קביעת הסטטוס הפונקציונלי של בדרכי Corticospinal בתוך שבוע של שבץ
Summary
פרוטוקול זה מיועד להערכת תפקוד corticospinal מערכת בתוך שבוע של שבץ. זה יכול לשמש כדי לבחור חולים stratify במבחנים של התערבויות שנועדו לשפר התאוששות האיבר העליון ותוצאות בפועל קליני לחיזוי תוצאות פונקציונליות האיבר העליון 3 חודשים לאחר שבץ.
Abstract
השונות הבינאישית גבוהה בהתאוששות של האיבר העליון (UL) פונקציה לאחר קו משמעו קשה לנבא את הפוטנציאל של האדם להחלמה בהתבסס על הערכות קליניות לבד. השלמות התפקודית של corticospinal מערכת היא ביואריקר חשוב התחזיות עבור התאוששות של פונקציה UL, במיוחד עבור אלה עם ליקוי הראשונית UL קשה. מאמר זה מציג פרוטוקול להערכת הפונקציה corticospinal מערכת בתוך שבוע 1 של שבץ. פרוטוקול זה יכול לשמש כדי לבחור חולים stratify במבחנים של התערבויות שנועדו לשפר את ההתאוששות UL מנוע ותוצאות לאחר שבץ. הפרוטוקול גם מהווה חלק מאלגוריתם PREP2, אשר חוזה את הפונקציה UL עבור חולים בודדים 3 חודשים poststroke. האלגוריתם משלב ברציפות הערכה UL כוח, גיל, גירוי מגנטי transcranial, ואת חומרת הקו, בתוך כמה ימים של שבץ. היתרונות בשימוש ב-PREP2 בפרקטיקה הקלינית מתוארים במקום אחר. מאמר זה מתמקד בשימוש בהערכת חוזק UL ובגירוי מגנטי transcranial כדי להעריך את תפקוד corticospinal מערכת.
Introduction
פונקציית הגפיים העליונה מוגבלת בדרך כלל לאחר שבץ, ושחזור של פונקציה UL חשוב להחזרת עצמאות בפעילויות היומיום1. משפטי שיקום שבץ מכוונים לעתים קרובות לשיפור ההתאוששות UL ותוצאות לאחר שבץ. הרוב של מחקר שבץ שיקום מתנהל עם חולים בשלב כרונית (> 6 חודשים poststroke), אבל רוב השיקום מתרחשת מוקדם אחרי שבץ2,3. מחקר נוסף צריך להתבצע עם חולים זמן קצר לאחר שבץ לבנות בסיס ראיות לאימון שיקומי.
אחד האתגרים הגדולים ביותר בעת ביצוע מחקר זמן קצר לאחר השבץ מזהה את ההשפעות של ההתערבות נגד הרקע של ההתאוששות המתרחשים בשבועות הראשונים וחודשים לאחר השבץ. השונות הביננסבית גבוהה במצגת קלינית והתאוששות יוצרת רעש שיכול לטשטש את ההשפעות היעילות של התערבויות. קבוצות התערבות ובקרה מאוזנות בדרך כלל על מדדים קליניים של ליקוי נוירולוגי ראשוני. עם זאת, מדדים אלה הם לעתים קרובות מעצבי עניים של הפוטנציאל של המטופל להתאוששות הבאים, במיוחד אלה עם ליקוי ראשוני חמור4,5. משמעות הדבר היא כי ניתן להתאים את הקבוצות לאמצעים קליניים בסיסיים ולא מתאימים לפוטנציאל ההחלמה שלהם, מה שמקשה על האפשרות לברר את השפעות ההתערבות. ביואריטים יכולים להתמודד עם האתגר הזה על ידי זיהוי הפוטנציאל של החולה האדם התאוששות מוטורית, כך קבוצות ניתן להתאים באופן מדויק ושרובדת6,7,8. ביוארקרס יכול לשמש גם כדי לבחור חולים אשר צפויים ביותר להגיב התערבות של מנגנונים ידועים או המשוערות של פעולה6.
שלמות תפקודית של corticospinal בדרכי (CST) הוא ביואריקר מפתח הצופה שחזור של פונקציה UL לאחר קו5,8,9,10,11,12. CST מעביר פלט המנוע יורד מקליפת המנוע העיקרי לחוט השדרה והוא חיוני לתיאום ושליטה מוטורית בסדר. חולים עם CST פונקציונלי לאחר שבץ נוטים יותר להחזיר כוח, קואורדינציה, ומיומנות מאשר חולים ללא. הערכה קלינית יכולה להיות מספיקה כדי לוודא כי CST הוא פונקציונלי חולים לקויי המעטה13,14,15. עם זאת, חולים עם ליקוי הראשונית חמורה יותר עשוי או לא יכול להיות CST פונקציונלי, ואת הערכה נוירולוגית באמצעות גירוי מגנטי transcranial (TMS) יש צורך9,10,11,16,17.
TMS היא טכניקה לא פולשנית וכאבים שניתן להשתמש בו כדי לבדוק את הפונקציה CST18. סליל TMS מספק גירוי מגנטי מעל קליפת המנוע העיקרי המייצר מטח יורד ב CST, מעורר את הפוטנציאל המונע מנוע (MEP) בשרירים של האיבר הזרוע הצלעות19. הנוכחות של MEP בזרוע או ביד (MEP +) מציין CST פונקציונלי והוא משויך פוטנציאל גדול יותר עבור שחזור של פונקציה UL. חולים אשר הם mep-הם בסבירות גבוהה יותר להחלמה UL, ללא חזרה של פונקציה מתואמת יד מיומנות4,6,9,12,16.
בדיקת כל המטופלים עם TMS הוא מעשי ולא מיותרים, כמו אלה עם ליקוי הראשונית מתון סביר להניח שיהיה CST פונקציונלי17. לכן, גישה הירארכית נחוצה כך TMS משמש רק עבור חולים עם ליקוי ראשונית חמור יותר. אלגוריתם PREP2 פותחה באמצעות שילוב של אמצעים קליניים TMS להעריך את הפונקציה CST ולחזות תוצאה UL סביר ב 3 חודשים poststroke (איור 1)17. PREP2 מתחיל ביום 3 poststroke על ידי בדיקת החוזק של חטיפת הכתף ואת הסיומת האצבע בזרוע paretic (ציון בטוח), באמצעות ציונים מועצת המחקר הרפואי. אם הסכום של ציונים אלה הוא 5 או יותר מתוך 10, זה “בטוח” כדי להניח שהמטופל הוא MEP +. חולים אלה צפויים להיות תוצאה טובה או מעולה UL ידי 3 חודשים poststroke, תלוי בגילם17. חולים אלה אינם זקוקים TMS כדי לקבוע מצב MEP, מזעור עלות בדיקות מיותרות עבור המטופל.
חולים עם ציון בטוח של פחות מ 5 ביום 3 poststroke דורשים TMS כדי לקבוע את שלמות תפקודית של CST שלהם. אם ניתן לקבל mep באמצעות השריר פושט השמש שחישורי (ecr) או הראשון interosseus (FDI) השרירים, החולה הוא mep + והוא צפוי לשחזר שליטה מוטורית בסדר של היד על ידי 3 חודשים poststroke. כמחצית מהחולים עם ציון בטוח פחות מ 5 ביום 3 poststroke הם MEP +. חשוב מכך, חולים יכולים לקבל ציון בטוח נמוך כמו אפס להיות MEP +. זה ממחיש את הצורך TMS בקבוצה זו של חולים, כמו הערכה קלינית לבד לא יכול להבחין בין חולים עם ובלי CST תפקודית. מטופלים אשר MEP-יש נזק CST משמעותי. חולים אלה צפויים להיות תוצאה מוגבלת או המסכן UL פונקציונלי בהתאם לחומרת הקו הכולל שלהם, נמדד עם המכון הלאומי של סולם שבץ בריאות (NIHSS) (איור 1)17. אלה MEP-חולים אינם צפויים להחזיר שליטה באצבע מתואמת מיומן וניתן לקבץ יחד למטרות מחקר.
איור 1: אלגוריתם PREP2. בטוח = כתף חטיפה, הארכת אצבע ציון, שהוא סכום של ציונים מועצת המחקר הרפואי עבור כל התנועות האלה מתוך 5, עבור ציון בטוח הכולל מתוך 10. Mep + = פוטנציאל מעורר מוטוריים יכול להיות מקבל מתוך השריר פושט הראש שחישורי (ecr) ו/או first interosseous (FDI) השרירים של paretic UL באמצעות גירוי מגנטי transcranial. NIHSS = המכון הלאומי של סולם שבץ בריאות. האלגוריתם מנבא אחד מתוך ארבע תוצאות פונקציונליות UL האפשרי ב 3 חודשים poststroke. כל קטגוריית חיזוי משויכת למוקד שיקום שניתן להשתמש בו כדי להתאים טיפול UL2. הנקודות הצבעוניות מייצגות, באופן פרופורציונלי, דיוק אלגוריתם PREP2. הנקודות מסומנות בצבע בהתבסס על הקטגוריה תוצאה למעשה השיגה 3 חודשים poststroke (ירוק = מעולה; כחול = טוב; כתום = מוגבל; אדום = עני). האיור הועתק מסטננט אל17. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
בפרקטיקה הקלינית, PREP2 מנבאת אחת מארבע קטגוריות התוצאה שניתן להשתמש כדי להתאים את השיקום עבור חולים בודדים ולעזור לחולים ולמשפחות להבין מה הם יכולים לצפות להתאוששות UL שלהם. עד כה, PREP2 הוא הכלי היחיד מאומת UL מחוץ לחיזוי המשלב הערכה קלינית ומידע ביוארנקר בעץ החלטה17. זהו גם הכלי היחיד UL חיזוי עם מחקר על ההשפעות של יישום בפרקטיקה קלינית20,21. תחזיות PREP2 מדויקות על 75% של חולים, אופטימי מדי עבור 17% ופסימי מדי עבור 8% מהחולים ב 3 חודשים poststroke17. דיוק הוא הגבוה ביותר עבור MEP-חולים (מדויק עבור 90% של MEP-חולים), הדגשת הערך של שימוש TMS כדי לזהות את החולים האלה עם נזק חמור למסלולים מנוע יורד17. PREP2 נשאר נכון עבור כ 80% מהחולים ב 2 שנים poststroke22. זה תומך בשימוש PREP2 לחזות תוצאות מוטוריות תפקודית UL ב 3 חודשים ולטווח ארוך. מידע על אספקת PREP2 תחזיות ושימוש בהם בפרקטיקה הקלינית היא מחוץ לטווח של נייר שיטות זה, אבל משאבים מפורטים זמינים באינטרנט23.
PREP2 מספק לחוקרים כלי כדי לבחור חולים stratify ניסויים קליניים. זה מאפשר לחולים להיות מקובצים לא רק על פי מאפיינים קליניים בסיסיים, אלא גם הפוטנציאל הנוירוביולוגי שלהם עבור התאוששות UL. למרות הראיות להרכבה על השימוש TMS כמו ביוסטי התחזיות עבור התאוששות UL, חוסר היכרות עם פרוטוקולים TMS בבית החולים הגדרות עם המטופלים שבץ תת-אקוטי עשוי להיות מחסום לשימוש שלה במחקר. לכן, פרוטוקול זה נועד להדגים כיצד להשתמש בציון בטוח ו TMS כדי להעריך את הפונקציה CST בחולים בהגדרת בית החולים מוקדם אחרי שבץ.
Protocol
Representative Results
Discussion
פונקציה CST מוערך עם מצב MEP הוא ביואריקר מפתח התחזיות עבור שחזור UL ותוצאה אחרי שבץ. סך של 95% של חולים עם CST פונקציונלי ב 1 שבוע poststroke להשיג מחקר פעולה זרוע מבחן (אראט) ציון של לפחות 34 מתוך 57 על ידי 3 חודשים poststroke17. לעומת זאת, 100% מהחולים ללא CST פונקציונלי ב 1 שבוע poststroke להשיג ציון אראט של…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מודים לפרופסור וינסטון בייגין והארי ג’ורדן על תרומתם החשובה לעבודה זו. עבודה זו ממומנת על ידי המועצה לחקר הבריאות של ניו זילנד.
Materials
| alcohol/skin cleansing wipes | Reynard | alcohol prep pads | |
| electromyography electrodes | 3M | red dot electrodes | |
| Magstim TMS coil | Magstim | flat figure-8 coil | |
| razors | any | ||
| skin prep tape | 3M | red dot skin prep tape | |
| TMS stimulator | Magstim | Magstim 200 single pulse stimulator |
Referencias
- Veerbeek, J. M., Kwakkel, G., van Wegen, E. E., Ket, J. C., Heymans, M. W. Early prediction of outcome of activities of daily living after stroke: a systematic review. Stroke. 42 (5), 1482-1488 (2011).
- Lohse, K. R., Schaefer, S. Y., Raikes, A. C., Boyd, L. A., Lang, C. E. Asking New Questions with Old Data: The Centralized Open-Access Rehabilitation Database for Stroke. Frontiers in Neurology. 7, 153 (2016).
- Stinear, C., Ackerley, S., Byblow, W. Rehabilitation is initiated early after stroke, but most motor rehabilitation trials are not: a systematic review. Stroke. 44 (7), 2039-2045 (2013).
- Stinear, C. M. Prediction of recovery of motor function after stroke. Lancet Neurology. 9 (12), 1228-1232 (2010).
- Byblow, W. D., Stinear, C. M., Barber, P. A., Petoe, M. A., Ackerley, S. J. Proportional recovery after stroke depends on corticomotor integrity. Annals of Neurology. 78 (6), 848-859 (2015).
- Stinear, C. M. Prediction of motor recovery after stroke: advances in biomarkers. Lancet Neurology. 16 (10), 826-836 (2017).
- Kim, B., Winstein, C. Can Neurological Biomarkers of Brain Impairment Be Used to Predict Poststroke Motor Recovery? A Systematic Review. Neurorehabilitation and Neural Repair. 31 (1), 3-24 (2016).
- Boyd, L. A., et al. Biomarkers of stroke recovery: Consensus-based core recommendations from the Stroke Recovery and Rehabilitation Roundtable. International Journal of Stroke. 12 (5), 480-493 (2017).
- Escudero, J. V., Sancho, J., Bautista, D., Escudero, M., Lopez-Trigo, J. Prognostic value of motor evoked potential obtained by transcranial magnetic brain stimulation in motor function recovery in patients with acute ischemic stroke. Stroke. 29 (9), 1854-1859 (1998).
- Pennisi, G., et al. Absence of response to early transcranial magnetic stimulation in ischemic stroke patients: prognostic value for hand motor recovery. Stroke. 30 (12), 2666-2670 (1999).
- Rapisarda, G., Bastings, E., de Noordhout, A. M., Pennisi, G., Delwaide, P. J. Can motor recovery in stroke patients be predicted by early transcranial magnetic stimulation?. Stroke. 27 (12), 2191-2196 (1996).
- Bembenek, J. P., Kurczych, K., Karli Nski, M., Czlonkowska, A. The prognostic value of motor-evoked potentials in motor recovery and functional outcome after stroke – a systematic review of the literature. Functional Neurology. 27 (2), 79-84 (2012).
- Smania, N., et al. Active finger extension: a simple movement predicting recovery of arm function in patients with acute stroke. Stroke. 38 (3), 1088-1090 (2007).
- Nijland, R. H., van Wegen, E. E., Harmeling-van der Wel, B. C., Kwakkel, G. EPOS Investigators. Presence of finger extension and shoulder abduction within 72 hours after stroke predicts functional recovery: early prediction of functional outcome after stroke: the EPOS cohort study. Stroke. 41 (4), 745-750 (2010).
- Katrak, P., et al. Predicting upper limb recovery after stroke: the place of early shoulder and hand movement. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 79 (7), 758-761 (1998).
- Stinear, C. M., Barber, P. A., Petoe, M., Anwar, S., Byblow, W. D. The PREP algorithm predicts potential for upper limb recovery after stroke. Brain. 135 (Pt 8), 2527-2535 (2012).
- Stinear, C. M., et al. PREP2: A biomarker-based algorithm for predicting upper limb function after stroke. Annals of Clinical and Translational Neurology. 4 (11), 811-820 (2017).
- Groppa, S., et al. A practical guide to diagnostic transcranial magnetic stimulation: report of an IFCN committee. Clinical Neurophysiology. 123 (5), 858-882 (2012).
- Barker, A. T., Jalinous, R., Freeston, I. L. Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex. Lancet. 1 (8437), 1106-1107 (1985).
- Stinear, C. M., Byblow, W. D., Ackerley, S. J., Barber, P. A., Smith, M. C. Predicting Recovery Potential for Individual Stroke Patients Increases Rehabilitation Efficiency. Stroke. 48 (4), 1011-1019 (2017).
- Connell, L. A., Smith, M. C., Byblow, W. D., Stinear, C. M. Implementing biomarkers to predict motor recovery after stroke. NeuroRehabilitation. 43 (1), 41-50 (2018).
- Smith, M. C., Ackerley, S. J., Barber, P. A., Byblow, W. D., Stinear, C. M. PREP2 Algorithm Predictions Are Correct at 2 Years Poststroke for Most Patients. Neurorehabilitation and Neural Repair. 33 (8), 635-642 (2019).
- Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research. Clinical Neurophysiology. 120 (12), 2008-2039 (2009).
- Talelli, P., Greenwood, R. J., Rothwell, J. C. Arm function after stroke: neurophysiological correlates and recovery mechanisms assessed by transcranial magnetic stimulation. Clinical Neurophysiology. 117 (8), 1641-1659 (2006).
