Aerobisen harjoituksen vaikutukset aivovaltimojärjestelmään, kognitiiviseen ja motoriseen toimintaan aivohalvauksen jälkeisillä potilailla.

Aivohalvaus on sairaus, joka määritellään "nopeasti kehittyviksi kliinisiksi oireiksi aivotoiminnan fokaalisesta (tai globaalista) häiriöstä, jonka oireet kestävät 24 tuntia tai kauemmin tai johtavat kuolemaan ilman muuta näkyvää syytä kuin verisuoniperäinen". Sille on ominaista muun muassa dekondicionoidut hemodynaamiset, motoriset ja kognitiiviset toiminnot. Sairaus aiheuttaa maailmanlaajuisesti vakavan taloudellisen ja sosiaalisen taakan, koska se on toiseksi yleisin kuolinsyy ja vammaisuus. Kiinassa aivohalvaus on kolmanneksi suurin kuolinsyy pahanlaatuisten kasvainten ja sydänsairauksien jälkeen. Kuolleisuusaste on 149,5/100 000 ja 1,57 miljoonaa kuolemaa vuonna 2018, kun taas Hongkongissa 6,2 % kaikista rekisteröidyistä kuolemista vuonna 2020 johtuu aivoverisuonisairauksista.

Aivohalvaukseen liittyvien haasteiden ja taakan lieventämiseksi on ehdotettu ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä, kuten terveellisten elämäntapojen edistämistä aivohalvauksen riskitekijöiden hallitsemiseksi. Tällaisten toimenpiteiden olemassaolosta huolimatta ei voida kuitenkaan väittää, että aivohalvauksen esiintyminen olisi väistämätöntä, kuten yllä olevat tilastot osoittavat. Siksi on tarpeen kehittää vankat ja tehokkaat aivohalvauksen hoito- ja hallintamenetelmät, joilla pyritään estämään aivohalvauksen uusiutuminen ja parantamaan aivohalvauksen jälkeisten potilaiden eloonjäämistä ja elämänlaatua. Kuntoutus on yksi tällainen ei-farmakologinen, terapeuttinen interventio, jonka tarkoituksena on palauttaa menetetyt toiminnot eri aivohalvaukseen liittyvillä aloilla. Koska iskeeminen aivohalvaus on seurausta riittämättömästä verenkierrosta ja hapen puutteesta aivoissa tromboembolisen tukkeuman vuoksi, kuntoutustekniikoiden tulisi siksi suunnata aivovaltimoiden (kallonsisäisten ja ekstrakraniaalisten) terveydentilan parantamiseen ja kognitiivisten ja motoristen toimintojen palauttamiseen positiivisen tuloksen saavuttamiseksi. aivohalvauksen jälkeiset tulokset. Erilaisten kuntoutustekniikoiden joukossa aerobinen harjoittelu (AET), joka määritellään "strukturoiduiksi harjoitusohjelmiksi, jotka sisältävät suurten lihasten rytmisiä liikkeitä pitkiä aikoja", voi palauttaa aivohalvauksen esiintymiselle ominaisen dekontiivinen hemodynaamisen, kognitiivisen ja motorisen toiminnan. ja juoksumattoharjoittelu (TT) yhdessä pyöräergometrin kanssa ovat kaksi tällaista yleistä AET-tyyppiä.

Pääasiallinen mekanismi, jolla AET voi parantaa aivoverenkiertoa, on lisääntynyt typpioksidin (NO) tuotanto, joka tunnetaan endoteelin toiminnan välittäjänä. NO:lla on raportoitu olevan anti-aterogeenisia ominaisuuksia, jotka voivat estää plakin kertymistä verisuoniin, joten sillä on potentiaalia edistää positiivisia aivoverenkierron morfologisia muutoksia suurissa kallonsisäisissä ja kallonulkoisissa valtimoissa iskeemisillä aivohalvauspotilailla, jotka ovat tärkeitä ominaisuuksia, jotka ovat välttämättömiä jälkeisen aivohalvauksen parantamiseksi. aivohalvauspotilaiden elämänlaatua ja aivohalvauksen uusiutumisen ehkäisyä. On kuitenkin vain vähän tietoa mahdollisesta ateroskleroottisen plakin vähenemisestä kroonista aivohalvausta saavilla potilailla, joille tehdään AET. Duplex kaulavaltimon ultraääni (DCUS) ja transkraniaalinen Doppler-ultraääni (TCD) ovat kaksi ei-invasiivista ja ei-ionisoivaa tekniikkaa, joita voidaan käyttää hemodynaamisten ja morfologisten muutosten arvioimiseen kallon ulkopuolisissa ja kallonsisäisissä aivovaltimoissa. Huolimatta siitä, että aivojen hemodynamiikalla on osoitettu olevan tärkeä rooli iskeemisen aivovaurion esiintymisessä, taustalla olevia hemodynaamisia muutoksia kallonsisäisissä ja ekstrakraniaalisissa aivovaltimoissa on tehty vain rajoitetusti yritetty tutkia, joita AET aiheuttaa aivohalvauksen jälkeisillä potilailla ja miten nämä liittyvät mahdollisiin muutoksiin sekä motorisessa että kognitiivisessa toiminnassa. Muutamat tutkimukset, jotka ovat arvioineet AET:n mahdollisia aivoverisuonijärjestelmään liittyviä hyödyllisiä vaikutuksia, ovat raportoineet ristiriitaisista tuloksista.

Ristiriitaisista tuloksista huolimatta on välttämätöntä huomata, että nämä tutkimukset ovat keskittyneet arvioimaan harjoittelun vaikutuksia vain yhteen hemodynaamiseen parametriin, keskimääräiseen virtausnopeuteen (TCD) ja sen vaikutuksesta kallon ulkopuolisiin aivoihin on vähän näyttöä. valtimoiden hemodynaamiset ja morfologiset ominaisuudet. Lisäksi kaulavaltimon ultraääniskannaustekniikat ovat kehittyneet viime vuosina uusien tekniikoiden, kuten kaulavaltimon jäykkyysanalyysin, kolmiulotteisen (3D) verisuonen seinämän kuvantamisen, tietokoneavusteisen kuvaanalyysin (CAIA) myötä, ja näiden menetelmien on katsottu olevan luotettavasti ja tarkasti. arvioida kallon ulkopuolisten aivoverisuonien morfologiaa muissa populaatioissa kroonisia aivohalvauspotilaita lukuun ottamatta, joten heillä on potentiaalia paremmin seurata ja tarjota kokonaisvaltainen arvio kallon ulkopuolisissa aivovaltimoissa tapahtuvista muutoksista aivohalvauksen jälkeisillä potilailla, jotka saavat aerobista harjoittelua.

Ottaen huomioon edellä mainitun monipuolisen ja ristiriitaisen taustan sekä kehittyneiden ultraäänitekniikoiden ilmaantumisen, tarve tutkia edelleen AET:n mahdollista arvoa aivovaltimoiden hemodynamiikan ja morfologian sekä kognitiivisten ja motoristen toimintojen parantamisessa aivohalvauksen jälkeisillä potilailla käyttämällä vankkaa Tutkimussuunnitelmia, joihin sisältyy näyttöön perustuvat lääkemääräykset, samalla kun käytetään moniparametrista lähestymistapaa, joka sisältää uusia CUS-tekniikoita ensisijaisten tulosten arvioimiseksi, ei voida liikaa korostaa. Seuraavat tavoitteet muotoiltiin edellä olevien taustatietojen perusteella.

Tutkimuksen tarkoituksena on tutkia AET:n vaikutuksia suuriin kallonsisäisiin ja ekstrakraniaalisiin aivovaltimoihin uusilla, moniparametrisilla Duplex Carotid -ultraäänitekniikoilla (DCUS) ja transkraniaalisella Doppler-ultraäänellä (TCD) arvioituna sekä kognitiivisiin ja motorisiin toimintoihin. aivohalvauksen jälkeisillä kroonisilla potilailla. Lisäksi tutkimuksessa pyritään vertailemaan suurten kallonsisäisten ja kallonulkoisten aivovaltimoiden morfologisia ja hemodynaamisia piirteitä aivohalvauksen jälkeisten potilaiden ja iän kanssa vertailukelpoisten verrokkien välillä, joilla ei ollut aivohalvausta DCUS- ja TCD-ultraäänellä määritettynä.

Tutkimus on kvantitatiivinen, prospektiivinen satunnaistettu kontrolloitu koetutkimus, johon osallistuu kroonista aivohalvausta sairastavia aikuispotilaita ja ikään sopivia ei-halvauspotilaita, ja se suoritetaan Hongkongin ammattikorkeakoulun ultraäänilaboratoriossa tammikuusta 2023 elokuuhun 2024. Eettinen hyväksyntä saatiin Hongkongin ammattikorkeakoulun Institutional Review Boardilta (IRB) (viite: HSEARS20220714001). Potilailta hankitaan tietoinen suostumus, ja tutkimushenkilöiden luottamuksellisuuden ja anonymiteetin varmistamiseksi käytetään koodausjärjestelmää. Todennäköisyysnäytteenottoa käytetään yksinkertaisella satunnaistekniikalla. Olettaen, että vaikutus on keskikokoinen 0,5, α 0,05, tilastollinen teho 80 % ja 17 % keskeyttämisaste, jotta saavutetaan tavoite verrata suuria kallonsisäisiä ja ekstrakraniaalisia aivovaltimoita morfologisia ja hemodynaamisia piirteitä aivohalvauksen jälkeisten potilaiden ja ikääntyneiden välillä. yhteensopiviin ei-halvauspotilaisiin kohdistetaan 120 kohteen otoskoko (60 aivohalvauspotilasta ja 60 ei-halvausta) laskettuna G* Power -ohjelmistosta käyttämällä t-testiä (kahden riippumattoman keskiarvon välinen ero). Vaikutuskoon 0,59, α:n 0,05, tilastollisen tehon 80 % ja 15 %:n keskeyttämisasteen perusteella vaaditaan vähintään 13 koehenkilöä kussakin kolmesta aivohalvauksen jälkeisestä ryhmästä, joille tehdään AET, laskettuna G* Tehoohjelmisto F-testillä (yksisuuntainen kiinteiden efektien ANOVA).

Aivohalvauksen jälkeiset krooniset kiinalaista alkuperää olevat potilaat, joilla on lievä tai keskivaikea vamma ja jotka voivat suorittaa kaksi AET:tä, otetaan mukaan tutkimukseen. Koska ikä on hämmentävä muuttuja aivohalvauksen jälkeisessä toipumisessa, vain yli 50-vuotiaat potilaat, joilla on yli 6 kuukautta aivohalvauksen alkamisesta (krooniset aivohalvauspotilaat). Aivohalvauksen alatyypin kliinisen tekijän huomioon ottamiseksi värvätään vain henkilöt, joilla on iskeeminen aivohalvaus, joka on yleisin aivohalvauksen alatyyppi. Potilaat, joilla on riittämättömät luuikkunat TCD-arvioinnin mahdollistamiseksi, ja potilaat, joilla on merkittäviä kardiovaskulaarisia riskitekijöitä AET:n suorittamiseksi, suljetaan myös pois tutkimuksesta.

Kaulavaltimon ultraääni- ja transkraniaalisia Doppler-ultraäänilaitteita käytetään suurten ekstrakraniaalisten ja kallonsisäisten valtimoiden hemodynaamisten ja morfologisten piirteiden tutkimiseen. AET:ssä käytetään juoksumatto- ja pyöräergometrilaitteita. Kaulavaltimon protokolla sisältää ekstrakraniaalisen kaulavaltimon morfologisten parametrien arvioinnin käyttämällä uusia lähestymistapoja, kuten 3D-asteen valtimostenoosin arviointia, valtimon jäykkyysanalyysiä ja automaattista CIMT-analyysiä, kun taas hemodynaamiset ominaisuudet (keskimääräinen virtausnopeus (MFV), huippusystolinen nopeus (PSV) ), loppudiastolinen nopeus (EDV), resistiivinen indeksi (RI) ja pulsiteettiindeksi (PI) arvioidaan myös. TCD-ultraääniprotokollat ​​sisältävät kahdenvälisten keskimmäisten aivovaltimoiden (MCA) skannauksen transtemporaalisen ikkunan läpi. Spektraaliset Doppler-parametrit (MFV, PSV, EDV, PI ja RI.) mitataan.

Tavoiteannos kahdelle AET-moodille koostuu seuraavista: 1.) istunnon kesto = 30 minuuttia, 2.) taajuus = 3 kertaa viikossa, 3.) korkea intensiteetti = (60-84 % sykereservi (HHR).4.) Tyypit=juoksumatto ja pyöräergometri 5.)ohjelman kokonaiskesto=3kk.

Tässä tutkimuksessa data-analyysiin käytetään IBM SPSS (Statistical Package for the Social Science) -version 25 tilastopakettia. Hyödynnetään sekä kuvailevia että päätteleviä tilastoja. Toistettujen mittausten ANOVA-testiä tai ei-parametrista vastaavaa Friedman-testiä käytetään tulosmittausten ryhmän sisäisen arvioinnin suorittamiseen, kun taas One Way ANOVA suorittaa ryhmien välisen analyysin. Tilastollinen merkitsevyys otetaan huomioon p < 0,05. Standardoitua keskimääräistä eroa (SMD) käytetään AET:n hoidon hyötyjen tai vaikutusten kvantifiointiin. Vaikutuskoko on luokiteltava pieniksi (0,2-0,5), keskikokoiseksi (0,5-0,8) tai suureksi (≥0,8).

Tutkimuksen merkitys.

Tieto suurten kallonsisäisten ja ekstrakraniaalisten valtimoiden hemodynaamisten ja morfologisten ominaisuuksien mahdollisesta paranemisesta aivohalvauksen jälkeisillä potilailla AET:n jälkeen voi tarjota mittauksen AET:n tehokkuudesta aivohalvauksen jälkeisten potilaiden terveysvaikutusten parantamisessa ja siten auttaa kliinisessä hoidossa. näistä potilaista. Uusien, moniparametristen ultraäänipohjaisten lähestymistapojen, kuten 3D-valtimostenoosin, valtimoiden jäykkyyden ja automatisoidun CIMT-analyysin, käyttö tässä aiheryhmässä asettaa perusarvot, joista voi olla hyötyä tulevassa tutkimuksessa. Tutkimustulokset kertovat myös terapeuteille ja kliinikoille AET-menetelmästä, joka parantaa tehokkaammin aivovaltimoiden hemodynaamisia ja morfologisia ominaisuuksia sekä kognitiivisia ja motorisia toiminnallisia tuloksia aivohalvauksen jälkeen. Aivohalvauksen jälkeisten potilaiden neurokognitiivisen ja motorisen toiminnan parantamisella on merkittäviä kansanterveydellisiä vaikutuksia, koska tämä vähentää sosioekonomista taakkaa, joka liittyy neurokognitiivisten toimintojen heikkenemiseen edelleen, mikä on yhdistetty lisääntyneeseen dementian riskiin ja korkeaan kuolleisuuteen.