Korrelation mellem ændringer i mål af det visuelle system og ændringer i hjernerystelse-associerede symptomer

Sportsrelateret hjernerystelse påvirker 1,6 til 3,8 millioner mennesker hvert år i USA. På trods af øget medieopmærksomhed og oplysningskampagner er den nøjagtige forekomst vanskelig at bestemme på grund af underrapportering fra atleter. Hjernerystelse er defineret som et sæt patologiske reaktioner, der fører til direkte skade på hjernen, som kan opstå fra et direkte eller indirekte slag mod hovedet. Typerne af symptomer, der opleves, afhænger af det område af hjernen, der blev påvirket. De hyppigste symptomer omfatter: hovedpine, kognitive vanskeligheder, svimmelhed, nakkesmerter, synsforstyrrelser, søvnbesvær og træthed.

På trods af tilgængeligheden af ​​mange behandlingsmuligheder såsom neurologiske og psykologiske tests, oplever nogle patienter fortsat mange symptomer - såsom hovedpine, svimmelhed, synsforstyrrelser, balanceproblemer, lysfølsomhed og koncentrationsbesvær - som negativt påvirker skole, arbejde og livskvalitet i længere tid. Alle disse symptomer opleves på samme måde af personer med visuelle dysfunktioner såsom dysfunktioner af kikkertfunktion eller konvergensinsufficiens. Denne opdagelse har fået nogle til at anbefale en visuel komponent i hjernerystelseshåndtering. Derfor er formålet med denne undersøgelse at afgøre, om ændringer i resultaterne af 7 kikkertsynstest (BVT) over tid hos patienter med hjernerystelse korrelerer med ændringer i hjernerystelsessymptomer.

Efterforskerne vil måle 46 hjernerystelsespatienter med hver af disse tests og SCAT3 på op til 4 separate milepælstidspunkter som beskrevet nedenfor:

• M1 = basislinje; hurtigst muligt efter ansættelsen
• M2 = når deltagerne kvalitativt føler, at deres hjernerystelsessymptomer er "betydeligt forbedret"
• M3 = når deltagerne er symptomfrie kl med aktivitet i 1 uge, eller 3 måneder efter tilmelding til undersøgelsen, alt efter hvad der kommer først. Denne milepæl vil også være den sidste måling og markere afslutningen på deres deltagelse.
• M* = Deltagere, der ikke har væsentlig forbedring (dvs. M2) inden for 2 uger efter baseline-testning vil også blive testet ved 2-ugers mærket. De vil stadig blive testet på både M2 ​​og M3.

Demografisk information, der er relevant for undersøgelsen, vil blive indsamlet for på passende vis at beskrive befolkningen og evaluere den potentielle effektændring af disse faktorer på de observerede korrelationer. Demografiske variabler, der skal registreres, omfatter: alder, køn, højeste opnåede uddannelsesniveau, brug af korrigerende linser til synsproblemer, erhverv, enhver relevant tidligere sygehistorie (dvs. migræne, synsproblemer, medicin osv.), den vigtigste sportsaktivitet idrætsudøveren er involveret i, og de sidste aktiviteter, som atleten vil vende tilbage til efter heling, med vægt på højrisikoaktiviteter for hjernerystelse. Endvidere vil oplysninger, der er relevante for hjernerystelseshændelsen, blive registreret for at karakterisere skaden. Dette inkluderer oplysninger om ulykken, der resulterer i hjernerystelse, aktivitet på skadestidspunktet og skadesmekanismen (tilstedeværelsen eller fraværet af hovedkontakt er vigtig).

Deltagerne udfylder symptomdelen (afsnit 3) af den validerede SCAT3-formular, der er en del af den accepterede standard for håndtering af hjernerystelse. De anførte symptomer er: hovedpine, "tryk i hovedet", nakkesmerter, kvalme eller opkastning, svimmelhed, sløret syn, balanceproblemer, følsomhed over for lys eller støj, "følelse af bremset", følelse som "i en tåge", "don 't feel right", koncentrationsbesvær, besvær med at huske, træthed eller lav energi, forvirring, døsighed, problemer med at falde i søvn, mere følelsesmæssig, irritabilitet, tristhed, nervøs eller angst. Symptomer bedømmes på en skala fra 0 (ingen) til 6 (alvorlig). Den samlede symptomscore er summen af ​​alle individuelle symptomscore.

Efterforskerne vil inkludere yderligere syv spørgsmål om symptomer - som stilles af nogle klinikere: "Symptomer værre ved fysisk aktivitet", "Symptomer værre ved mental aktivitet", "Køresyge", "Ubehag under læsning", "Ubehag ved brug af en computer", "Dobbeltsyn", "Smerte bag dine øjne". Hvert symptom scores igen mellem 0 (ingen) til 6 (alvorligt).

Der vil blive undersøgt BVT'er, som adskiller sig fra optometritests ved, at de anvender mere avanceret udstyr, som kan måle meget små afvigelser i flere domæner af det visuelle system. Disse BVT måler forskellige elementer i det visuelle system og vil blive beskrevet i detaljer nedenfor:

1. Grov stereoskopisk skarphed: (område 0 - 15 buesekunder) Vores kikkertsyn giver os mulighed for at se i tre dimensioner (3D), eller mere enkelt, at opfatte dybden. I denne test bliver siddende deltagere iført 3D-briller vist billeder. Manglende evne til at se dybde eller i 3D vil få billederne til at fremstå som punkter i stedet for hævede objekter. Objekterne præsenteres i forskellige trin, hvor hvert trin kræver, at deltagerne skelner mellem forskellige niveauer af dybdeopfattelse. Testen scores i optiske enheder - fra 0 til 15 buesekunder. Den maksimale score svarer til det niveau, hvor det sidste objekt blev identificeret.
2. Konvergens målt ved "motorisk punctum proximum": (cm) Når et objekt bevæger sig mod vores øjne, konvergerer de symmetrisk for at bevare fokus. Der er dog et punkt, hvor vores øjne ikke længere konvergerer symmetrisk, hvilket omtales som konvergenspunktet eller "motorisk punctum proximum". Denne test måler afstanden (cm) mellem næseryggen og konvergenspunktet hos siddende deltagere, når en genstand flyttes tættere på deres hoved.
3. Konvergens fusional proksimum: (dioptrier, prisme konvergensenheder) Denne test ligner (2). Når et objekt bevæger sig tættere på vores hoved, konvergerer vores øjne symmetrisk for at bevare fokus. Men når objektet flyttes ud over deltagerens evner konvergerer, vil deltageren begynde at se to billeder (dobbeltsyn). Denne test måler afstanden mellem næseryggen og det punkt, hvor dobbeltsyn (cm) forekommer hos siddende deltagere, når en genstand flyttes tættere på deres hoved.
4. Kikkertfusion med konvergens: (dioptrier, prismekonvergensenheder) Denne test måler, hvor godt en deltager kan tilpasse sig udfordringer med at fokusere lys på nethinden. Denne foranstaltning består af to næsten identiske tests - kun forskellige efter afstand. Den ene test opstår, når en genstand er placeret 3 m fra den siddende deltager, og den anden med en genstand placeret 30 cm fra den siddende deltager. Lys fra objektet ledes gennem et prisme - dette er analogt med at flytte objektet længere fra kroppen. Som svar skal øjnene divergere (separere) for at fokusere på objektet, ligesom de ville gøre, hvis billedet rent faktisk bevægede sig væk fra kroppen. Forskellige prismer bruges til at skabe stigende udfordringer for deltagerne. Resultatet for disse test er den maksimale prismekonvergens (dioptrier, noteret på prismet, som man ville notere dioptrier på briller), som den siddende deltager kan rumme ved 3 m og 30 cm.
5. Kikkertfusion med divergens: (dioptrier, prismekonvergensenheder) Dette er den samme test som (4), bortset fra at prismerne divergerer lyset, og deltageren skal konvergere (i stedet for divergere) deres øjne for at bevare fokus. Scoren for disse test er den maksimale prismedivergens (dioptrier, noteret på prismet, som man ville notere dioptrier på briller), som den siddende deltager kan rumme ved 3m og ved 30 cm.
6. Sakkadiske bevægelser eller oculomotorisk kapacitet: (Score = dårlig, middel, god) Sakkadiske bevægelser er hurtige bevægelser af øjnene, der brat ændrer fikseringspunktet. Under denne test vil lys vises og forsvinde - forskellige steder på skærmen - med en hastighed på 100 blink i minuttet, i alt 2 minutter. Deltageren indtager en tandemstilling (dominant fod placeret foran ikke-dominant fod og på linje) og står en armslængde væk fra skærmen. Deltageren bliver bedt om at holde hovedet i ro, kun at bevæge øjnene for at fokusere på de opståede lys. Testresultatet bedømmes af klinikeren baseret på et globalt kvalitativt indtryk over hele testens 2 minutters varighed, med 3 separate delscores på en ordinær skala for kvalitet - for synkronisering (dårlig, middel, god) og saccadisk korrektion ( mange rettelser, få rettelser, ingen rettelser). De tre underscores kombineres til en samlet score i henhold til vores branchepartners (Apexk) proprietære algoritme.
7. Anatomisk oculomotorisk afvigelse: (dioptrier, prismekonvergensenheder) Denne test måler øjnenes naturlige afvigelse (heterofobi) og giver også mulighed for påvisning af strabismus. Ved skelning opdages anatomisk afvigelse let, da individets øjne er forkert justeret, sådan at individets dominerende øje ser på objektet af interesse, men det "dovne/afvigende" øje er det ikke. Ved heterofobi er anatomisk afvigelse ikke synlig for det blotte øje; faktisk skal afvigelsen udløses ved at dække et øje ad gangen i rækkefølge for at udløse afvigelsen. Dette mål består af to identiske tests, der adskiller sig efter afstand: den ene sker med en genstand placeret 3 m fra den siddende deltager (fjernsyn), og den anden med en genstand placeret 30 cm fra den siddende deltager (nærsynet). I denne test fokuserer siddende deltagere på et objekt. Klinikeren dækker og afdækker deltagerens øjne for at udløse bevægelser og bruger et prisme til at annullere disse bevægelser. Prismet, der opnår denne annullering af bevægelser, er målet for anatomisk afvigelse. Testens score er vurderingen af ​​det prisme, der opnår bevægelsesannulleringen, for objektet placeret ved 30 cm og 3 m. Deltagere med skelen er udelukket fra vores undersøgelse, da skelen er en kontraindikation for synstræning efter hjernerystelse.

Hovedformålet med denne undersøgelse er at evaluere sammenhængen mellem ændringen i symptomer og ændringen i resultaterne af kikkertsynstesten. Der er mindst tre milepælstidspunkter for hver deltager: baseline (M1), signifikant forbedring af symptomer (M2), og når deltageren er asymptomatisk med aktivitet eller 3 måneder efter baseline test (M3). Deltagere, der ikke har haft signifikant forbedring mindst 2 uger efter M1 - vil blive målt efter 2 uger (M*) for at afgøre, om de visuelle funktionstest er blevet forbedret. Disse deltagere vil også stadig blive målt til M2 og M3 - i alt 4 besøg.

Disse milepæle repræsenterer patienttilstande: symptomatisk, forbedret, opløsning/afslutning på undersøgelsen. Til vores primære analyser ville enhver patient, der ikke forbedrer sig signifikant over 3 måneder, have målinger ved M1, M* og M3 (slut af undersøgelsen). Fordi de ikke ville have forbedret i symptomer, er det ikke meningsfuldt at inkludere dem i en sammenhæng mellem ændringer i symptomer og ændringer i testresultater. Derfor vil de blive udelukket fra de primære analyser og vil blive analyseret separat. Dette skyldes, at efterforskerne stadig er interesserede i at vide, om testresultaterne kan ændre sig i fravær af en ændring i symptomer. Det første skridt er at vurdere, om der er en sammenhæng mellem scoren på BVT og deltagernes symptomer (Sx) hver gang en milepæl indtræffer. For klarhedens skyld udføres analysen fra et datasæt, hvor hver linje af data er repræsenteret af: Deltager, Tid (M1, M2, M3), Symptom Score og BVT Score. Den overordnede statistiske model er:

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

Hvor M2=1 når Sx og BVT måles ved M2 og er lig med 0 ellers, M3=1 når Sx og BVT måles ved M3 og er lig med 0 ellers, og ε refererer til en tilfældig effektvariabel, der bruges at tage højde for gentagne tiltag på de samme deltagere. I denne model er koefficienten β1 sammenhængen mellem alle deltagernes symptomscore og BVT'erne. Dette skyldes, at M2=M3=0, så vilkårene til højre for β1*Sx er alle lig med 0. I denne model testes, om tidspunktet for målingen (dvs. M1, M2 eller M3) påvirker korrelationen er ligetil. Hvis korrelationen er den samme ved M2, som den er ved M1, så vil koefficienten, β3, være 0. På samme måde, hvis korrelationen er den samme ved M3, som den er ved M1, så vil koefficienten, β5, være 0. Hvis både β3 og β5 viser sig at være tæt på nul, så er associationerne uafhængige af den milepæl, hvor dataene blev indsamlet, og analysen vil blive kørt igen med alle dataene samlet i en forenklet analyse for at øge styrken af undergruppeanalyser.

Dernæst vil associationen i ændring af BVT med ændring i Sx blive målt. For disse analyser vil dataene til de relevante milepæle være begrænset. De statistiske modeller er:

E [BVT M2 - BVT M1 | M2=1, M1=1] = β0 + β6*(SxM2-SxM1) + εE [BVT M3 - BVT M2 | M3=1, M2=1] = β0 + β7*(SxM3-SxM2) + ε hvor BVT M# refererer til BVT målt ved milepælstal = #, og SxM# refererer til symptomscore målt ved milepælstal = #.

Hvis værdierne for β6 og β7 viser sig at være ens, så er associationerne igen uafhængige af de milepæle, hvor dataene blev indsamlet. Som ovenfor vil analysen blive genkørt med alle data samlet i en forenklet analyse for at øge styrken af ​​undergruppeanalyser.

Ovenstående ligninger kan bruges til at vurdere sammenhængen i ændring af total symptomscore til ændring i total BVT-score, ændring i en symptomscore og ændring i en hvilken som helst BVT og ændringer i undergrupper af symptomscore og ændringer i undergrupper af BVT'er. Fordi en mangel i en bestemt synsfunktion kun forventes at forårsage visse symptomer og kun påvirke visse BVT'er, vil vores primære analyser være begrænset til 5 sammenligninger, diskuteret i afsnittet om resultatmål.

Grov stereoskopisk skarphed og anatomisk oculomotorisk afvigelse er test, der måler synsfunktion, der eksisterede før hjernerystelsen, og forventes derfor ikke at korrelere med ændringer i symptomer. Disse tests udføres som en del af en generel visuel undersøgelse.

Følgende symptomer i SCAT3 forventes ikke at korrelere med nogen visuelle test: tryk i hovedet, nakkesmerter, følsomhed over for støj, følelse af nedsat fart, forvirring, døsighed, problemer med at falde i søvn, mere følelsesmæssig, irritabilitet, tristhed, nervøs eller angst .

De sekundære analyser vil omfatte associationer mellem den samlede symptomscore og den samlede BVT-score, og associationerne mellem scorerne for hvert symptom og scorerne for hvert kikkertsynsmål separat. Derudover vil efterforskerne undersøge sammenhænge inden for undergrupper af deltagerne baseret på klinikerens indtryk, hvis der er abnormiteter i det visuelle system ved det første besøg (y/n), tid mellem hjernerystelse og baseline test (<14 dage, 14-28 dage , >28 dage), tidligere hjernerystelse (j/n) og tidligere behandling for psykologisk tilstand (j/n).

Da hjernerystelse er almindelig, har denne undersøgelse potentiale til at bidrage til forbedret behandling for de mange patienter, der lider af svimmelhed og andre symptomer efter en hjernerystelse.