Personalisierte neurorehabilitative Präzisionsmedizin - Von Daten zu Therapien (MWKNeuroReha)

Klinische Tests: Jeder Proband wird anhand der folgenden Tests bewertet:

Schlaganfall-Skala des National Institute of Health (NIHSS): Die NIHSS ist Teil der üblichen hochstandardisierten Schlaganfall-Aufklärung. Er besteht aus 15 Items, die mit maximal 0 bis 4 Punkten bewertet werden können. Es wird verwendet, um die Schwere des Schlaganfalls sowie die Beeinträchtigung zu messen und eine Verbesserung oder Verschlechterung des Patienten zu erkennen. Eine hohe Punktzahl entspricht einem schweren Schlaganfall.

FMA für UE und Sensorik: Die FMA für UE und Sensorik beschreibt die sensomotorische Beeinträchtigung des Arms nach Schlaganfall. Es besteht aus 66 Items für die motorische Funktion des UE und 24 Items für die sensorische Funktion, die von 0 bis 2 bewertet werden. Eine hohe Punktzahl entspricht einer hohen Funktion. Es ist nicht Teil der üblichen Schlaganfalluntersuchung. Als primärer Endpunkt dieser Studie dient die Veränderung des FMA für UE nach 90 Tagen im Vergleich zum ersten Score auf der Stroke Unit während der Akutphase des Schlaganfalls.

Shoulder Abduction Finger Extension (SAFE) Score: Zur Berechnung des SAFE-Scores wird die Schulterabduktion und Fingerextension anhand der Klassifikation des British Medical Research Council (MRC) gemessen. Die MRC-Skala bewertet die Muskelkraft von 0 (keine Bewegung) bis 5 (normale Kraft). Die Punkte werden addiert und ergeben einen Wert von 0 bis 10. Eine Punktzahl von 5 oder mehr sagt ein gutes oder ausgezeichnetes Ergebnis nach einem Schlaganfall voraus, der die UE betrifft. Es ist nicht Teil der üblichen Schlaganfalluntersuchung.

Griffstärke: Die Griffstärke kann mit einem Dynamometer quantifiziert werden. Der beste aus drei Versuchen zählt. Es ist nicht Teil der üblichen Schlaganfalluntersuchung.

Glockentest: Der Glockentest bewertet Vernachlässigung, indem er die Probanden auffordert, alle Glocken (n = 35) zu kreuzen, die mit Distraktoren gemischt sind. Das Fehlen von 5 Glocken gilt als Beweis für Vernachlässigung. Es ist nicht Teil der üblichen Schlaganfalluntersuchung.

Aphasie-Schnelltest (AST): Der AST ist ein Kurztest für Patienten mit akuter Aphasie, der von 0 bis 31 bewertet wird und Verständnis, Sprechen, Lesen und Schreiben untersucht. Ein niedriger Wert spiegelt eine schwere Aphasie wider. Es ist nicht Teil der üblichen Schlaganfalluntersuchung.

mRS: Der mRS ist ein weit verbreiteter Test zur Bestimmung von Beeinträchtigung und Abhängigkeit nach einem Schlaganfall auf einer Skala von 0 (keine Symptome) über 1 (Symptome, aber keine Behinderung), 2 (leichte Behinderung), 3 (braucht Hilfe, kann aber ohne gehen). Hilfe), 4 (kann nicht ohne Hilfe gehen), 5 (bettlägerig, schwere Behinderung, muss ständig gepflegt werden) bis 6 (Tod). Es ist Teil der üblichen Schlaganfall-Aufbereitung.

Barthel-Index (BI): Der BI ist wie der mRS Bestandteil der üblichen Schlaganfalldiagnostik. Es misst Fähigkeiten des täglichen Lebens. Die Items können mit maximal 0 bis 15 Punkten bewertet werden, was 0 bis 100 Punkte ergibt. Eine hohe Punktzahl spiegelt eine hohe Unabhängigkeit wider.

Action Research Arm Test (ARAT): Der ARAT bewertet den Aktivitätsbereich des UE nach einem Schlaganfall. Sie besteht aus den Subskalen Greifen, Greifen, Kneifen und grobe Bewegungen, die von 0 (keine Bewegung) über 1 (Bewegung nur teilweise möglich), 2 (Bewegung möglich, aber nur sehr schwer oder mit großem Zeitaufwand möglich) bis 3 (normale Bewegung) bewertet werden ), was maximal 57 Punkte ergibt. Ein Wert von weniger als 10 Punkten spiegelt eine schwere Beeinträchtigung wider. Es ist nicht Teil der üblichen Schlaganfalluntersuchung.

Schlaganfallspezifische Lebensqualitätsskala (SS-QOL): Die SS-QOL misst die gesundheitsbezogene Lebensqualität. Es besteht aus 49 Items, die von 1 bis 5 bewertet werden, was 29-245 Punkte ergibt. Eine hohe Punktzahl spiegelt eine hohe Lebensqualität wider. Es ist nicht Teil der üblichen Schlaganfalluntersuchung.

Becks Depression Inventory (BDI): Der BDI ist ein Depressions-Screening-Tool, das aus 21 Items besteht, die von 0 bis 3 bewertet werden und sich zu 0 bis 63 Punkten addieren. Eine hohe Punktzahl spiegelt eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Depression wider, die Schwelle für eine Depressionsdiagnose liegt bei 10. Es ist nicht Teil der üblichen Schlaganfalluntersuchung.

Abgesehen von den oben beschriebenen klinischen Tests können klinische Daten (z. G. Vitalparameter, Medikamente etc.) erhoben. Im Universitätsklinikum Tübingen (UKT) werden diese Daten automatisch aus dem Kliniksystem abgerufen. In den Rehabilitationseinrichtungen werden Anzahl und Dauer der Therapien sowie das eigenständige Training des Patienten dokumentiert und nach Art des neurorehabilitativen Trainings (z. B. mit oder ohne Geräte) eingeteilt. Zusätzlich werden therapiebeeinflussende Co-Faktoren wie die Unterstützung durch Angehörige mittels eines Fragebogens mit einer Skala von 0-3 (nie/sehr schlecht bis täglich/sehr gut) erfasst.

Laboruntersuchungen: Routine-Laboruntersuchungen im Rahmen der üblichen Schlaganfalluntersuchungen werden erhoben.

Bildgebung: Für jeden Probanden wird eine Neurobildgebung erworben. Wenn möglich und sinnvoll, wird eine MRT durchgeführt, die eine diffusionsgewichtete Bildgebung (DWI), eine fluidattenuierte Inversionswiederherstellung (FLAIR) und eine Magnetic Prepared-Rapid Gradient Echo (MP-Rage)-Sequenz umfasst. Die ersten beiden Sequenzen sind Teil der üblichen Schlaganfall-Aufbereitung, die MP-RAGE-Sequenz wird hinzugefügt, um einen anatomischen 3D-Datensatz zur genauen Beurteilung der Lokalisation und Volumenabschätzung der Schlaganfallläsion zu erhalten.

Die MRT-Bilder werden an einem 1,5- oder 3-Tesla-MRT-Scanner in der neuroradiologischen Abteilung des UKT aufgenommen. Der Patient wird mit Ohrstöpseln und einem Notfallball in den Scanner gelegt. Vom Kontrollraum aus wird der Sicht- und Sprachkontakt zum Patienten aufrechterhalten. Vor dem Scannen werden die Patienten immer von einem Arzt auf MRT-Kontraindikationen untersucht.

Ist ein MRT weder aussagekräftig noch verfügbar oder bestehen Kontraindikationen, wird eine kraniale Computertomographie (CT) in der neuroradiologischen Abteilung durchgeführt. CTs sind Teil der üblichen Schlaganfall-Aufbereitung, es werden keine zusätzlichen Scans durchgeführt, abgesehen von dem, was klinisch notwendig ist.

Funktionelles MRT (fMRI): fMRI misst den vom Blutoxygenierungsspiegel abhängigen Effekt, z. G. entsprechend einer bestimmten Aufgabe wie dem Bewegen der Hand (aufgabenbezogene fMRT). Die Ruhezustands-MRT bestimmt funktionelle Gehirnnetzwerke synchronisierter neuraler Aktivität, während das Subjekt ruht (d. h. keine Aufgabe ausführen). Ruhezustands-fMRT und aufgabenbezogene fMRT werden Informationen über die funktionelle bzw. effektive Konnektivität liefern. fMRT ist nicht Teil der üblichen Schlaganfalluntersuchung und erfordert zusätzliches Scannen.

Die fMRT-Bilder werden an einem 3-Tesla-MRT-Scanner von Siemens im MRT-Forschungszentrum Tübingen (Abteilung Biomedizinische Magnetresonanz, Prof. Dr. phil. Nat. Dipl.-Phys. Klaus Scheffler, Hoppe-Seyler-Str. 3, 72076 Tübingen). Der Patient wird mit Ohrstöpseln und einem Notfallball in den Scanner gelegt. Vom Kontrollraum aus wird der Sicht- und Sprachkontakt zum Patienten aufrechterhalten. Bei fMRT-Untersuchungen werden keine Medikamente oder Kontrastmittel verwendet.

Für die aufgabenbezogene fMRT wird der Patient gebeten, stereotype Ganzhand-Faustschließungen durchzuführen.

Die Patienten werden von einem Arzt auf MRT-Kontraindikationen untersucht und müssen vor dem Scan eine schriftliche Einverständniserklärung abgeben. Zahnhaltedrähte über höchstens vier Zähne sehen die Untersucher nicht als Kontraindikation an. Die Probanden werden jedoch zusätzlich über die aktuelle wissenschaftliche Zustimmung informiert und angewiesen, im unerwarteten Fall einer Erwärmung des Haltedrahts die Notfallkugel zu drücken.

EEG: Das Ruhe-EEG wird unter Verwendung einer gelgefüllten 21-Kanal- oder 64-Kanal-EEG-Kappe mit gesinterten Ringelektroden (EasyCap, München, Deutschland) unter Verwendung des gleichen optisch isolierten Verstärkers wie oben beschrieben (MEGA NeurOne Tesla, Kuopio, Finnland) erhalten. . Das EEG wird mit geschlossenen und offenen Augen jeweils drei Minuten lang in derselben Sitzung aufgezeichnet, in der TEP und MEPs (unten beschrieben) erfasst werden. EEG wird immer vor TMS durchgeführt (erforderlich für TEPs und MEPs). Werden im EEG epileptische Potenziale festgestellt, die auf ein erhöhtes Anfallsrisiko des Patienten hinweisen, wird auf eine TMS verzichtet.

Elektrookulographie (EOG): Augenbewegungen werden von zusätzlichen bipolaren Kanälen mit demselben optisch isolierten Verstärker wie für Elektromyographie (EMG) und EEG-Aufzeichnungen (MEGA NeurOne Tesla, siehe oben) aufgezeichnet. Die EOG-Daten werden verwendet, um die Abweisung von EEG-Artefakten aus Augenbewegungen und als Verhaltensanzeige bei Sakkaden- und Entscheidungsaufgaben zu unterstützen.

TMS: TMS ist eine Technik, die Aktionspotentiale im Kortex mit einer räumlich-zeitlichen Genauigkeit von Millimetern und Millisekunden hervorruft. Herkömmliche TMS-Stimulatoren (Mag & More, München, Deutschland, Research 100; Magstim 200 als BiStim bzw. 1-4 Quadripulse-Option; Magstim Super Rapid Plus) und EEG-kompatible Spulen verwendet werden. Die Experimente werden MRT-geführt sein, wobei ein TMS-Navigationssystem (Localite GmbH) verwendet wird, um die genauen einzelnen Stimulationsorte zu kartieren. Die Probanden werden mit entspannten Armen auf einem bequemen Liegestuhl sitzen.

EMG/MEP: Oberflächen-EMG wird durch einen optisch isolierten, batteriebetriebenen Biosignalverstärker (MEGA NeurOne Tesla, siehe oben) unter Verwendung von bipolaren Elektroden von Handmuskeln (erster dorsaler interossärer und M. abductor pollicis brevis extensor capri radialis) erhalten. MEPs werden mit Präinnervation des Zielmuskels oder – falls nicht möglich – der kontralateralen Seite und maximaler Stimulatorleistung (falls erforderlich) ausgeführt, um festzustellen, ob der Patient MEP- oder MEP+ ist (mindestens 50 μV Spitze-zu-Spitze-Amplitude in der Zielmuskel in mindestens 5 von 10 aufeinanderfolgenden Versuchen). Im Fall von MEP- wird ein Paired-Pulse-Protokoll durchgeführt, das die Wahrscheinlichkeit erhöht, ein MEP hervorzurufen und das Subjekt anschließend als MEP+ neu zu klassifizieren.

EEG/TEP: TEPs werden mit einer TMS-kompatiblen gelgefüllten gesinterten Ringelektroden-EEG-Kappe mit mindestens 64 Kanälen (EasyCap, München, Deutschland) unter Verwendung des gleichen optisch isolierten Verstärkers wie oben beschrieben (MEGA NeurOne Tesla, siehe oben) aufgezeichnet. Während der EEG-Aufzeichnungen werden mindestens 100 Versuche mit einzelnen TMS-Impulsen auf den motorischen Hotspot des ipsiläsionalen M1 mit einem zufällig zitternden Inter-Trial-Intervall von 7-8,0 s mit 80% motorischer Ruheschwelle (RMT) angewendet. RMT ist definiert als die Stimulusintensität, die erforderlich ist, um in mindestens 5 von 10 aufeinanderfolgenden Studien MEPs mit einer Spitze-zu-Spitze-Amplitude von 50 μV im Zielmuskel hervorzurufen, und wird für ipsiläsionales und kontraläsionales M1 bestimmt. Wenn vom ipsiläsionalen M1 aus keine MEPs erkennbar sind, verwenden die Untersucher den kontraläsionalen M1 zur Bestimmung der RMT und der Stimulatorleistung sowie anatomischer Orientierungspunkte wie dem Handknopf zur Lokalisierung des Hotspots. Um akustisch evozierte Potenziale durch das Klickgeräusch der Spule zu vermeiden, tragen die Patienten Ohrstöpsel. Knochenleitungen werden verhindert, indem eine dünne Schicht Kunststofffolie zwischen die TMS-Spule und die EEG-Haube gelegt wird.

Liste der Messungen, die Teil der üblichen Schlaganfall-Aufbereitung sind:

• Klinische Tests: NIHSS, mRS, BI
• Routinemäßige Laboraufarbeitung
• Bildgebung: CT oder MRT (je nach medizinischer Indikation)

Liste der Messungen, die nicht Teil der üblichen Schlaganfalluntersuchung sind:

• Klinische Tests: FMA für UE und Sensorik, SAFE-Score, Griffstärke, Bells-Test, AST, ARAT, SS-QOL-Skala, BDI
• Bildgebung: fMRT
• Elektrophysiologische Messungen: EEG, MEPs, TEPs

Endpunkte

Primärer Endpunkt: Veränderung der FMA von UE 3 Monate nach dem Schlaganfall im Vergleich zur FMA von UE innerhalb der ersten 25–48 Stunden nach Beginn des Schlaganfalls.

Sekundäre Endpunkte: Sekundäre Endpunkte sind Lebensqualität, Selbstständigkeit und Aktivitätsumfang des UE gemessen durch SS-QOL, mRS, BI bzw. ARAT 3 Monate nach dem Schlaganfall im Vergleich zu den jeweiligen Werten, die in der Akutphase erhalten wurden.

Betreff Einschluss- und Ausschlusskriterien

Einschlusskriterien:

• Das Subjekt ist 18 Jahre oder älter.
• Das Subjekt hat einen akuten Schlaganfall, der eine UE betrifft (FMA weniger als 50).
• Der Proband oder die Pflegekraft versteht die Studie und ihre Verfahren und gibt ihre Einwilligung nach Aufklärung.

• Wenn der Proband nicht in der Lage ist, eine Einverständniserklärung abzugeben:

  o Der mutmaßliche Patientenwille ist durch die Vorsorge des Patienten (sofern vorhanden), die Vorsorgevollmacht (sofern vorhanden) und/oder die vom Patienten gegenüber nahen Angehörigen geäußerten Wertvorstellungen zu bestimmen.

• o Der gesetzliche Vertreter erteilt eine informierte Einwilligung, da die Teilnahme nach Maßgabe der vorgenannten Punkte der mutmaßliche Wille des Patienten ist.

Ausschlusskriterien:

• Das Subjekt ist jünger als 18 Jahre.
• Der Proband hat keinen akuten Schlaganfall oder Schlaganfall beeinflusst die UE nicht oder FMA > 50.
• Der gesetzliche Vertreter des Subjekts oder der Pflegeperson kann keine Einverständniserklärung abgeben.
• Der Patient hat ein intrakranielles Implantat (z. B. Aneurysma-Clips, Shunts, Stimulatoren, Cochlea-Implantate oder Elektroden) oder einen anderen Metallgegenstand innerhalb oder in der Nähe des Kopfes (mit Ausnahme des Mundes), der nicht sicher entfernt werden kann.
• Der Proband hat eine Vorgeschichte von Krankheiten, die nach Ansicht des Studienprüfers die Ergebnisse der Studie verfälschen könnten oder ein zusätzliches Risiko für den Probanden durch seine Teilnahme an der Studie darstellen.
• Der Prüfarzt hat Bedenken hinsichtlich der sicheren Teilnahme des Probanden an der Studie, oder der Prüfarzt hält den Probanden aus anderen Gründen für ungeeignet für die Teilnahme an der Studie.
• Das Subjekt ist schwanger.