Korelace mezi změnami v mírách zrakového systému a změnami v symptomech spojených s otřesem mozku

Otřes mozku související se sportem postihne ve Spojených státech každý rok 1,6 až 3,8 milionu lidí. Přes zvýšenou pozornost médií a osvětové kampaně je obtížné určit přesný výskyt kvůli nedostatečnému hlášení ze strany sportovců. Otřes mozku je definován jako soubor patologických reakcí vedoucích k přímému poškození mozku, ke kterému může dojít přímým nebo nepřímým úderem do hlavy. Typy příznaků závisí na oblasti mozku, která byla postižena. Mezi nejčastější příznaky patří: bolesti hlavy, kognitivní potíže, závratě, bolesti šíje, poruchy vidění, potíže se spánkem a únava.

Navzdory dostupnosti mnoha možností léčby, jako jsou neurologické a psychologické testy, někteří pacienti nadále pociťují mnoho příznaků - jako jsou bolesti hlavy, závratě, poruchy vidění, problémy s rovnováhou, citlivost na světlo a potíže se soustředěním - které negativně ovlivňují školu, práci a kvalitu života po dlouhou dobu. Všechny tyto příznaky podobně pociťují jedinci se zrakovými dysfunkcemi, jako jsou dysfunkce binokulární funkce nebo insuficience konvergence. Toto zjištění vedlo některé k doporučení vizuální složky při léčbě otřesů mozku. Účelem této studie je proto zjistit, zda změny ve výsledcích 7 testů binokulárního vidění (BVT) v průběhu času u pacientů s otřesem mozku korelují se změnami symptomů otřesu mozku.

Vyšetřovatelé změří 46 pacientů s otřesem mozku každým z těchto testů a SCAT3 až ve 4 samostatných časových bodech, jak je popsáno níže:

• M1 = základní linie; co nejdříve po náboru
• M2 = když účastníci kvalitativně cítí, že se jejich příznaky otřesu "výrazně zlepšily"
• M3 = když jsou účastníci bez příznaků při aktivitě po dobu 1 týdne nebo 3 měsíce po zařazení do studie, podle toho, co nastane dříve. Tento milník bude zároveň posledním měřením a bude znamenat konec jejich účasti.
• M* = Účastníci, kteří nezaznamenali výrazné zlepšení (tj. M2) do 2 týdnů od základního testování bude také testován po 2 týdnech. Stále se budou testovat na M2 i M3.

Budou shromážděny demografické informace relevantní pro studii, aby bylo možné vhodně popsat populaci a vyhodnotit potenciální modifikaci účinku těchto faktorů na pozorované korelace. Demografické proměnné, které je třeba zaznamenat, zahrnují: věk, pohlaví, nejvyšší dosažené vzdělání, používání korekčních čoček při problémech se zrakem, povolání, jakoukoli relevantní anamnézu (tj. migrény, problémy se zrakem, léky atd.), hlavní sportovní aktivita, které se sportovec věnuje, a poslední z aktivit, ke které se bude sportovec po vyléčení vracet, s důrazem na vysoce rizikové aktivity pro otřesy mozku. Kromě toho budou zaznamenány informace relevantní pro otřes mozku, aby bylo možné charakterizovat zranění. To zahrnuje informace o nehodě vedoucí k otřesu mozku, aktivitě v době zranění a mechanismu zranění (důležitá je přítomnost nebo nepřítomnost kontaktu s hlavou).

Účastníci vyplní příznakovou část (oddíl 3) ověřeného formuláře SCAT3, který je součástí akceptovaného standardu pro léčbu otřesů mozku. Uvedené příznaky jsou: bolest hlavy, "tlak v hlavě", bolest šíje, nevolnost nebo zvracení, závratě, rozmazané vidění, problémy s rovnováhou, citlivost na světlo nebo hluk, "pocit zpomalení", pocit "v mlze", "don „necítím se dobře“, potíže se soustředěním, potíže se zapamatováním, únava nebo nedostatek energie, zmatenost, ospalost, potíže s usínáním, více emocí, podrážděnost, smutek, nervozita nebo úzkost. Příznaky jsou hodnoceny na stupnici od 0 (žádné) do 6 (závažné). Celkové skóre symptomů je součtem všech skóre jednotlivých symptomů.

Vyšetřovatelé zahrnou dalších sedm otázek týkajících se příznaků – které kladou někteří lékaři: „Příznaky horší při fyzické aktivitě“, „Příznaky horší při duševní aktivitě“, „Nemoc z pohybu“, „Nepohodlí při čtení“, „Nepohodlí při používání počítač", "Dvojité vidění", "Bolest za očima". Každý symptom je opět hodnocen mezi 0 (žádný) až 6 (závažný).

Budou zkoumány BVT, které se od optometrických testů liší tím, že používají pokročilejší zařízení, které dokáže měřit velmi malé odchylky v několika doménách zrakového systému. Tyto BVT měří různé prvky vizuálního systému a budou podrobně popsány níže:

1. Hrubá stereoskopická ostrost: (rozsah 0 - 15 obloukových sekund) Naše binokulární vidění nám umožňuje vidět ve třech rozměrech (3D), nebo jednodušeji vnímat hloubku. V těchto testech se zobrazují obrázky sedícím účastníkům s 3D brýlemi. Neschopnost vidět hloubku nebo ve 3D způsobí, že se obrázky budou jevit jako body místo vyvýšených objektů. Předměty jsou prezentovány v různých fázích, přičemž každá fáze vyžaduje, aby účastníci rozlišovali různé úrovně vnímání hloubky. Test je hodnocen v optických jednotkách – v rozsahu od 0 do 15 obloukových sekund. Maximální skóre odpovídá úrovni, kde byl identifikován poslední objekt.
2. Konvergence měřená "motor punctum proximum": (cm) Když se objekt pohybuje směrem k našim očím, symetricky se sbíhají, aby zůstaly zaostřené. Existuje však bod, ve kterém se naše oči již symetricky nesbíhají, což se označuje jako bod konvergence nebo „motor punctum proximum“. Tento test měří vzdálenost (cm) mezi kořenem nosu a bodem konvergence u sedících účastníků, když se předmět přibližuje k jejich hlavě.
3. Konvergenční fúzní proximum: (dioptrie, hranolové konvergenční jednotky) Tento test je podobný (2). Když se předmět přibližuje k naší hlavě, naše oči se symetricky sbíhají, aby zůstaly zaostřené. Když se však objekt přesune za hranice schopnosti účastníka konvergovat, účastník začne vidět dva obrazy (dvojité vidění). Tento test měří vzdálenost mezi kořenem nosu a bodem, kde se u sedících účastníků objevuje dvojité vidění (cm), když se předmět přibližuje k jejich hlavě.
4. Binokulární fúze s konvergencí: (dioptrie, jednotky konvergence hranolu) Tento test měří, jak dobře se může účastník přizpůsobit výzvám při zaostřování světla na sítnici. Toto měření se skládá ze dvou téměř identických testů - lišících se pouze vzdáleností. Jeden test nastane, když je předmět umístěn 3 m od sedícího účastníka a druhý s předmětem umístěným 30 cm od sedícího účastníka. Světlo z předmětu prochází hranolem – to je obdoba pohybu předmětu dále od těla. V reakci na to se oči musí divergovat (oddělit), aby zaostřily na objekt, stejně jako by tomu bylo, kdyby se obraz skutečně vzdaloval od těla. Různé hranoly se používají k vytváření rostoucích výzev pro účastníky. Skóre těchto testů je maximální míra konvergence hranolu (dioptry, zaznamenané na hranolu jako dioptrie na brýlích), které může sedící účastník pojmout na 3 ma na 30 cm.
5. Binokulární fúze s divergenci: (dioptrie, jednotky konvergence hranolu) Toto je stejný test jako (4), s tím rozdílem, že hranoly rozbíhají světlo a účastník musí sbíhat (místo divergovat) své oči, aby si udržel zaostření. Skóre těchto testů je maximální míra divergence hranolu (dioptrie, zaznamenané na hranolu, jako by se dalo poznamenat dioptrie na brýlích), kterou může sedící účastník pojmout na 3 ma na 30 cm.
6. Sakadické pohyby nebo okulomotorická kapacita: (Skóre = špatné, střední, dobré) Sakadické pohyby jsou rychlé pohyby očí, které náhle mění bod fixace. Během tohoto testu se budou světla objevovat a mizet – na různých místech na obrazovce – rychlostí 100 záblesků za minutu, celkem po dobu 2 minut. Účastník zaujme tandemový postoj (dominantní noha umístěná před nedominantní nohou a v řadě) a stojí na délku paže od obrazovky. Účastníkovi je řečeno, aby držel hlavu v klidu a pouze pohyboval očima, aby se zaměřil na objevující se světla. Výsledek testu hodnotí lékař na základě celkového kvalitativního dojmu za celé 2 minuty trvání testů, se 3 samostatnými dílčími skóre na ordinální stupnici pro kvalitu – pro synchronizaci (špatná, střední, dobrá) a sakadickou korekci ( mnoho oprav, málo oprav, žádné opravy). Tři dílčí skóre se spojí do celkového skóre podle vlastního algoritmu našeho průmyslového partnera (Apexk).
7. Anatomická okulomotorická odchylka: (dioptrie, jednotky konvergence hranolu) Tento test měří přirozenou odchylku očí (heterofobii) a umožňuje také odhalit strabismus. U strabismu je anatomická odchylka snadno detekována, protože oči jednotlivce jsou nesprávně zarovnány, takže dominantní oko jednotlivce se dívá na objekt zájmu, ale „líné/odchýlené“ oko nikoli. U heterofobie není anatomická odchylka viditelná pouhým okem; ve skutečnosti musí být odchylka spuštěna zakrytím jednoho oka po druhém, aby se spustila odchylka. Toto měření se skládá ze dvou identických testů, které se liší vzdáleností: jeden se provádí s objektem umístěným 3 m od sedícího účastníka (vidění na dálku) a druhý s předmětem umístěným 30 cm od sedícího účastníka (vidění na blízko). V tomto testu se sedící účastníci zaměřují na objekt. Lékař zakryje a odkryje oči účastníka, aby spustil pohyby, a pomocí hranolu tyto pohyby zruší. Hranol, který dosahuje tohoto zrušení pohybů, je mírou anatomické odchylky. Skóre testu je hodnocení hranolu, který dosáhne potlačení pohybu, pro objekt umístěný na 30 cm a na 3 m. Účastníci se šilháním jsou z naší studie vyloučeni, protože strabismus je kontraindikací zrakového tréninku po otřesu mozku.

Hlavním cílem této studie je vyhodnotit korelaci mezi změnou symptomů a změnou výsledků testů binokulárního vidění. Pro každého účastníka existují alespoň tři milníky: výchozí (M1), významné zlepšení symptomů (M2) a když je účastník asymptomatický s aktivitou nebo 3 měsíce po základním testování (M3). Účastníci, kteří nezaznamenali významné zlepšení alespoň 2 týdny po M1 – budou měřeni po 2 týdnech (M*), aby se určilo, zda se zlepšily vizuální testy funkce. Tito účastníci budou také stále měřeni na M2 a M3 - celkem 4 návštěvy.

Tyto milníky představují stavy pacientů: symptomatický, zlepšený, vyřešení/konec studie. Pro naše primární analýzy by každý pacient, u kterého se významně nezlepší během 3 měsíců, měl měřit M1, M* a M3 (konec studie). Protože by se symptomy nezlepšily, jejich zahrnutí do korelace mezi změnami symptomů a změnami ve výsledcích testů není smysluplné. Budou proto z primárních analýz vyloučeny a budou analyzovány samostatně. Je to proto, že vyšetřovatelé se stále zajímají o to, zda se výsledky testů mohou změnit, pokud nedojde ke změně příznaků. Prvním krokem je posoudit, zda existuje korelace mezi skóre na BVT a symptomy účastníků (Sx) při každém výskytu milníku. Pro přehlednost je analýza prováděna ze souboru dat, kde každý řádek dat představuje: účastník, čas (M1, M2, M3), skóre symptomů a skóre BVT. Celkový statistický model je:

E [BVT] = β0 + β1*Sx + β2*M2 + β3*Sx*M2 + β4*M3 + β5*Sx*M3 + ε

Kde M2=1, když jsou Sx a BVT měřeny v M2 a v opačném případě se rovná 0, M3=1, když jsou Sx a BVT měřeny v M3 a jinak se rovná 0, a ε odkazuje na proměnnou náhodného efektu, která se používá zohlednit opakovaná opatření u stejných účastníků. V tomto modelu je koeficient β1 asociací mezi skóre symptomů všech účastníků a BVT. Je to proto, že M2=M3=0, takže členy napravo od β1*Sx jsou všechny rovny 0. V tomto modelu se testuje, zda je čas měření (tj. M1, M2 nebo M3) ovlivňuje, že korelace je přímočará. Pokud je korelace stejná v M2 jako v M1, pak koeficient β3 bude 0. Podobně, pokud je korelace stejná v M3 jako v M1, pak koeficient β5 bude 0. Pokud se zjistí, že β3 i β5 jsou blízké nule, pak jsou asociace nezávislé na milníku, ve kterém byla data shromážděna, a analýza bude znovu spuštěna se všemi daty společně ve zjednodušené analýze, aby se zvýšila síla podskupinové analýzy.

Dále bude měřena asociace změny BVT se změnou Sx. Pro tyto analýzy budou omezena data k příslušným milníkům. Statistické modely jsou:

E [BVT M2 - BVT M1 | M2=1, M1=1] = β0 + β6*(SxM2-SxM1) + ε E [BVT M3 - BVT M2 | M3=1, M2=1] = β0 + β7*(SxM3-SxM2) + ε, kde BVT M# odkazuje na BVT naměřenou při čísle milníku = # a SxM# označuje skóre příznaku naměřené při čísle milníku = #.

Pokud se zjistí, že hodnoty β6 a β7 jsou podobné, pak jsou asociace opět nezávislé na milnících, ve kterých byla data shromážděna. Jak je uvedeno výše, analýza bude znovu spuštěna se všemi daty společně ve zjednodušené analýze, aby se zvýšila síla podskupinových analýz.

Výše uvedené rovnice lze použít k posouzení souvislosti změny celkového skóre příznaků se změnou celkového skóre BVT, změnou skóre kteréhokoli skóre příznaků a změnou jakékoli jedné BVT a změnami v podskupinách skóre příznaků a změnami v podskupinách BVT. Protože by se očekávalo, že nedostatek určité zrakové funkce způsobí pouze určité symptomy a ovlivní pouze některé BVT, naše primární analýzy se omezí na 5 srovnání, která jsou diskutována v části měření výsledků.

Hrubá stereoskopická ostrost a anatomická okulomotorická odchylka jsou testy, které měří zrakové funkce, které existovaly před otřesem mozku, a proto se neočekává, že budou korelovat s jakýmikoli změnami symptomů. Tyto testy se provádějí jako součást obecného vizuálního vyšetření.

Neočekává se, že by následující příznaky v SCAT3 korelovaly s jakýmikoli vizuálními testy: tlak v hlavě, bolest krku, citlivost na hluk, pocit zpomalení, zmatenost, ospalost, potíže s usínáním, více emocí, podrážděnost, smutek, nervozita nebo úzkost .

Sekundární analýzy budou zahrnovat asociace mezi celkovým skóre symptomů a celkovým skóre BVT a asociace mezi skóre pro každý symptom a skóre pro každé měření binokulárního vidění samostatně. Kromě toho vyšetřovatelé prozkoumají souvislosti v podskupinách účastníků na základě dojmu klinického lékaře, pokud se vyskytnou abnormality ve zrakovém systému při první návštěvě (ano/n), době mezi otřesem mozku a základním testováním (<14 dní, 14–28 dní , >28 dní), otřes mozku v minulosti (ano/ne) a minulou léčbu psychického stavu (ano/ne).

Vzhledem k tomu, že otřesy mozku jsou běžné, má tato studie potenciál přispět ke zlepšení léčby mnoha pacientů trpících závratí a dalšími příznaky po otřesu mozku.