Determinazione dello stato funzionale del tratto Corticospinale entro una settimana dall'ictus

Summary

Questo protocollo è per la valutazione della funzione del tratto corticospinale entro 1 settimana dall’ictus. Può essere utilizzato per selezionare e stratificare i pazienti in sperimentazioni di interventi progettati per migliorare il recupero e gli esiti motori degli arti superiori e nella pratica clinica per prevedere gli esiti funzionali dell’arto superiore 3 mesi dopo l’ictus.

Abstract

L’elevata variabilità interindividuale nel recupero della funzione dell’arto superiore (UL) dopo l’ictus significa che è difficile prevedere il potenziale di recupero di un individuo basato solo su valutazioni cliniche. L’integrità funzionale del tratto corticospinale è un importante biomarcatore prognostico per il recupero della funzione UL, in particolare per quelli con grave compromissione iniziale UL. Questo articolo presenta un protocollo per la valutazione della funzione del tratto corticospinale entro 1 settimana dall’ictus. Questo protocollo può essere utilizzato per selezionare e stratificare i pazienti in sperimentazioni di interventi progettati per migliorare il recupero del motore UL e gli esiti dopo l’ictus. Il protocollo fa anche parte dell’algoritmo PREP2, che prevede la funzione UL per i singoli pazienti 3 mesi dopo l’ictus. L’algoritmo combina in sequenza una valutazione della forza UL, l’età, la stimolazione magnetica transcranica e la gravità dell’ictus, entro pochi giorni dall’ictus. I vantaggi dell’utilizzo di PREP2 nella pratica clinica sono descritti altrove. Questo articolo si concentra sull’uso di una valutazione della forza UL e della stimolazione magnetica transcranica per valutare la funzione del tratto corticospinale.

Introduction

La funzione dell’arto superiore è comunemente compromessa dopo l’ictus e il recupero della funzione UL è importante per riconquistare l’indipendenza nelle attività quotidiane¹. Le prove di riabilitazione dell’ictus sono spesso volte a migliorare il recupero e gli esiti UL dopo l’ictus. La maggior parte della ricerca sulla riabilitazione dell’ictus è condotta con i pazienti in fase cronica (>6 mesi dopo l’ictus), ma la maggior parte della riabilitazione avviene presto dopo l’ictus^2,3. Ulteriori ricerche devono essere condotte con i pazienti subito dopo un ictus per costruire una base di prova per la pratica di riabilitazione.

Una delle maggiori sfide quando si conduce la ricerca subito dopo l’ictus è rilevare gli effetti dell’intervento sullo sfondo del recupero che si verificano durante le settimane e i mesi iniziali dopo l’ictus. L’elevata variabilità intertesina nella presentazione clinica e nel recupero crea rumore che può oscurare gli effetti benefici degli interventi. I gruppi di intervento e di controllo sono in genere bilanciati su misure cliniche di compromissione neurologica iniziale. Tuttavia, queste misure sono spesso scarse predittori del potenziale del paziente per il successivo recupero, in particolare quelli con grave compromissione iniziale^4,5. Ciò significa che i gruppi possono essere abbinati per le misure cliniche di base e non corrispondenti al loro potenziale di recupero, il che rende più difficile accertare gli effetti dell’intervento. I biomarcatori possono affrontare questa sfida identificando il potenziale di recupero motorio di un singolo paziente, in modo che i gruppi possano essere abbinati e stratificati accuratamente^6,7,8. I biomarcatori possono essere utilizzati anche per selezionare i pazienti che hanno maggiori probabilità di rispondere ai meccanismi noti o ipotizzati dell’intervento di azione⁶.

L’integrità funzionale del tratto corticospinale (CST) è un biomarcatore chiave che prevede il recupero della funzione UL dopo il tratto^{5,8,9,10,11,12}. Il CST trasmette l’uscita motoria discendente dalla corteccia motoria primaria al midollo spinale ed è essenziale per la coordinazione e il controllo motorio fine. I pazienti con un CST funzionale dopo l’ictus hanno maggiori probabilità di recuperare forza, coordinazione e destrezza rispetto ai pazienti senza. Una valutazione clinica può essere sufficiente a confermare che il CST è funzionale in pazienti con lieve compromissione^13,14,15. Tuttavia, i pazienti con menomazione iniziale più grave possono o non possono avere un CST funzionale, e una valutazione neurofisiologica utilizzando stimolazione magnetica transcranica (TMS) è necessaria^{9,10,11,16,17}.

TMS è una tecnica non invasiva e indolore che può essere utilizzata per testare la funzione CST¹⁸. La bobina TMS fornisce uno stimolo magnetico sulla corteccia motoria primaria che genera una raffica discendente nel CST, suscitando un potenziale motor-evokeed (MEP) nei muscoli dell’arto contralaterale¹⁹. La presenza di un deputato nel braccio o nella mano a foneture (MEP) indica un CST funzionale ed è associata a un maggiore potenziale di recupero della funzione UL. I pazienti che sono MEP- hanno più probabilità di avere un peggior recupero dell’UL, senza ritorno della funzione della mano coordinata e abile^4,6,9,12,16.

Testare tutti i pazienti con TMS è poco pratico e inutile, in quanto quelli con lieve compromissione iniziale molto probabilmente hanno un CST^{funzionale 17}. Pertanto, è necessario un approccio gerarchico in modo che il TMS venga utilizzato solo per i pazienti con disabilità iniziale più grave. L’algoritmo PREP2 è stato sviluppato utilizzando una combinazione di misure cliniche e TMS per valutare la funzione CST e prevedere il probabile risultato dell’UL a 3 mesi dopo l’ictus (Figura 1)¹⁷. PREP2 inizia al terzo giorno testando la forza del rapimento della spalla e l’estensione delle dita nel braccio paretico (punteggio SAFE), utilizzando i gradi del Medical Research Council. Se la somma di questi gradi è 5 o più su 10, è “sicuro” presumere che il paziente sia MEP. Questi pazienti sono tenuti ad avere un buon o eccellente esito UL da 3 mesi post-ictus, a seconda della loro età¹⁷. Questi pazienti non hanno bisogno di TMS per determinare lo stato di eurodeputato, riducendo al minimo i costi e test inutili per il paziente.

I pazienti con un punteggio SAFE inferiore a 5 il giorno 3 poststroke richiedono TMS per determinare l’integrità funzionale del loro CST. Se un eurodeputato può essere espulso dai muscoli dell’estensore delle pareti (ECR) o del primo interosseus dorsale (FDI), il paziente è MEP e si prevede che riprenda il controllo motorio fine della mano di 3 mesi dopo l’ictus. Circa la metà dei pazienti con un punteggio SAFE inferiore a 5 il giorno 3 poststroke sono MEP. È importante sottolineare che i pazienti possono avere un punteggio SAFE a partire da zero ed essere MEP. Ciò illustra la necessità di TMS in questo sottogruppo di pazienti, in quanto la valutazione clinica da sola non può distinguere tra pazienti con e senza un CST funzionale. I pazienti che sono eurodeputati- hanno danni CST significativi. Questi pazienti dovrebbero avere un esito funzionale dell’UL limitato o scarso a seconda della loro gravità complessiva dell’ictus, misurato con il National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS) (Figura 1)¹⁷. Questi pazienti eurodeputati non dovrebbero riacquistare il controllo coordinato e abile delle dita e possono essere raggruppati per scopi di ricerca.

Figura 1: Algoritmo PREP2. SAFE – Rapimento alla spalla, punteggio di estensione delle dita, che è la somma dei gradi del Medical Research Council per ciascuno di questi movimenti su 5, per un punteggio SAFE totale su 10. I potenziali evocati dal motore possono essere suscitati dai muscoli estensori carpi radialis (ECR) e/o primi muscoli parosali dorsali (FDI) del UL paretico utilizzando la stimolazione magnetica transcranica. NIHSS – Istituti nazionali di ictus di salute Scala. L’algoritmo prevede uno dei quattro possibili risultati funzionali UL a 3 mesi dopo il colpo. Ogni categoria di previsione è associata a un focus di riabilitazione che può essere utilizzato per personalizzare la terapia UL². I punti colorati rappresentano proporzionalmente la precisione dell’algoritmo PREP2. I punti sono codificati a colori in base alla categoria dei risultati effettivamente raggiunto 3 mesi dopo colpo (Verde – Eccellente; Blu – Buono; Arancione – Limitato; Rosso e Scarso). Figura riprodotta da Stinear et^al. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Nella pratica clinica, PREP2 prevede una delle quattro categorie di risultati che possono essere utilizzate per personalizzare la riabilitazione per singoli pazienti e aiutare i pazienti e le famiglie a capire cosa possono aspettarsi per il loro recupero dell’UL. Ad oggi, PREP2 è l’unico strumento di previsione UL convalidato esternamente che combina la valutazione clinica e le informazioni sui biomarcatori in un albero delle decisioni¹⁷. È anche l’unico strumento di previsione UL con ricerca sugli effetti dell’attuazione nella pratica clinica^20,21. Le previsioni di PREP2 sono accurate per circa il 75% dei pazienti, troppo ottimistiche per il 17% e troppo pessimistiche per l’8% dei pazienti a 3 mesi dopo l’ictus¹⁷. L’accuratezza è più elevata per i pazienti MEP (accurata per il 90% dei pazienti MEP), evidenziando il valore dell’utilizzo di TMS per identificare questi pazienti con gravi danni alle vie motorie decrescenti¹⁷. PREP2 rimane corretto per circa l’80% dei pazienti a 2 anni post-ictus²². Questo supporta l’uso di PREP2 per prevedere gli esiti motori funzionali UL a 3 mesi e più a lungo termine. Le informazioni sulla fornitura di previsioni PREP2 e sul loro utilizzo nella pratica clinica non rientrano nell’ambito di questo documento sui metodi, ma le risorse dettagliate sono disponibili online²³.

PREP2 fornisce ai ricercatori uno strumento per selezionare e stratificare i pazienti per gli studi clinici. Questo permette ai pazienti di essere raggruppati non solo in base alle caratteristiche cliniche di base, ma anche il loro potenziale neurobiologico per il recupero dell’UL. Nonostante le prove crescenti per l’uso di TMS come biomarcatore prognostico per il recupero dell’UL, la mancanza di familiarità con i protocolli TMS in ambienti ospedalieri con pazienti colpiti da ictus subacuta può essere una barriera al suo utilizzo nella ricerca. Pertanto, questo protocollo ha lo scopo di dimostrare come utilizzare il punteggio SAFE e TMS per valutare la funzione CST nei pazienti in un ambiente ospedaliero precocedopo l’ictus.

Protocol

Tutte le ricerche condotte con partecipanti umani devono avere l’approvazione etica umana da parte del comitato etico istituzionale appropriato e lo studio deve essere condotto in conformità con la dichiarazione di Helsinki. 1. Screening dei pazienti Vagliare tutti i pazienti per l’idoneità di PREP2 entro 72 h dall’esordio dell’ictus.NOTA: I pazienti sono adatti se hanno avuto un ictus ischemico unilaterale o emorragico negli ultimi 72 h, hanno una nuova debolezza dell’UL e han…

Representative Results

Il punteggio SAFE e TMS possono essere utilizzati per accertare lo stato funzionale del CST entro una settimana di corsa. I pazienti che hanno un punteggio SAFE di almeno 5 al giorno 3, o sono MEP, quando sono testati con TMS, hanno un CST funzionale e si prevede di recuperare almeno un po ‘di coordinazione e destrezza. I pazienti che sono eurodeputati- non hanno un CST funzionale e quindi sono suscettibili di essere limitati a miglioramenti nei movimenti del braccio prossimale e movimenti lordi della mano. Lo stato funz…

Discussion

La funzione CST valutata con lo stato di MEP è un biomarcatore prognostico chiave per il recupero e il risultato dell’UL dopo l’ictus. Un totale di 95% dei pazienti con un CST funzionale a 1 settimana dopo colpo raggiungere un punteggio di Action Research Arm Test (ARAT) di almeno 34 su 57 da 3 mesi poststroke¹⁷. Al contrario, il 100% dei pazienti senza un CST funzionale a 1 settimana dopo colpo raggiungono un punteggio ARAT inferiore a 34 da 3 mesi post-corsa¹⁷. La valuta…

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