Określanie stanu funkcjonalnego drogi korowo-rdzeniowej w ciągu tygodnia od udaru
22 lutego 2020
Ten protokół służy do oceny funkcji przewodu korowo-rdzeniowego w ciągu 1 tygodnia od udaru. Może być stosowany do selekcji i stratyfikacji pacjentów w badaniach interwencji mających na celu poprawę regeneracji motorycznej kończyn górnych i wyników oraz w praktyce klinicznej do przewidywania wyników funkcjonalnych kończyn górnych 3 miesiące po udarze.
Protokół ten może być stosowany do badania funkcji dróg korowo-rdzeniowych pacjenta w ciągu kilku dni od udaru w ostrych warunkach szpitalnych. Funkcja kory mózgowo-rdzeniowej jest ważnym czynnikiem prognostycznym regeneracji kończyn górnych. Wyniki tego testu są przydatne do wyznaczania celów rehabilitacji i selekcji pacjentów do badań rehabilitacyjnych.
Protokół ten jest częścią algorytmu PREP2, który przewiduje wyniki kończyn górnych po udarze. Przewidywania te pozwalają klinicystom spersonalizować terapie kończyn górnych i zarządzać oczekiwaniami pacjentów. Procedury zademonstrują Emma Monigatti i Ben Scrivener, fizjoterapeuci, oraz Jim Stinear, neurobiolog, który wcieli się w rolę pacjenta po udarze.
Aby ocenić wynik SAFE pacjenta, ułóż pacjenta z w pełni podpartymi i wyprostowanymi plecami, a ręką z niedowładnym bokiem z wyprostowanym łokciem. Zademonstruj odwodzenie barku i poproś pacjenta, aby podniósł rękę na boki i w górę w kierunku ucha. Skorzystaj ze stopni lekarza konsultanta naukowego, aby ocenić siłę odwodzenia barku.
Aby uzyskać stopnie czwarte lub piąte, połóż dłoń na ramieniu pacjenta proksymalnie do łokcia i zastosuj opór. Następnie ułóż niedowładne przedramię w pronacji z całkowicie zgiętymi palcami i zapewnij wsparcie pod nadgarstkiem. Zademonstruj wyprostowanie palca i poproś pacjenta o wyprostowanie palców.
Skorzystaj ze stopni porad medycznych, zastosuj opór na grzbiecie palców dystalnie do stawów śródręczno-paliczkowych podczas całego ruchu, aby uzyskać stopnie cztery lub pięć. Jeśli trzy palce mają ten sam wynik, użyj tego wyniku. Jeśli dwa palce mają niższy wynik niż pozostałe dwa palce, użyj niższego wyniku.
Następnie dodaj do siebie oceny za odwodzenie barku i wyprost palca, aby uzyskać wynik SAFE w skali do 10. W przypadku TMS najpierw usuń wszystkie meble z okolic łóżka i odsuń łóżko od ściany. Umieść jednostkę TMS u wezgłowia łóżka w kierunku strony przeciwnej do kończyny niedowładnej i ustaw ją pod kątem tak, aby ekran można było łatwo obserwować.
Zdejmij wszelką odzież zakrywającą niedowładne ramię pacjenta, w tym wszelkie przedmioty zakrywające nadgarstek, aby umożliwić umieszczenie elektrody EMG. Ułóż rękę z niedowładem na poduszce z przedramieniem pronującym i w pełni podpartym od łokcia do dłoni i obmacuj niedowładne przedramię, aby zlokalizować brzuch mięśniowy mięśnia ECR. Określ pozycje dwóch powierzchniowych elektrod EMG nad brzuchem mięśniowym, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak położenie kaniuli dożylnej lub opatrunków, a następnie użyj chusteczki do oczyszczania skóry nasączonej alkoholem, aby oczyścić skórę w każdym miejscu elektrody.
Ogol każde miejsce, aby usunąć wszelkie włosy i delikatnie przetarć skórę w obu miejscach. Następnie bezpiecznie przyłóż samoprzylepne jednorazowe elektrody rejestrujące w każdym miejscu. Następnie zlokalizuj miejsca elektrod dla mięśnia FDI i przygotuj skórę w tych miejscach, jak właśnie pokazano, aby umożliwić umieszczenie jednej elektrody na brzuchu mięśnia FDI i jednej na grzbiecie dłoni.
Następnie umieść pasek elektrody referencyjnej wokół ramienia tuż proksymalnie do łokcia. Po umieszczeniu elektrod opuść poręcze łóżka i przesuń pacjenta jak najwyżej w górę łóżka i w kierunku krawędzi łóżka po stronie niepowodującej niedowładu. Dla bezpieczeństwa podnieś poręcze łóżka i zdejmij wezgłowie z łóżka, jeśli to możliwe.
Usuń wszelkie nieużywane stojaki dożylne przymocowane do łóżka, które mogą blokować położenie cewki i podnieś wezgłowie łóżka tak wysoko, jak to możliwe. Jeśli to możliwe, podnieś kolana, aby zapobiec zsuwaniu się pacjenta z łóżka podczas badania i umieść poduszki za plecami pacjenta, aby ustawić pacjenta w wyprostowanej pozycji siedzącej bez kontaktu głowy z łóżkiem. Upewnij się, że niedowładne przedramię jest w pronacji i w pełni podparte poduszką od łokcia do nadgarstka i przytrzymaj cewkę TMS przy głowie pacjenta, aby sprawdzić, czy dostęp do cewki TMS jest odpowiedni
.Gdy pacjent znajduje się na swoim miejscu, podłącz między pacjentem a aparatem EMG i sprawdź, czy sygnał EGM jest wolny od zakłóceń elektrycznych. W przypadku dostarczania TMS poinstruuj pacjenta, aby patrzył prosto przed siebie, trzymając głowę nieruchomo i otwarte oczy. Niech jedna osoba przytrzyma cewkę przy głowie pacjenta po stronie bez niedowładu, tak aby środek cewki znajdował się nad pierwszorzędową korą ruchową półkuli dotkniętej udarem około czterech centymetrów w bok od wierzchołka na linii międzyusznej.
Ustaw cewkę tak, aby uchwyt był skierowany do tyłu pod kątem około 45 stopni do płaszczyzny strzałkowej, aby wytworzyć prąd od tyłu do przodu w tkance leżącej pod spodem i dostosuj wysokość łóżka do wygody uchwytu cewki. Niech druga osoba będzie monitorować pacjenta pod kątem komfortu przez cały czas trwania sesji TMS. Zacznij od intensywności bodźca wynoszącej 30% maksymalnej mocy stymulatora i zwiększaj intensywność w krokach 10% z trzema do pięciu bodźcami o każdej intensywności i lokalizacji skóry głowy.
Przesuwaj cewkę systematycznie w krokach co jeden centymetr w kierunku przednim, tylnym, przyśrodkowym i bocznym, aby znaleźć optymalne miejsce do wytwarzania MEP w zarejestrowanych mięśniach. Konieczne mogą być również niewielkie korekty obrotów cewki. Kontynuuj zwiększanie intensywności bodźca i przesuwanie cewki, aż MEP będą konsekwentnie obserwowane w jednym lub obu mięśniach lub aż do osiągnięcia 100% maksymalnej mocy stymulatora.
Jeśli zostanie osiągnięta 100% maksymalna moc stymulu bez zaobserwowania MEP, poproś pacjenta, aby przytulił poduszkę do klatki piersiowej obiema rękami, aby spróbować aktywować niedowładną kończynę górną i zwiększyć prawdopodobieństwo wywołania MEP. W przypadku pacjentów, u których nie ma aktywności dystalnej kończyny górnej, należy poprosić pacjenta o uniesienie i cofnięcie obręczy barkowej. Klasyfikuj pacjenta jako MEP dodatniego, jeśli MEP o dowolnej amplitudzie są obserwowane ze stałym opóźnieniem i reakcją na co najmniej pięć bodźców, zarówno w spoczynku, jak i podczas dobrowolnego facylitacji.
Opóźnienia BIZ wynoszą zwykle od 20 do 30 milisekund, podczas gdy opóźnienia ECR wynoszą zwykle od 15 do 25 milisekund. Posłowie do PE nie muszą przekraczać amplitudy międzyszczytowej wynoszącej 50 mikrowoltów. Klasyfikuj pacjenta jako ujemnego MEP, jeśli nie można wywołać MEP przy 100% maksymalnej mocy stymulatora, zarówno w spoczynku, jak i podczas próby dobrowolnej facylitacji.
Ten reprezentatywny pacjent miał MEP w niedowładnych mięśniach FDI i ECR, podczas gdy ten pacjent miał mały MEP w mięśniu FDI i brak MEP w mięśniu ECR. Pacjent ten nie miał MEP przy 100% maksymalnej mocy stymulatora w spoczynku lub podczas próby aktywnego obustronnego facylitacji. Pacjent ten nie miał MEP w mięśniu FDI z wydłużonym ogonem artefaktu bodźca w śladzie mięśniowym ECR.
Gdy ten artefakt jest obecny w oknie opóźnienia dla któregokolwiek z mięśni, identyfikacja MEP może być trudna. Ten pacjent miał MEP w obu mięśniach, które są wyraźnie rozpoznawalne pomimo szumu elektrycznego w śladzie FDI, podczas gdy ten pacjent miał MEP tylko w ECR. Jeśli SAFE wynosi mniej niż pięć dni po udarze, wymagany jest TMS, który należy wykonać w ciągu siedmiu dni po udarze.
Wynik SAFE i TMS oceniają funkcję dróg korowo-rdzeniowych i można je połączyć w algorytmie PREP2 w celu przewidywania wyników kończyn górnych po trzech miesiącach od udaru. Metoda ta pozwala na personalizację celów rehabilitacji kończyny górnej oraz selekcję pacjentów do badań rehabilitacyjnych kończyny górnej.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Ten protokół opisuje metody oceny funkcji traktu kortykospinałowego u pacjentów po udarze w ciągu tygodnia od zdarzenia. Celem jest stratyfikacja pacjentów w badaniach rehabilitacyjnych i przewidywanie wyników powrotu funkcji kończyn górnych trzy miesiące po udarze.
Kluczowe elementy badania
Obszar nauki
- Neuronauki
- Rehabilitacja
- Powrót funkcji po udarze
Tło
- Funkcja traktu kortykospinałowego jest kluczowa dla przewidywania powrotu funkcji kończyn górnych po udarze.
- Ocenianie tej funkcji pomaga w ustalaniu celów rehabilitacji.
- Wyniki mogą pomóc w doborze pacjentów do badań rehabilitacyjnych.
- Ten protokół jest częścią algorytmu PREP2 do przewidywania wyników kończyn górnych.
Cel badania
- Oceniać funkcję traktu kortykospinałowego wkrótce po udarze.
- Personalizować terapię kończyn górnych na podstawie indywidualnych prognoz.
- Zarządzać oczekiwaniami pacjentów w odniesieniu do wyników powrotu funkcji.
Stosowane metody
- Badanie wykorzystuje protokoły oceny, które obejmują ocenę siły odstawiania ramienia i rozciągania palców.
- Zastosowano elektromiografię (EMG) i transkranialną stymulację magnetyczną (TMS) do gromadzenia danych.
- Kluczowe terminy obejmują oceny przeprowadzone w ciągu dni po udarze.
- Wyniki uczestników są używane do obliczenia wyniku SAFE, aby ocenić potencjał powrotu funkcji kończyn górnych.
Główne wyniki
- Protokół skutecznie przewiduje powrót motoryczny kończyn górnych poprzez określone wyniki.
- Pozytywne reakcje w TMS korelują z funkcjonalnymi zdolnościami porażonej kończyny.
- Rozumienie potencjału powrotu funkcji traktu kortykospinałowego jest kluczowe dla strategii rehabilitacji.
Wnioski
- To badanie demonstruje jasną metodę oceny wpływu udaru na funkcję kończyn górnych.
- Personalizowana rehabilitacja może być ulepszana dzięki wynikom z wyników oceny.
- Uzyskane informacje mogą ułatwić lepsze modele powrotu funkcji i informować praktyki kliniczne.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Early assessment of corticospinal tract function enables biopharma R&D teams to stratify stroke patients in clinical trials based on neurophysiological biomarkers, improving trial enrichment and reducing variability in upper limb recovery outcomes. Integrating SAFE scoring and TMS within the first week post-stroke supports go/no-go decisions for neurorehabilitation interventions by providing predictive confidence in mechanistic target engagement. This approach aligns with precision medicine initiatives in CNS drug development by linking early biological signals to functional recovery predictions at 3 months.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of corticospinal tract integrity as a mechanistic biomarker for upper limb motor pathway recovery after stroke.
- Operational Value: Provides a quantifiable neurophysiological readout (MEP presence/absence) to de-risk targets involved in motor pathway modulation.
- Scientific Value: Supports target validation by correlating corticospinal excitability with potential for functional recovery, reducing false positives in preclinical-to-clinical translation.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates standardized, quantitative SAFE scores (0-10) and binary MEP outcomes to enable consistent patient stratification across trial sites.
- Operational Value: Establishes a reproducible protocol for assessing corticospinal function within 7 days of stroke, suitable for multi-center trial implementation.
- Scientific Value: Produces measurable electrophysiological and strength-based outputs that can serve as pharmacodynamic markers for CNS-active compounds.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Bridges preclinical models of stroke recovery to human outcomes by validating corticospinal tract function as a translationally relevant biomarker.
- Operational Value: Informs preclinical study design by identifying which models best recapitulate human corticospinal recovery patterns post-intervention.
- Scientific Value: Enables risk-adjusted advancement decisions by linking early biomarker status to 3-month functional predictions via the PREP2 algorithm.
Pipeline & Workflow Integration
The protocol fits within the early discovery continuum, where biological target validation precedes lead identification, by providing a human-relevant assay for corticospinal pathway integrity that can inform target selection and mechanistic de-risking before significant investment.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of whether a therapeutic agent modulates corticospinal tract excitability or structural integrity in stroke models.
- Screening: Delivers assay-ready, standardized outputs (SAFE score, MEP latency/amplitude) that enable reliable comparison of intervention effects on motor pathway function.
- Analytics: Generates stratifiable biomarker data (SAFE <5 triggers TMS; MEP+/- classification) to enrich trial populations and reduce noise in efficacy signals.
- Translational Research: Connects early neurophysiological assessments to clinically meaningful upper limb recovery predictions at 3 months, supporting translational continuity.
- Enterprise Reuse: Represents a standardized biomarker qualification platform applicable across multiple neurorehabilitation or neuroprotective programs targeting motor recovery.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target mechanism by linking corticospinal tract status to functional recovery, reducing biological false positives.
- Operational Value: Enhances reproducibility and standardization of patient stratification in multi-site stroke recovery trials.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling early go/no-go decisions based on biomarker-defined patient likelihood of response.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted portfolio prioritization by identifying interventions with higher probability of demonstrating meaningful upper limb recovery in biomarker-selected populations.
Implementation Considerations
- Requires expertise in neurophysiology, TMS operation, EMG signal acquisition, and neurological motor assessment.
- Depends on access to TMS equipment, EMG amplifiers, stimulus isolation units, and trained personnel for coil positioning and MEP detection.
- Necessitates standardized training across sites to ensure consistent SAFE scoring, electrode placement, and TMS dosing protocols.
- Must account for variability in patient arousal, medication effects, and lesion location that may influence MEP detectability.
- Limited to patients with sufficient arousal and cooperation to follow motor commands during strength testing and TMS sessions.
