脳卒中1週間以内のコルチコ脊柱管の機能状態の判定

上肢機能は脳卒中後に一般的に障害を受け、日常生活活動における自立を取り戻すためにはUL機能の回復が重要である^1。脳卒中のリハビリテーション試験は、多くの場合、脳卒中後のULの回復と結果を改善することを目的としています。脳卒中リハビリテーション研究の大半は慢性段階(>6ヶ月後脳卒中)の患者と行われますが、ほとんどのリハビリテーションは脳卒中^2、3の後に早期に起こります。脳卒中の直後に患者と一緒にリハビリテーションの実践のための証拠基盤を構築するために、より多くの研究を行う必要があります。

脳卒中の直後に研究を行う際の最大の課題の1つは、脳卒中後の最初の数週間と数ヶ月の間に起こる回復の背景に対する介入の影響を検出することです。臨床プレゼンテーションおよび回復における被験者間変動性が高いため、介入の有益な効果をあいまいにするノイズが発生します。介入および制御グループは、典型的には、初期神経障害の臨床的処置においてバランスが取れている。しかし、これらの措置は、多くの場合、患者のその後の回復の可能性、特に重度の初期障害^4、5を有するものの予測変数が乏しい。これは、グループがベースライン臨床指標に一致し、回復の可能性と一致しないことを意味し、介入の影響を確認することがより困難になります。バイオマーカーは、個々の患者の運動回復の可能性を特定することによってこの課題に対処することができるので、グループを正確に一致させ^、6、7、8を階層化することができる。バイオマーカーは、介入の既知または仮説の作用機序⁶に応答する可能性が最も高い患者を選択するためにも使用することができる。

コルチコ脊髄管(CST)の機能的完全性は、脳卒中^{5、8、9、10、11、12}の後にUL機能の回復を予測する重要なバイオマーカーである。CSTは、一次運動皮質から脊髄に降下モーター出力を伝達し、協調および微調整モーター制御に不可欠である。脳卒中後の機能的なCSTを有する患者は、患者よりも強さ、協調性、および器用さを取り戻す可能性が高い。臨床評価は、CSTが軽度の障害を持つ患者^13、14、15で機能していることを確認するのに十分であり^得る。しかしながら、より重篤な初期障害を有する患者は、機能的CSTを有し得るか又は有し得るが、経頭蓋磁気刺激(TMS)を用いた神経生理学的評価は^{9、10、11、16、17}が必要である。

TMSは、CST機能¹⁸をテストするために使用することができる非侵襲的で痛みのない技術である。TMSコイルは、CSTで下降ボレーを発生させる一次運動皮質上の磁気刺激を提供し、対向肢¹⁹の筋肉に運動誘発電位(MEP)を引き出す。パレティックアームまたは手(MEP+)にMEPが存在することは、機能的なCSTを示し、UL機能の回復の可能性が高いことを示しています。MEP-である患者は、より悪いUL回復を有する可能性が最も高く、協調および器用な手の機能^{4、6、9、12、16}の復帰はない。

TMSを有するすべての患者をテストすることは、軽度の初期障害を有するものが機能的なCST¹⁷を有する可能性が最も高いため、実用的で不必要である。したがって、TMSがより重度の初期障害を有する患者にのみ使用されるように、階層的アプローチが必要である。PREP2アルゴリズムは、CST関数を評価し、3ヶ月後の脳卒中でULの結果を予測するために臨床指標とTMSの組み合わせを使用して開発されました(図1)^17)。PREP2は、医学研究評議会の成績を使用して、パレティックアーム(SAFEスコア)の肩の引き上げと指の延長の強さをテストすることによって、3日目の後ストロークで始まります。これらのグレードの合計が10個中5以上の場合、患者がMEP+であると仮定することは「安全」である。これらの患者は^、17歳に応じて、脳卒中後3ヶ月までに良好または優れたUL結果を有することが期待される。これらの患者は、MEP状態を決定するためにTMSを必要とせず、患者のコストと不必要な検査を最小限に抑える。

3日目の打数のSAFEスコアが5未満の患者は、TMSがCSTの機能的完全性を決定する必要があります。MEPがパレティック伸張カルピラジアル(ECR)または最初の背部インターオセウス(FDI)筋肉から引き出すことができる場合、患者はMEP+であり、脳卒中後3ヶ月までに手の細かい運動制御を回復することが期待される。3日目のSAFEスコアが5未満の患者の約半数がMEP+である。重要なことに、患者は0と低いSAFEスコアを持ち、MEP +であることができます。これは、臨床評価だけでは機能的なCSTの有無にかかわらず患者を区別できないため、このサブグループの患者におけるTMSの必要性を示している。MEP-である患者は、重大なCST損傷を有する。これらの患者は、国立健康脳卒中尺度(NIHSS)で測定された全体的な脳卒中重症度に応じて、限られたまたは悪いUL機能的結果を有することが期待される(図^1)17)。これらのMEP-患者は、協調的かつ器用な指の制御を取り戻すとは期待されておらず、研究目的のために一緒にグループ化することができる。

図 1: PREP2 アルゴリズムSAFE = 肩のアブダクション、指延長スコアは、5のこれらの動きのそれぞれのための医学研究評議会の成績の合計であり、10の合計SAFEスコアのために。MEP+= モーター誘発電位は、経頭蓋磁気刺激を用いて、パレティック伸張拡張カルピラジアリス(ECR)および/または最初の背部間(FDI)筋肉から引き出すことができます。NIHSS = 国立衛生研究所脳卒中スケール.このアルゴリズムは、3ヶ月後の脳卒中で4つのUL機能結果のうちの1つを予測する。各予測カテゴリは、UL療法²を調整するために使用することができるリハビリテーションフォーカスに関連付けられています。色付きのドットは、比例して PREP2 アルゴリズムの精度を表します。ドットは、実際に3ヶ月後のストロークを達成した結果カテゴリに基づいて色分けされています(緑= 優秀;青= 良い;オレンジ = 制限付き;赤 = 低い)。●フィギュアはスティニアら^17.この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

臨床現場では、PREP2は、個々の患者のリハビリテーションを調整し、患者と家族がULの回復に何が期待できるかを理解するのに役立つ4つの結果カテゴリーのうちの1つを予測します。現在までに、PREP2は、意思決定ツリー¹⁷に臨床評価とバイオマーカー情報を組み合わせた唯一の外部検証UL予測ツールです。また、臨床実践における実施の効果に関する研究を持つ唯一のUL予測ツールです^20,21.PREP2予測は、患者の約75%に対して正確であり、17%では楽観的すぎて、3ヶ月後の脳卒中¹⁷で患者の8%に対してあまりにも悲観的である。精度はMEP-患者にとって最も高く(MEP-患者の90%に対して正確)、下降運動経路¹⁷に重度の損傷を有するこれらの患者を識別するためにTMSを使用することの価値を強調する。PREP2は、2年後の²²年の患者の約80%に対して正しいままである。これは、3ヶ月および長期的にUL機能運動の結果を予測するためにPREP2の使用をサポートしています。PREP2予測の提供と臨床現場での使用に関する情報は、この方法のペーパーの範囲外ですが、詳細なリソースはオンラインで入手できます²³.

PREP2は、臨床試験のために患者を選択し、階層化するためのツールを研究者に提供します。これにより、患者はベースラインの臨床特性に従ってグループ化されるだけでなく、UL回復のための神経生物学的可能性も可能にする。UL回復の予後バイオマーカーとしてのTMSの使用に関する証拠が高まっているにもかかわらず、亜急性脳卒中患者の病院でのTMSプロトコルに精通していないのは、研究におけるその使用の障壁となる可能性がある。したがって、このプロトコルは、SAFEスコアとTMSを使用して、脳卒中後早期に病院の患者のCST機能を評価する方法を実証することを目的としています。