Name: 次のユース選手の脳震盪の自律神経機能: 24 時間録音手法を使用して心拍数の変化の調査 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 48 s
Description: 学ぶ 24時間心拍数記録法による小児脳震盪後の自律神経変動の評価法。スポーツ医学と神経科学の領域で、回復経過における生態学的妥当性のある生理データ収集と解析を支援します。

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これは仕事カナダ保健研究機関 (#127048)、オンタリオ州頭部外傷の基礎およびオンタリオ脳研究所によって資金を供給されました。オンタリオ脳研究所はオンタリオの政府によって部分的に資金を供給、ディンド ペンダント非営利の法人です。ご意見、結果、および結論は、これらの者とオンタリオ脳研究所で無保証のものですまたは推論する必要があります。この作品はもともと神経生理学的変動に関する仕事の大きな体の一部として最初著者の博士論文の中で紹介されました (Paniccia、2018 年 [トロント大学の出版されていない博士論文])。著者は、博士後期課程を通して彼らの支援のためトロントの大学リハビリテーション科学研究所をありがとうございます。機構「NeuroCare」チームのメンバーと脳震盪センター (Bloorview 研究所)、メンバー努力を認めたいと思いますも特にタリア ディックとキャサリン Mah。この研究に参加するため、若者や家族に感謝しております。

このプロトコル内で撮影したすべてのステップは、オランダ Bloorview 子供リハビリテーション病院研究倫理委員会に従って承認されました。すべての参加者は、この研究プロトコル/データ収集に参加する前に同意を提供されています。
1. 中古損傷人口と参加者の症状のプロファイルを取得します。
<ol><li>すべての材料は準備とデータ コレクション (胸のストラップ、センサー、および時計;材料の表を参照してください) と同様に関連する人口統計学的コレクション、脳震盪の症状尺度運動フォームの機能を確認します。、参加者の到着前にライト t シャツを含む快適な服を着用する参加者を思い出させます。</li>
	<li>保護者と参加者の同意を取得した後要求参加者に年齢, 性別, が含まれています、人口統計学的コレクション フォームを入力診断学習障害、その他の医療診断、脳震盪 (数や頻度の前の歴史傷害)。</li>
	<li>ゴダン余暇運動アンケート (GLTE)23を完了する参加者に指示します。</li>
	<li>ポスト脳震盪の症状在庫 (PCSI)24を完了する参加者に指示します。 注: 各種の PCSI バージョンを (すなわち5 ~ 12 歳; 13 ~ 18 歳) の関連する発達の年齢の範囲に対応するがあります。</li>
	<li>測定し、参加者の身長と体重を記録します。</li>
	<li>スコアし、GLTE と PCSI を記録します。PCSI を得点、記録 4 つのドメインと同様に、両方の合計スコア スコア (すなわち、物理的な認識、感情的な疲労)。</li>
	<li>すべての人口統計学的、物理的な活動と症状スケール情報をデータベースに入力します。</li>
</ol>2. 参加者に事前怪我生理学的プロフィールを取得します。
注: 週末またはデータの収集のための日の特定の時間と曜日を線引きはできないこと常に忙しい学校と青少年スポーツ選手のスポーツ スケジュールに注意することが重要です。プロトコルは、あらゆる努力を一貫性を確保したり、自律神経系機能の自然な変化に対処するためのデータ解析で一日の時間を取る必要があります。さらに、参加者を支える脳震盪をその基準値は、脳震盪の起算 1 年以上が収集された場合は、基準値はありません正確な事前事後比較25の目的のため。
<ol><li>
参加者の胴体の周囲によると適切な胸ストラップ サイズ (XS/S または M/XXL) を選択します。
	<ol>
<li>正確な胸ストラップの配置を確保するため、参加者の胴体周りのストラップを配置 (注: 参加者は t シャツで服を着たまま) とタイトな反映するようにストラップを調整する、まだ快適なフィットします。</li>
		<li>ストラップが胸骨剣状突起にしっかりと装着されてを確認します。この時点で自分の肌に直接ストラップを配置する参加者を指示しません。</li>
	</ol>
</li>
	<li>クリップオン ボタン、センサーは右側の確保を確保することにより、心拍センサーを胸のストラップに接続します。</li>
	<li>低刺激性電極ゲルを使用すると、胸のストラップの導電性プラスチック表面にゲルの小/適度な量が適用されます。</li>
	<li>
参加者は、自分の肌に直接胸のストラップを配置できるようにプライベート エリアやトイレにアクセスする参加者に説明します。
	<ol>
<li>ストラップを固定しやすいように胸のストラップの留め金に参加者に合わせます。</li>
		<li>右辺と胸骨の剣状突起の上に直接、確実に最適な心拍数記録にセンサーを置かれてべきであることを確認するように参加者に指示します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>腕時計, 実行時間の記録 24 h 中の時計を削除しないように指示することを参加者に提供します。</li>
	<li>
(イベントで誤っての時計は、記録を停止) トラブルシューティングの取扱説明書を参加者を提供します。トラブルシューティングの取扱説明書は明示的に再時計記録と電極ゲルと心拍数のモニターを再適用、ストラップを調整する方法を開始およびセンサーは右側にあることを確認する方法を示す必要があります。この相違のためフィルターおよびアカウントに厳密なデータ解析手法を使用して、記録時間、および一貫性のない録画の長さの可能性を参加者間での長さを考えると、Panicciaらを参照してください。これらのアプローチの詳細について26 。
	<ol>
<li>スリープしに行ったとき、彼らが覚めたときを記録する参加者のこの命令のシート上の領域が含まれます。また、心拍数の機器 (例えば、長い散歩のために行く) を装着したままに従事する他の物理的な活動を報告する参加者に促します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
コンタクト スポーツに参加する参加者を思い出させる、心拍数技術を装着したままで、水泳や入浴はできません。ただし、参加者はこれらのアイテムでシャワーが許可されます。
	<ol>
<li>彼らは日常的と同様、典型的な活動については移動する参加者をお勧めします。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. ポスト脳震盪のフォロー アップ評価を実施
<ol><li>同じ日に震とう性損傷を示す参加者または法的後見人/介護者 (またはできるだけ早く) フォロー アップ評価をスケジュールします。済んでいない場合、医師から脳震盪の診断を受信する参加者に指示します。</li>
	<li>すべての材料が準備とデータ コレクションに対して機能していることを確認します。これは、心拍記録装置 (胸のストラップ、センサーと時計) と関連する人口統計学的コレクション、症状尺度運動フォームが含まれています。、参加者の到着前にライト t シャツを含む快適な服を着用する参加者を思い出させます。</li>
	<li>傷害及び受傷後後遺症 (例えば、逆行記憶喪失症、意識の損失) のメカニズムに関する情報を収集するために急性の脳震盪評価様式5を完了します。</li>
	<li>管理変更をキャプチャする GLTE 身体活動のレパートリー。</li>
	<li>数と症状の重症度を決定する PCSI を管理します。</li>
	<li>手順 2.7 に 2.1 HRV データを収集します。</li>
	<li>参加者は症候性、スケジュール毎週フォロー アップ評価と再 PCSI を管理および HRV データ (3.3 の手順と手順 2.1 から 2.7) を収集します。</li>
	<li>参加者の症状は (ベースライン レベルに返された) 和らいできているときは、スケジュール 1、3、6 ヶ月フォロー アップ評価。これらの時点で再 GLTE、PCSI、HRV データを収集する (3.4 と 3.5 の手順と手順 2.1 から 2.7) を管理します。</li>
</ol>4. フォロー アップ評価時点でマッチさせたコントロール参加者データを収集します。
<ol><li>ベースライン/前 injury データセットを活用し、潜在的な参加者があり、年齢、性別の concussed の参加者に一致するのリストを生成します。Concussed 参加者の 6 ヶ月以内は、潜在的な制御関係者の生年月日を確認します。</li>
	<li>制御の参加者に連絡し、concussed の参加者のフォロー アップ日付から 3-4 日以内にフォロー アップの評価をスケジュールします。</li>
	<li>
上記のテストの議定書一致するコントロールにレプリケート (すなわち、同じ数のフォロー アップ評価)。
	<ol>
<li>最初のフォロー アップ評価手順 1.1 から 1.7 と 2.1 に 2.7 の手順を繰り返します。</li>
		<li>その後のフォロー アップ評価手順 3.1 から 3.7 (ステップ 3.3 を除く)。</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. アップロードや処理の HRV データ
<ol><li>付属の USB の転送ケーブルを使ってコンピューターに時計を接続し、センサー付属ソフトウェア プログラムに心拍数データをアップロードします。次に、この特定の (.hrm) ファイルを転送し、データ解析ソフトウェアにデータをアップロード (材料の表を参照してください)。</li>
	<li>異所性のビートと正しいアイテムをフィルターするには、「非常に低い」フィルターを選択します。raw データの整合性を維持するために最低の補正レベルです。データ ファイルの目視検査は、小さなデータセットおよび参加者内で解析の勧めします。</li>
	<li>
欧州心臓学会および北米ペーシング社会と電気生理学12の作業部会からの勧告、に沿ってドメイン変数の周波数帯域幅が以下のように選択されていることを確認: HF (0.4 に 0.15 Hz);LF (0.04 に 0.15 Hz)。
	<ol>
<li>300 s ウィンドウ フレーム、50% のオーバー ラップを選択します。</li>
		<li>4 Hz の補間率を選択します。</li>
		<li>高速フーリエ変換のパワー スペクトル解析を選択します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>堅牢な統計ソフトウェアの潜在的なデータ解析のための hrm ファイルとして HRV データを保存します。</li>
</ol>

利害の対立が宣言されていません。

臨床研究では、選手の評価が単に脳震盪の症状17目録の構成がないを示しています。したがって、HRV 等の客観的生理は自覚症状の報告で役割を果たす多くの要因を収拾し、臨床的回復から通常と異なる表示が生理学的な回復軌道を明らかにする値のすることができます。軌道。このプロトコルとして設定すると、重要な会計処理中青年脳震盪学における 24 時間記録手法の役割を探検の第一歩中古損傷 HRV と青少年の選手 (脳震盪とコントロールとのそれら) のフォロー アップ複数タイム ポイント。
脳震盪の評価は、伝統的評価と自己報告された徴候の解像度で固定されています。しかし、この伝統的なモデル、研究と臨床コミュニティの回復を評価するより客観的アプローチを活用する能力を制限する障壁があります。たとえば、脳震盪を次査定の間に症状が発生青年がフォロー アップ テストを完了することができない場合は、評価は通常で終了彼らのパフォーマンスの影響を測定することができないことと比較すると、基準29。さらに、青年の症状スコアは必ずしもなりません; の毎日の活動を遂行する能力青年はその後脳震盪の症状の軽減を報告がとき症状が悪化 (例えば精神的な霧、集中力、疲労、頭痛) を体験一日学校29,30,に戻る31スポーツや身体活動に返そうとした場合、またはあまりにも早く32,33。客観的指標が臨床症状の回復にもかかわらず、継続的な回復に関連する感度を取り込むことができますがあります。一緒に取られて、非侵襲的かつ客観的尺度の探査は、検出と回復の安全でより敏感なメジャーの脳震盪に続く青年期運動選手用をプロモートできます。
この議定書は、回復 (つまりHRV の長期記録) の新規客観的指標を活用した値を提案します。ただし、自律神経系機能は、個人の精神的健康度とストレス34,35のコンテキストで、自己を規制する能力によって影響を受けることができます。本研究ではキャプチャされません HRV 脳震盪を次に変更ことがあります若者30有意義な活動に従事するから制限されている場合に発生するセカンダリ精神健康上の問題に起因しその後から回復に時間がかかる可能性があります。脳震盪。確かに、前作は、うつ病や不安の15,16の非臨床および臨床形態を持つ若い人々 の HRV の削減との関係を明らかにしました。したがって、今後研究する必要があります両方中古損傷基準精神的健康状態とどのようにこの状態可能性がありますまたは脳震盪後変更できませんキャプチャ措置を含む現在のプロトコルについて詳しく説明。
カミンズら36は身体活動、バランス、認知と眼球運動障害が生理的回復脳震盪を次のスコープに含まれていることを強調、系統的レビューを実施します。この 24 時間記録方式は、37自律神経機能の変化を評価するため生態学的に有効なアプローチとみなされており中、周波数と強度の身体活動は、心拍変動の変化を解釈できる範囲を制限できます。年齢ごとに異なる可能性が高い身体活動のレベルとこれ HRV 変数内で見られる大きな差異に貢献することができます。客観的にキャプチャし、身体活動を定量化しないこのプロトコル内で提示されました。したがって、それはいくつかのユース選手は、競争段階、トレーニング フェーズまたはもオフシーズンです。研究では、身体活動と心拍変動、それによって増加体力増加 HRV38,39,40に関連付けられていた間の有意な関連を実証してきました。歳 14-19 歳の少年の思春期のサンプル、内身体活動のより高い報告されたレベルは HRV 措置41時間と周波数の両方のドメインと積極的に関連付けられました。このギャップに対処するため、将来の探査は HRV を同時に収集しながらの種類、頻度、および身体活動の強度をキャプチャするアクティ グラフによる測定技術を利用できます。同様に重要な考慮するが認知需要の役割/日常生活 (すなわち、学術的な要求、課外活動) での活動。この研究しない認知日記の形式で情報を収集するか認知動作状況の追跡の他の形態を採用して、自律神経の過度な解釈が可能これらの臨床的方策を検討することが重要です。最後に、眼球運動機能は、現在のプロトコルで取り込めませんでした中、ハントら42サッケード、滑らかな追求と輻輳の測定が脳震盪に関連付けられている変更を検出するに役に立つかもしれませんが見つかりました。臨床医と研究者をリードらによって公開された広範なマルチ モーダル評価プロトコルに指示します。29バランスと震とう性の傷害に続く認知的評価法について。
この議定書の課題豊富な生理学的なデータを提供しますが他の同様の脳震盪の研究の結果を直接比較することができないことです。HRV 脳震盪研究の大半は、休憩状態プロトコルの位置9,19を採用しているか運動労作時43,44,45によると心拍変動の変化を観察します。若者は彼らの通常の毎日のルーチンを実行する指示されたオープン紹介 24 h 録画プロトコルだった。さらに、若者は、彼らの睡眠を文書化し、時に目を覚ますに指示された、一方は、主観的な報告しても睡眠の質を明確に示すは提供しません。睡眠要因は、個人が日常生活と遂行に大きく影響することができ、ANS ストレス応答46を規制するためにフィード バック ループとして機能することができます。したがって、これらの睡眠の要因を定量化する標準化された評価 (すなわち、睡眠アンケートとアクティ グラフによる測定) は、この 24 時間記録のより堅牢な解釈に必要です。
現在のプロトコルのための最終的な考察では、前と後の脳震盪の比較を考慮した HRV は月経の影響です。この要因は、現在のプロトコルの中では収集されません月経の潜在的な影響は重要なアカウントで、月経周期中に神経系機能が変動する研究が示したように、自律神経の変化卵巣ホルモンは、HRV47,48で見られる変化を担当する可能性があります。ただし、それは、月経周期が可能性がありますいない症状の報告、13-18 歳のこの研究のサンプル内の HRV の変更の役割を果たしていることがであるか明確なは。月経周期の相計測に加えて発達段階をキャプチャと、脳震盪に伴う潜在的な変化を解明、追加情報を提供可能性が高いが。
要約すると、このプロトコルは流の人口で、客観的に生理学的測定内の変更を評価する臨床的に関連性の高い手段を提供します。今後は、それにも知覚の日常ストレスと個人競技特性、脳震盪の影響、ストレスの多いから期待されるものを超えて ANS 場合を解読するとともに、上記の要因の役割を探索することが重要なりますライフ イベント。

400 万子供が脳震盪1,2,3世界緊急病院に提示すると推定されます。カナダ政府は、10-18 歳の間で緊急の部門の訪問者の 64% が身体活動の関与とスポーツやレクリエーション4への参加に関連して報告されました。さらに、これらの上記の緊急の部門の訪問の 39% は頭部外傷、スポーツ関連、特に、脳震盪ので構成されます。脳震盪は、生体力学的力、頭に力を生成する体、頭に直接打撃による外傷性脳損傷のタイプです。脳震盪3しばしば自発的に解決する神経学的な減損で起因します。脳震盪は標準構造イメージング研究が主の平凡な3を表示するという構造ではなく、機能的な損傷であることを強調することが重要です。脳震盪の物理 (例えば頭痛、眩暈、視力障害、およびノイズに対する感度と光, 減少した強度や運動能力) の合流点の結果認知 (濃度とリコール、例えば、難易度低下思考と一般的な精神の霧)、感情的な (例えば悲しみ、神経過敏、緊張) と (例えば、あまりまたはほんのわずかの睡眠と、眠そうな感じ) の症状5を疲労します。
脳震盪の症状の大きな要因は自律神経システム (ANS)6の疑いのある機能不全をされています。ANS は、2 本の枝で構成されています副交感神経と交感神経系。これらの 2 つの分岐は、彼ら自身の特異性7環境ニーズに対応する相互運用します。副交感神経の神経系末梢血管への影響を減らしているが、リラックスして内臓をできるように、エネルギー回復の期間中にアクティブな (すなわち心拍数の減少、消化管運動を促進するため)。逆に、交感神経系は、ストレッサーが提示されたときにアクティブし、「飛行または戦い」反応8を誘導します。ANS のアクティビティを評価する次脳震盪、心拍変動 (HRV) を定量化する心拍数を収集の非侵襲的手法採用8,9,10にいます。交感神経と副交感神経の神経系は、内部および外部のストレス ・刺激への反応のビート-ビート (RR) 間隔間の時間変動を生成する心臓の洞房結節 (自然な電気ペース メーカー) に関する法律します。タイム シリーズにわたってビート-ビート間隔値を時間と周波数ドメイン測定の計算に使用しています。タイム ドメインの変数心拍数の全体的な変動をキャプチャは、周波数ドメイン変数が心拍数の周期振動をキャプチャ、ANS8,11の特定の分岐に関する情報を提供 12。
評価基準/前 injury パラダイムは、若者を支える脳震盪イベントで変化を定量化する通常採用されています。ここでは、神経心理学的評価など3傷害の前にその他の標準化された措置に加えて、青年の脳しんとう症状の自己レポートを取得する標準的なです。次の診断の脳震盪中古損傷スコアは受傷後スコア回復を通知し、アクティビティに戻る意思をガイドとの比較を行うに使用されます。ただし、脳震盪回復の客観的な指標を探索する最近シフト値や自覚症状の報告に重点を置いて最近議論されています。青少年の選手は脳震盪の症状を報告の結果を充分に理解しないとスポーツ13,14から長期の不在を避けるために underreport 可能性があります。さらに、脳震盪の症状は非固有であり、メンタルヘルス診断15,16など他の臨床条件のアレイにまたがって存在しています。HRV のユース選手の脳震盪のコンテキスト内での使用することができますポスト脳震盪を理解に新たな生理学的な情報 (目標 HRV) を提供して伝統的に使用された臨床的手段 (主観的な脳震盪の症状) を裏付ける行動軌道。
スポーツの脳振盪に関する最新の国際合意の声明によるとシングル脳震盪回復の「生理的時間ウィンドウ」は存在しない生理対策を評価する方法論の違いに起因し研究デザイン3.複数の研究は、長持ちする回復9,17,18, 臨床対策生理学的な機能不全を示唆しているが、これが確立されていない決定的な特に若年層の競技人口で。欧州心臓学会と北アメリカ社会のペーシング電気生理学12のタスクフォースは、測定と臨床内 HRV 解析に関するガイドラインを提供設定を研究。日付限定脳震盪文学、内この斬新な生理学的な研究の大半は、9,録音短期18,19 のコンテキストで成人・高齢者大学の選手と検討されています。.ただし、長期的な録音方法論 (24 h)、内だけでなく青年期運動選手間で回復の客観的指標として HRV の使用を検討は解明されていません。これは、進行中の開発の要因を排除する若者に外挿されてから大人の所見として問題です。タスクフォース12勧告、青年脳震盪文献で現在の制限に伴い、青年脳震盪で方法論を記録 24 h を探索するための十分な根拠があります。通常の毎日の活動、けが、予後20の予測を行うためのキーである治療上の介在の効果などリアルな状況への応答で反応を評価できること長期レコーディング中です。.短期的な録音は、青年の日常活動 (すなわち学校と物理的な活動)21内自然と予想されるストレッサーの動的変動を反映するように自律神経の変調を正確に表さない場合があります。さらに、短期的な記録では、HRV は生理学的摂動に動的に応答することを特に考える、RR 間隔の変動を測定できないという制限があります。その値12を派生するときの精度を反映するように長期的な録音に依存、SDNN (RR 間隔の標準偏差) などの時間ドメイン対策は 24 時間記録方法で、多くの研究で使用されています。青年、および動的変更をキャプチャの包括的目標で脳震盪を評価するこのアプローチの探索的な性質を与えられて、それは活動レパートリーに固有の毎日の変動を反映する記録の方法論を利用に適していた小児の人口。
このプロトコルの目的は探索制御される以外は、24 h 青少年スポーツ選手におけるプロトコルを記録する、年齢 13-18 歳までの通常の日常活動に参加しています。この 24 h プロトコルは、HRV 信号内ばらつきを紹介は、この可変性にもかかわらず傾向を検知する能力が潜在的顕著な信号をそしてもっと生態学上有効な20,22可能性があります 1 つの示す可能性があるときにこの人口の震とう性の傷害に対する生理的反応を測定します。

<table><tbody><tr><td>Spectra 360 電極ゲル</td><td>パーカー研究所</td><td>12-02</td><td>無塩、低刺激性</td></tr><tr><td>Polar RS800CX 腕時計</td><td>Polar</td><td>RS800CX</td><td></td></tr><tr><td>H3 Polar センサー</td><td>Polar</td><td>C346W80693039</td><td></td></tr><tr><td>Polar Pro ストラップ</td><td>Polar</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Polar Protrainer</td><td>Polar</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kubios 2.0</td><td>生体信号分析および医用画像グループ</td><td>分析ソフトウェア</td><td></td></tr><tr><td>Rコアプログラミング</td><td>R Foundation</td><td></td><td>の無料データ分析ソフトウェア</td></tr></tbody></table>

次のユース選手の脳震盪の自律神経機能: 24 時間録音手法を使用して心拍数の変化の調査

Autonomic Function Following Concussion in Youth Athletes: An Exploration of Heart Rate Variability Using 24-hour Recording Methodology

整頓されていたスポーツの参加青少年育成に重要な貢献が、脳震盪を維持するためリスクが高い若者を配置します。までに、アクティビティに戻る意思決定は自己報告された脳震盪の症状と神経認知テストの監視で固定されています。しかし、報告が必要な伝統的な自覚症状と客観的生理対策を裏付ける、貴重なことができますマルチ モーダル評価など。心拍変動 (HRV) は、自律神経系は、交感神経と副交感神経の神経系間の相互相互作用をキャプチャの非侵襲的な生理学的指標です。HRV について、ユース選手の脳震盪の影響の調査文献の不足があり、発達の違いは、小児人口に大人の調査結果の適用を妨げるもの。さらに、HRV 方法論の現在の状態が脳震盪に伴う変化を明らかにするテスト状態または短期的な身体運動を休んでによる短期 (5-15 分) 録音には主に含まれています。24 h 録画方法論を活用した目新しさは、自律神経機能、ユース選手を定期的に実行するアクティビティに直接関連における自然変異をキャプチャする可能性があることです。将来、縦方向の研究の雰囲気の中で自律神経機能を定量化するこの手法は、伝統的な自己報告症状対策と一緒に、回復軌道に関する重要な情報を提供できます。24 h 録画方法論に関する私たちの目的は、(1)、ユース選手の脳震盪の生理学的な効果を評価し、(2) 自己申告後脳震盪の解像度を考慮しながらの生理的変化の軌道を記述します。症状。これらの目標を達成するために非侵襲的なセンサー技術を実装しました。キャプチャ生ビート-ビートの時間間隔は、時間ドメインと周波数ドメイン等に適応し、常に変化する環境に柔軟に対応する個人の能力を反映するを派生させる変換できます。非侵襲的心拍数技術を使用して、伝統的な制御研究設定外自律神経機能を定量化することができます。

RS800CX 技術セットアップ
ここに示す手順を使用して、配置と胸のストラップのセキュリティは落下または 24 h 記録の期間とその結果、正確のコレクションで、過度に移動からストラップを阻止するために強調することが重要です。記録します。胸のストラップとセンサーの安全と青少年の胸骨 (剣状突起) を中心としたの注目心拍数技術の最適な配置を図 1に示します。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58203/58203fig1.jpg"> 図 1: 心拍数技術、チェストス トラップ、センサー、時計の最適配置を描いた図。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58203/58203fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
心拍数変動出力データ
図 2は、concussed 参加者の記録 24 時間心拍数の Kubios 出力を示しています。生 RR シリーズのイメージでは、データの解釈にとって重要なキー時刻のポイント (運動など) の増加を強調表示、時間の経過と共に変更を視覚化する増減 (例えば、休憩、睡眠) の研究者をことができます。時間と周波数ドメイン変数はそれぞれ生理学的な信号と、ANS の枝の全体的な変動を表します。表 1は、時間と周波数ドメイン hrv 制御変数とその生理的意義のための測定単位の概要を示します。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58203/58203fig2.jpg"> 図 2: 生 RR シリーズ、タイム ドメインの変数および周波数ドメイン変数を描いたサンプル 24 h データ出力します。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58203/58203fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>変数 (単位)</td>
			<td>定義</td>
			<td>生理学的意義</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">タイム ドメイン</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>SDNN (ms)</td>
			<td>ハートビート間隔の標準偏差</td>
			<td>ANS 関数のグローバル インデックス</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>RMSSD (ms)</td>
			<td>連続する差分; の二乗平均平方根ハートビート間隔の二乗を計算</td>
			<td>ANS 関数のグローバル インデックス</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>pNN50 (%)</td>
			<td>50 ミリ秒を超える異なるハートビート間隔の割合</td>
			<td>副交感神経活動を示す</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">NN50</td>
			<td>カウント変数;</td>
			<td rowspan="2">副交感神経活動を示す</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>50 ms 以上が異なる隣接する NN 間隔のペアの数</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>STD 時間 (s)</td>
			<td>瞬時心拍数の値の標準偏差</td>
			<td>ANS 関数のグローバル インデックス</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">幾何学的方法</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">RR 三角形インデックス</td>
			<td>すべて NN 間隔すべて NN 間隔のヒストグラムの高さで割った値の合計数</td>
			<td rowspan="2">ANS 関数のグローバル インデックス</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>離散的 (すなわち密度分布の最大値で割ったすべての NN 間隔の数) を測定</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>TINN (ms)</td>
			<td>分布の基準幅 NN 間隔分布の近似、三角形のベースとして測定され</td>
			<td>ANS 関数のグローバル インデックス</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">周波数ドメイン</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>HF (ms2)</td>
			<td>力 (マグニチュード) 高周波数範囲 0.15 0.4 Hz</td>
			<td>リズミカルな呼吸サイクルに基づく心臓副交感神経活動のインデックス</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>HFnu (%)</td>
			<td>合計力の比率として正規化された単位で、HF パワー[生理] x 100</td>
			<td>副交感神経活動の割合</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>LF (ms2)*
</td>
			<td>電源 (大きさ) の低音域、0.04 0.15 Hz</td>
			<td>交感神経や副交感神経活動の測定</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>LFnu (%)*
</td>
			<td>合計力の比率として正規化された単位で LF 電源[LF/(HF+LF)] x 100</td>
			<td>交感神経や副交感神経活動の測定</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>LF (ms2)*
</td>
			<td>高周波電源に低周波電力の比率</td>
			<td>交感神経や副交感神経活動の測定</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>総電力 (ms2)</td>
			<td>すべての RR 間隔の差異</td>
			<td>ANS; 内変動の全体的な大きさ柔軟性と適応性を ANS システムの能力</td>
			<td></td>
		</tr>
</tbody></table>表 1: 時間ドメインと周波数ドメインの hrv 制御変数の説明。
注:「*」この措置妥当性、臨床的有用性物議を醸す LF 関連変数の注意事項解釈を示します。それは、LF が交感神経の自律神経変調27、交感神経活性化28との悪い関係を持っていることに加えての代表ではないことが仮定されています。したがって、それはこの措置の生理学的基礎を解読に挑戦します。
主観的および客観的所見を可視化
24 h 録画方法論で目新しさを考えると、回復軌道間での調査結果の可視化は潜在的な「生理学的な回復」と「臨床の回復」をマッピングに関する研究結果の解釈に重要です。信頼性を確保するために視覚的な傾向を解釈する治験責任医師に関する一貫性が維持されることに注意してくださいすることが重要です。この特定のプロトコルでは、神経生理学にも精通している、主な著者はすべて全体的な傾向を解釈されます。これらの傾向の解釈、小児脳震盪、理論的な生理学、運動生理学の専門家の学際的なコンテキスト内で見直しました。したがって、可視化を通じたアプローチは回復軌道に関する予備的な推論をするための鍵です。図 3日後に損傷、pNN50 と PCSI 総得点との関係を描いていますセックス成層します。縦断的研究設定内の収集は測定データが豊富な HRV データを提供すること繰り返されます。図 3は、青年女性に青年男性を比較するときに回復軌道の例です。回復軌道が (A) 男女両方 (B) という、30 日まで初期の減少が検出された日まで増加が続く中で似ているように表示されますここでは、男性と女性のための 75/90, 高原の順。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58203/58203fig3.jpg"> 図 3: 日間回復軌道の可視化ポスト損傷は、セックスによる成層します。ご注意: 伝説のボックスに「合計」合計 PCSI スコアが反映されます。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58203/58203fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

生態学的に有効なコンテキスト内で、ユース選手の回復軌道に脳震盪の影響を評価する方法論を記録 24 時間心拍数を示します。

Participation in organized sports makes a significant contribution to youth development, but places youth at a higher risk for sustaining a concussion. To ...

この方法は、回復軌道に沿った小児脳震盪後の生理学的データの収集および解釈に生態学的に有効な文脈を提供し得る。この縦断研究の主な利点は、脳震盪傷害後の複数の時点で自律神経系の変動を視覚化する能力です。この手順のデモンストレーションは、マネージャーのジェームズ・マーフィーと、脳震盪センター内の研究生クリス・グプタです。保護者および参加者の同意を得た後、参加者に人口統計収集フォームへの記入を依頼します。ゴディン余暇運動アンケートと脳震盪後の症状のインベントリを完了するように参加者に指示します。次に、参加者の身長と体重を測定して記録します。次に、参加者の胴体の周囲に応じて適切な胸のストラップサイズを選択し、参加者の衣服の上に胴体の周りにストラップを置きます。タイトでありながら快適なフィット感を反映するようにストラップを調整し、ストラップがxiphoidプロセス上の胸骨の周りにしっかりと取り付けられていることを確認します。クリップオンボタンを使用して心拍センサーを胸部ストラップに接続し、ストラップの導電性プラスチック表面に低刺激性電極ゲルを適度に塗布します。参加者に胸部ストラップ留めの位置を示し、参加者にプライベートエリアまたは洗面所へのアクセスを与え、参加者が胸骨と右側のxiphoidプロセスに直接置かれたセンサーで胸のストラップを皮膚に直接置き、最適な心拍数記録を確実にします。次に、参加者に時計とトラブルシューティング指示用紙を提供し、時計が記録を停止した場合に、24時間の記録期間を通して時計を取り外さないと指示する。脳震盪傷害の後、できるだけ早く、急性脳震盪評価フォームを完成させ、傷害および後遺症のメカニズムに関する情報を収集する。ゴディン・レジャータイム・エクササイズ・アンケートを管理して、身体活動レパートリーの変化と脳震盪後の症状インベントリをキャプチャして、症状の数と重症度を判断します。付属のUSB転送ケーブルで時計をコンピュータに接続し、心拍数データをセンサーに付属のソフトウェアプログラムにアップロードします。HRMデータファイルをデータ解析プログラムに転送し、示されているように適切な高周波および低周波ドメイン可変帯域幅を選択します。50%のオーバーラップを持つ300秒のウィンドウフレーム、4つのヘルツの補間率、およびパワースペクトル解析用の高速フーリエ変換を選択します。次に、心拍数変動性データを新しいHRMファイルとして保存し、後で堅牢な統計ソフトウェアで分析し、ちょうど実証したようにセンサーを参加者の胴体に適合させます。ここでは、脳震盪参加者に対する24時間心拍数記録のKubios出力を示す。生の回復率シリーズは、研究者が時間の変化を視覚化することを可能にし、データの解釈に重要な増加または減少の重要な時点を強調する。たとえば、5 時間目から 11 時間目までの増加傾向は、穏やかで低い機能活動の状態を反映しています。逆に、11時間から13時間目に減少した期間は、より多くの機能的活動が検出されたことを示しているが、この参加者は包括的な日記を完了しなかったため、RR間隔時間の低下が身体または認知活動を表しているのか、あるいはその両方を表しているのかについては不明である。時間と周波数領域変数は、それぞれ、生理学的シグナルの全体的な変動性と自律神経系の分岐を表します。これらの代表的なグラフでは、pNN50と脳震盪後症候群の在庫合計スコアの関係が、性別によって階層化された傷害後の日に示されている。例えば、これらの参加者では、回復軌道は男女ともに30日目まで観察され、その後男性は75日目まで、女性は90日目まで増加し、その後は両方の軌道が高原に続く。心拍数ストラップをしっかりと装着し、常に時計を着用するように参加者に思い出させるのが重要です。将来の研究では、自律神経系の変動が身体的および認知的活動の様々なレベルとどのように一致するかのような質問に答えるために、物理的および認知的日記を管理することが含まれるべきですか?このプロトコルは、脳震盪分野の研究者が研究対象の小児集団における心拍数変動を探求する道を開いた。

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JoVE Journal

Medicine

医学

この記事では、軽度外傷性脳損傷の診断と若者の回復へのマルチモーダルなアプローチの概要を説明します。このアプローチは、認知機能テスト中に頭部への影響と脳活動との関係を監視する機能的磁気共鳴イメージングとヘッドの衝撃テレメトリシステムと神経心理学的テストを組み合わせたもの。...

機能的磁気共鳴画像とヘッドの衝撃テレメトリーシステムを使用して青少年にスポーツ関連の脳震盪の影響の調査

この記事では、若者のアスリートにおける脳震盪後の回復を評価するためのマルチモーダルアプローチの概要を提供します。...

脳震盪に続いてユース選手での回復を評価するマルチモーダルアプローチ

脳震盪とそれに対応する回復のための個々のリスクに大きなばらつきがあります。脳震盪の評価に多面的アプローチが正当化される。スポーツとタイムリーな評価損傷後の参加の前にアスリートのベースラインテストを含む。このプロトコルの目的は、脳震盪を検討するための適切な多面的なアプローチを提供することにある。...

学生·アスリートで脳震盪の検討に神経科学のアプローチ

このプロトコルは、心電図(ECG)波形から心拍変動(HRV)を計算する方法について説明する。アクティブビデオゲーム(AVG)セッション中の連続心拍数(HR)記録からの波形は、脳性麻痺(CP)を有する青少年の有酸素性能を測定するために使用された。...

アクティブなビデオゲームセッション中の脳性麻痺を持つ若者からの心電図データからの心拍変動の計算

脳震盪の潜在的な電気生理学的バイオマーカーとしてのSSVEPを調査するために、定常状態の視覚誘発電位を測定できるポータブルシステムが開発され、65人のアマチュアラグビー選手を18週間にわたって試験しました。選手のベースラインはシーズン前に測定され、信頼性、脳震盪、回復の評価の再テストは、それぞれ制御された期間内に実施されました。...

視覚誘発電位を利用したスポーツ脳震盪の客観的評価

自律機能の標準化、包括的で完全に定量的なテストが記載されている。自律神経テストはcardiovagal、アドレナリンや汗腺を含むすべての3つの主要な自律神経のドメインの評価で構成されています。自律神経障害の重症度と分布は複合オートノミック重症度スコアを用いて定量される。...

定量的な自律神経系検査

この記事では心を失敗して左心室壁応力と機能への影響を定量化における新規ハイドロゲルを注入するための手順について説明します。これらの手順は、正常イヌ及びヒトにおいて適用されている。...

Algisyl-LVRを使っハーツ失敗関数内で左心室壁応力と改善の削減

造影心臓磁気共鳴（CMR）イメージングは​​、包括的なことができます...

小動物ルックロッカー反転回復（サリー）ラットにおけるMRIを用いた心機能と心筋形態の評価

超高周波超音波小動物における心臓の異常を調べるための強力なライブイメージングツールです。その非侵襲性は、胚の生理的な状態を維持することができます。ここで、我々は子宮内で E18.5で胚の心拍数を測定するためのM-モード超音波を使用することを示している。...

非侵襲Mモード心エコー検査によるマウスでの心拍数の子宮内測定で

診断用超音波イメージングは​​、ヒトおよび動物対象の様々な呼吸器疾患の診断に有効であることが証明されている。我々は、特異的マウスモデルにおいて振動板動態を分析するためにZuoの博士の研究室によって利用される総合的な超音波プロトコルを示す。これはまた、マウス呼吸筋機能に関する定量的情報を提供することができる非侵襲的な研究技術である。...

マウス絞り機能の診断用超音波イメージング

学ぶ 24時間心拍数記録法による小児脳震盪後の自律神経変動の評価法。スポーツ医学と神経科学の領域で、回復経過における生態学的妥当性のある生理データ収集と解析を支援します。

次のユース選手の脳震盪の自律神経機能: 24 時間録音手法を使用して心拍数の変化の調査

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