Risiko for muskel- og skeletskade efter hjernerystelse

Muskuloskeletale skader er det største uløste folkesundhedsproblem, som militæret står over for, og forringer tjenestemedlemmers medicinske beredskab betydeligt. MSKI påvirker 800.000 Servicemedlemmer og resulterer i 25 millioner begrænset arbejdsdage årligt. Derudover påvirker sportsrelateret MSKI blandt civile jævnaldrende så mange som 12 millioner mennesker årligt. I alt lægger MSKI en betydelig byrde på militære og civile befolkninger med en samlet økonomisk byrde på mere end 980 milliarder dollars om året alene i USA.

Traumatiske hjerneskader (TBI), specifikt hjernerystelse en mild form for TBI, er blevet klassificeret af National Institutes of Health og Centers for Disease Control som et "alvorligt sundhedsproblem" i USA. TBI'er har påvirket mere end 350.000 servicemedlemmer i de sidste 19 år. Hjernerystelse påvirker individers livskvalitet negativt, som vurderet af psykosociale målinger af patientrapportudfald (PRO), herunder dårligere score for målinger af angst, depression, træthed, vrede og smerte umiddelbart efter hjernerystelse, sammenlignet med når de er godkendt til at vende tilbage -to-duty/aktivitet (FTU/A).

Risikoen for muskuloskeletale skader (MSKI) er øget efter RTD/A efter hjernerystelse. På trods af den veldokumenterede øgede MSKI-risiko efter hjernerystelse, er de underliggende neuromuskulære mekanismer, der bidrager til denne øgede risiko, endnu ikke endeligt bestemt. Den underliggende mekanisme, der bidrager til øget MSKI-risiko, er sandsynligvis et mangefacetteret problem, der kræver en omfattende undersøgelse for at identificere alle faktorerne.

Forståelse af de neuromuskulære kontrolunderskud, der varer ved efter hjernerystelse, og hvordan disse underskud ændrer sig over tid (på langs), vil i høj grad udvide den eksisterende viden om, hvorfor individer har større MSKI-risiko efter hjernerystelse. Det overordnede mål er således at belyse de neuromuskulære kontrolmekanismer, der bidrager til at øge MSKI-risikoen efter hjernerystelse, således at effektive MSKI-risikoreduktionsstrategier kan udvikles. Undersøgelsesholdet antager, at hjernerystelsesramte individer vil udvise afvigende neuromuskulær kontrolfunktion, der øger MSKI-risikoen sammenlignet med ikke-hjernerystede kontroller.

Denne undersøgelse vil omhandle følgende specifikke mål:

Specifikt mål #1: Bestem de neuromuskulære kontrolfaktorer, der adskiller sig mellem hjernerystede og ikke-hjernerystede militærtjenestemedlemmer og fysisk aktive civile, som kan bidrage til MSKI-risiko efter hjernerystelse.

Hypotese #1: Hjernerystelsesramte individer vil udvise afvigende neuromuskulær funktion (f.eks. atypisk ledbelastning, langsommere tid til stabilisering, lavere muskeltrækningsinterpolation), hvilket øger MSKI-risikoen efter rapportering af asymptomatisk sammenlignet med kontrolpersoner uden hjernerystelse.

Specifikt mål #2: Bestem forskellene i patientrapporterede udfaldsmålinger (PRO) mellem militærtjenestemedlemmer og fysisk aktive civile med og uden hjernerystelse.

Hypotese #2: Hjernerystede individer vil rapportere dårligere funktion på PRO-mål (f.eks. National Institutes of Health Patient-Reported Outcomes Measurement Information System [PROMIS] og psykologisk modstandsdygtighed) sammenlignet med ikke-hjernerystende matchede kontroller.

Udforskningsmål #1: Bestem de tidsafhængige ændringer i neuromuskulære kontrolfaktorer efter hjernerystelse (initial, 6 uger post-initial, 12-ug post-initial) for hjernerystelse og ikke-hjernerystelse militærtjenestemedlemmer og fysisk aktive civile.

Udforskningshypotese #1: Hjernerystelsesramte individer vil vise større ændringer, der går tilbage mod den ikke-hjerterystelsesramte population, i neuromuskulær kontrol (f.eks. ledbelastning, tid til stabilisering, muskeltrækningsinterpolation) fra initial-til-6-ugers og initial-til- 12-ugers mål sammenlignet med kontroller uden hjernerystelse (forvent ikke-signifikante ændringer).

Dette er et multicenter prospektivt, case-matchet kontrolobservationsstudie for at identificere forskellene i neuromuskulær funktion efter hjernerystelse, der kan bidrage til øget MSKI-risiko. En bekvemmelighedsprøve af hjernerystede servicemedlemmer og fysisk aktive civile, som selv rapporterer at være asymptomatiske og køn, alder, erhverv og fysisk aktivitet matchede ikke-hjernerystelseskontrollerede kontroller, vil gennemføre undersøgelsesprocedurerne beskrevet nedenfor: 1) inden for 5 dage efter at være asymptomatiske (" initial"); 2) 6 uger post-initial neuromuskulær kontrolvurdering ("6-ugers post-initial"; ±72 timer); og 3) 12 uger post-initial neuromuskulær kontrolvurdering ("12-ugers post-initial"; ±72 timer).

Hrystrystede og ikke-hjernerystede matchede kontroldeltagere vil gennemføre den samme dynamiske bevægelsesvurdering, neuromuskulære testning og sensoriske vurderingsbatterier. Kontroldeltagere vil fuldføre batteriet med samme tidsintervaller som deres hjernerystelsesramte modpart, ± 72 timer. Fuldkropskinematik vil blive sporet via stereofotogrammetriske motion capture-systemer, og kinetiske mål vil blive fanget via 6-frihedsgraders kraftplatforme. Maksimal isometrisk styrke og frivillig muskelaktivering via den interpolerede twitch-teknik (ITT) og vurdering af muskelrampekontraktion af de dominante og ikke-dominante knæekstensorer og plantarfleksorer vil blive vurderet via et dynamometer (WRNMMC: Baltimore Therapeutic Equipment (BTE) Primus) RS [Baltimore Therapeutic Equipment, Maryland og Colorado, USA]; UGA: Biodex System 4 [Biodex Medical Systems, Shirley, New York, USA]). De sensoriske vurderinger vil undersøge proprioception (fornemmelse af ledbevægelse) og let berøringsfølelse. Proprioceptionsvurderingerne vil bruge det tredimensionelle motion capture udstyr (lukket kæde) og dynamometeret (passiv led repositionering). Den lette berøringsfornemmelse vil bruge Semmes-Weinstein Monofilamenter til at vurdere deltagerens evne til at opdage forskellige sensoriske tærskler på foden. Derudover vil forsøgsdeltagere selvrapportere enhver MSKI, de opretholder, og psykosociale foranstaltninger månedligt i op til 1 år efter den indledende neuromuskulære kontrolvurdering.

Data og statistisk analyseplan

Data vil blive kollapset på tværs af forsøg for alle til multi-forsøgsvurderinger for hvert dataindsamlingstidspunkt (indledende, 6 uger efter indledende, 12 uger efter indledende). Tiden fra den første hjernerystelsesdiagnose til det første tidspunkt for dataindsamling ("initial"), ganghastighed over jorden og potentielt lemmerdominans vil blive brugt som kovariater for alle statistiske analyser. Andre kovariater, herunder køn, alder, erhverv og fysisk aktivitet, vil blive eksplicit kontrolleret mellem grupper ved hjælp af matchningsproceduren anvendt i undersøgelsesdesignet og vil derfor sandsynligvis ikke bidrage til nogen observerede effekter; dog vil undersøgelsesholdet vurdere betydningen af ​​disse variabler i hver analyse. Disse kovariater vil i første omgang blive inkluderet i hver model, når det er relevant; men hvis en kovariat tegner sig for lille eller ingen varians (p > 0,2), vil den blive fjernet fra modellerne. For alle statistiske analyser vil statistisk signifikans a priori blive sat til α ≤ 0,05.

For specifikt mål #1 vil generaliserede lineære blandede effekter-modeller, herunder de faste effekter af undersøgelsesgruppen (konkusset gruppe; ikke-hjernerystende kontrolgruppe) og den tilfældige (subjekt-niveau) effekt af deltageren bestemme, om der er en statistisk signifikant forskel mellem hjernerystelse og ikke-konkuserede matchede kontroller i hvert biomekanisk resultat indsamlet under bevægelsesvurderingerne, mens de tager højde for de førnævnte kovariater. Der vil blive genereret modeller for hver bevægelsesvurdering. Derudover vil modellerne, der undersøger gangvariabler, inkludere opgavekompleksitet (enkeltopgave vs dobbeltopgave) for at afgøre, om der er en statistisk signifikant forskel i ydeevne med hensyn til opgavekompleksitet.

For specifikt mål #2, generaliserede lineære modeller inklusive gruppe (konkusset gruppe; ikke-konkusset kontrolgruppe) som den uafhængige variabel og hver PRO som den afhængige variabel for at bestemme, om der er en statistisk signifikant forskel i selvrapporteret funktion og symptomer mellem hjernerystelse og ikke-konkussed matchede kontroller for hver PRO. Disse modeller vil inkludere lignende kovariater, som blev brugt til at analysere specifikt mål #1. For ordinære resultater vil undersøgelsesholdet bruge kumulative linkmodeller.

Til udforskningsmål nr. 1, generaliserede lineære blandede effekter-modeller, der behandler tid som både en fast effekt og inkluderer en tilfældig hældning af tid efter deltager, og faste effekter af gruppe (konkuset og ikke-hjernerystende matchet kontrol), tidspunkt (indledende, 6- Uge post-initial, 12-uger post-initial), interaktionen mellem gruppe og tid, samt andre kovariater som tidligere beskrevet vil afgøre, om der er en statistisk signifikant forskel mellem hjernerystelse og ikke-hjernerystende matchede kontroller i resultaterne af interesse over tid. Planlagte sammenligninger vil evaluere mellem gruppeforskelle på hvert tidspunkt. Undersøgelsesteamet vil også analysere tab for at følge op ("nedslidning") for at identificere, om nogen tendenser i præstationer på nogen af ​​de biomekaniske mål eller PRO relaterer sig til sandsynligheden for studiefrafald. Hvis der ikke observeres tendenser i manglende data, vil deltagere med mindst én opfølgningssession blive inkluderet i alle analyser.