Определение функционального состояния Кортикоспинального тракта в течение одной недели после инсульта

Функция верхних конечностей обычно нарушается после инсульта, и восстановление функции UL имеет важное значение для восстановления независимости в повседневной жизни деятельности¹. Инсульт реабилитационные испытания часто направлены на улучшение UL восстановления и результаты после инсульта. Большинство исследований реабилитации инсульта проводится с пациентами на хронической стадии (Зgt;6 месяцев после инсульта), но большинство реабилитации происходит рано после инсульта^2,3. Необходимы дополнительные исследования с пациентами вскоре после инсульта, чтобы создать доказательную базу для реабилитационной практики.

Одной из самых больших проблем при проведении исследований вскоре после инсульта является выявление последствий вмешательства на фоне восстановления, происходящего в первые недели и месяцы после инсульта. Высокая межсубъектная изменчивость в клинической презентации и восстановлении создает шум, который может скрыть благотворное воздействие вмешательств. Интервенционные и контрольные группы, как правило, сбалансированы по клиническим показателям первоначальных неврологических нарушений. Тем не менее, эти меры часто плохо предсказателей потенциал пациента для последующего выздоровления, особенно с тяжелыми первоначальными нарушениями^4,5. Это означает, что группы могут быть сопоставлены для базовых клинических мер и не совпадают с их потенциалом восстановления, что затрудняет установление последствий вмешательства. Биомаркеры могут решить эту проблему, определив потенциал индивидуального пациента для восстановления двигателя, так что группы могут быть точно подобраны и стратифицированы^6,7,8. Биомаркеры также могут быть использованы для выбора пациентов, которые, скорее всего, реагировать на известные или гипотетические механизмы действия⁶вмешательства.

Функциональная целостность кортикоспинального тракта (CST) является ключевым биомаркером, который предсказывает восстановление функции UL после инсульта^{5,8,9,10,11,12}. CST передает нисходящий двигатель от первичной моторной коры к спинному мозгу и имеет важное значение для координации и мелкого управления мотором. Пациенты с функциональным CST после инсульта, скорее всего, восстановить силы, координацию и ловкость, чем пациенты без. Клиническая оценка может быть достаточно, чтобы подтвердить, что CST является функциональным в слабо поврежденных пациентов^13,14,15. Тем не менее, пациенты с более тяжелыми первоначальными нарушениями могут или не могут иметь функциональный КНТ, и нейрофизиологическая оценка с использованием транскраниальной магнитной стимуляции (TMS) необходимо^{9,10,11,16,17}.

TMS является неинвазивной и безболезненной техникой, которая может быть использована для тестирования функции CST^18. Катушка TMS обеспечивает магнитный стимул над первичной моторной коры, которая генерирует нисходящий залп в CST, вызывая двигательно-вызванный потенциал (MEP) в мышцах контралатеральной конечности¹⁹. Присутствие MEP в подпорной руке или руке (MEP) указывает на функциональный CST и связано с большим потенциалом для восстановления функции UL. Пациенты, которые MEP-, скорее всего, хуже UL восстановления, без возврата скоординированных и ловкий функции рук^4,6,9,12,16.

Тестирование всех пациентов с TMS является непрактичным и ненужным, так как те, с легким первоначальным нарушением, скорее всего, имеют функциональный CST¹⁷. Поэтому необходим иерархический подход, чтобы TMS использовался только для пациентов с более тяжелыми первоначальными нарушениями. Алгоритм PREP2 был разработан с использованием комбинации клинических мер и TMS для оценки функции CST и прогнозирования вероятного исхода UL на 3 месяца после инсульта(рисунок 1)¹⁷. PREP2 начинается в день 3 после инсульта, проверяя силу похищения плеча и расширение пальца в paretic руку (SAFE оценка), используя медицинские исследования Совета классов. Если сумма этих оценок составляет 5 или более из 10, то «безопасно» считать, что пациент является MEP. Эти пациенты, как ожидается, имеют хороший или отличный результат UL на 3 месяца после инсульта, в зависимости от их возраста¹⁷. Эти пациенты не нуждаются в TMS для определения статуса MEP, минимизации затрат и ненужных испытаний для пациента.

Пациенты с SAFE оценка менее 5 на 3 день после инсульта требуют TMS, чтобы определить функциональную целостность их CST. Если MEP может быть извлечен из паретического разгибателя карпи радиалис (ECR) или первый спинной межосеус (ПИИ) мышцы, пациент MEP и, как ожидается, восстановить мелкий двигатель управления рукой на 3 месяца после инсульта. Приблизительно половина пациентов с SAFE оценка менее 5 на 3 день после инсульта являются MEP. Важно отметить, что пациенты могут иметь показатель SAFE как минимум до нуля и быть MEP. Это иллюстрирует необходимость TMS в этой подгруппе пациентов, так как клиническая оценка сама по себе не может различать пациентов с функциональным КНТ и без нее. Пациенты, которые MEP-имеют значительные повреждения CST. Эти пациенты, как ожидается, имеют ограниченный или плохой UL функциональный результат в зависимости от их общей тяжести инсульта, измеряется с Национальным институтом здравоохранения инсульта шкалы (NIHSS) (Рисунок 1)¹⁷. Эти MEP-пациенты, как ожидается, не восстановить скоординированный и ловкий контроль пальцев и могут быть сгруппированы вместе для исследовательских целей.

Рисунок 1: Алгоритм PREP2. SAFE – Похищение плеча, оценка расширения пальца, которая является суммой оценки Медицинского исследовательского совета для каждого из этих движений из 5, для общего балла SAFE из 10. MeP – Мотор Вызывает потенциалы могут быть получены из паретического разгибателя карпи радиалис (ECR) и / или первый спинной межзосевых (ПИИ) мышцы партерического UL с помощью транскраниальной магнитной стимуляции. NIHSS – Национальные институты шкалы инсульта здоровья. Алгоритм предсказывает один из четырех возможных функциональных исходов UL на 3 месяца после инсульта. Каждая категория предсказания связана с реабилитационным фокусом, который может быть использован для адаптации UL терапии^2. Цветные точки представляют пропорционально точность алгоритма PREP2. Точки цветокодирования на основе результата категории на самом деле достигнута 3 месяца после инсульта (Зеленый и Отлично; Синий й хороший; Оранжевый и ограниченный; Красный й бедный). Рисунок, воспроизведенный из Stinear et al.¹⁷. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

В клинической практике, PREP2 предсказывает одну из четырех категорий результатов, которые могут быть использованы для адаптации реабилитации для отдельных пациентов и помочь пациентам и семьям понять, что они могут ожидать для их восстановления UL. На сегодняшний день PREP2 является единственным внешне проверенным инструментом прогнозирования UL, который сочетает в себе клиническую оценку и информацию о биомаркерах в дереве решений^17. Это также единственный инструмент прогнозирования UL с исследованием о влиянии реализации в клинической практике^20,21. PREP2 прогнозы точны для около 75% пациентов, слишком оптимистично для 17% и слишком пессимистично для 8% пациентов в 3 месяца после инсульта¹⁷. Точность является самым высоким для MEP-пациентов (точный для 90% MEP-пациентов), подчеркивая ценность использования TMS для выявления этих пациентов с серьезным повреждением нисходящих путей двигателя¹⁷. PREP2 остается правильным для около 80% пациентов в 2 года после инсульта²². Это поддерживает использование PREP2 для прогнозирования функциональных результатов UL двигателя на 3 месяца и более длительный срок. Информация о предоставлении preP2 прогнозы и их использование в клинической практике выходит за рамки этого метода бумаги, но подробные ресурсы доступны онлайн²³.

PREP2 предоставляет исследователям инструмент для отбора и стратификации пациентов для клинических испытаний. Это позволяет пациентам быть сгруппированы не только в соответствии с базовыми клиническими характеристиками, но и их нейробиологический потенциал для восстановления UL. Несмотря на растущие доказательства использования TMS в качестве прогностический биомаркер для восстановления UL, отсутствие знакомства с протоколами TMS в больничных условиях с подострым инсультом пациентов может быть препятствием для его использования в исследованиях. Таким образом, этот протокол призван продемонстрировать, как использовать балл SAFE и TMS для оценки функции CST у пациентов в больнице настройки на ранних стадиях после инсульта.