JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Ergebnisse
Discussion
Offenlegungen
Acknowledgements
Materials
Referenzen
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medizin

Beyin sarsıntısı gençlik sporcular aşağıdaki otonomik fonksiyon: kalp hızı değişkenliği 24 saatlik kayıt metodoloji kullanarak bir keşif

Published: September 21, 2018
doi:
10.3791/58203
, , , , , , ,
1Concussion Centre, Bloorview Research Institute,Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital, 2Faculty of Kinesiology and Physical Education,University of Toronto, 3Rehabilitation Sciences Institute, Faculty of Medicine,University of Toronto, 4Department of Occupational Science and Occupational Therapy, Faculty of Medicine,University of Toronto

Summary

Biz bir 24 h nabız metodoloji gençlik sporcular, ekolojik geçerli bir bağlam içinde kurtarma yörünge arasında beyin sarsıntısı etkisini değerlendirmek için kayıt göstermek.

Abstract

Katılım düzenli spor gençlik geliştirme için önemli bir katkı yapar, ama beyin sarsıntısı sürdürülmesi için daha yüksek bir risk gençlik yerleştirir. Bugüne kadar dönüş etkinlik karar verme kendi kendine bildirilen beyin sarsıntısı belirtileri ve nörobilişsel sınama izleme tutturulmadığı. Ancak, multi-modal değerlendirmelerinin objektif fizyolojik önlemler gereklidir reporting geleneksel öznel belirti ile teyit ve değerli olabilir. Kalp hızı değişkenliği (HRV) otonom sinir sistemi, sempatik ve parasempatik sinir sistemi arasındaki karşılıklı etkileşimi yakalayan bir non-invaziv fizyolojik göstergesidir. Beyin sarsıntısı etkisini HRV gençlik sporcularda keşfetmek edebiyat bir eksiklik olduğunu ve gelişimsel farklılıkları bir Pediatrik popülasyon için Yetişkin bulgular uygulanması engel. Ayrıca, HRV metodolojisi geçerli durumunu test beyin sarsıntısı aşağıdaki değişiklikleri aydınlatmak için devlet veya kısa vadeli fiziksel zorlama dinlenme kullanarak kısa vadeli (5-15 dk) kayıtları, öncelikle eklemiştir. Bir 24 saat kayıt metodoloji kullanan içinde yenilik otonomik fonksiyon, doğrudan bir gençlik sporcu düzenli olarak gerçekleştirdiği faaliyetleri ile ilgili doğal varyasyon yakalama potansiyeline sahip olmasıdır. Bir aday, boyuna araştırma ayarı içinde otonomik fonksiyon miktarının bu roman yaklaşım geleneksel kendi kendine rapor belirti önlemler yanında kurtarma yörünge ilgili önemli bilgiler sağlayabilir. Bizim hedefleri ile ilgili 24 saat kayıt yöntemi (1) bir beyin sarsıntısı gençlik sporcularda fizyolojik etkileri değerlendirmek ve (2) kendi kendine bildirilen sonrası beyin sarsıntısı çözünürlük göz önüne alındığında ise fizyolojik değişiklik yörüngesini tanımlamak için idi belirtiler. Bu hedeflere ulaşmak için non-invaziv sensör teknolojisi uygulanmıştır. Yakalanan ham beat beat zaman aralıkları bireyin yetenek uyum ve değişen çevreleri esnek yansıtan zaman etki alanı ve frekans etki alanı tedbirleri türetmek için dönüştürülebilir. Non-invaziv kalp hızı teknolojisini kullanan, otonomik fonksiyon bir geleneksel kontrollü araştırma ayarı dışında sayısal.

Introduction

Bu dört milyon çocuk acil bölümlere beyin sarsıntısı1,2,3ile dünya çapında mevcut tahmin edilmektedir. Kanada hükümeti 10 – 18 yaşındakiler arasında acil servise ziyaret % 64’ü fiziksel aktivite nişan ve spor ve rekreasyon4katılım için ilişkili bildirdi. Ayrıca, söz konusu acil servis ziyaretlerinde % 39 kafa travması spor ile ilgili ve özellikle, beyin sarsıntısı, oluşmaktadır. Beyin sarsıntısı kafasına ya da kafasına güç üreten vücut üzerinde doğrudan bir darbe nedeniyle biyomekanik kuvvetleri tarafından indüklenen travmatik beyin hasarı türüdür. Beyin sarsıntısı kez kendiliğinden giderir3nörolojik bozukluğu içinde sonuçlanır. Beyin sarsıntısı sayede standart yapısal görüntüleme çalışmaları büyük ölçüde normal sınırlarda3görünür bir işlev yerine yapısal hasar olduğunu vurgulamak önemlidir. Beyin sarsıntısı fiziksel (Örneğin, baş ağrısı, baş dönmesi, bulanık görme ve hassasiyet gürültü ve ışık, azalan gücü ve motor yeteneklere), izdiham içinde sonuçları bilişsel (Örneğin, toplama ve geri çağırmak, zorlukla yavaşladı Zihinsel sis) düşünce ve genel, duygusal (Örneğin, üzüntü, sinirlilik ve sinirlilik) ve (çok fazla veya çok az uyku ve uykulu hissediyorummesela ) belirtiler5yorgunluk.

Beyin sarsıntısı belirtiler önemli bir faktör olduğundan şüphelenilen disfonksiyon otonom sinir sistemi (ANS)6oldu. ANS iki dalı oluşur; parasempatik ve sempatik sinir sistemi. Bu iki dalı karşılıklı kendi idiosyncrasies7ile çevre taleplerine yanıt vermek için çalışır. Parasempatik sinir sistemi daha az çevresel damarlara üzerinde büyük etkisi vardır ama enerji restorasyon, iç organlar dinlenmek izin dönemleri sırasında etkin olan (Yani, kalp hızı azaltmak, gastrointestinal hareketliliğini teşvik). Bunun tersi olarak, sempatik sinir sistemi stresler görüntülendiğinde etkinleştirilir ve bir “uçuş ya da mücadele” tepki8neden olmaktadır. ANS etkinliğini değerlendirmek için aşağıdaki beyin sarsıntısı, nabız kalp hızı değişkenliği (HRV) ölçmek için toplama noninvaziv tekniği istihdam8,9,10oldu. Sempatik ve parasempatik sinir sistemi iç ve dış stresler/uyaranlara yanıt olarak beat beat (RR) aralıkları arasında zaman farklılıklar oluşturmak için kalp Sinoatriyal düğüm (doğal elektrik pili) hareket. Zaman serisi arasında beat beat Aralık değeri daha sonra zaman ve frekans etki alanı ölçümleri hesaplamak için kullanılır. Frekans etki alanı değişkenleri kalp hızı periyodik salınımlarını yakalamak ve ANS8,11belirli dallarda bilgi sağlamak zaman etki alanı değişkenleri genel kalp hızı değişkenliği yakalamak, 12.

Temel/pre-injury değerlendirme paradigma genellikle bir gençlik beyin sarsıntısı ayakta tutan halinde değişiklikleri ölçmek için istihdam edilmiştir. Burada, kendi kendine bir rapor ek olarak diğer standart önlemler Nöropsikolojik değerlendirmeler3, bir yaralanma öncesinde gibi gençliğin beyin sarsıntısı belirtileri elde etmek için standarttır. Tanı konmuş bir sarsıntı öncesi yaralanma puanları sonrası yaralanma puanları kurtarma bilgilendirmek, dönüş etkinlik karar verme kılavuzu ile karşılaştırmaları yapmak için kullanılır. Ancak, beyin sarsıntısı kurtarma objektif göstergeleri keşfetmek için son vardiyalar halinde değeri ve öznel belirti raporlama vurgu son zamanlarda tartışma konusu. Gençlik sporcular ve spor13,14uzun süreli devamsızlık önlemek için underreport tam olarak beyin sarsıntısı belirtileri raporlama sonuçları anlamak olmayabilir. Ayrıca, beyin sarsıntısı belirtileri belirsiz ve ruh sağlığı15,16tanılar gibi diğer klinik koşulları bir dizi mevcuttur. HRV kullanımı bağlamında sarsıntı gençlik sporcular, geleneksel olarak kullanılan klinik önlemler (öznel beyin sarsıntısı belirtileri) teyit ve sonrası beyin sarsıntısı anlamayla ilgili roman fizyolojik bilgi (amaç HRV) sağlamak için hareket edebilir bir atış güzergahı.

En son uluslararası mutabakat beyanı göre beyin sarsıntısı sporda, tek bir beyin sarsıntısı kurtarma için “fizyolojik zaman penceresi” değil fizyolojik önlemler değerlendirirken metodolojik farklılıkları nedeniyle var ve tasarım3 çalışma . Birden fazla çalışmalar klinik önlemler kurtarma9,17,18outlasts fizyolojik fonksiyon bozukluğu tavsiye ettiler, ama bu kesin, özellikle gençlik atlet kalabalıkta kurulmuştur değil. Avrupa Kardiyoloji Derneği ve Pacing Elektrofizyoloji Kuzey Amerika Derneği12 görev Kuvvet ölçüm ve HRV Analizi içinde klinik yönergeleri sağlamak ve araştırma ayarları. Bugüne sınırlı beyin sarsıntısı edebiyat içinde roman bu fizyolojik araştırma büyük çoğunluğu ile kısa dönemli kayıtları9,18,19 bağlamında yetişkin ve üniversite çağındaki sporcularda keşfedilmeyi . Ancak, kurtarma uzun vadeli bir kayıt metodoloji (24 saat) içinde yanı sıra gençlik sporcular arasında objektif bir ölçü olarak HRV kullanımı keşfetmek araştırmış değil. Bu sorunlu gibi sürekli bir gelişim faktörü gençlik yaygınlaştırılması–dan Yetişkin bulgular engellemektedir. Görev gücü12 önerileri ve gençlik beyin sarsıntısı literatürde mevcut kısıtlamaları doğrultusunda, 24 h metodoloji gençlik sarsıntı içinde kayıt keşfetmek için yeterli gerekçe vardır. ANS yanıt-e doğru yanıt günlük normal faaliyetleri, yaralanma ve prognoz20 tarihinde Öngörüler yapmak için anahtardır tedavi müdahaleler, etkisini gibi gerçek koşullar olarak değerlendirilebilecek içinde uzun vadeli kayıtları olduğunu . Kısa vadeli kayıtları doğru bir şekilde otonomik modülasyon doğal ve beklenen stresler gençliğin günlük faaliyetleri (Yani, okul ve fiziksel aktiviteler)21içinde dinamik dalgalanmaları yansıtan bir şekilde temsil edemeyebilir. Ayrıca, özellikle HRV dinamik olarak için fizyolojik tedirginlikler yanıt verir ki kısa vadeli kayıt RR aralıkları, dalgalanma ölçme değil sınırlaması sahiptir. Onların değeri12türetme doğruluk yansıtmak için daha uzun vadeli kayıtları bağlı olarak SDNN (Standart sapma) RR aralığı gibi zaman alan tedbirler ile 24 saatlik kayıt metodolojisi, birçok çalışmalarda kullanılmaktadır. Beyin sarsıntısı Gençlik ve dinamik Değiştir yakalama kapsamlı amacı değerlendirmek için bu yaklaşım Keşif doğası göz önüne alındığında, bu etkinlik repertuar için benzersiz günlük dalgalanmalar yansıyan bir kayıt yöntemi kullanmak uygun Pediatrik popülasyon.

Bu iletişim kuralının amacı bir sigara tarafından denetlenen, 24 h Protokolü gençlik sporcularda kayıt keşfetmek için normal günlük aktivitelere katılan 13 – 18 yaş arası, çocuklar. Bu 24 saat iletişim kuralı değişkenlik HRV sinyal içinde neden oluyor, eğilimleri rağmen bu değişkenliği, algılama yeteneğini olabilir potansiyel olarak belirgin bir sinyal ve daha ekolojik geçerli20,22 -ebilmek var olmak bir gösterge ne zaman Bu nüfus concussive yaralanma fizyolojik yanıt ölçecek.

Protocol

Bu protokolde gerçekleştirilen tüm adımları Araştırma Etik Kurulu’nun Holland Bloorview çocuklar rehabilitasyon Hastanesi’nde kabul edildi. Tüm katılımcılar bu araştırma protokolü/veri toplama katılımlarını kullanmadan önce izin verilen. 1. ön yaralanma demografik ve katılımcı belirti profil elde etmek Bütün malzeme hazır ve veri toplama (göğüs kayışı, sensör ve Malzemeleri tablogörmek izlemek;) yanı sıra ilgili demografik koleksiyonu, beyin sarsıntısı belirti ölçek ve fiziksel aktivite formlar için düzgün olduğundan emin olun. Önce katılımcının varış, hafif bir t-shirt içerir rahat kıyafetler giymek için katılımcı hatırlatıyorsun. Katılımcı doldurun ki yaş, cinsiyet, içeren demografik toplama formu, ebeveyn ve katılımcı onayı alındıktan sonra istek öğrenme güçlüğü, diğer tıbbi tanı ve beyin sarsıntısı (numarası ve yeniliği önceki tarihi tanısı hasar ve yaralanmalar). Godin boş zaman egzersiz soru formu (GLTE)23tamamlamak için katılımcı talimat. Katılımcı sonrası beyin sarsıntısı belirti stok (PCSI)24tamamlamak için talimat.Not: İlgili gelişimsel yaş aralıkları (Örneğin, 5 için 12 yaşındakiler; 13 için 18 yaşındakiler) karşılık gelen çeşitli PCSI sürümleri bulunmaktadır. Ölçmek ve katılımcıların yükseklik ve ağırlık kaydedebilirsiniz. Puan ve kayıt GLTE ve PCSI. PCSI Puanlama zaman kayıt hem toplam puan hem de dört etki alanı puanları (Yani, fiziksel, bilişsel, duygusal, yorgunluk). Tüm demografik, fiziksel aktivite ve belirti ölçek bilgilerini bir veritabanı girin. 2. katılımcı öncesi yaralanma fizyolojik profili elde Not: Hafta içi hafta sonu veya veri toplama için gün içerisinde belirli zaman karşı operasyona her zaman meşgul okul ve gençlik atlet spor takvimi göz önüne alındığında mümkün olmadığını unutmamak gerekir. İletişim kuralları tutarlılığı sağlamak veya otonom sinir sistemi fonksiyonu doğal değişimler adrese veri analizlerde günün saati için hesap için her türlü çabayı almalıdır. Ayrıca, katılımcı bir beyin sarsıntısı ayakta tutan, ancak temel değerlerine bir yıldan fazla tarihinden itibaren onların beyin sarsıntısı toplanan temel değeri öncesi-sonrası karşılaştırmalar25amaçlar için doğru kabul edilmemelidir. Uygun göğüs kayışı boyutu (XS/S veya M/XXL), katılımcının gövde çevresi göre seçin. Doğru göğüs kayışı yerleşim sağlamak için katılımcının gövde etrafında kayış yerleştirin (Not: katılımcı olan bir tişört giyinik iken) ve sıkı bir yansıtacak şekilde kayış ayarlamak, henüz rahat uygun. Kayış güvenli bir şekilde göğüs kemiği xiphoid süreci hakkında monte emin olun. Şu anda doğrudan doğruya üstüne onların deri kayış yerleştirmek için katılımcı talimat değil. Kalp hızı sensörü yaka düğmeleri güvence tarafından göğüs kayışı bağlanmak, sensör sağlanması sağ tarafında yukarı. Hipoalerjenik elektrot jel kullanarak, küçük/mütevazı miktarda jel göğüs kayışı iletken plastik yüzey için geçerlidir. Böylece katılımcı göğüs kayışı doğrudan derilerinin üzerine yerleştirebilirsiniz bir özel alan veya tuvalet erişmek için katılımcı için yönergeler sağlar. Kayış güvence kolaylığı sağlamak için katılımcı göğüs kayışı toka için gelecek şekilde yönlendirin. Sensör doğrudan xiphoid işleme göğüs kemiği ve sağ tarafında yukarı Optimum nabız kayıt emin olmak için yerleştirilmesi gerekir emin olmak için katılımcı talimat. Saati 24 saat kayıt süresi boyunca kaldırmamanız yakmalarını izle, katılımcı sağlamak. (Kayıt kaza izle durak halinde) katılımcı ile LNB’ler bir yönerge sayfası sağlar. LNB’ler yönerge sayfası açıkça nasıl izlemek kayıt ve kalp atış hızı monitörünü elektrot jel ile yeniden uygulayın, kayış ayarlamak nasıl yeniden başlatın ve sensör sağ tarafında yukarı sağlamak için anahat. Zaman ve tutarsız kayıt uzunluğu için potansiyel katılımcılar arasında kayıt uzunluğu göz önüne alındığında, sıkı veri analiz yöntemleri filtre ve hesap bu tutarsızlık için kullanın; Lütfen bakın Paniccia vd. 26 bu yaklaşımlar hakkında daha fazla ayrıntı için. Ne zaman uykuya daldı ve onlar uyandığımda kaydetmek katılımcı için bu öğretim sayfasındaki bir alanı yer almaktadır. Ayrıca, diğer fiziksel faaliyet raporu onlar kalp hızı ekipman (uzun yürüyüşemesela ) giyen süre meşgul katılımcılara tavsiye ederiz. Katılımcı temas sporu bu katılım hatırlatmak, yüzme ve yüzme nabız teknoloji giyen süre verilmez. Ancak, katılımcı bu öğeleri ile duş için izin verilir. Katılımcı günlük olarak yaptıkları gibi tipik faaliyetleri hakkında gitmek için teşvik ediyoruz. 3. sonrası beyin sarsıntısı takip değerlendirmesi gerçekleştirme Bir izleme değerlendirme katılımcı veya yasal velisi/bakıcı bir sarsıntı yaralanma gösterir aynı gün (ya da en kısa zamanda olarak) zamanlayın. Onlar zaten yapmadıysanız bir doktor bir beyin sarsıntısı tanı almak için katılımcı talimat. Bütün malzeme hazır ve veri toplama için düzgün olduğundan emin olun; Bu araç (göğüs kayışı, sensör ve izle) ve ilgili demografik koleksiyonu, belirti ölçek ve fiziksel aktivite formları kaydı kalp hızı içerir. Önce katılımcının varış, hafif bir t-shirt içerir rahat kıyafetler giymek için katılımcı hatırlatıyorsun. Akut beyin sarsıntısı değerlendirme formu5 yaralanma ve sonrası yaralanma sekeli (Örneğin, bilinç, retrograd amnezi kaybı) mekanizmasının bilgi toplamak için tamamlayın. GLTE değişiklik yakalamak için yönetmek fiziksel aktivite repertuar. PCSI sayı ve belirtilerin şiddetini belirlemek için yönetmek. HRV veri toplayıp 2.1 2.7 arasındaki adımları yineleyin. Katılımcı semptomatik olmakla birlikte, haftalık takip değerlendirmeler zamanlamak ve PCSI yeniden yönetmek ve HRV veri (3,3 ve adımlar 2,1-2.7) toplamak. Ne zaman katılımcının belirtiler (temel seviyesine döndürülen) kaybolana henüz üzerinde, zamanlama 1, 3 ve 6 aylık takip değerlendirmeler. Bu zaman noktalarda, GLTE, PCSI ve HRV veri toplama (3.4 ve 3.5 ve adımlar 2,1-2.7) yeniden yönetmek. 4. takip değerlendirmesi zaman puan arasında eşleşen denetim katılımcı verilerini toplamak Temel/pre-injury dataset kullanmak, potansiyel katılımcılar, yaş ve cinsiyet concussed katılımcılara eşleşen bir listesini oluşturun. Doğum tarihi potansiyel denetim katılımcının concussed katılımcı 6 ay içinde olduğundan emin olun. Denetim katılımcılar başvurun ve en fazla 3-4 gün concussed katılımcı izleme tarihi ile takip değerlendirmeler zamanlayabilirsiniz. Protokolü eşleşen denetlemek için test yukarıda Çoğalt (Yani, izleme değerlendirme aynı sayıda). İlk izleme değerlendirme üzerinde 1.1-1,7 ve adımlar 2,1-2.7 yineleyin. Sonraki takip değerlendirmeler üzerinde tamamlayana 3.1 3,7 (adım 3.3 hariç). 5. yükleme ve HRV veri işleme İzle sağlanan USB aktarım kablosu ile bir bilgisayara bağlanmak ve kalp hızı veri sensörü ile sağlanan yazılım programı yüklemek. Ardından, bu özel (.hrm) dosya aktarmak ve verileri veri analiz yazılımı yükleyin ( Tablo malzemelerigörmek). Ektopik döver ve doğru eserler filtre uygulamak için “çok düşük” filtre seçin; ham veri bütünlüğünü korumak için en düşük fiyat düzeltme düzeyi bu. Veri dosyalarının görsel denetim küçük veri kümeleri ve katılımcı içinde analizleri için önerilir. Avrupa Kardiyoloji Derneği ve Kuzey Amerika, toplum Pacing ve Elektrofizyoloji12görev gücü gelen öneriler doğrultusunda, frekans etki alanı değişken bant genişlikleri aşağıdaki gibi seçili olun: HF (0,15-0,4 Hz); Eğer (0.04-0,15 Hz). Seçin bir 300 s pencere çerçeve, % 50 örtüşme. 4 Hz bir ilişkilendirme oranını seçin. Hızlı Fourier dönüşümü güç spektral analiz için seçin. HRV verileri sağlam istatistiksel yazılım potansiyel veri analizi hrm dosyası olarak kaydedin.

Representative Results

RS800CX teknoloji Set-up Burada sunulan yordamı kullanarak, önemli yerleşim ve göğüs kayışı güvenliğinin düşen veya aşırı 24 saat kayıt sürecinde ve sonuç olarak, doğru bir koleksiyonunda taşıma askısı önlemek için çok önemli olduğunu vurgulamak için kayıt. Şekil 1 göğüs kayışı ve sensör güvenli ve gençliğin göğüs kemiği (xiphoid süreci) üzerinde ortalanmış olduğunu belirterek kalp hızı teknolojinin en iyi yerleşim gösteriyor. Şekil 1: göğüs kayışı, sensör ve izlemek en iyi yerleşim gösteren diyagram kalp hızı teknolojinin. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız. Kalp hızı değişkenliği çıktı verilerini Şekil 2 bir 24 h nabız concussed bir katılımcının kayıt Kubios çıktısını gösterir. Ham RR serisi görüntü veri yorumlanması için önemli değişim noktaları (Örneğin, fiziksel aktivite) artışı anahtar zaman vurgulayarak süre boyunca görselleştirmek veya (dinlenme, uykumesela ) azaltmak araştırmacı sağlar. Zaman ve frekans etki alanı değişkenleri temsil eden genel değişkenlik fizyolojik sinyal ve ANS, dalları sırasıyla. Tablo 1 için zaman ve frekans etki alanı HRV değişkenleri ve fizyolojik öneme ölçü birimleri genel bakış sağlar. Şekil 2: ham RR serisi, zaman etki alanı değişkenleri ve frekans etki alanı değişkenleri gösteren örnek 24 saat veri çıktı. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız. Değişken (adet) Tanımı Fizyolojik önemi Saat alan SDNN (ms) Sinyal arasındaki aralıkları standart sapması ANS işlevinin genel Dizin RMSSD (ms) Kök ortalama kare ardışık farklılıklar; sinyal arasındaki aralıkları kare alma üzerinden hesaplanan ANS işlevinin genel Dizin pNN50 (%) Daha–dan 50 ms tarafından farklı kalp atışı aralıkları oranı Parasempatik aktivite göstergesi NN50 Bir Kont değişken; Parasempatik aktivite göstergesi daha–dan 50 ms tarafından farklı bitişik NN aralıklarının çiftlerinin sayısı STD HR (s) Ani kalp hızı değerleri standart sapması ANS işlevinin genel Dizin Geometrik Yöntemler RR üçgen Dizin Tüm NN aralıkları histogramını Yükseklik tarafından bölünmüş tüm NN aralıkları toplam sayısı ANS işlevinin genel Dizin ayrı bir ölçekte (Yani yoğunluğu dağıtım maksimum tarafından bölünmüş tüm NN aralıkları sayısı) ölçülen TINN (ms) Satır taban çizgisi genişliği dağılımın NN aralığı dağıtım yaklaşıldığıdır bir üçgen, bir üs olarak ölçülen ANS işlevinin genel Dizin Frekans HF (ms2) Güç (büyüklük) yüksek frekans aralığında 0,15-0,4 Hz Dizin üzerinde ritmik solunum döngüleri dayalı kalp parasempatik aktivite HFnu (%) Toplam gücü oranında olarak HF güç normalleştirilmiş birimlerinde; [HF/(HF+LF)] x 100 Parasempatik aktivite oranı Eğer (ms2)* Düşük frekans aralığında 0,04-0,15 güç (büyüklük) Hz Sempatik ve parasempatik aktivite ölçüsü LFnu (%)* Eğer güç olarak toplam gücü oranında normalleştirilmiş birimlerinde; [LF/(HF+LF)] x 100 Sempatik ve parasempatik aktivite ölçüsü LF/HF (ms2)* Düşük frekans gücü yüksek frekans güç oranı Sempatik ve parasempatik aktivite ölçüsü Toplam güç (ms2) Tüm RR aralıkları varyansını Toplam büyüklüğü değişkenlik ANS içinde; yetenek ANS sisteminin esnek ve uyarlanabilir Tablo 1: Zaman etki alanı ve frekans etki alanı HRV değişkenleri açıklaması. Not: “*” klinik yararlılığı ve geçerlilik bu ölçü olduğu gibi tartışmalı Eğer ile ilgili değişkenlerin eğitici yorumu gösterir. Eğer sempatik otonomik modülasyon27sempatik sinir harekete geçirmek28zavallı bir ilişkin ek olarak, temsilcisi olmadığını öne. Böylece, bu ölçü fizyolojik temeli deşifre meydan okuyor. Öznel ve nesnel bulgular görüntülenmesi Yenilik 24 saat kayıt yöntemleri göz önüne alındığında, görselleştirme bulgular kurtarma yörünge arasında “klinik kurtarma” potansiyel “fizyolojik kurtarma” ile eşleme ile ilgili bulgular yorumlanması anahtarıdır. Tutarlılık güvenilirlik sağlamak için görsel eğilimleri Yorumlar araştırmacı ile ilgili korunur unutmamak gerekir. Bu belirli iletişim kuralında, birincil yazar iyi Nörofizyoloji, Usta, tüm toplama Trendler yorumlanır. Bu eğilimleri yorumlanması sonra uzman Pediatrik beyin sarsıntısı, teorik fizyolojisi ve egzersiz fizyolojisi disiplinler arası bir çerçevede gözden geçirildi. Böylece, görsel öğeler için bilgili bir yaklaşım ile ilgili kurtarma merminin ön çıkarımlar yapmak için anahtardır. Şekil 3 gün sonrası yaralanma, pNN50 ve PCSI Toplam skor arasındaki ilişkiyi gösteriyor seks tarafından tabakalı. Boyuna araştırma ayarı içinde tekrar toplama zengin HRV veri tedbirleri veri sağlayabilir. Şekil 3 gençlik erkek gençlik kadın için karşılaştırırken, kurtarma yörünge örneğidir. Burada, kurtarma yörünge (A) ve erkek (B), mademki ilk bir azalma bulundu 30 güne kadar artar güne kadar izlediği içinde benzer gibi görünmektedir 75/90 erkek ve kadın için sırasıyla ve sonra bir plato tarafından takip. Şekil 3: gün boyunca kurtarma yörünge görselleştirme sonrası yaralanma, seks tarafından tabakalı. Unutmayın ki o “Toplam” gösterge kutusundaki Toplam PCSI skor yansıtır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Discussion

Klinik araştırma değerlendirme sporcunun sadece bir beyin sarsıntısı belirtileri17nitelemeleri oluşan değil olduğunu belirtti. Böylece, nesnel fizyolojik önlemler HRV gibi değerli öznel belirti raporlama bir rol oynayan pek çok faktör disentangle için ve farklı bir klinik kurtarma takdim edebilir miyim bir fizyolojik kurtarma yörünge aydınlatmak için olabilir bir atış güzergahı. Bu iletişim kuralı 24 saat kayıt metodoloji ayarlayarak, önemli ise muhasebe gençlik beyin sarsıntısı araştırma rolünü keşfetmek bir ilk adım öncesi yaralanma HRV ve gençlik sporcular (Bu beyin sarsıntısı ve denetimleri ile) takip sonuçları birden çok görevi görür zaman puan.

Beyin sarsıntısı değerlendirilmesi, geleneksel olarak değerlendirme ve kendi kendine bildirilen belirtiler çözünürlüğe tutturulmadığı. Ancak, araştırma ve klinik toplumun yeteneği kurtarma değerlendirmek için daha objektif yaklaşımlar kullanmak için sınırlar bu geleneksel modeline engeller vardır. Bir gençlik bir değerlendirme sırasında beyin sarsıntısı aşağıdaki belirtilerle karşılaşan ve izleme testi tamamlayamıyor, örneğin, değerlendirme genellikle nasıl performanslarını etkilendi ölçmek için yetersizlik ile karşılaştırıldığında sona erdi onların temel29. Ayrıca, bir gençliğin belirti puanı mutlaka günlük faaliyetlerini yürütmek için yeteneklerini ilişkilendirmek değil; bir gençlik sonrası beyin sarsıntısı belirtileri bir azalma rapor ama ne zaman belirti alevlenme (Örneğin zihinsel sis, zorluk konsantre, yorgunluk, baş ağrısı) deneyim dönen bir tam okul gün29,–30, 31 veya spor veya fiziksel aktivite dönmek çalışırken çok erken32,33. Daha objektif önlemler belirtilerden klinik kurtarma rağmen devam eden kurtarma ile ilgili hassasiyetleri yakalayabilir olabilir. Birlikte ele alındığında, bir non-invaziv ve objektif ölçü keşfi bulma ve beyin sarsıntısı takip gençlik sporcular için güvenli ve daha hassas ölçü birimi kurtarma kullanımını yükseltebilirsiniz.

Mevcut protokolü kullanarak kurtarma (Yani, uzun süreli kayıt HRV) bir roman objektif göstergesi değeri öneriyor. Ancak, otonom sinir sistemi fonksiyonu da bireyin ruhsal durum ve yeteneklerini, stres34,35bağlamında kendi kendini düzenleyen tarafından etkilenebilir. Bu çalışmada ele değil beyin sarsıntısı takip HRV değişimler gençlik anlamlı etkinlik30 ‘ u girmelerini kısıtlanır zaman ortaya çıkan ikincil ruh sağlığı sorunları kaynaklanan ve daha sonra kurtarmak için yavaş imkanı vardır beyin sarsıntısı. Gerçekten de, önceki çalışma HRV indirimleri depresyon ve anksiyete15,16Klinik olmayan ve klinik formları olan genç insanlar arasındaki ilişkiyi ortaya koymuştur. Böylece, gelecekteki çalışma öncesi yaralanma temel zihinsel sağlık durumu ve nasıl bu durum olabilir veya sarsıntı değişmez yakalama önlemleri eklemek için geçerli protokol ayrıntılı.

Kamins vd. 36 fizyolojik kurtarma beyin sarsıntısı takip fiziksel aktivite, denge, biliş ve oculomotor disfonksiyon kapsamına olduğunu vurgulayarak, sistematik bir inceleme yaptı. Bu 24 saatlik kayıt yaklaşım değişikliği otonomik fonksiyon37değerlendirme ekolojik geçerli bir yaklaşım olarak kabul ederken, fiziksel aktivitenin şiddeti ve sıklığı HRV değişimler yorumlanabilir ölçüde sınırlayabilirsiniz. Bu büyük farklarını HRV değişkenleri içinde görülen katkıda bulunabilir ve fiziksel aktivite olasılığı düzeyleri yaş arasında farklılık gösterir. Objektif olarak yakalamak ve fiziksel aktivite miktarının Bu protokolde sunulan değil; Böylece, bazı gençlik sporcular bir rekabetçi faz, eğitim faz veya hatta ölü sezon vardı mümkündür. Araştırmalar fiziksel aktivite ve HRV, mademki artan fiziksel uygunluk artan HRV38,39,40ile ilişkili arasında anlamlı bir ilişki göstermiştir. Eski 14-19 yaş arası çocuklar ergen bir örneğini içinde fiziksel aktivite düzeyi daha yüksek bildirilen olumlu zaman ve frekans etki HRV önlemler41ile ilgili oldu. Bu boşluğu adrese, gelecekteki arama türü, sıklığı ve şiddeti, fiziksel aktivite, aynı anda HRV toplarken yakalamak için actigraphy teknoloji kullanmak olabilir. Eşit derecede önemli bilişsel talep rolü düşünün etmektir / etkinlik (Yani, akademik talepleri, ders dışı faaliyetler) günlük yaşamda. Bu çalışmada bilişsel bir günlük formundaki bilgileri toplamaz veya izleme bilişsel aktivite diğer formları istihdam iken, otonom sinir sisteminin iğrenç bir yorumu izin vermek için bu klinik önlemleri dikkate almak önemlidir. Oculomotor işlevi geçerli iletişim kuralında yakalandı değil iken, sonunda, et al. Hunt 42 saccades, düzgün takip ve vergence sarsıntı ile ilişkili değişiklikler saptanmasında yararlı olabilir bulundu. Reed ve ark. tarafından yayınlanan daha geniş multi-modal değerlendirme protokolü klinisyenler ve araştırmacılar yönlendirilir 29 denge ve sarsıntı yaralanma takip bilişsel değerlendirme hakkında bilgi için.

Zengin fizyolojik veri, sunarken mevcut protokolündeki yetersizlik doğrudan diğer benzer beyin sarsıntısı çalışmalar için sonuçları karşılaştırmak için mücadeledir. HRV beyin sarsıntısı çalışmalar çoğunluğu bir dinlenme devlet pozisyon Protokolü9,19 istihdam veya efor43,44,45egzersiz değişimler HRV göre gözlemlemek. Burada sunulan 24 saat kayıt Protokolü açık uçlu gençlik onların normal günlük alışılmış çalışma yöntemi taşımak için talimat oldu. Ayrıca, öznel raporlama, gençlik onların uyku belge ve kez uyanıyorum emredildi iken, uyku kalitesi açık bir göstergesi sağlamaz. Uyku faktörler bireyin günlük faaliyetlerini nasıl taşıyan önemli ölçüde etkileyebilir ve stres yanıt46düzenleyen ANS için bir geri besleme döngüsü olarak hizmet verebilir. Böylece, bu uyku faktörleri ölçmek için bir standart değerlendirme (Yani, uyku anket ve actigraphy) Bu 24 saat kayıt daha sağlam Yorumlar için gereklidir.

Bir son geçerli protokol için adet HRV üzerine etkisini öncesi ve sonrası beyin sarsıntısı karşılaştırmalar dikkate alınarak noktadır. Bu faktör mevcut protokolde toplanan değil, çalışmalar bu otonomik gösterdiği gibi sinir sistemi fonksiyonu adet döngüsü sırasında değişiklik gösterir için adet potansiyel etkisini hesaba önemlidir değiştirme Yumurtalık hormonlarının HRV47,48yılında görülen değişiklikler için sorumlu olabilir. Ancak, bu nasıl adet döngüsü olabilir veya belirti raporlama veya bu çalışma örnek 13-18 yaşındakilerin içinde HRV değişiklikleri bir rol oynamış olabilir değil belli değildir. Adet döngüsü aşamasını ölçme yanı sıra gelişimsel sahne yakalama olası değişiklikleri beyin sarsıntısı takip elucidating ek bilgi büyük olasılıkla sağlayacaktır.

Özet olarak, bu protokol değişikliği çöküşünde bir nüfus objektif bir fizyolojik ölçü içinde değerlendirmek için klinik bir yol sağlar. İleri giderek, bu da yukarıda, algılanan günlük stres ve beyin sarsıntısı ne bir stresli beklenir ötesinde ANS etkileri Eğer deşifre etmek için kişisel atlet özellikleri ile birlikte sunulan faktörler rol keşfetmek önemli olacak hayat olay.

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

İş bu Kanadalı sağlık araştırma enstitüleri (#127048), Ontario Neurotrauma Vakfı ve Ontario beyin Enstitüsü tarafından finanse edildi. Ontario beyin kısmen Ontario hükümeti tarafından finanse edilen bir inde-askıda kar amacı gütmeyen şirket enstitüsüdür. Görüşleri, sonuçları ve sonuçlara yazarlar ve ciro Ontario beyin Enstitüsü tarafından tasarlanmıştır ya da çıkarılmamalıdır. Bu eser aslında ilk yazarın içinde doktora tezi, nörofizyolojik varyasyon çalışmalarına büyük bir vücut parçası olarak yer aldı (Paniccia, 2018, [Toronto Üniversitesi, yayınlanmamış doktora tezi]). Yazarlar rehabilitasyon Bilimleri Enstitü’de Toronto Üniversitesi doktora programı boyunca onların destek için teşekkür ederiz. Biz de CIHR “NeuroCare” ekip üyeleri ve beyin sarsıntısı Merkezi (Bloorview Araştırma Enstitüsü), üyeleri kabul etmek istiyorum özellikle Talia Dick ve Katherine Mah. Gençlik ve aileler için bu araştırma katılımlarını için sana şükrediyoruz.

Materials

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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

Referenzen

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. . Acute Concussion Evaluation Available from: https://www.cdc.gov/headsup/pdfs/providers/ace-a.pdf (2006)
  5. 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).
  6. 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).
  7. Esterov, D., Greenwald, B. Autonomic Dysfunction after Mild Traumatic Brain Injury. Brain Sciences. 7 (8), (2017).
  8. 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).
  9. Willer, B., Leddy, J. J. Management of concussion and post-concussion syndrome. Current Treatment Options in Neurology. 8 (5), 415-426 (2006).
  10. Aubert, A. E., Seps, B., Beckers, F. Heart rate variability in athletes. Sports Medicine. 33 (12), 889-919 (2003).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Godin, G., Shepard, R. Godin leisure-time Exercise questionnaire. Medicine & Science in Sports & Exercise. 29 (29), S36-S38 (1997).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. Billman, G. E. The LF/HF ratio does not accurately measure cardiac sympatho-vagal balance. Frontiers in Physiology. 4, (2013).
  28. Reed, N., et al. A Multi-Modal Approach to Assessing Recovery in Youth Athletes Following Concussion. Journal of Visualized Experiments. (91), (2014).
  29. 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).
  30. Reed, N. Sport-Related Concussion and Occupational Therapy: Expanding the Scope of Practice. Physical & Occupational Therapy in Pediatrics. 31 (3), 222-224 (2011).
  31. 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).
  32. 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).
  33. Friedman, B. H. An autonomic flexibility-neurovisceral integration model of anxiety and cardiac vagal tone. Biological Psychology. 74 (2), 185-199 (2007).
  34. Friedman, B. H., Thayer, J. F. Anxiety and autonomic flexibility: a cardiovascular approach. Biological Psychology. 49 (3), 303-323 (1998).
  35. 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).
  36. 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).
  37. 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).
  38. 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).
  39. 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).
  40. 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).
  41. 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).
  42. 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).
  43. 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).
  44. 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).
  45. 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).
  46. 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).
  47. 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).

Tags

Autonomic FunctionHeart Rate Variability24-hour RecordingConcussionYouth AthletesLongitudinal StudyChest StrapHeart Rate SensorPost-concussion Symptom InventoryGodin Leisure-Time Exercise QuestionnaireAcute Concussion Evaluation

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Diesen Artikel zitieren
Paniccia, M., Taha, T., Keightley, M., Thomas, S., Verweel, L., Murphy, J., Wilson, K., Reed, N. Autonomic Function Following Concussion in Youth Athletes: An Exploration of Heart Rate Variability Using 24-hour Recording Methodology. J. Vis. Exp. (139), e58203, doi:10.3791/58203 (2018).
Zitat herunterladen
Nachdrucke und Berechtigungen

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image