从基线(治疗前)至干预12周及基线后9个月随访。
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肩、肘和腕的关节位置感将使用KForce Sens®设备进行评估,通过闭眼比较目标角度和复现角度。
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从基线(治疗前)至干预12周及基线后9个月随访。
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Zeynep Hoşbay、Biruni University
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
更多信息
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