Correlatie tussen veranderingen in metingen van het visuele systeem en veranderingen in hersenschudding-geassocieerde symptomen

Sportgerelateerde hersenschudding treft elk jaar 1,6 tot 3,8 miljoen mensen in de Verenigde Staten. Ondanks toegenomen media-aandacht en bewustmakingscampagnes, is de exacte incidentie moeilijk te bepalen vanwege onderrapportage door atleten. Hersenschudding wordt gedefinieerd als een reeks pathologische reacties die leiden tot directe schade aan de hersenen, die kan optreden door een directe of indirecte klap op het hoofd. De soorten symptomen die worden ervaren, zijn afhankelijk van het gebied van de hersenen dat is aangetast. De meest voorkomende symptomen zijn: hoofdpijn, cognitieve problemen, duizeligheid, nekpijn, visuele stoornissen, slaapproblemen en vermoeidheid.

Ondanks de beschikbaarheid van vele behandelingsopties, zoals neurologische en psychologische tests, blijven sommige patiënten veel symptomen ervaren - zoals hoofdpijn, duizeligheid, visuele stoornissen, evenwichtsproblemen, gevoeligheid voor licht en concentratieproblemen - die een negatieve invloed hebben op school, werk en kwaliteit van leven gedurende lange tijd. Al deze symptomen worden op dezelfde manier ervaren door personen met visuele disfuncties, zoals disfuncties van de binoculaire functie of convergentie-insufficiëntie. Deze bevinding heeft ertoe geleid dat sommigen een visuele component aanbevelen bij hersenschudding. Daarom is het doel van deze studie om te bepalen of veranderingen in de resultaten van 7 binocular vision tests (BVT) in de loop van de tijd bij patiënten met hersenschudding correleren met veranderingen in hersenschuddingsymptomen.

De onderzoekers zullen 46 hersenschuddingpatiënten meten met elk van deze tests en de SCAT3 op maximaal 4 afzonderlijke mijlpaaltijdstippen, zoals hieronder beschreven:

• M1 = basislijn; zo snel mogelijk na aanwerving
• M2 = wanneer deelnemers kwalitatief het gevoel hebben dat hun hersenschuddingsymptomen "aanzienlijk verbeterd" zijn
• M3 = wanneer deelnemers symptoomvrij zijn bij activiteit gedurende 1 week, of 3 maanden na inschrijving in het onderzoek, afhankelijk van wat zich het eerst voordoet. Deze mijlpaal is tevens de laatste meting en markeert het einde van hun deelname.
• M* = Deelnemers die geen significante verbetering hebben (d.w.z. M2) binnen 2 weken na basislijntesten zal ook worden getest na 2 weken. Ze worden nog getest op zowel M2 als M3.

Demografische informatie die relevant is voor het onderzoek zal worden verzameld om de populatie op de juiste manier te beschrijven en de mogelijke effectmodificatie van deze factoren op de waargenomen correlaties te evalueren. Te registreren demografische variabelen zijn onder meer: ​​leeftijd, geslacht, hoogst behaalde opleidingsniveau, het gebruik van corrigerende lenzen voor zichtproblemen, beroep, eventuele relevante medische voorgeschiedenis (d.w.z. migraine, problemen met het gezichtsvermogen, medicatie, enz.), de belangrijkste sportactiviteit waaraan de sporter deelneemt en de laatste activiteit die de sporter na genezing zal hervatten, met de nadruk op activiteiten met een hoog risico op hersenschudding. Bovendien zal informatie die relevant is voor de hersenschudding worden geregistreerd om de verwonding te karakteriseren. Dit omvat informatie over het ongeval met hersenschudding tot gevolg, activiteit op het moment van letsel en het mechanisme van letsel (de aan- of afwezigheid van hoofdcontact is belangrijk).

Deelnemers vullen het symptoomgedeelte (sectie 3) van het gevalideerde SCAT3-formulier in dat deel uitmaakt van de geaccepteerde standaard voor het beheer van hersenschudding. De vermelde symptomen zijn: hoofdpijn, "druk in het hoofd", nekpijn, misselijkheid of braken, duizeligheid, wazig zien, evenwichtsproblemen, gevoeligheid voor licht of geluid, "zich vertraagd voelen", zich "in de mist" voelen, "don niet goed voelen", moeite met concentreren, moeite met herinneren, vermoeidheid of lage energie, verwardheid, slaperigheid, moeite met inslapen, emotioneler, prikkelbaarheid, verdriet, nerveus of angstig. Symptomen worden gescoord op een schaal van 0 (geen) tot 6 (ernstig). De totale symptoomscore is de som van alle individuele symptoomscores.

De onderzoekers zullen nog eens zeven vragen over symptomen toevoegen - die door sommige clinici worden gesteld: "Symptomen erger bij fysieke activiteit", "Symptomen erger bij mentale activiteit", "Bewegingsziekte", "Ongemak tijdens het lezen", "Ongemak tijdens het gebruik van een computer", "Dubbel zien", "Pijn achter je ogen". Elk symptoom wordt opnieuw gescoord tussen 0 (geen) en 6 (ernstig).

Er zullen BVT's worden onderzocht, die verschillen van optometrische tests doordat ze gebruik maken van meer geavanceerde apparatuur die zeer kleine afwijkingen in verschillende domeinen van het visuele systeem kan meten. Deze BVT meten verschillende elementen van het visuele systeem en worden hieronder in detail beschreven:

1. Bruto stereoscopische scherpte: (bereik 0 - 15 boogseconden) Ons binoculair zicht stelt ons in staat om in drie dimensies (3D) te zien, of eenvoudiger, om diepte waar te nemen. Bij deze tests krijgen zittende deelnemers met een 3D-bril afbeeldingen te zien. Het onvermogen om diepte of in 3D te zien, zorgt ervoor dat de afbeeldingen verschijnen als punten in plaats van als verhoogde objecten. De objecten worden in verschillende stadia gepresenteerd, waarbij elke fase vereist dat deelnemers verschillende niveaus van dieptewaarneming onderscheiden. De test wordt gescoord in optische eenheden - variërend van 0 tot 15 boogseconden. De maximale score komt overeen met het niveau waarop het laatste object werd geïdentificeerd.
2. Convergentie gemeten door "motor punctum proximum": (cm) Wanneer een object naar onze ogen toe beweegt, convergeren ze symmetrisch om de focus te behouden. Er is echter een punt waarop onze ogen niet meer symmetrisch convergeren, dat het convergentiepunt of "motorisch punctum proximum" wordt genoemd. Deze test meet de afstand (cm) tussen de neusbrug en het convergentiepunt bij zittende deelnemers als een object dichter bij hun hoofd wordt gebracht.
3. Convergence fusional proximum: (dioptrieën, prismaconvergentie-eenheden) Deze test is vergelijkbaar met (2). Wanneer een object dichter bij ons hoofd komt, convergeren onze ogen symmetrisch om de focus te behouden. Wanneer het object echter voorbij het convergentievermogen van de deelnemer wordt verplaatst, begint de deelnemer twee beelden te zien (dubbelzien). Deze test meet de afstand tussen de neusbrug en het punt waar dubbelzien (cm) optreedt bij zittende deelnemers als een object dichter bij hun hoofd wordt gebracht.
4. Binoculaire fusie met convergentie: (dioptrieën, prisma-convergentie-eenheden) Deze test meet hoe goed een deelnemer zich kan aanpassen aan uitdagingen bij het focussen van licht op het netvlies. Deze meting bestaat uit twee bijna identieke tests - alleen verschillend in afstand. Eén test vindt plaats wanneer een object op 3 meter van de zittende deelnemer wordt geplaatst, en de andere met een object dat op 30 cm van de zittende deelnemer wordt geplaatst. Licht van het object wordt door een prisma geleid - dit is analoog aan het verder van het lichaam verplaatsen van het object. Als reactie daarop moeten de ogen uit elkaar gaan (afzonderen) om zich op het object te concentreren, net zoals ze zouden doen als het beeld zich daadwerkelijk van het lichaam zou verwijderen. Verschillende prisma's worden gebruikt om steeds grotere uitdagingen voor de deelnemers te creëren. De score voor deze tests is de maximale mate van prismaconvergentie (dioptrieën, genoteerd op het prisma zoals men dioptrieën op een bril zou noteren) die de zittende deelnemer aankan op 3 m en op 30 cm.
5. Binoculaire fusie met divergentie: (dioptrieën, prismaconvergentie-eenheden) Dit is dezelfde test als (4), behalve dat de prisma's het licht divergeren en de deelnemer zijn ogen moet convergeren (in plaats van divergeren) om de focus te behouden. De score voor deze tests is de maximale mate van prismaldivergentie (dioptrieën, genoteerd op het prisma, zoals men dioptrieën op een bril zou noteren) die de zittende deelnemer kan accommoderen op 3 m en op 30 cm.
6. Saccadische bewegingen of oculomotorische capaciteit: (Score = slecht, gemiddeld, goed) Saccadische bewegingen zijn snelle bewegingen van de ogen die het fixatiepunt abrupt veranderen. Tijdens deze test zullen lichten verschijnen en verdwijnen - op verschillende plaatsen op het scherm - met een snelheid van 100 flitsen per minuut, in totaal 2 minuten. De deelnemer neemt een tandemhouding aan (dominante voet voor niet-dominante voet in lijn geplaatst) en staat op armlengte afstand van het scherm. De deelnemer wordt verteld zijn/haar hoofd stil te houden en alleen zijn/haar ogen te bewegen om zich te concentreren op de verschijnende lichten. Het testresultaat wordt door de clinicus gescoord op basis van een globale kwalitatieve indruk over de gehele testduur van 2 minuten, met 3 afzonderlijke subscores op een ordinale schaal voor kwaliteit - voor synchronisatie (slecht, gemiddeld, goed) en saccadische correctie ( veel correcties, weinig correcties, geen correcties). De drie subscores worden gecombineerd tot een totaalscore volgens het eigen algoritme van onze branchepartner (Apexk).
7. Anatomische oculomotorische afwijking: (dioptrieën, prisma-convergentie-eenheden) Deze test meet de natuurlijke afwijking van de ogen (heterofobie) en maakt ook detectie van strabisme mogelijk. Bij strabisme wordt anatomische afwijking gemakkelijk gedetecteerd omdat de ogen van het individu niet goed zijn uitgelijnd, zodat het dominante oog van het individu naar het object van interesse kijkt, maar het "luie / afwijkende" oog niet. Bij heterofobie is de anatomische afwijking niet zichtbaar voor het blote oog; in feite moet de afwijking worden geactiveerd door achtereenvolgens één oog tegelijk te bedekken om de afwijking te activeren. Deze meting bestaat uit twee identieke tests, verschillend in afstand: de ene wordt uitgevoerd met een object dat op 3 meter van de zittende deelnemer is geplaatst (veraf zien) en de andere met een object dat op 30 cm van de zittende deelnemer is geplaatst (dichtbij zien). Bij deze test concentreren de zittende deelnemers zich op een object. De clinicus bedekt en onthult de ogen van de deelnemer om bewegingen te activeren en gebruikt een prisma om deze bewegingen te annuleren. Het prisma dat deze annulering van bewegingen bereikt, is de maat voor anatomische afwijking. De score van de test is de beoordeling van het prisma dat de bewegingsonderdrukking bewerkstelligt, voor het object geplaatst op 30 cm en op 3 m. Deelnemers met scheelzien zijn uitgesloten van onze studie omdat scheelzien een contra-indicatie is voor visuele training na een hersenschudding.

Het hoofddoel van deze studie is het evalueren van de correlatie tussen de verandering in symptomen en de verandering in de resultaten van de binoculair zichttesten. Er zijn ten minste drie mijlpaaltijdstippen voor elke deelnemer: baseline (M1), significante verbetering van symptomen (M2) en wanneer de deelnemer asymptomatisch is met activiteit of 3 maanden na baseline testen (M3). Deelnemers die ten minste 2 weken na M1 geen significante verbetering hebben, worden na 2 weken (M*) gemeten om te bepalen of de visuele functietesten zijn verbeterd. Deze deelnemers worden ook nog gemeten bij M2 en M3 - voor in totaal 4 bezoeken.

Deze mijlpalen vertegenwoordigen de toestand van de patiënt: symptomatisch, verbeterd, resolutie/einde van het onderzoek. Voor onze primaire analyses zou elke patiënt die gedurende 3 maanden geen significante verbetering vertoont, metingen hebben op M1, M* en M3 (einde van het onderzoek). Omdat ze niet zouden zijn verbeterd in symptomen, is het niet zinvol om ze mee te nemen in een verband tussen veranderingen in symptomen en veranderingen in testresultaten. Daarom worden ze uitgesloten van de primaire analyses en apart geanalyseerd. Dit komt omdat de onderzoekers nog steeds geïnteresseerd zijn om te weten of de testresultaten kunnen veranderen als de symptomen niet veranderen. De eerste stap is om te beoordelen of er een correlatie is tussen de score op BVT en de symptomen van de deelnemers (Sx) telkens wanneer een mijlpaal zich voordoet. Voor de duidelijkheid: de analyse wordt uitgevoerd vanuit een dataset waarin elke regel met gegevens wordt weergegeven door: deelnemer, tijd (M1, M2, M3), symptoomscore en BVT-score. Het algemene statistische model is:

E [BVT] = β0 + β1*Sx + β2*M2 + β3*Sx*M2 + β4*M3 + β5*Sx*M3 + ε

Waarbij M2=1 wanneer de Sx en BVT worden gemeten bij M2 en anders gelijk is aan 0, M3=1 wanneer de Sx en BVT worden gemeten bij M3 en anders gelijk is aan 0, en ε verwijst naar een willekeurige effectvariabele die wordt gebruikt om rekening te houden met herhaalde metingen bij dezelfde deelnemers. In dit model is de coëfficiënt β1 de associatie tussen alle symptoomscores van de deelnemers en de BVT's. Dit komt omdat M2=M3=0, dus de termen rechts van β1*Sx zijn allemaal gelijk aan 0. In dit model wordt getest of het tijdstip van meting (d.w.z. M1, M2 of M3) beïnvloedt de correlatie is eenvoudig. Als de correlatie hetzelfde is bij M2 als bij M1, dan is de coëfficiënt, β3, 0. Evenzo, als de correlatie hetzelfde is bij M3 als bij M1, dan zal de coëfficiënt, β5, 0 zijn. Als zowel β3 als β5 bijna nul blijken te zijn, zijn de associaties onafhankelijk van de mijlpaal waarop de gegevens zijn verzameld en wordt de analyse opnieuw uitgevoerd met alle gegevens samen in een vereenvoudigde analyse om de kracht van de analyse te vergroten. subgroep analyses.

Vervolgens wordt de associatie in verandering van BVT met verandering in Sx gemeten. Voor deze analyses worden de gegevens tot de relevante mijlpalen beperkt. De statistische modellen zijn:

E [BVT M2 - BVT M1 | M2=1, M1=1] = β0 + β6*(SxM2-SxM1) + ε E [BVT M3 - BVT M2 | M3=1, M2=1] = β0 + β7*(SxM3-SxM2) + ε waarbij BVT M# verwijst naar de BVT gemeten bij mijlpaalnummer = #, en SxM# verwijst naar de symptoomscore gemeten bij mijlpaalnummer = #.

Als de waarden van β6 en β7 vergelijkbaar blijken te zijn, dan zijn de associaties wederom onafhankelijk van de mijlpalen waarop de gegevens werden verzameld. Zoals hierboven zal de analyse opnieuw worden uitgevoerd met alle gegevens samen in een vereenvoudigde analyse om de kracht van subgroepanalyses te vergroten.

De bovenstaande vergelijkingen kunnen worden gebruikt om de associatie te beoordelen tussen verandering van de totale symptoomscore en verandering in de totale BVT-score, verandering in één symptoomscore en verandering in één BVT, en veranderingen in subgroepen van symptoomscores en veranderingen in subgroepen van BVT's. Omdat verwacht wordt dat een tekort aan een bepaalde visuele functie alleen bepaalde symptomen veroorzaakt en alleen bepaalde BVT's beïnvloedt, zullen onze primaire analyses worden beperkt tot 5 vergelijkingen, besproken in het gedeelte met uitkomstmaten.

Bruto stereoscopische scherpte en anatomische oculomotorische afwijking zijn tests die de visuele functie meten die bestond vóór de hersenschudding, en er wordt daarom niet verwacht dat ze correleren met eventuele veranderingen in symptomen. Deze tests worden uitgevoerd als onderdeel van een algemeen visueel onderzoek.

Van de volgende symptomen in de SCAT3 wordt niet verwacht dat ze correleren met visuele tests: druk in het hoofd, nekpijn, gevoeligheid voor geluid, zich vertraagd voelen, verwardheid, slaperigheid, moeite met inslapen, meer emotioneel, prikkelbaarheid, verdriet, nerveus of angstig .

De secundaire analyses omvatten associaties tussen de totale symptoomscore en de totale BVT-score, en de associaties tussen de scores voor elk symptoom en de scores voor elke binoculair zichtmeting afzonderlijk. Daarnaast zullen de onderzoekers associaties binnen subgroepen van de deelnemers onderzoeken op basis van de indruk van de arts als er afwijkingen zijn in het visuele systeem bij het eerste bezoek (j/n), tijd tussen hersenschudding en basislijntesten (<14 dagen, 14-28 dagen , >28 dagen), voorgeschiedenis van hersenschudding (j/n) en eerdere behandeling voor psychische aandoening (j/n).

Aangezien hersenschuddingen vaak voorkomen, heeft deze studie het potentieel om bij te dragen aan een betere behandeling van de vele patiënten die lijden aan duizeligheid en andere symptomen na een hersenschudding.