Bewertung einer körperlichen Intervention für anhaltende post-konkussive Symptome

Die Rekrutierung umfasst die Verwendung von Postern, sozialen Medien und Mundpropaganda. Plakate zur Rekrutierung gesunder Personen ohne Gehirnerschütterung werden an der Lakehead University sowie an verschiedenen öffentlichen Orten in Thunder Bay ausgestellt. Separate Poster (im Anhang) werden auch verwendet, um Personen zu rekrutieren, die in den vorangegangenen zwei Wochen bis sechs Monaten eine Gehirnerschütterung erlitten haben und immer noch Symptome haben (Persistent Post-Concussive Symptoms; PCS). Diese Poster werden in Fairway-Physiotherapie- und Gesundheitskliniken in der Umgebung von Thunder Bay ausgestellt. Alle Poster werden auf den Social-Media-Seiten der Lakehead University School of Kinesiology geteilt.

Vor der Teilnahme an der Studie werden alle Teilnehmer mindestens zwei Wochen nach der ersten Verletzung von Dr. Wark medizinisch untersucht. Wenn der potenzielle Teilnehmer Interesse an der Studie bekundet, werden seine Informationen an ein Mitglied des Forschungsteams weitergegeben. Ein Mitglied des Forschungsteams wird sich mit dem potenziellen Teilnehmer in Verbindung setzen, um basierend auf der Verfügbarkeit des Teilnehmers, des Forschungsteams und des Labors eine Bewertung vor der Intervention zu vereinbaren. Zu diesem Zeitpunkt erhalten die Teilnehmer auch eine Kopie des Informationsschreibens. Alle medizinischen Screening-Tools werden von Dr. Wark als Teil der Krankenakte des Patienten aufbewahrt, unabhängig von der Eignung für die Studie. Alle aus diesen Aufzeichnungen entnommenen Informationen werden mithilfe eines Datenextraktionsformulars erfasst.

Gesunde und PCS-Teilnehmer werden an der Lakehead University für körperliche, kognitive, Neuroimaging-, Biomarker- und Fahrverhaltensbewertungen vor der Intervention eingeplant. Alle Pre-Intervention-Assessments werden im Laufe einer Woche abgeschlossen. Bei der ersten Sitzung wird ein Mitglied des Forschungsteams das Einwilligungsverfahren abschließen; Die Teilnehmer erhalten einen mündlichen Überblick über die Studie und das Informationsschreiben. Im Anschluss an das Einwilligungsverfahren füllen gesunde Teilnehmer den Kurzfragebogen International Physical Activity Questionnaire aus.

Nach dem Einwilligungsverfahren erhalten die PCS-Teilnehmer ein Garmin VivoSmart-Herzfrequenzgerät (HR), um die aerobe Aktivität außerhalb der Studie zu überwachen (Beschleunigungsmesser, Herzfrequenzmesser und Schrittzählerfunktionen). Die Teilnehmer müssen die Garmin-Einheiten für die Dauer der Studie so oft wie möglich tragen. Abhängig von der Planung werden die Teilnehmer dann eine der Basisbewertungen absolvieren.

Grundlegende Bewertungen

Körperliche und kognitive Bewertung:

Die Teilnehmer absolvieren das Immediate Post-Concussion Assessment and Cognitive Testing (ImPACT) an der School of Kinesiology, Sanders Building, Lakehead University. Der ImPACT wird als auf Fragen und Antworten basierendes Standardmaß für kognitive Fähigkeiten verwendet, darunter: Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis, Verarbeitungsgeschwindigkeit und Reaktionszeit. Nach Abschluss der ImPACT-Batterie werden die Teilnehmer gebeten, in verschiedenen statischen Positionen zu stehen, darunter: schmaler Doppelbeinstand, Einbeinstand und Tandemstand mit einem Fuß hinter dem anderen. Die Teilnehmer werden jede Standposition mit offenen und geschlossenen Augen und auf einer festen und weichen Oberfläche unter Verwendung des Balance Error Scoring System (BESS)-Protokolls ausführen. Jede Haltung wird über einer Kraftplattform von Advanced Medical Technologies Incorporated (AMTI) ausgeführt. Die Sitzung sollte etwa eine Stunde dauern.

Biomarker-Bewertung:

Der aus dem Gehirn stammende neurotrope Faktor (BDNF) wird anhand einer morgendlichen Speichelprobe bestimmt. Die Teilnehmer werden gebeten, innerhalb von zwei Stunden nach der Probenentnahme auf das Zähneputzen, Rauchen und den Verzehr von Speisen oder Getränken zu verzichten. Die Teilnehmer werden außerdem gebeten, 12 Stunden vor der Probenahme auf Alkoholkonsum zu verzichten. Zu einem gemeinsam vereinbarten Termin trifft der Teilnehmer ein Mitglied des Forschungsteams der School of Kinesiology, Sanders Building, Lakehead University. Vor Beginn der Speichelsammlung wird das Mitglied des Forschungsteams die Rechte des Teilnehmers mündlich bekräftigen und bestätigen, dass er/sie weiterhin bereit ist, an der Studie teilzunehmen. Speichel wird dann von den Teilnehmern in Raum SB-1025 (Eindämmungsstufe 1 für biologische Gefahrenstoffe) über die passive Sabbermethode in ein Röhrchen gesammelt, das dann zur Verarbeitung in das Labor von Dr. Lees transportiert wird.

Neuroimaging:

Die neuronale Verarbeitung wird anhand kontinuierlich aufgezeichneter Elektroenzephalographie (EEG) während der Durchführung von computergestützten Aufgaben bewertet, die üblicherweise in der experimentellen Psychologie zur Bewertung der geteilten Aufmerksamkeit und der inhibitorischen Kontrolle verwendet werden. Die Teilnehmer werden an einem Schreibtisch sitzen und mit einer EEG-Haube ausgestattet, und 32 Kanäle werden mit Gel präpariert. Sobald alle Aufnahmeorte für die Aufnahme bereit sind, wird der Teilnehmer mit den Aufgabenverfahren und der Ausrüstung vertraut gemacht. An dem Schreibtisch, an dem er/sie sitzt, sieht er/sie einen Monitor und erhält ein Antwortpad. Die Teilnehmer werden das Oddball-Paradigma und die Flanker-Aufgabe absolvieren. Der Abschluss der Sitzung sollte zwei Stunden dauern.

Aufgaben:

ODDBALL-Paradigma:

Das Oddball-Paradigma ist eine häufig verwendete Aufgabe, um die Aufmerksamkeit zu testen, indem die Teilnehmer aufgefordert werden, eine spezifische Reaktion auf seltene Zielreize neben sich wiederholenden, ablenkenden Reizen zu geben (Squires, Squires & Hillyard, 1975). In dieser visuellen Version erhalten die Teilnehmer zu Beginn eines Blocks eine Anweisung, die angibt, was der Zielstimulus für diesen Block sein wird. Während jedes Versuchs wird ein Stimulus (Form/Buchstabe) für 200 Millisekunden (ms) angezeigt. Die Teilnehmer werden angewiesen, auf jeden Stimulus so schnell und genau wie möglich mit einem Tastendruck auf eine von zwei Tasten zu reagieren; eine Schaltfläche zum Anzeigen von Distraktorstimuli und eine Schaltfläche zum Anzeigen von Zielstimuli. Das Interstimulus-Intervall ist variabel (1400–1600 ms), um die Erwartung zu reduzieren. Die Teilnehmer absolvieren 400 Versuche, die in 5 Blöcke unterteilt sind, mit einer Option für Pausen zwischen den einzelnen Blöcken.

FLANKER-Aufgabe:

Die Flanker-Aufgabe wird häufig verwendet, um die Fähigkeit zu testen, auf zentrale relevante Informationen (die Richtung eines Pfeils) zu achten, während irrelevante ablenkende Reize (Paare flankierender Pfeile auf beiden Seiten des zentralen Pfeils) ignoriert werden. Um die Richtung des zentralen Pfeils zu identifizieren, drücken die Teilnehmer eine linke oder rechte Taste, um die Richtung des zentralen Pfeils anzuzeigen. Die Daten werden in Zeitrahmen unterteilt, die die interessierenden Komponenten (N200 und P300) enthalten. Die Sitzung wird nach zweimaliger Durchführung der Oddball- und Flanker-Tests beendet.

Verhaltensmessung (Fahrsimulator):

Die Leistung der Teilnehmer an einem Fahrsimulator wird bewertet, indem ihre Reaktionszeit gemessen und die Anzahl der Überhol- und Fehlversuche bei der Antizipation potenziell gefährlicher Verkehrssituationen gezählt wird. Die Reaktionszeit wird auch während Dual-Tasking-Aktivitäten gemessen.

Die Teilnehmer führen eine 10-minütige Orientierungsfahrt durch, um sich mit der Steuerung und dem Gefühl des Fahrsimulators vertraut zu machen. Während der Orientierungsfahrt wird er/sie mit Beispielen der Dualtasking-Aktivitäten konfrontiert, damit er/sie weiß, wie er/sie erfolgreich auf die Aufforderungen reagieren kann. Sobald sich ein Teilnehmer mit dem Simulator wohlfühlt, beginnt die 20-minütige Simulation und Datenerfassung. Die Simulation basiert auf dem Straßensystem von Thunder Bay mit vorhandenem Verkehr und Fußgängern. Das Wetter wird klar sein und die Sicht wird nicht beeinträchtigt. Reaktionszeiten werden während vorbestimmter Szenarien gemessen und von dem Moment an aufgezeichnet, an dem der Stimulus auftritt, bis zu dem Moment, an dem die Bremse betätigt oder ein Ausweichmanöver durchgeführt wird. Die Teilnehmer werden mehreren Szenarien ausgesetzt. Zu diesen Szenarien gehören: Fahrzeugüberfall an Kreuzung, Fußgängerüberfall vom Straßenrand, plötzliches Bremsen durch ein Fahrzeug vor dem Teilnehmer, Fußgängerüberfall im Schulbereich, Bremsen durch ein Fahrzeug vor dem Teilnehmer und Tierüberfall (im Anhang)

Während Dual-Task-Events werden rote Dreiecke über einem der Seitenspiegel angezeigt. Diese Dreiecke werden durch Drücken eines Knopfes auf beiden Seiten der Lenksäule deaktiviert, wodurch die Dual-Tasking-Komponente der Reaktionszeitszenarien berücksichtigt wird. Das Mitglied des Forschungsteams hat Wasser zur Hand, falls der Teilnehmer dies benötigt. Wenn er/sie sich bereit fühlt, fortzufahren, wird die Simulation ab dem Punkt der ursprünglichen Pause fortgesetzt. Wenn ein Teilnehmer das Gefühl hat, dass er/sie nicht weitermachen kann, wird die Simulation gestoppt und die Datenerfassung beendet.

Randomisierung Vor der Durchführung der Interventionen werden PCS-Teilnehmer nach dem Zufallsprinzip entweder einer AET- oder einer Standard-of-Care (SC)-Intervention zugewiesen. Unter Verwendung einer Minimierungssoftware wird jede Interventionsgruppe nach Geschlecht und Alter ausbalanciert. Gesunde Teilnehmer dienen als Kontrollgruppe (HC) und erhalten keine Behandlung. Nachdem die Teilnehmer der SC-Gruppe die Studie abgeschlossen haben, wird der AET angeboten, jedoch nicht in die Datenanalyse einbezogen. Alle Teilnehmerinformationen/Gruppenzuordnungen werden verschlüsselt, um die Vertraulichkeit zu wahren.

Aerobic- und Balance-Umschulungsprogramm:

Nach Abschluss der Basisbewertungen absolvieren PCS-Teilnehmer, die der Aerobic and Balance Retraining (AET)-Intervention zugewiesen wurden, ein achtwöchiges überwachtes AET-Programm. Das Programm besteht aus drei Sitzungen pro Woche, jeweils etwa 40-60 Minuten. Jede Sitzung wird unter der Aufsicht eines Trainers durchgeführt, der über die Zertifizierung der Canadian Society for Exercise Physiology (CSEP-CPT) verfügt.

Der aerobe Teil der Einheit wird auf einem Fahrradergometer durchgeführt. Die Teilnehmer beginnen mit einem fünfminütigen Aufwärmen bei einer selbstgewählten Geschwindigkeit, die verwendet wird, um die Herzfrequenz des Teilnehmers auf die gewünschte Intensität zu bringen. Die Intensität für jede Sitzung beginnt bei 20 % der Herzfrequenzreserve (HRR) und steigt in den ersten vier Wochen linear um 10 %; In der vierten Woche fahren die Teilnehmer mit einer Intensität von 50 % Rad. Die fünften und sechsten Wochen werden bei 55 % der HRR durchgeführt, die siebte Woche bei 60 % der HRR und die achte Woche bei 65 % der HRR. Die Dauer folgt für die Wochen eins bis vier einem ähnlichen Muster, beginnend bei 20 Minuten und in Schritten von fünf Minuten/Woche ansteigend. In der fünften Woche wird die Dauer auf 25 Minuten reduziert und dann für die Wochen sechs bis acht auf 30 Minuten erhöht.

Nach Abschluss des aeroben Teils der Sitzung ruhen sich die Teilnehmer fünf Minuten lang aus, bevor sie mit der Gleichgewichtskomponente der Sitzung beginnen. Die Teilnehmer führen in jeder Sitzung drei Gleichgewichtsübungen (in dieser Reihenfolge) durch: schmaler Zweibeinstand, Einbeinstand und Tandemstand. Die Schwierigkeit dieser Übungen wird schrittweise erhöht, indem die Dauer, die Oberfläche und ob die Augen des Teilnehmers geöffnet oder geschlossen sind, modifiziert wird. In den Wochen eins und zwei führt der Teilnehmer die Übungen mit offenen Augen durch; Die Teilnehmer führen jede Übung in der ersten Woche 15 Sekunden lang auf einem festen Aufschlag und in der zweiten Woche auf einem Schaumstoffblock mit niedriger Dichte durch. In den Wochen drei und vier führen die Teilnehmer die Übungen mit geschlossenen Augen durch; Die Übungen in Woche drei werden auf einer festen Oberfläche durchgeführt, während Woche vier auf einem Schaumstoffblock mit geringer Dichte durchgeführt wird. Die Dauer wird in den Wochen drei und vier auf zwanzig Sekunden pro Übung erhöht. In den Wochen vier bis acht folgen die gleichen offenen/geschlossenen Augen und die gleiche Oberflächenprogression wie in den Wochen eins bis vier; Augen offen in den Wochen fünf und sechs, Augen geschlossen in den Wochen sieben und acht. Die Übungen werden in den Wochen fünf und sieben auf einer festen Oberfläche und in den Wochen sechs und acht auf einem Schaumstoffblock mit geringer Dichte durchgeführt. Die Teilnehmer führen jede Übung in den Wochen fünf und sechs für 35 Sekunden und in den Wochen sieben und acht für 40 Sekunden durch. Nach Abschluss der Aerobic- und Gleichgewichtskomponenten der Sitzung absolvieren die Teilnehmer eine Abkühlung, die aus einer Reihe statischer Dehnungen besteht. Jede Sitzung endet nach Abschluss der Abklingzeit.

Nach Abschluss von 24 Sitzungen (acht Wochen x drei einstündige Sitzungen pro Woche) wiederholen die Teilnehmer die Verfahren für die zuvor beschriebenen Basisbewertungen. In ähnlicher Weise werden HC- und SC-Teilnehmer die Basisbewertungen nach acht Wochen erneut absolvieren.