文摘
本研究的目的是评估的角色行动观察治疗(AOT)康复在脑瘫患儿上肢运动功能。我们进行了两群,并行随机对照试验。十八岁的孩子(第5 - 11岁年)进入研究:11治疗的孩子,和7作为控制。墨尔本两个功能表上得分结果措施:单侧上肢功能评估量表(MUUL)和协助评估(哈哈)。我们收集功能评分治疗前(T1),治疗结束时(T2),在两个月的随访(T3)。比控制,治疗儿童明显改善鳞片T2和这种改善在T3持久化。因此AOT的潜力成为一个常规康复训练在CP患儿。十二18入学儿童也接受了核磁共振研究在T1和T2。比控制,T2,对待孩子显示更强的激活在parieto-premotor电路hand-object交互。这些研究结果支持了这样的观点,即AOT有助于大脑回路重组促进受损的函数,而不是补充或教区的激活。
1。介绍
迫切需要在neurorehabilitation两成人和儿童的方法,考虑到我们的知识基础神经科学的进展。这些方法应该旨在传递思想和事实从基础神经学临床实践与最终目标建立工具基础牢固的神经生理学和提供治疗一些神经和神经疾病(1,2]。这样的康复方法,基于基本的神经科学,也会转化医学的典范。
使用这种方法可能有助于压倒neurorehabilitation的普遍态度,重点讨论如何规避功能赤字,从而导致补偿或改造的功能而不是治愈他们通过补救(对于一个更一般的讨论补偿和修复的概念,看到3- - - - - -5])。虽然有时候补偿工作,帮助患者恢复日常活动,它不针对修复神经回路通过直接或间接修复潜在的特定功能。搬到一个平移模型neurorehabilitation意味着计划具体康复工具针对造成受损功能恢复的神经结构破坏或激活补充或相关通路,可以执行原来的功能。最后,但并非最不重要的是,修复工具基础牢固的基本神经科学允许研究人员计划设计良好的随机对照试验。这反过来允许临床医生和治疗师不仅测量结果的功能和/或行为的收益(如目前发生的功能尺度),还生物参数的变化,研究人员可以测试使用神经生理学和脑成像技术。确实有一些方法neurorehabilitation孩子符合这些标准。例如,导致运动疗法(测量)有完善的神经生理学基础接地猴子的实验证据可以通过限制诱导使用deafferented肢体的运动影响肢体的天(6]。测量已广泛应用于急性和慢性中风患者和儿童脑瘫7];同样,习惯(手部和臂部的用双手的强化训练)是一种高度结构化的用双手的培训,其目的是提高手使用的质量和数量与偏瘫的CP(儿童用双手的任务7]。另一个例子是镜子疗法(8]。在这个治疗,镜子被放置在病人的矢平面,这样他/她可以看到她的手臂/手影响,就好像它是受影响的。这种策略已被证明是有效缓解幻痛手臂截肢者以及上肢在慢性中风患者的恢复和脑瘫儿童9,10]。这种方法依据神经生理学机制被称为镜像机制。基于这种机制,观察行为由观察者同一地区的其他个体成员参与的实际执行相同的操作(11]。镜治疗的情况下,患者有机会看看自己的行为表现与影响手臂/手。最近,我们提出了一个新颖的方法在neurorehabilitation称为行动观察治疗(审查,看Buccino [12])。AOT利用镜子机制比镜子更直接的方式治疗,因为患者观察日常动作由其他健康人。在一个典型的会话,患者观察每天的行动,然后在上下文中执行它。到目前为止,这种方法已经成功地应用于上肢运动功能的康复慢性中风患者,在电动机复苏的帕金森症患者,包括那些有冻结的步态;有趣的是,这种方法还提高下肢运动功能在骨科患者手术后的13- - - - - -16]。关键还在脑瘫患儿进行了研究17- - - - - -19]。AOT是有充分根据的基本神经科学,从而代表一个有效的模型转化医学领域的neurorehabilitation。此外,关于其有效性的结果已经收集了在随机对照研究中,因此被循证临床实践的一个例子。本研究旨在评估这部小说是否康复方法有潜力改善与CP第5 - 11岁的儿童的功能恢复(小学周期在意大利),在一个全面的康复计划。重点是上肢运动功能的恢复。我们使用相同的协议从我们组早期试点研究17]。我们还测试了这种方法是否可能导致神经大脑的变化通过功能性核磁共振的研究,我们问了一些孩子进入学习操作扫描仪的复杂对象。控制是一个小范围的操作条件。
2。方法
2.1。研究设计
我们使用一个双官能团,并行随机对照试验。招聘标准和方法程序经医院伦理委员会批准的布雷西亚。
2.2。参与者
所有的孩子被称为儿童神经病学和精神病学的中心医院诊断为脑瘫的布雷西亚(CP)都有资格。入选标准是CP的存在证实了神经成像技术(MRI),手动能力分类系统(mac)≤4 (20.),言语智商> 70,年龄5 - 11(小学周期在意大利),缺乏主要的视觉或听觉的赤字,并没有抗癫痫治疗。18我们加入一群孩子遇到包含/排除标准。在进入研究之前,每个孩子的父母给书面知情同意。
2.3。分配和评估
患者登记的作者之一(Elisa Fazzi);入学儿童被随机分配到治疗( )或对照组( )通过一个专门的软件。两个孩子和他们的父母被忽视组分配。随机化后,孩子们评估临床与神经系统检查由两个专家孩子神经学家(Elisa Fazzi,安娜莫利纳罗),而功能评估是由医生盲目治疗分配、使用墨尔本单侧上肢功能评估量表(MUUL)和协助评估(哈哈)。MUUL由16项涉及到,抓,释放,和操纵,特别是发达国家来衡量质量的上肢运动功能在CP 5 - 16岁的孩子21]。它已被证明有很好的可靠性样本的20个孩子与不同严重程度的CP。啊哈手功能评价仪器测量和描述的上肢残疾儿童一方面使用他/她的影响与nonaffected协作手在用双手的动作22]。在目前的研究中,儿童进行了功能评价和MUUL啊哈在三个不同的时间点:在基线(T1),治疗结束时(T2),在两个月的随访(T3)。
2.4。刺激
我们准备了15个视频剪辑期间使用AOT在治疗组,每个显示一个特定的日常行动暗示使用手臂/手,(即。,把握对象,使用铅笔,和玩积木)。记录所有操作中选择那些熟悉的孩子在小学时代。之前的研究中我们使用相同的视频从我们的团队17]。在这项研究中,我们报告也都见过的完整列表操作。在视频中,这些日常行动,通过执行正常的儿童和成人,从不同的角度记录,视频剪辑更有趣,维持儿童康复会议期间的注意。每个动作都细分为3或4组成电机部分。例如,吃糖果,一个行动,显示被细分为糖果从表中,接近到嘴,回馈治疗师。每个电机行为提出了3分钟,这样每个视频的总持续时间是9 - 12分钟。我们也准备了相同数量的视频剪辑处理的各种话题(地理、历史和科学用于儿童)但是没有运动内容,为对照组。视频剪辑为对照组也分成三四部分,每3分钟。
2.5。治疗过程
3周,治疗组的儿童参加日常康复课程从周一到周五,在这期间他们被要求观察一个电影展示演员/女演员用手执行一个特定的日常行动。行动是在一个固定的顺序根据他们的复杂性,根据实验者。
后的观察每个电机段(3 - 4每个视频剪辑),孩子们被要求执行2分钟观察最好的能力。他们建议他们模仿的质量没有康复治疗的目的。对照组儿童观看短片剪辑(同时对参与者)显示场景没有马达的内容(例如,地理纪录片)。后观察每个部分的视频(每3 - 4部分视频),控制也被要求执行相同的动作,相同的参与者对待持续时间。通过这种方式,视觉刺激的总量和运动活动后观察两组相似。唯一的区别有关视频的内容:对参与者观察视频与运动内容(日常手臂/手操作),而控制观察视频没有特定的运动内容。作为一个整体,每一个康复会议持续了大约半个小时。理疗师投入10分钟来解释任务,鼓励孩子们仔细观察视频和执行行动在他们最好的。12分钟是用来观察(行为动作的情况下,纪录片控制)和8分钟观察行动的执行(例)或执行相同的操作,但是没有一个模型(控制)。
对参与者和控制收到书面指示。理疗师大声朗读他们两次。这是为了避免任何影响的物理治疗师给予指示。
在治疗期间,孩子们继续遵循常规传统的康复计划,病例组和对照组相同。所有的孩子(参与者和治疗控制)完成了研究。
2.6。结果测量
主要结果措施得分变化MUUL,啊哈。
2.7。统计分析
混合线性模型,固定效果:时间(T1、T2和T3)和组(治疗、控制),进行MUUL和啊哈分数。最好的模型被确定使用Akaike信息准则(AIC)。显著性水平是0.05。使用SPSS统计分析进行了版本23。
2.8。功能磁共振成像研究
12(6对参与者)18岁的孩子入学儿童也进入了一项功能磁共振成像研究,以评估治疗后大脑神经结构的重组。扫描时,从两组患儿CP双手操纵复杂的对象,为了探索所有电机操纵对象的属性。作为控制条件,儿童操纵一个简单的对象,一个球体。所有对象中使用扫描仪是不同于那些用于治疗。图1(一)显示了实验范式。功能磁共振成像数据收集在一个1.5 t西门子Avanto扫描仪。协议包括四EPI序列(TR / TE 2500/50毫秒,3.3×3.3×3.3毫米各向同性体素)和高分辨率的3 d MP-RAGE T1W序列解剖参考(TR / TE 2050/2.56 ms, 1×1×1毫米各向同性体素)。成像数据收集开始治疗前(T1)和治疗结束时(T2)。fMRI范式由14交替task-rest块(8卷/块被收购)重复4次增加统计数据。功能磁共振成像数据进行了预处理。均值EPI首先计算每个参与者和视觉检查,以确保没有显示工件。每个功能运行的头2 EPI卷被丢弃的允许T1平衡效果。对于每一个主题,所有卷都是空间重新的平均体积4分。接下来,每个主题的三维结构数据归一化到蚂蚁标准空间,T1儿科模板标准化MNI空间(23]。归一化矩阵随后转移到功能磁共振成像图像,重新取样在1毫米×1毫米×1毫米压在空间,然后使用三线性插值的图像空间平滑6毫米半宽度各向同性高斯内核组分析。没有参与者显示头部动作大于3毫米;因此,没有一个被排除在进一步的分析。
(一)
(b)
(c)
数据分析使用随机效应模型(24),实现两级程序。在第一个层面,单一学科功能磁共振成像数据进入一个独立的一般线性模型(GLM)设计矩阵建模两个实验因素的发作持续时间,一个相关的实验任务和一个相关对应的基线。对于每个参与者,我们生成的对比图片显示的效果实验任务(操纵复杂对象)与相应的基线(操纵一个球体)。其次,每位对比进入二级GLM获得(i) SPM {T}地图(一个样本 - - - - - -每个任务组相关测试)水平和(2)测试存在的大脑区域参与操纵复杂的对象。此外,我们有兴趣评估大脑区域招聘差异对待孩子和控制。对所有分析,激活焦点的位置是确定的立体定位空间MNI坐标系统。的显著性水平 未修正的集群和延长阈值10体素应用的维度。
3所示。结果
人口数据、临床特征和儿童的脑成像研究结果两组如表所示1。意味着分数和SD啊哈和MUUL参与者和治疗控制T1、T2和T3如表所示2。
MUUL混合线性模型表明,最好的模型包括拦截的随机效应和集团的固定效应和交互。啊哈,最好的模型包括拦截的随机效应和时间和集团的固定效应和交互。混合线性模型分析披露重要的相互作用时间和治疗,对于MUUL (1交互= 2.71, ,和 )啊哈,(1交互= 2.36, , )。分数的改进,在这两个尺度,在对待参与者都高于控制;此外,在治疗组,这些改进不仅保持在T3变得更强。
事后分析表明,MUUL, T2结果显著不同的结果只在例(T1 ),但不是在控制。啊哈,T2结果显著不同结果T1 ( )。更有趣的是,结果在T2 T3不同结果( )两个尺度,但只有在情况下,而不是控制。图2显示了结果。
(一)
(b)
4所示。功能磁共振成像结果
本研究的目的,我们将有关治疗儿童之间的差异和控制结果。值得强调的是,在基线(T1),没有微分激活当比较情况下与控制。相比之下,治疗后(T2)、微分的激活位于左前运动皮层扩展到额下回(−49;19;26日),在正确的前运动皮层(53个;14;31日),在左supramarginal回(−47;−51;37),最后一个较弱的激活在左颞上回(−52个;−47; 23). Figures1(一)和1 (b)显示了功能磁共振成像的结果。
5。讨论
本研究的结果中相关文学致力于脑瘫患儿的康复。对待孩子相比明显改善控制MUUL和啊哈。这些结果符合,试点研究使用AOT作为康复工具(17,18]。值得强调的是,我们的示例包括偏瘫的(左、右)和瘫痪患者的孩子,因此这表明AOT可能是有用的不同临床表现的CP。正如上面报道的,AOT利用神经生理学机制被称为镜像机制。观察的行为由观察者同一地区的其他个体成员参与的实际执行相同的操作(11),这一切生物效应参与观察的行动。这种机制可能构成的能力去理解和模仿他人的行为即使在生命的早期阶段(25,26),有助于以一种移情的方式与他人互动(审查看,哈里和Kujala) (27]。这种相同的机制可能是有用的在学习运动任务或重新学习日常行为脑损伤后康复期间,因此(28- - - - - -30.]。AOT有潜力成为一个常规方法在CP患儿的康复,可以很容易地应用到物理治疗师和孩子们一起工作。康复会议期间,物理治疗师有激励作用小病人仔细观察每一个细节的观察行为和推动儿童使用的对象,提供的视频,而且还让如果孩子不能在执行观察到的行为。病人,即使是在目前的研究中,儿童可能遵循康复计划没有困难。值得强调的是,AOT可能应用于一个非常灵活的方式:事实上,训练有素的操作,提出了通过视频,可能取决于病人的实际需要。例如,孩子有更多的困难在执行远端手/手臂动作(即。,grasping, manipulating) should focus their training on these motor tasks, while children that present with impairment of proximal arm actions (i.e., reaching objects, coding objects in space) should train this kind of motor tasks. Last, but not least, AOT may be used also at home where children may get their rehabilitation session with the help of their parents or even in telerehabilitation with a physiotherapist monitoring from a dedicated position what children perform at home.
在目前的研究中,我们收集功能分数MUUL啊哈也在两个月的随访。有趣的是,对待孩子,比控制,保持甚至改善他们的功能获得随访。在我们看来,这些发现可能解释这一事实AOT期间,孩子学习新策略来与他人互动和共同的对象。他们学习仔细看所有细节出现在现场,他们关注不同机动段的一个动作,和他们自发地准备自己模仿一个动作或交互对象可用的环境。最后,他们把这些策略在日常生活当中;最后,他们完成的目标获得更好的运动表现。
兴趣目前研究的重点是一些治疗儿童还接受了一项功能磁共振成像研究,旨在评估AOT是否招聘领域内的运动系统,最终导致他们的重组。值得注意的是,扫描时,孩子一个独立的执行任务,即操纵复杂的对象并不包括在行动的集合训练治疗。当比较参与者和治疗控制,微分激活存在于一个行业的前运动皮层和顶叶皮层也参与操纵对象在健康成人和儿童31日,32)和已知具有远端上肢的运动表示动作。这个运动前区部门严格与顶叶区域,它构建了一个感觉运动回路允许个人运动属性的代码对象和最适当的行动,行动的实施对象(33]。这些发现表明,大脑AOT的目标正是一只手运动区可能参与执行行为以及他们处理。因此似乎没有教区地区走出AOT治疗,而是一种复苏的地区通常参与一个特定的手机动任务。进一步的研究应该评估这个问题还在多大程度上其他生物效应物(例如,脚),有助于重建生理感觉运动回路。另一个问题,未来的研究应该帮助确定是否有特定的子组的脑瘫患儿主要得益于AOT,或者说这种方法可能有助于临床条件所有的孩子受到影响。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
作者感谢安娜Alessandrini,玛丽亚Fezzardi,尼科尔·D 'Adda Federica Tansini在执行他们的有价值的帮助孩子的治疗包括在这项研究中,Federica帕加尼帮助收集数据。作者也感激瑟瑞娜米凯莱蒂为她宝贵的援助在评估认知形象的安娜莉莎佩洛西的孩子和她的大力支持在统计分析。