确定中风一周内皮质脊柱的功能状态

上肢功能在中风后通常受损，而UL功能的恢复对于恢复日常生活活动的独立性很重要^。中风康复试验通常旨在改善UL恢复和中风后的结果。大多数中风康复研究是在慢性阶段（>6个月中风后）对患者进行的，但大多数康复发生在中风^2、3之后。需要在中风后立即对患者进行更多的研究，为康复实践建立证据基础。

在中风后不久进行研究时，最大的挑战之一是在中风后最初几周和几个月内恢复的背景下检测干预的效果。临床表现和恢复中的主题间变异性高会产生噪音，从而掩盖干预措施的有益效果。干预和对照组通常在初始神经损伤的临床测量上进行平衡。然而，这些措施往往对患者后续康复潜力的预测不佳，特别是那些有严重初始损伤^的4，5。这意味着，可以匹配组基线临床措施，而不是匹配其恢复潜力，这使得更难确定干预的效果。生物标志物可以通过识别单个患者的运动恢复潜力来解决这一挑战，以便组可以精确匹配和分层^6，7，8。生物标志物也可用于选择最有可能对干预的已知或假设作用机制⁶作出反应的患者。

皮质脊柱（CST）的功能完整性是预测脑卒中^{5、8、9、10、11、12}后UL功能恢复的关键生物标志物。CST 将从主运动皮层到脊髓的降序运动输出输送至脊髓，对于协调和精细运动控制至关重要。中风后功能性CST的患者比没有功能性CST的患者更有可能恢复力量、协调和灵巧。临床评估足以证实CST在轻度受损患者中，有^13、14、15等功能。然而，有更严重的初始损伤的患者可能或可能没有功能CST，并且神经生理学评估使用颅内磁刺激（TMS）需要9，10，11，16，17。

TMS是一种非侵入性和无痛的技术，可用于测试CST功能^18。TMS线圈在主运动皮层上提供磁刺激，在CST中产生下降的排球，在反向肢体¹⁹的肌肉中产生运动激发的电位（MEP）。皮面臂或手 （MEP+） 中存在 MEP 表示 CST 功能正常，并且具有更大的 UL 功能恢复潜力。MEP-患者最有可能有较差的UL恢复，没有恢复协调和灵巧的手功能^{4，6，9，12，16。}

测试所有使用TMS的患者是不切实际的和不必要的，因为那些有轻度初始损伤的人最有可能有一个功能CST^17。因此，需要一种分层方法，以便TMS仅用于较严重的初始损伤患者。PREP2算法是结合临床测量和TMS来评估CST功能，并预测中风后3个月可能的UL结果（图1）17。PREP2从第3天开始，通过测试肩部诱拐和手指伸展在腹臂的强度（SAFE分数），使用医学研究委员会等级。如果这些等级的总和为 10 中的 5 个或更多，则假定患者是 MEP+是”安全的”。这些患者预期在中风后3个月内会有良好或优异的UL结果，这取决于他们的¹⁷岁。这些患者不需要 TMS 来确定 MEP 状态，从而最大限度地减少了患者的成本和不必要的测试。

在行程后的第 3 天，安全分数低于 5 的患者需要 TMS 来确定其 CST 的功能完整性。如果MEP可以从皮质扩展器鲤鱼径向（ECR）或第一背间肌（FDI）肌肉中引出，则患者为MEP+，预计在中风后3个月内恢复手的精细运动控制。大约一半的SAFE得分低于5分的患者在第3天中风后是MEP+。重要的是，患者可以有一个安全得分低至零，是MEP+。这表明，在这个患者亚组中需要TMS，因为单靠临床评估无法区分有或没有功能性CST的患者。MEP- 患者有显著的 CST 损伤。这些患者预计将有一个有限或较差的UL功能结果，这取决于他们的整体中风严重程度，测量与国家健康研究所中风量表（图^1）17。这些MEP-患者预计不会重新获得协调和灵巧的手指控制，可以组合在一起进行研究。

图 1：PREP2 算法。SAFE = 肩部诱拐，手指延伸分数，这是医学研究委员会每个运动5个分数的总和，总SAFE分数10。MEP+ – 使用颅内磁刺激，可以从 Paretic 扩展器卡皮径向 （ECR） 和/或 Paretic UL 的第一背间肌 （FDI） 肌肉中产生电机唤起电位。NIHSS – 国家卫生研究院中风量表。该算法预测了四种可能的 UL 功能结果之一，在冲程后 3 个月。每个预测类别都与康复焦点相关，可用于定制UL治疗^2。彩色点按比例表示 PREP2 算法的准确性。这些点根据结果类别进行颜色编码，实际达到3个月蛙泳后（绿色 =优秀;蓝色 = 好;橙色 = 有限;红色 = 差）。图转载自Stinear等人¹⁷。请点击此处查看此图的较大版本。

在临床实践中，PREP2预测了四个结果类别之一，可用于为单个患者定制康复，并帮助患者和家庭了解他们对UL恢复的期望。迄今为止，PREP2是唯一一个经过外部验证的UL预测工具，将临床评估和生物标志物信息结合在决策树¹⁷中。它也是唯一的UL预测工具，研究实施在临床实践^20，21的效果。PREP2预测对大约75%的患者是准确的，对17%的患者过于乐观，对8%的患者在中风^后3个月过于悲观。对于MEP-患者，准确率最高（90%的MEP-患者准确），突出使用TMS识别这些严重损伤下降运动通路¹⁷的患者的价值。在中风^后22年的2年，大约80%的患者PREP2仍然是正确的。这支持使用PREP2预测UL功能电机在3个月和长期的结果。有关提供PREP2预测并在临床实践中使用它们的信息不在本方法论文的范围之内，但详细的资源可在线查阅^23。

PREP2为研究人员提供了一个工具，用于选择和分层患者进行临床试验。这使得患者不仅根据基线临床特征，而且其神经生物学潜力对UL恢复进行分组。尽管越来越多的证据表明使用TMS作为UL恢复的预后生物标志物，但在亚急性中风患者的医院环境中，对TMS协议缺乏熟悉可能是在研究中使用TMS的一个障碍。因此，本协议旨在演示如何使用SAFE评分和TMS来评估中风后早期住院患者的CST功能。