Summary
Nous démontrons une fréquence cardiaque de 24h méthodologie pour évaluer l’influence d’une commotion à travers la trajectoire de récupération chez les athlètes de jeunesse, dans un contexte écologique valide d’enregistrement.
Abstract
Participation à des sports organisés apporte une contribution significative au développement des jeunes, mais met les jeunes à un risque plus élevé pour maintenir une commotion cérébrale. A ce jour, retour-activité processus décisionnel a été ancrée dans la surveillance des symptômes de commotion auto-déclarés et tests neurocognitifs. Cependant, évaluations multimodales qui corroborent les mesures physiologiques objectives avec des symptôme subjectif traditionnel rapports sont nécessaires et peuvent être utiles. Variabilité du rythme cardiaque (VRC) est un indicateur non invasif physiologique du système nerveux autonome, capturant l’interaction réciproque entre les systèmes nerveux sympathiques et parasympathiques. Il y a une pénurie d’explorer l’effet d’une commotion à VRC de jeunes athlètes de la littérature, et les différences de développement excluent l’application des conclusions adultes à une population pédiatrique. Au demeurant, l’état actuel de la méthodologie de l’HRV a pris principalement à court terme (5-15 min) enregistrements, à l’aide de repos État ou à court terme un effort physique afin d’élucider les changements suite à une commotion cérébrale. La nouveauté en utilisant une méthode d’enregistrement de 24 h, c’est qu’il a le potentiel pour capturer des variations naturelles en fonction autonome, directement liée aux activités qu'un athlète jeunesse effectue sur une base régulière. Dans un contexte de recherche prospective, longitudinal, cette approche novatrice à la quantification des fonction autonome peut fournir des informations importantes concernant la trajectoire de récupération, aux côtés de mesures traditionnelles symptôme autodéclaration. Nos objectifs en matière d’une méthodologie d’enregistrement 24h étaient (1) évaluer les effets physiologiques d’une commotion cérébrale chez les athlètes de la jeunesse, et (2) décrire la trajectoire de changement physiologique, tout en tenant compte de la résolution du self-reported après une commotion cérébrale symptômes. Pour atteindre ces objectifs, technologie de capteur non invasif a été mis en place. Les intervalles de temps de battement à battement brut capturés peuvent être transformés pour calculer le temps fréquence et domaine domaine des mesures, qui reflètent la capacité d’un individu à s’adapter et faire preuve de souplesse à leur environnement en constante évolution. En utilisant la technologie non invasive la fréquence cardiaque, fonction autonome peut être quantifiée en dehors d’un cadre traditionnel recherche commandée.
Introduction
On estime que 4 millions d’enfants présentent aux services d’urgence dans le monde entier avec une commotion cérébrale1,2,3. Le gouvernement du Canada a signalé que 64 % des visites aux urgences parmi 10 – 18 ans sont liés à l’engagement de l’activité physique et la participation aux sports et loisirs4. En outre, 39 % de ces visites au service d’urgence susmentionnées comprennent des traumatismes crâniens liés au sport et, plus précisément, une commotion cérébrale. Commotion cérébrale est un type de traumatisme crânien, induit par des forces biomécaniques, causées par un coup direct à la tête ou le corps générant la force à la tête. Commotion cérébrale se traduit par des troubles neurologiques, qui souvent se résout spontanément3. Il est important de souligner que la commotion cérébrale est une blessure fonctionnelle, et non structurelle, par lequel les études d’imagerie structurels standard apparaissent en grande partie banale3. Commotion cérébrale se traduit par la confluence de la physique (p. ex. maux de tête, vertiges, vision floue et sensibilité au bruit et légère, une diminution de la force et motricité), cognitives (p. ex., Difficulté de concentration et de rappel, a ralenti réflexion et général brouillard mental), émotionnel (par exemple, tristesse, irritabilité et nervosité) et fatigue (par exemple, dormir trop ou trop peu et de se sentir somnolent) symptômes5.
Un facteur majeur dans la symptomatologie de commotion cérébrale a été la présumé dysfonction du système nerveux (VNA)6. Le SNA est composé de deux branches ; le parasympathique et le système nerveux sympathique. Ces deux branches exploiter réciproquement pour répondre aux exigences environnementales avec leurs propres particularités7. Le système nerveux parasympathique a moins d’influence sur le système vasculaire périphérique, mais est actif pendant les périodes de restauration de l’énergie, permettant les viscères pour se détendre(diminution de la fréquence cardiaque, promouvoir la motilité gastro-intestinale) . À l’inverse, le système nerveux sympathique est activé lorsque les facteurs de stress sont présentées et induit une réaction de « vol ou combattre »8. Pour évaluer l’activité de l’ANS suivant une commotion cérébrale, la technique non invasive de recueillir la fréquence cardiaque afin de quantifier la variabilité du rythme cardiaque (VRC) a été salarié8,9,10. Les systèmes nerveux sympathiques et parasympathiques agissent sur le nœud sino-auriculaire (stimulateur électrique naturel) du cœur pour générer des variations de temps entre les intervalles de battement à battement (RR) en réponse aux facteurs de stress/stimuli internes et externes. La valeur de l’intervalle de battement à battement à travers une série de temps est ensuite utilisée pour calculer des mesures domaine temporel et fréquentiel. Variables de domaine de temps capturent la variabilité globale du rythme cardiaque, tandis que les variables de domaine de fréquence capturent les oscillations périodiques de la fréquence cardiaque et fournissent des informations sur les branches spécifiques du ANS8,11, 12.
Le paradigme de base/pre-injury évaluation a été employé en général pour quantifier les changements dans l’éventualité où un jeune subit une commotion cérébrale. Ici, c’est standard pour obtenir un rapport d’auto-évaluation des symptômes de commotion cérébrale de la jeunesse, en plus des autres mesures normalisées telles que les évaluations neuropsychologiques3, avant une blessure. Suite à une commotion cérébrale diagnostiquée, les scores avant le traumatisme servent à faire des comparaisons avec des scores après l’accident d’informer la récupération et pour guider la prise de décision de retour-activité. Toutefois, dans les changements récents d’explorer les indicateurs objectifs de récupération de la commotion, la valeur et l’accent sur les rapports de symptôme subjectif a récemment été débattu. Jeunes athlètes ne peuvent pas comprendre pleinement les conséquences des rapports de symptômes de commotion cérébrale et peuvent sous-représenter afin d’éviter une absence prolongée de sport13,14. De plus, les symptômes de commotion cérébrale sont non spécifiques et sont présents dans un éventail d’autres conditions cliniques tels que la santé mentale des diagnostics15,16. L’utilisation de VRC dans le contexte d’une commotion chez les athlètes de la jeunesse peut agir pour corroborer les mesures cliniques traditionnellement utilisées (symptômes de commotion subjective) et de fournir des informations physiologiques roman (objectif VRC) sur la compréhension de la commotion cérébrale postérieure trajectoire.
Selon la plus récente déclaration de consensus international sur une commotion dans le sport, une seule « fenêtre de temps physiologique » pour la récupération de la commotion cérébrale n’existent en raison des différences méthodologiques dans l’évaluation des mesures physiologiques et étudier le design3 . Plusieurs études ont suggéré un dysfonctionnement physiologique qui survit mesures cliniques de récupération9,17,18, mais ce n'est pas définitivement établi, surtout chez les jeunes au sportif. Le groupe de travail de la société européenne de cardiologie et de la société nord-américaine d’électrophysiologie de stimulation12 fournir des lignes directrices sur la mesure et l’analyse de VRC dans les cliniques et les paramètres de recherche. Dans la littérature de la commotion cérébrale limitée à ce jour, la grande majorité de cette nouvelle recherche physiologique a été explorée avec des athlètes adultes et âge universitaire dans le cadre de courte durée enregistrements9,18,19 . Cependant, explorent l’utilisation de VRC comme une mesure objective de la récupération au sein d’une méthodologie d’enregistrement longue durée (24h), ainsi que parmi les jeunes athlètes, n'a pas été étudiée. Cela pose problème car le facteur de développement en cours empêche résultats adultes d’être extrapolés aux jeunes. En conformité avec les recommandations12 et les limitations actuelles dans la littérature de jeunesse commotion, il y a une justification suffisante pour explorer le 24h méthodologie au sein de la commotion cérébrale de jeunesse d’enregistrement. C’est dans les enregistrements à long terme que les réponses et peuvent être évaluées en réponse aux circonstances réelles telles que les activités normales quotidiennes, des blessures et l’effet des interventions thérapeutiques, qui est la clé pour faire des prédictions sur le pronostic20 . Enregistrements à court terme ne représentent pas exactement les modulations autonomes d’une façon qui reflète les fluctuations dynamiques des agresseurs naturels et attendus au sein quotidienne activités (p. ex., école et activités physiques)21 de la jeunesse. En outre, l’inscription à court terme est la limitation de ne pas mesurer les fluctuations des intervalles RR, surtout étant donné que VRC répond dynamiquement à des perturbations physiologiques. Des mesures de temps domaine, tels que les données (écart-type de l’intervalle RR), ont été utilisés dans de nombreuses études avec la méthodologie de l’enregistrement de 24 heures, car elles dépendent des enregistrements à long terme afin de refléter l’exactitude en dérivant leur valeur12. Compte tenu de la nature exploratoire de cette approche à l’évaluation de commotion cérébrale des jeunes, et l’objectif global du changement dynamique de capture, il était approprié d’utiliser une méthodologie d’enregistrement qui reflète la variation quotidienne de répertoire activité unique à cette population pédiatrique.
Le but du présent protocole est d’explorer une non-contrôlée, 24h protocole d’enregistrement chez des athlètes jeunes, âgés de 13 à 18 ans, participant à des activités quotidiennes normales. Alors que ce protocole 24h introduit la variabilité dans le signal de l’HRV, la capacité à détecter les tendances malgré cette variabilité, peut être le signe d’un signal potentiellement saillant et celui qui peut être plus écologiquement valable20,22 lorsque la réponse physiologique à l’injure commotion chez cette population de jaugeage.
Protocol
Toutes les mesures prises au sein de ce protocole ont été approuvés selon le Comité d’éthique de recherche à l’hôpital de réadaptation Holland Bloorview Kids. Tous les participants donné son consentement avant leur participation à cette collection de données/protocole de recherche.
1. obtenir avant l’accident démographique et le profil de symptôme sur le Participant
- S’assurer que tout le matériel est prêt et opérationnel pour la collecte de données (ceinture pectorale, capteur et espion ; Voir le Tableau des matériaux) ainsi que collection démographique pertinente, échelle de symptômes de commotion cérébrale et formes de l’activité physique. Avant l’arrivée du participant, rappeler aux participants de porter des vêtements confortables, qui comprend un t-shirt léger.
- Après avoir obtenu le consentement parental et participant, demande que le participant de remplir le formulaire de collecte démographique, qui comprend l’âge, le sexe, un diagnostic des troubles d’apprentissage, autres diagnostics médicaux et antécédents de commotion cérébrale (nombre et degré d’actualité des blessures).
- Demandez aux participants de compléter la Godin loisirs exercice Questionnaire (GLTE)23.
- Demandez aux participants de compléter l' inventaire de symptôme après une commotion cérébrale (PCSI)24.
Remarque : Il existe différentes versions PCSI, qui correspondent aux gammes d’âge développemental pertinent (p. ex., 5 à 12 ans ; 13 à 18 ans). - Mesurer et noter la taille et le poids des participants.
- Score et enregistrer les GLTE et PCSI. Lorsque marquant le PCSI, record tant le score total que le domaine quatre scores (c.-à-d., physiques, cognitifs, émotionnels, fatigue).
- Entrez toutes les informations de barème de symptôme et démographique, activité physique dans une base de données.
2. obtenir le profil physiologique avant l’accident sur le Participant
Remarque : Il est important de noter que délimitant un jour de semaine par rapport à un week-end ou une heure spécifique de la journée de collecte de données n’est pas toujours possible étant donné l’école bien remplie et calendrier de sport de l’athlète de la jeunesse. Protocoles devraient prendre tous les efforts pour assurer la cohérence, ou tenir compte de l’heure de la journée dans des analyses de données pour traiter les variations naturelles en fonction du système nerveux. En outre, si un participant subit une commotion cérébrale, mais leur valeur de référence a été recueilli plus d’un an suivant la date de leur commotion, la valeur de référence n’est pas précise aux fins de comparaisons avant et après25.
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Sélectionnez la taille de sangle de poitrine appropriée (XS/S ou M/XXL), selon la circonférence du torse du participant.
- Afin d’assurer le placement de sangle de poitrine précis, placez la sangle autour du torse du participant (Remarque : si le participant est habillé avec un t-shirt) et ajustez la sangle pour refléter un serré, mais confortable.
- S’assurer que la sangle est bien fixée sur le sternum, sur le processus xiphoïde. Instruire pas au participant de placer la sangle directement sur leur peau en ce moment.
- Connecter le capteur de fréquence cardiaque à la sangle de poitrine en sécurisant les boutons de clip-on, assurant que le capteur est côté droit vers le haut.
- Utilisant le gel de l’électrode hypoallergénique, appliquer une quantité petite/modeste de gel sur la surface conductrice en plastique de la sangle de poitrine.
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Fournir des instructions au participant afin d’accéder à un espace privé ou les toilettes donc le participant peut placer la sangle de poitrine directement sur leur peau.
- Orienter le participant à la boucle de sangle de poitrine pour assurer la facilité dans la sangle de fixation.
- Demandez aux participants de s’assurer que le capteur doit être placé directement sur le processus xiphoïde du sternum et côté droit vers le haut afin d’assurer l’enregistrement de la fréquence cardiaque optimale.
- Fournir le participant avec la montre, ne pas d’enlever la montre dans les 24 h, durée d’enregistrement.
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Fournir au participant un feuillet dépannage (dans le cas où la montre accidentellement pour arrêter l’enregistrement). La feuille d’instruction dépannage doit énoncer explicitement comment remettre en marche l’enregistrement montre et comment l’appliquer de nouveau le moniteur de fréquence cardiaque avec le gel de l’électrode, ajustez la sangle et s’assurer que le capteur est côté droit vers le haut. Compte tenu de la longueur de l’enregistrement des temps et le potentiel de la longueur d’enregistrement incompatible participants, utilisez les méthodes d’analyse de données rigoureuse à filtre et compte cet écart ; s’il vous plaît voir Paniccia et al. 26 pour plus de détails sur ces approches.
- Inclure une zone sur cette feuille d’instructions pour le participant d’enregistrer quand ils sont allés dormir et quand ils s’est réveillé. En outre, encourager les participants au rapport sur les autres activités physiques qu’ils entreprennent tout en portant l’équipement de la fréquence cardiaque (p. ex., une longue promenade).
-
Rappeler le participant que la participation au sport de contact, natation et baignade ne sont pas autorisés lorsque vous portez la technologie de fréquence cardiaque. Toutefois, le participant est autorisé à prendre une douche avec ces articles sur.
- Encourager le participant à vaquer à leurs activités habituelles, comme ils le feraient sur une base quotidienne.
3. effectuer l’évaluation de suivi après une commotion cérébrale
- Planifier une évaluation de suivi sur le même jour que le tuteur/soignant participant ou morale indique une blessure incapacitants (ou aussitôt que possible). Demander au participant de recevoir un diagnostic de commotion cérébrale d’un médecin s’ils n’ont pas déjà fait.
- S’assurer que tout le matériel est prêt et opérationnel pour la collecte de données ; Cela comprend la fréquence cardiaque enregistrement matériel (ceinture pectorale, capteur et espion) et collection démographique pertinente, échelle de symptômes et formes de l’activité physique. Avant l’arrivée du participant, rappeler aux participants de porter des vêtements confortables, qui comprend un t-shirt léger.
- Remplissez le formulaire évaluation de commotion cérébrale aiguë5 pour collecter des informations sur le mécanisme des lésions et séquelles après l’accident (p. ex., perte de conscience, une amnésie rétrograde).
- Administrer le GLTE pour saisir les changements de répertoire de l’activité physique.
- Administrer le PCSI pour déterminer le nombre et la gravité des symptômes.
- Collecter les données de l’HRV et répétez les étapes 2.1 à 2.7.
- Alors que le participant est symptomatique, planifier des évaluations de suivi hebdomadaires et re-administrer PCSI et collecter des données de VRC (étapes 3.3 et étapes 2.1 à 2.7).
- Quand les symptômes du participant ont réduit (retournée à niveau de base), le calendrier des évaluations de suivi 1, 3 et 6 mois. À ces moments, re-administrer GLTE, PCSI et collecte de données de VRC (étapes 3.4 et 3.5 et des étapes 2.1 à 2.7).
4. collecter témoin Participant au suivi évaluation Points dans le temps
- En utilisant le dataset de référence/pre-injury, générer une liste d’investisseurs potentiels, âge et sexe mis en correspondance avec les participants commotionnés. Assurez-vous que la date de naissance du participant potentiel de contrôle est dans les 6 mois du participant commotionné.
- Contact avec contrôle membres et calendrier des évaluations de suivi, avec pas plus de 3-4 jours à compter de la date de suivi participante commotionnée.
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Répétées au-dessus de protocole pour le contrôle d’essai (c'est-à-dire, même nombre d’évaluations de suivi).
- Sur le premier suivi de l’évaluation, répétez les étapes 1.1 à 1.7 et étapes 2.1 à 2.7.
- Sur des évaluations de suivi subséquentes, répétez les étapes 3.1 à 3.7 (à l’exclusion des étape 3.3).
5. charger et traiter des données de l’HRV
- Connecter la montre à un ordinateur avec le câble de transfert USB fourni et télécharger les données de fréquence cardiaque sur le logiciel fourni avec le capteur. Ensuite, transférer ce fichier spécifique (.hrm) et télécharger les données vers le logiciel d’analyse de données (voir la Table des matières).
- Pour filtrer ectopiques et artefacts corrects, sélectionnez le filtre « très faible » ; Il s’agit du niveau le plus bas de la correction pour maintenir l’intégrité des données brutes. Inspection visuelle des fichiers de données est fortement recommandée pour les petits ensembles de données et des analyses au sein de non-participants.
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Conformément aux recommandations de la Task Force de la société européenne de cardiologie et de la société nord-américaine de stimulation et d’électrophysiologie12, vérifiez la largeur de bande variable domaine fréquence est sélectionnés comme suit : HF (0,15 à 0,4 Hz) ; LF (0,04 à 0,15 Hz).
- Sélectionnez un frame de fenêtre s 300, le chevauchement de 50 %.
- Sélectionnez un taux d’interpolation de 4Hz.
- Sélectionnez la Fast Fourier Transform pour analyse spectrale de la puissance.
- Enregistrer les données de VRC dans un fichier de gestion des ressources humaines potentielles d’analyse des données dans un logiciel de statistique robuste.
Representative Results
Installation de technologie RS800CX
À l’aide de la procédure présentée ici, il est important de souligner que le placement et la sécurité de la ceinture pectorale est cruciale pour empêcher la sangle de tomber ou se déplaçant trop au cours de la période d’enregistrement de 24 h et par conséquent, dans la collection d’un précis enregistrement. La figure 1 illustre le positionnement optimal de la technologie de fréquence cardiaque, notant que la sangle de poitrine et le capteur sont sécurisés et centré sur le sternum de l’adolescent (processus xiphoïde).
Figure 1 : diagramme des technologies de la fréquence cardiaque, dépeignant un placement optimal de la ceinture pectorale, capteur et regardez. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Données de sortie de la variabilité cardiaque
La figure 2 illustre la sortie de Kubios d’une fréquence cardiaque de 24 h d’enregistrement pour un participant commotionné. L’image de la série RR raw permet au chercheur de visualiser les changements au fil du temps, mettant en évidence les temps clé points d’augmentent (par exemple, l’activité physique) ou diminuer (par exemple, se reposer, dormir) qui sont importants pour l’interprétation des données. Temps et des fréquences variables domaine représentent la variabilité globale du signal physiologique et les branches de l’ANS, respectivement. Le tableau 1 fournit une vue d’ensemble des unités de mesure de temps et de fréquence domaine VRC variables et de leur signification physiologique.
Figure 2 : sortie de données 24h exemple illustrant les premières série de RR, les temps domaine variables et les variables de domaine de fréquence. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
| Variable (unités) | Définition | Importance physiologique | |
| Domaine temporel | |||
| DONNÉES (ms) | Écart-type des intervalles entre les battements du coeur | Indice global de la fonction ANS | |
| RMSSD (ms) | Quadratique moyenne des différences successives ; calculé par le biais de quadrature les intervalles entre les battements du coeur | Indice global de la fonction ANS | |
| pNN50 (%) | Proportion des intervalles de pulsations qui diffèrent de plus de 50 ms | Indicatif de l’activité parasympathique | |
| NN50 | Une variable count ; | Indicatif de l’activité parasympathique | |
| nombre de paires d’adjacentes intervalles NN différant de plus de 50 ms | |||
| STD HR (s) | Écart-type des valeurs de fréquence cardiaque instantanée | Indice global de la fonction ANS | |
| Méthodes géométriques | |||
| RR Index triangulaire | Nombre total de tous les intervalles NN divisé par la hauteur de l’histogramme des intervalles NN | Indice global de la fonction ANS | |
| mesurée sur une échelle discrète (c'est-à-dire le nombre de tous les intervalles NN divisé par la valeur maximale de la distribution de la densité) | |||
| TINN (ms) | Largeur de la base de la distribution mesurée comme base d’un triangle, se rapprochant de la distribution d’intervalle NN | Indice global de la fonction ANS | |
| Domaine fréquentiel | |||
| HF (ms2) | Puissance (magnitude) dans la gamme des hautes fréquences, 0,15 à 0,4 Hz | Indice de l’activité parasympathique sur coeur basé sur des cycles de respiration rythmique | |
| HFnu (%) | Puissance HF en unités normalisées, en proportion de la puissance totale ; [HF/(HF+LF)] x 100 | Proportion de l’activité parasympathique | |
| LF (ms2)* | Puissance (magnitude) à faible bande passante, 0,04-0.15 Hz | Mesure de l’activité sympathique et parasympathique | |
| LFnu (%)* | Puissance de la LF en unités normalisées, en proportion de la puissance totale ; [LF/(HF+LF)] x 100 | Mesure de l’activité sympathique et parasympathique | |
| LF/HF (ms2)* | Ratio de puissance de basse fréquence à haute fréquence puissance | Mesure de l’activité sympathique et parasympathique | |
| Puissance totale (ms2) | Variance des intervalles RR | Ampleur globale de la variabilité dans les ANS ; capacité du système et d’être flexible et adaptable | |
Tableau 1 : Description des variables temps fréquence et domaine domaine VRC.
NOTE : « * » désigne l’interprétation mise en garde des variables liées au LF, comme l’utilité clinique et la validité de cette mesure est controversée. Il a été postulé que LF n’est pas représentative de la modulation système nerveux autonome sympathique27, en plus d’avoir une mauvaise relation au nerf sympathique activation28. Ainsi, il est difficile de déchiffrer la base physiologique de cette mesure.
Visualisation des conclusions subjectives et objectives
Compte tenu de la nouveauté dans la méthodologie de l’enregistrement de 24 h, visualisation des résultats dans l’ensemble de la trajectoire de récupération est la clé d’interprétation des résultats en ce qui concerne la cartographie « guérison clinique » potentiels « récupération physiologique ». Il est important de noter que la cohérence est maintenue au sujet de l’enquêteur qui interprète les tendances visuelles afin d’assurer la fiabilité. Dans ce protocole particulier, l’auteur principal, très versé dans la neurophysiologie, interprété toutes les tendances globales. L’interprétation de ces tendances a été ensuite examinée dans un contexte interdisciplinaire d’experts en pédiatrie commotion, physiologie théorique et physiologie de l’exercice. Ainsi, une approche bien informée visualisations est clé pour tirer des conclusions préliminaires concernant la trajectoire de la récupération. La figure 3 illustre la relation entre pNN50 et le score total de PCSI travers jours après lésion, stratifié selon le sexe. Dans le cadre d’une recherche longitudinale, collecte répétée mesures données pourraient fournir des données riches de VRC. La figure 3 est un exemple de la trajectoire de récupération lorsqu’on compare les hommes jeunes femelles jeunes. Ici, la trajectoire de récupération semble être similaire au sein de (A) les deux sexes (B), auquel cas une diminution initiale est trouvée jusqu’au 30e jour suivies d’augmentations jusqu’au jour 75/90 pour les hommes et les femmes respectivement, puis suivi d’un plateau.
Figure 3 : visualisation de la trajectoire de récupération journées post blessure, stratifié selon le sexe. Veuillez noter que « Total » dans la zone légende reflète le score total de PCSI. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Discussion
Des recherches cliniques ont indiqué que l’évaluation de l’athlète ne devrait pas simplement être comprise d’un catalogue des symptômes de commotion cérébrale17. Ainsi, des mesures physiologiques objectives telles que VRC peuvent être précieux à démêler les nombreux facteurs qui jouent un rôle dans les rapports de symptôme subjectif et à élucider une trajectoire de récupération physiologique qui peut-être se présenter différemment d’une guérison clinique trajectoire. Ce protocole agit comme une première étape dans l’exploration du rôle de la méthodologie d’enregistrement de 24 h dans une jeunesse commotion domaine de la recherche, tout en représentant significatif VRC avant le traumatisme et le suivi des jeunes athlètes (ceux avec une commotion cérébrale et contrôles) à travers de multiples points dans le temps.
L’évaluation de la commotion cérébrale a été traditionnellement ancrée dans l’évaluation et la résolution des symptômes déclarés. Cependant, il y a des obstacles à ce modèle traditionnel, qui limite la recherche et la capacité de la clinique de la communauté d’utiliser des approches plus objectives pour évaluer la récupération. Par exemple, si un jeune éprouve des symptômes lors d’une évaluation après une commotion cérébrale et est incapable d’achever les tests de suivi, l’évaluation est généralement fin avec l’incapacité de mesurer comment leur exécution a été affectée par rapport à leur référence29. En outre, le score symptômes une jeune n’est pas nécessairement proportionnelle à leur capacité de mener des activités quotidiennes ; un jeune peut signaler une réduction de leurs symptômes après une commotion cérébrale mais expérience exacerbation de symptôme (p. ex. mentale brouillard, difficultés de concentration, fatigue, maux de tête) quand son retour à une pleine journée d’école29,30, 31 ou lors d’une tentative retourner au sport ou activité physique trop tôt32,33. C’est peut-être que les mesures plus objectives peuvent capturer les sensibilités liées à la récupération continue, malgré la guérison clinique des symptômes. Pris ensemble, l’exploration d’une mesure non invasive et objective peut favoriser la découverte et l’utilisation d’une mesure sûre et la plus sensible de reprise pour les jeunes athlètes suite à une commotion cérébrale.
Le présent protocole propose la valeur en utilisant une nouvelle objectivation de récupération (c.-à-d. les enregistrement à long terme de VRC). Toutefois, le fonctionnement du système nerveux autonome peut également être affecté par l’état de santé mentale de l’individu et leur aptitude à s’autoréguler, dans le contexte de stress34,35. N’entrant ne pas dans cette étude est la possibilité que les changements VRC suite à une commotion cérébrale peuvent en résulter des problèmes de santé mentale secondaires qui surviennent lorsque les jeunes peuvent s’engager dans une activité significative de30 et ralentir par la suite, pour récupérer de commotion cérébrale. En effet, des travaux antérieurs ont révélé la relation entre les réductions des VRC chez les jeunes femmes avec des formes cliniques et non cliniques de la dépression et l’anxiété15,16. Ainsi, la future étude devrait élaborer sur le protocole actuel pour inclure des mesures qui capturent l’état de santé mentale de base avant l’accident et comment ce statut peut ou ne peut pas changer suite à une commotion cérébrale.
Kamins et al. 36 a effectué un examen systématique, en soulignant que la portée de récupération physiologique suite à une commotion cérébrale comprenait l’activité physique, équilibre, cognition et dysfonctionnement oculomoteur. Cette approche de l’enregistrement de 24 heures a été considéré comme une approche écologiquement valable pour évaluer le changement dans la fonction autonome37, la fréquence et l’intensité de l’activité physique peuvent restreindre l’étendue à laquelle changements HRV peuvent être interprétés. Niveaux d’activité physique susceptible de diffèrent selon l’âge et cela peut contribuer à grands écarts observés dans les variables de VRC. Objectivement, capturant et quantification de l’activité physique n’a été présentée dans le présent protocole ; ainsi, il est possible que certains jeunes athlètes étaient dans une phase de concurrence, la phase d’entraînement ou la même hors saison. Recherches ont montré une association significative entre l’activité physique et HRV, auquel cas physique accrue était associée à une augmentation VRC38,39,40. Dans un échantillon d’adolescent de garçons âgés de 14 à 19 ans, rapportés des niveaux plus élevés d’activité physique a été associée à la fois temporel et fréquentiel domaine VRC mesures41. Pour combler cette lacune, exploration future pourrait utiliser la technologie actigraphie pour capturer le type, la fréquence et l’intensité de l’activité physique, alors qu’elles ramassaient simultanément VRC. Tout aussi important à considérer est le rôle de la demande cognitive / activité dans la vie quotidienne (c.-à-d. les exigences académiques, activités extrascolaires). Bien que cette étude n’a pas recueillir de l’information sous la forme d’un journal cognitive ou employer d’autres formes de suivi d’activité cognitive, il est important de considérer ces mesures cliniques pour permettre une interprétation approfondie du système nerveux autonome. Enfin, alors que la fonction oculomotrice dans le protocole actuel n’a pas été saisie, Hunt et al. 42 a jugé que les mesures de saccades, poursuite lisse et de vergence peuvent être utiles pour détecter les changements associés à une commotion cérébrale. Cliniciens et chercheurs sont dirigées vers le protocole d’évaluation multimodale plus large publié par Reed et al. 29 pour plus d’informations sur l’équilibre et l’évaluation cognitive, suite à une blessure incapacitants.
Le défi dans le présent protocole, même si elle fournit des données physiologiques riches, est l’impossibilité de comparer directement les résultats d’autres études similaires de commotion cérébrale. La majorité des études commotion VRC ont employé un État au repos position protocole9,19 , ou observe des changements dans les VRC conformément à exercer un effort43,44,45. Le protocole d’enregistrement 24h présenté ici était ouvert au où les jeunes ont reçu pour instruction d’effectuer leurs activités quotidiennes normales. En outre, tandis que les jeunes ont reçu l’ordre de documenter leur sommeil et se réveiller à temps, le rapport subjectif ne fournit pas une indication claire de la qualité du sommeil. Facteurs de sommeil peuvent influer significativement comment une personne procède à leurs activités quotidiennes et peuvent servir d’une boucle de rétroaction pour le SNA pour réguler le stress responses46. Ainsi, une évaluation normalisée (p. ex., questionnaire de sommeil et actigraphy) afin de quantifier ces facteurs de sommeil est nécessaire pour des interprétations plus robustes de cet enregistrement de 24 h.
Un examen final pour le protocole actuel est l’impact des menstruations sur VRC lors de l’examen des comparaisons avant et après une commotion cérébrale. Bien que ce facteur ne était pas recueilli dans le présent protocole, l’influence potentielle de la menstruation est important au compte pour que des études ont montré qu’autonomes du système nerveux fluctue durant le cycle menstruel, dans lequel la modification des hormones ovariennes peuvent être responsables de changements observés à l’HRV47,,48. Cependant, on comprend mal comment le cycle menstruel peut ou ne peut pas ont joué un rôle dans les rapports de symptôme ou VRC des changements au sein de cet échantillon de jeunes âgés de 13 à 18 ans. Capturant le stade de développement en plus de la phase du cycle menstruel de jaugeage fournira probablement plus d’informations sur élucider les changements potentiels suite à une commotion cérébrale.
En résumé, ce protocole prévoit un moyen cliniquement pertinent pour évaluer le changement dans une mesure objective physiologique, dans une population peu étudiée. Dorénavant, il sera important d’étudier également le rôle des facteurs présentés ci-dessus, ainsi que le stress quotidien perçu et caractéristiques personnelles athlète, à déchiffrer si commotion effets du SNA au-delà de ce qui attendrait d’un stress événement de la vie.
Disclosures
Aucun conflit d’intérêts ne déclarés.
Acknowledgments
C’est un travail a été financé par les instituts de recherche en santé du Canada (#127048), la Fondation ontarienne de neurotraumatologie et l’Institut ontarien de cerveau. L’Ontario Brain Institute est une société sans but lucratif de l’inde-pendentif, financée partiellement par le gouvernement de l’Ontario. Les opinions, les résultats et les conclusions sont celles des auteurs et aucune approbation de l’Institut ontarien de cerveau est destinée ni sous-entendue. Cet ouvrage a été initialement présenté au sein de la thèse de doctorat de l’auteur de la première, dans le cadre d’un ensemble plus grand de travail sur la variation neurophysiologique (Paniccia, 2018, [Université de Toronto, non publié de thèse de doctorat]). Les auteurs tiennent à remercier l’Institut de Sciences de la réadaptation à l’Université de Toronto pour leur soutien tout au long du programme de doctorat. Nous tenons également à saluer les efforts déployés par les membres de l’équipe de « NeuroCare » des IRSC et les membres du Centre commotion (Bloorview Research Institute), spécifiquement Talia Dick et Katherine Mah. Nous sommes reconnaissants envers les jeunes et les familles pour leur participation à cette recherche.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Spectra 360 Electrode Gel | PARKER LABORATORIES, INC. | 12-02 | Salt free, hypoallergenic |
| Polar RS800CX Watch | Polar | RS800CX | |
| H3 Polar Sensor | Polar | C346W80693039 | |
| Polar Pro Strap | Polar | ||
| Polar Protrainer | Polar | ||
| Kubios 2.0 | Biosignal Analysis and Medical Imaging Group | Analysis software | |
| R Core Programming | The R Foundation | Free data analysis software |
References
- Aubry, M., et al. Summary and agreement statement of the First International Conference on Concussion in Sport, Vienna 2001. Recommendations for the improvement of safety and health of athletes who may suffer concussive injuries. British Journal of Sports Medicine. 36 (1), 6-10 (2002).
- McCrory, P. Summary and agreement statement of the 2nd International Conference on Concussion in Sport, Prague 2004. British Journal of Sports Medicine. 39 (Supplement 1), i78-i86 (2005).
- McCrory, P., et al. Consensus statement on concussion in sport-the 5th international conference on concussion in sport held in Berlin, October 2016. British Journal of Sports Medicine. , (2017).
- Government of Canada. Concussions. , Available from: http://canada.pch.gc.ca/eng/1465244566173 (2017).
- Gioia, G., Collins, M. Acute Concussion Evaluation. , Available from: https://www.cdc.gov/headsup/pdfs/providers/ace-a.pdf (2006).
- Leddy, J. J., Kozlowski, K., Fung, M., Pendergast, D. R., Willer, B. Regulatory and autoregulatory physiological dysfunction as a primary characteristic of post concussion syndrome: implications for treatment. NeuroRehabilitation. 22 (3), 199-205 (2007).
- Leddy, J. J., Kozlowski, K., Fung, M., Pendergast, D. R., Willer, B. Regulatory and autoregulatory physiological dysfunction as a primary characteristic of post concussion syndrome: implications for treatment. NeuroRehabilitation. 22 (3), 199-205 (2007).
- Esterov, D., Greenwald, B. Autonomic Dysfunction after Mild Traumatic Brain Injury. Brain Sciences. 7 (8), (2017).
- Hutchison, M. G., Mainwaring, L., Senthinathan, A., Churchill, N., Thomas, S., Richards, D. Psychological and Physiological Markers of Stress in Concussed Athletes Across Recovery Milestones. The Journal of Head Trauma Rehabilitation. 32 (3), E38-E48 (2017).
- Willer, B., Leddy, J. J. Management of concussion and post-concussion syndrome. Current Treatment Options in Neurology. 8 (5), 415-426 (2006).
- Aubert, A. E., Seps, B., Beckers, F.
- Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use. Circulation. 93 (5), 1043-1065 (1996).
- Bailey, C. M., Echemendia, R. J., Arnett, P. A. The impact of motivation on neuropsychological performance in sports-related mild traumatic brain injury. Journal of the International Neuropsychological Society: JINS. 12 (4), 475-484 (2006).
- Echemendia, R. J., Putukian, M., Mackin, R. S., Julian, L., Shoss, N. Neuropsychological test performance prior to and following sports-related mild traumatic brain injury. Clinical Journal of Sport Medicine: Official Journal of the Canadian Academy of Sport Medicine. 11 (1), 23-31 (2001).
- Koenig, J., Kemp, A. H., Beauchaine, T. P., Thayer, J. F., Kaess, M. Depression and resting state heart rate variability in children and adolescents - A systematic review and meta-analysis. Clinical Psychology Review. 46, 136-150 (2016).
- Paniccia, M., Paniccia, D., Thomas, S., Taha, T., Reed, N. Clinical and non-clinical depression and anxiety in young people: A scoping review on heart rate variability. Autonomic Neuroscience. , (2017).
- Ellis, M. J., Leddy, J., Willer, B. Multi-Disciplinary Management of Athletes with Post-Concussion Syndrome: An Evolving Pathophysiological Approach. Frontiers in Neurology. 7, (2016).
- Leddy, J., Baker, J. G., Haider, M. N., Hinds, A., Willer, B. A Physiological Approach to Prolonged Recovery From Sport-Related Concussion. Journal of Athletic Training. 52 (3), 299-308 (2017).
- Senthinathan, A., Mainwaring, L. M., Hutchison, M. Heart Rate Variability of Athletes Across Concussion Recovery Milestones: A Preliminary Study. Clinical Journal of Sport Medicine. 27 (3), 288-295 (2017).
- Kleiger, R. E., Stein, P. K., Bigger, J. T. Heart rate variability: measurement and clinical utility. Annals of Noninvasive Electrocardiology. The Official Journal of the International Society for Holter and Noninvasive Electrocardiology, Inc. 10 (1), 88-101 (2005).
- Biswas, A. K., Scott, W. A., Sommerauer, J. F., Luckett, P. M. Heart rate variability after acute traumatic brain injury in children. Critical Care Medicine. 28 (12), 3907-3912 (2000).
- Eckberg, D. L. Parasympathetic cardiovascular control in human disease: a critical review of methods and results. The American Journal of Physiology. 239 (5), H581-H593 (1980).
- Godin, G., Shepard, R. Godin leisure-time Exercise questionnaire. Medicine & Science in Sports & Exercise. 29 (29), S36-S38 (1997).
- Sady, M. D., Vaughan, C. G., Gioia, G. A. Psychometric characteristics of the postconcussion symptom inventory in children and adolescents. Archives of Clinical Neuropsychology: The Official Journal of the National Academy of Neuropsychologists. 29 (4), 348-363 (2014).
- Moser, R. S., Schatz, P., Grosner, E., Kollias, K. One year test-retest reliability of neurocognitive baseline scores in 10- to 12-year olds. Applied Neuropsychology: Child. 6 (2), 166-171 (2017).
- Paniccia, M., et al. Heart rate variability in non-concussed youth athletes: Exploring the effect of age, sex and concussion-like symptoms. Frontiers in Neurology. 8, 753 (2018).
- Goldstein, D. S., Bentho, O., Park, M. -Y., Sharabi, Y. Low-frequency power of heart rate variability is not a measure of cardiac sympathetic tone but may be a measure of modulation of cardiac autonomic outflows by baroreflexes: Low-frequency power of heart rate variability. Experimental Physiology. 96 (12), 1255-1261 (2011).
- Billman, G. E. The LF/HF ratio does not accurately measure cardiac sympatho-vagal balance. Frontiers in Physiology. 4, (2013).
- Reed, N., et al. A Multi-Modal Approach to Assessing Recovery in Youth Athletes Following Concussion. Journal of Visualized Experiments. (91), (2014).
- Paniccia, M. J., Reed, N. P. Dove and hawk profiles in youth concussion: Rethinking occupational performance: Voir le rendement occupationnel sous un angle différent en utilisant les profils de la « et du « pour aborder les commotions chez les jeunes. Canadian Journal of Occupational Therapy. , (2017).
- Reed, N. Sport-Related Concussion and Occupational Therapy: Expanding the Scope of Practice. Physical & Occupational Therapy in Pediatrics. 31 (3), 222-224 (2011).
- Carson, J. D., et al. Premature return to play and return to learn after a sport-related concussion: physician's chart review. Canadian Family Physician Medecin De Famille Canadien. 60 (6), e312-e315 (2014).
- Leddy, J. J., Kozlowski, K., Donnelly, J. P., Pendergast, D. R., Epstein, L. H., Willer, B. A Preliminary Study of Subsymptom Threshold Exercise Training for Refractory Post-Concussion Syndrome. Clinical Journal of Sport Medicine. 20 (1), 21-27 (2010).
- Friedman, B. H. An autonomic flexibility-neurovisceral integration model of anxiety and cardiac vagal tone. Biological Psychology. 74 (2), 185-199 (2007).
- Friedman, B. H., Thayer, J. F. Anxiety and autonomic flexibility: a cardiovascular approach. Biological Psychology. 49 (3), 303-323 (1998).
- Kamins, J., et al. What is the physiological time to recovery after concussion? A systematic review. British Journal of Sports Medicine. 51 (12), 935-940 (2017).
- Bornas, X., Balle, M., Dela Torre-Luque, A., Fiol-Veny, A., Llabrés, J. Ecological assessment of heart rate complexity: Differences between high- and low-anxious adolescents. International Journal of Psychophysiology. 98 (1), 112-118 (2015).
- Buchheit, M., Platat, C., Oujaa, M., Simon, C. Habitual Physical Activity, Physical Fitness and Heart Rate Variability in Preadolescents. International Journal of Sports Medicine. 28 (3), 204-210 (2007).
- Gutin, B., Howe, C., Johnson, M. H., Humphries, M. C., Snieder, H., Barbeau, P. Heart rate variability in adolescents: relations to physical activity, fitness, and adiposity. Medicine and Science in Sports and Exercise. 37 (11), 1856-1863 (2005).
- Nagai, N., Moritani, T. Effect of physical activity on autonomic nervous system function in lean and obese children. International Journal of Obesity. 28 (1), 27-33 (2003).
- Farah, B. Q., Barros, M. V. G., Balagopal, B., Ritti-Dias, R. M. Heart Rate Variability and Cardiovascular Risk Factors in Adolescent Boys. The Journal of Pediatrics. 165 (5), 945-950 (2014).
- Hunt, A. W., Mah, K., Reed, N., Engel, L., Keightley, M. Oculomotor-Based Vision Assessment in Mild Traumatic Brain Injury: A Systematic Review. The Journal of Head Trauma Rehabilitation. , (2015).
- Abaji, J. P., Curnier, D., Moore, R. D., Ellemberg, D. Persisting Effects of Concussion on Heart Rate Variability during Physical Exertion. Journal of Neurotrauma. 33 (9), 811-817 (2016).
- Gall, B., Parkhouse, W., Goodman, D. Heart rate variability of recently concussed athletes at rest and exercise. Medicine and Science in Sports and Exercise. 36 (8), 1269-1274 (2004).
- Voss, A., Schroeder, R., Heitmann, A., Peters, A., Perz, S. Short-Term Heart Rate Variability-Influence of Gender and Age in Healthy Subjects. PLOS One. 10 (3), (2015).
- Kim, H. -S., Yoon, K. -H., Cho, J. -H. Diurnal Heart Rate Variability Fluctuations in Normal Volunteers. Journal of Diabetes Science and Technology. 8 (2), 431-433 (2014).
- Saeki, Y., Atogami, F., Takahashi, K., Yoshizawa, T. Reflex control of autonomic function induced by posture change during the menstrual cycle. Journal of the Autonomic Nervous System. 66 (1-2), 69-74 (1997).
- Sato, N., Miyake, S., Akatsu, J., Kumashiro, M. Power spectral analysis of heart rate variability in healthy young women during the normal menstrual cycle. Psychosomatic Medicine. 57 (4), 331-335 (1995).
