Effekter af aerob træning på det cerebrale arterielle system, kognitiv og motorisk funktion hos patienter efter slagtilfælde.

Slagtilfælde er en medicinsk tilstand defineret som "hurtigt udviklende kliniske tegn på fokal (eller global) forstyrrelse af cerebral funktion, med symptomer, der varer 24 timer eller længere eller fører til død, uden nogen åbenbar årsag udover af vaskulær oprindelse". Det er blandt andet kendetegnet ved de konditionerede hæmodynamiske, motoriske og kognitive funktioner. Tilstanden udgør en alvorlig økonomisk og social byrde på verdensplan, da den er den næststørste årsag til dødsfald og handicap. I Kina er slagtilfælde rangeret som den tredje dødsårsag efter ondartede tumorer og hjertesygdomme med en rapporteret dødsrate på 149,5 pr. tilskrives cerebrovaskulær sygdom.

For at afbøde de udfordringer og byrder, der er forbundet med slagtilfælde, er der foreslået forebyggende foranstaltninger, såsom at fremme en sund livsstil for at kontrollere risikofaktorerne for slagtilfælde. På trods af tilstedeværelsen af ​​sådanne foranstaltninger kan det imidlertid ikke hævdes, at slagtilfælde er uundgåelig, som det fremgår af ovenstående statistikker. Der er derfor behov for at komme med robuste og effektive behandlings- og håndteringstilgange til slagtilfælde, der sigter mod at forebygge tilbagefald af slagtilfælde og forbedre overlevelsen og livskvaliteten for patienter efter slagtilfælde. Rehabilitering er en sådan ikke-farmakologisk, terapeutisk intervention, der har til formål at genoprette den tabte funktion i de forskellige domæner forbundet med slagtilfælde. Da iskæmisk slagtilfælde er en konsekvens af utilstrækkelig blodgennemstrømning og ilt til hjernen på grund af tromboembolisk okklusion, bør rehabiliteringsteknikkerne derfor målrettes mod at forbedre sundhedstilstanden i de cerebrale arterier (intrakraniel og ekstrakraniel) og genoprette den kognitive og motoriske funktion for at opnå positiv resultater efter slagtilfælde. Blandt de forskellige rehabiliteringsteknikker har aerob træning (AET) defineret som "strukturerede træningsprogrammer, der involverer rytmisk bevægelse af store muskler i længere perioder", potentialet til at genoprette den dekonditionerede hæmodynamiske, kognitive og motoriske funktion, der karakteriserer tilstedeværelsen af ​​slagtilfælde og løbebåndstræning(TT) sammen med cykelergometer er to sådanne almindelige typer af AET.

Den vigtigste mekanisme, hvorved AET kan forbedre cerebrovaskulær blodgennemstrømning, er gennem øget produktion af nitrogenoxid (NO), en kendt mediator af endotelfunktion. NO er ​​rapporteret at have anti-atherogene egenskaber, der kan forhindre plakopbygning i blodkarrene, og har derfor potentialet til at fremme positive cerebrovaskulære morfologiske ændringer i de store intrakranielle og ekstrakranielle arterier hos iskæmiske slagtilfældepatienter, nøgleegenskaber, der er nødvendige for at forbedre post- apopleksipatienters livskvalitet og forebyggelse af tilbagefald af apopleksi. Der er dog begrænset information om den potentielle reduktion af den aterosklerotiske plaque blandt patienter med kronisk slagtilfælde, der gennemgår AET. Duplex carotis ultralyd (DCUS) og transkraniel Doppler ultralyd (TCD) er to ikke-invasive og ikke-ioniserende teknikker, der kan bruges til at vurdere de hæmodynamiske og morfologiske ændringer i henholdsvis de ekstrakranielle og intrakranielle cerebrale arterier. På trods af at cerebral hæmodynamik har vist sig at spille en vigtig rolle i forekomsten af ​​iskæmisk hjerneskade, er der kun gjort begrænsede forsøg på at undersøge de underliggende hæmodynamiske ændringer i de intrakranielle og ekstrakranielle cerebrale arterier, som fremkaldes af AET hos patienter efter slagtilfælde og hvordan disse er forbundet med de mulige ændringer i både motorisk og kognitiv funktion. De få undersøgelser, der har vurderet de potentielle gavnlige virkninger af det cerebrovaskulære system af AET, har rapporteret modstridende resultater.

På trods af de modstridende resultater, er det bydende nødvendigt at bemærke, at disse undersøgelser har fokuseret på at vurdere effekterne af træningstræning på kun en enkelt hæmodynamisk parameter, den gennemsnitlige flowhastighed fra (TCD), og der er mangel på beviser for dens effekt på den ekstrakranielle cerebrale arterier hæmodynamiske og morfologiske træk. Derudover har carotis ultralyd scanningsteknikker udviklet sig i løbet af de seneste år med nye teknikker såsom carotis arteriel stivhedsanalyse, tredimensionel (3D) karvægsbilleddannelse, computerassisteret billedanalyse (CAIA), og disse metoder er blevet konkluderet til at være pålidelige og nøjagtige vurdere det ekstrakranielle cerebrale kars morfologi i andre populationer bortset fra patienter med kronisk slagtilfælde, og har derfor potentialet til bedre at overvåge og give en holistisk vurdering af de ændringer, der kan forekomme i de ekstrakranielle cerebrale arterier hos patienter efter slagtilfælde, der gennemgår aerob træning.

I betragtning af den ovennævnte forskelligartede og modstridende baggrund, kombineret med fremkomsten af ​​avancerede ultralydsteknikker, er behovet for yderligere at undersøge den mulige værdi af AET til at forbedre cerebrale arteriers hæmodynamik og morfologi samt kognitive og motoriske funktioner hos patienter efter slagtilfælde ved hjælp af robuste undersøgelsesdesign, der inkorporerer evidensbaseret recept, mens der anvendes en multiparametrisk tilgang, der inkorporerer, nye CUS-teknikker til at vurdere de primære resultater, kan ikke overbetones. Følgende mål blev formuleret på baggrund af ovenstående baggrundsinformation.

Formålet med undersøgelsen er at undersøge virkningerne af AET på de store intrakranielle og ekstrakranielle cerebrale arterier som vurderet ved nye, multiparametriske Duplex Carotid ultralyd (DCUS) teknikker og transkraniel Doppler (TCD) ultralyd, og på de kognitive og motoriske funktioner hos kroniske patienter efter slagtilfælde. Derudover søger undersøgelsen at sammenligne de morfologiske og hæmodynamiske træk ved de store intrakranielle og ekstrakranielle cerebrale arterier mellem patienter efter slagtilfælde og aldersmatchede kontroller uden slagtilfælde som bestemt ved DCUS og TCD ultralyd.

Studiet er et kvantitativt, prospektivt randomiseret kontrolleret forsøgsstudie, der involverer voksne patienter med kronisk slagtilfælde og aldersmatchede ikke-slagtilfælde, og vil blive udført på ultralydslaboratoriet på Hong Kong Polytechnic University fra januar 2023 til august 2024. Etisk godkendelse blev opnået fra Institutional Review Board (IRB) på Hong Kong Polytechnic University (Ref: HSEARS20220714001). Informeret samtykke vil blive indhentet fra patienterne, mens et kodningssystem vil blive brugt til at sikre fortroligheden og anonymiteten af ​​forskningspersonerne. Sandsynlighedsprøvetagning, der involverer en simpel tilfældig teknik, vil blive anvendt. Ved at antage en medium effektstørrelse på 0,5, α på 0,05, statistisk styrke på 80 % og en frafaldsrate på 17 % for at nå målet om at sammenligne de store intrakranielle og ekstrakranielle cerebrale arterier, morfologiske og hæmodynamiske træk mellem patienter efter slagtilfælde og alders- matchede forsøgspersoner uden slagtilfælde en prøvestørrelse på 120 forsøgspersoner er målrettet (60 patienter med slagtilfælde og 60 patienter uden slagtilfælde) som beregnet ud fra G* Power-softwaren ved hjælp af t-testen (forskel mellem to uafhængige midler). Baseret på en effektstørrelse på 0,59, α på 0,05, statistisk styrke på 80 % og en frafaldsrate på 15 %, kræves der en minimumsprøvestørrelse på 13 forsøgspersoner i hver af de tre grupper efter slagtilfælde, der gennemgår AET, som beregnet ud fra G* Power-software ved hjælp af F-testen (en-vejs ANOVA med faste effekter).

Kroniske patienter efter slagtilfælde af kinesisk oprindelse med let til moderat handicap, som kan påtage sig de to AET, er målrettet til at blive inkluderet i undersøgelsen. Da alder er en forvirrende variabel i restitution efter slagtilfælde, er det kun patienter over 50 år med > 6 måneder fra tidspunktet for slagtilfældedebut (patienter med kronisk slagtilfælde). For at tage højde for den kliniske faktor af slagtilfælde-subtype vil kun personer med iskæmisk slagtilfælde, som er den mest almindelige slagtilfælde-subtype, blive rekrutteret. Patienter med utilstrækkelige knoglevinduer til at muliggøre TCD-vurdering og patienter med væsentlige kardiovaskulære risikofaktorer til at udføre AET vil også blive udelukket fra undersøgelsen.

Carotis ultralyd og transkranielle Doppler ultralydsmaskiner vil blive brugt til at undersøge de store ekstrakranielle og intrakranielle arteriers henholdsvis hæmodynamiske og morfologiske træk. Trædemølle- og cykelergometerudstyr vil blive brugt til AET. Carotis protokollen vil involvere vurdering af de ekstrakranielle carotis arterie morfologiske parametre ved hjælp af nye tilgange såsom 3D grad af arteriel stenose vurdering, arteriel stivhedsanalyse og automatiseret CIMT analyse, hvorimod de hæmodynamiske egenskaber (gennemsnitlig flowhastighed (MFV), peak systolic velocity (PSV) ), slutdiastolisk hastighed (EDV), resistivt indeks (RI) og pulsatilitetsindeks (PI) vil også blive vurderet. TCD-ultralydsprotokollerne vil involvere scanning af de bilaterale mellem-cerebrale arterier (MCA) gennem det transtemporale vindue. De spektrale Doppler-parametre (MFV, PSV, EDV, PI og RI.) vil blive målt.

Måldosis for de to AET-tilstande vil bestå af 1.) en sessionsvarighed=30 minutter, 2.) frekvens=3 gange/uge, 3.) høj intensitet=(60-84 % pulsreserve (HHR).4.) Typer = Løbebånd og cykelergometer 5.) Samlet programvarighed = 3 måneder.

IBM SPSS (Statistical Package for the Social Science) version 25 statistisk pakke vil blive brugt til dataanalyse i denne undersøgelse. Både beskrivende og inferentielle statistikker vil blive brugt. De gentagne mål ANOVA eller ikke-parametrisk ækvivalent Friedman test vil blive brugt til at udføre en intra-gruppe vurdering af resultatmålene, mens One Way ANOVA vil udføre mellem gruppe analyse. Den statistiske signifikans vil blive betragtet som p<0,05. Den standardiserede middeldifference (SMD) vil blive brugt til at kvantificere behandlingsfordelene eller effekten af ​​AET. Effektstørrelsen skal kategoriseres som lille (0,2-0,5), medium (0,5-0,8) eller stor (≥0,8).

Undersøgelsens betydning.

Viden om den mulige forbedring af de store intrakranielle og ekstrakranielle arterier hæmodynamiske og morfologiske træk hos patienter efter slagtilfælde efter AET kan give et mål for effektiviteten af ​​AET til at forbedre sundhedsresultaterne for patienter efter slagtilfælde og dermed hjælpe med den kliniske behandling. af disse patienter. Brugen af ​​nye, multiparametriske ultralydsbaserede tilgange såsom 3D arteriel stenose, arteriel stivhed og automatiseret CIMT-analyse i denne faggruppe vil sætte basislinjeværdier, der kan være nyttige til fremtidig forskning. Studieresultaterne vil også informere terapeuter og klinikere om AET-modaliteten, der er mere effektiv til at forbedre de cerebrale arterier hæmodynamiske og morfologiske egenskaber og de kognitive og motoriske funktionelle resultater hos patienter efter slagtilfælde. Forbedringen af ​​neurokognitiv og motorisk funktion hos patienter efter slagtilfælde har vigtige folkesundhedsmæssige konsekvenser, da dette reducerer den socioøkonomiske byrde forbundet med den yderligere forringelse af neurokognitiv funktion, der har været forbundet med øget risiko for demens og høje dødelighedsrater.