Effecten van aerobe training op het cerebrale arteriële systeem, de cognitieve en motorische functie bij patiënten na een beroerte.

Beroerte is een medische aandoening die wordt gedefinieerd als de "zich snel ontwikkelende klinische tekenen van focale (of globale) stoornis van de hersenfunctie, met symptomen die 24 uur of langer aanhouden of tot de dood leiden, zonder duidelijke andere oorzaak dan vasculaire oorsprong". Het wordt onder andere gekenmerkt door de gedeconditioneerde hemodynamische, motorische en cognitieve functies. De aandoening vormt wereldwijd een ernstige economische en sociale last, aangezien het de tweede belangrijkste doodsoorzaak en invaliditeit is. In China is beroerte doodsoorzaak nummer drie na kwaadaardige tumoren en hartaandoeningen met een gerapporteerd sterftecijfer van 149,5 per 100.000 en goed voor 1,57 miljoen sterfgevallen in 2018, terwijl in Hong Kong 6,2% van alle geregistreerde sterfgevallen in 2020 toegeschreven aan cerebrovasculaire aandoeningen.

Om de uitdagingen en lasten die gepaard gaan met een beroerte te verminderen, zijn preventieve maatregelen voorgesteld, zoals pleiten voor een gezond leven om de risicofactoren voor een beroerte onder controle te houden. Ondanks de aanwezigheid van dergelijke maatregelen kan echter niet worden beweerd dat het optreden van een beroerte onvermijdelijk is, zoals blijkt uit de bovenstaande statistieken. Er is daarom behoefte aan robuuste en efficiënte benaderingen voor de behandeling en het beheer van een beroerte, gericht op het voorkomen van herhaling van een beroerte en het verbeteren van de overleving en kwaliteit van leven van patiënten na een beroerte. Revalidatie is zo'n niet-medicamenteuze, therapeutische interventie die gericht is op het herstellen van de verloren functie in de verschillende domeinen die samenhangen met een beroerte. Aangezien ischemische beroerte een gevolg is van onvoldoende bloedtoevoer en zuurstof naar de hersenen als gevolg van trombo-embolische occlusie, moeten de revalidatietechnieken daarom gericht zijn op het verbeteren van de gezondheidsstatus van de cerebrale arteriën (intracraniaal en extracraniaal) en het herstellen van de cognitieve en motorische functie om positieve resultaten na een beroerte. Onder de verschillende revalidatietechnieken heeft Aerobic Exercise Training (AET), gedefinieerd als "gestructureerde oefenprogramma's die de ritmische beweging van grote spieren gedurende langere perioden omvatten", het potentieel om de gedeconditioneerde hemodynamische, cognitieve en motorische functie te herstellen die kenmerkend is voor de aanwezigheid van een beroerte. en loopbandtraining (TT) samen met fietsergometer zijn twee van dergelijke veel voorkomende soorten AET.

Het belangrijkste mechanisme waarmee AET de cerebrovasculaire bloedstroom kan verbeteren, is door verhoogde productie van stikstofmonoxide (NO), een bekende mediator van de endotheliale functie. Er is gemeld dat NO anti-atherogene eigenschappen heeft die opbouw van plaque in de bloedvaten kunnen voorkomen, en heeft daarom het potentieel om positieve cerebrovasculaire morfologische veranderingen in de grote intracraniale en extracraniale slagaders bij patiënten met een ischemische beroerte te bevorderen, belangrijke kenmerken die nodig zijn voor de verbetering van post- kwaliteit van leven van patiënten met een beroerte en bij het voorkomen van herhaling van een beroerte. Er is echter beperkte informatie over de mogelijke vermindering van de atherosclerotische plaque bij patiënten met een chronische beroerte die AET ondergaan. Duplex carotis-echografie (DCUS) en transcraniële Doppler-echografie (TCD) zijn twee niet-invasieve en niet-ioniserende technieken die kunnen worden gebruikt om de hemodynamische en morfologische veranderingen in respectievelijk de extracraniale en intracraniale hersenslagaders te beoordelen. Ondanks dat is aangetoond dat cerebrale hemodynamiek een belangrijke rol speelt bij het optreden van ischemische hersenbeschadiging, zijn er slechts beperkte pogingen gedaan om de onderliggende hemodynamische veranderingen in de intracraniale en extracraniale cerebrale arteriën die worden veroorzaakt door AET bij patiënten na een beroerte te ondervragen. hoe deze verband houden met de mogelijke veranderingen in zowel de motorische als de cognitieve functie. De weinige onderzoeken die de mogelijke gunstige effecten van AET op het cerebrovasculaire systeem hebben beoordeeld, hebben tegenstrijdige bevindingen gerapporteerd.

Ondanks de tegenstrijdige bevindingen moet worden opgemerkt dat deze onderzoeken zich hebben gericht op het beoordelen van de effecten van oefentraining op slechts een enkele hemodynamische parameter, de gemiddelde stroomsnelheid van (TCD) en dat er weinig bewijs is voor het effect ervan op de extracraniale cerebrale slagaders hemodynamische en morfologische kenmerken. Bovendien zijn de echografie-scantechnieken van de halsslagader de afgelopen jaren geëvolueerd met nieuwe technieken zoals halsslagaderstijfheidsanalyse, driedimensionale (3D) beeldvorming van de vaatwand, computerondersteunde beeldanalyse (CAIA) en deze methoden zijn betrouwbaar en nauwkeurig gebleken. de morfologie van het extracraniale cerebrale vat beoordelen in andere populaties dan patiënten met een chronische beroerte, en hebben dus het potentieel om de veranderingen die kunnen optreden in de extracraniale cerebrale slagaders bij post-beroertepatiënten die aerobe training volgen beter te monitoren en een holistische beoordeling te geven.

Gezien de bovengenoemde gediversifieerde en tegenstrijdige achtergrond, in combinatie met de opkomst van geavanceerde echografietechnieken, is de noodzaak om de mogelijke waarde van AET bij het verbeteren van de hemodynamiek en morfologie van de cerebrale arteriën, evenals de cognitieve en motorische functie bij patiënten na een beroerte, verder te onderzoeken met behulp van robuuste onderzoeksontwerpen, waarin evidence-based voorschrift is opgenomen, terwijl een multi-parametrische benadering wordt gebruikt met nieuwe CUS-technieken om de primaire uitkomsten te beoordelen, kan niet genoeg worden benadrukt. Op basis van bovenstaande achtergrondinformatie zijn de volgende doelen geformuleerd.

Het doel van de studie is het onderzoeken van de effecten van AET op de grote intracraniale en extracraniale cerebrale slagaders zoals beoordeeld door nieuwe, multi-parametrische Duplex Carotid echografie (DCUS) technieken en transcraniële Doppler (TCD) echografie, en op de cognitieve en motorische functies. bij chronische patiënten na een beroerte. Bovendien probeert de studie de morfologische en hemodynamische kenmerken van de grote intracraniale en extracraniale cerebrale slagaders te vergelijken tussen patiënten na een beroerte en controles van dezelfde leeftijd zonder beroerte, zoals bepaald door DCUS- en TCD-echografie.

De studie is een kwantitatieve, prospectieve, gerandomiseerde, gecontroleerde studie met volwassen patiënten met een chronische beroerte en niet-beroerte proefpersonen van dezelfde leeftijd en zal worden uitgevoerd in het ultrasone laboratorium van de Hong Kong Polytechnic University van januari 2023 tot augustus 2024. Ethische goedkeuring werd verkregen van de Institutional Review Board (IRB) van de Hong Kong Polytechnic University (Ref: HSEARS20220714001). Geïnformeerde toestemming zal worden verkregen van de patiënten, terwijl een coderingssysteem zal worden gebruikt om de vertrouwelijkheid en anonimiteit van de proefpersonen te waarborgen. Kansbemonstering met behulp van een eenvoudige aselecte techniek zal worden toegepast. Uitgaande van een gemiddelde effectgrootte van 0,5, α van 0,05, statistische power van 80% en een uitvalpercentage van 17%, om de doelstelling te bereiken van het vergelijken van de morfologische en hemodynamische kenmerken van de grote intracraniale en extracraniale cerebrale arteriën tussen de patiënten na een beroerte en de leeftijd- gematchte niet-beroerte proefpersonen een steekproef van 120 proefpersonen wordt beoogd (60 beroerte-patiënten en 60 niet-beroerte) zoals berekend uit de G* Power-software met behulp van de t-test (verschil tussen twee onafhankelijke gemiddelden). Op basis van een effectgrootte van 0,59, α van 0,05, statistisch onderscheidingsvermogen van 80% en een uitvalpercentage van 15%, is een minimale steekproefomvang van 13 proefpersonen in elk van de drie post-beroertegroepen die AET ondergaan vereist, zoals berekend op basis van de G* Power-software met behulp van de F-test (one-way fixed effects ANOVA).

Chronische patiënten na een beroerte van Chinese afkomst met lichte tot matige handicaps die de twee AET's kunnen ondergaan, zijn bedoeld om in de studie te worden opgenomen. Aangezien leeftijd een verstorende variabele is bij herstel na een beroerte, alleen patiënten ouder dan 50 jaar, met > 6 maanden vanaf het begin van de beroerte (patiënten met een chronische beroerte). Om tegemoet te komen aan de klinische factor van het beroerte-subtype, zullen alleen proefpersonen met een ischemische beroerte, het meest voorkomende beroerte-subtype, worden gerekruteerd. Patiënten met onvoldoende botvensters om TCD-beoordeling mogelijk te maken en patiënten met substantiële cardiovasculaire risicofactoren om AET uit te voeren, zullen ook worden uitgesloten van het onderzoek.

Carotis-echografie en transcraniële Doppler-echografiemachines zullen worden gebruikt om respectievelijk de hemodynamische en morfologische kenmerken van de grote extracraniale en intracraniale arteriën te onderzoeken. Voor de AET wordt gebruik gemaakt van loopband- en fietsergometerapparatuur. Het carotisprotocol omvat het beoordelen van de morfologische parameters van de extracraniale halsslagader met behulp van nieuwe benaderingen zoals 3D-beoordeling van de mate van arteriële stenose, arteriële stijfheidsanalyse en geautomatiseerde CIMT-analyse, terwijl de hemodynamische kenmerken (gemiddelde stroomsnelheid (MFV), piek systolische snelheid (PSV) ), einddiastolische snelheid (EDV), weerstandsindex (RI) en pulsatiliteitsindex (PI) zullen ook worden beoordeeld. De TCD-echografieprotocollen omvatten het scannen van de bilaterale middelste cerebrale arteriën (MCA) door het transtemporale venster. De spectrale Doppler-parameters (MFV, PSV, EDV, PI en RI.) worden gemeten.

De doeldosis voor de twee AET-modi bestaat uit 1.) een sessieduur = 30 minuten, 2.) frequentie = 3 keer per week, 3.) hoge intensiteit = (60-84% hartslagreserve (HHR).4.) Soorten=loopband en fietsergometer 5.)totale programmaduur=3maanden.

IBM SPSS (Statistical Package for the Social Science) versie 25 statistisch pakket zal worden gebruikt voor data-analyse in dit onderzoek. Zowel beschrijvende als verklarende statistiek zal worden gebruikt. De ANOVA met herhaalde metingen of niet-parametrische equivalente Friedman-test zal worden gebruikt om een ​​intra-groepsbeoordeling van de uitkomstmaten uit te voeren, terwijl One Way ANOVA de analyse tussen groepen zal uitvoeren. De statistische significantie wordt in aanmerking genomen bij p<0,05. Het gestandaardiseerde gemiddelde verschil (SMD) zal worden gebruikt om de behandelingsvoordelen of het effect van de AET te kwantificeren. De effectgrootte wordt gecategoriseerd als klein (0,2-0,5), gemiddeld (0,5-0,8) of groot (≥0,8).

Belang van de studie.

Kennis over de mogelijke verbetering van de hemodynamische en morfologische kenmerken van de grote intracraniale en extracraniale slagaders bij patiënten na een beroerte die AET volgen, kan een maatstaf zijn voor de effectiviteit van de AET bij het verbeteren van de gezondheidsresultaten van patiënten na een beroerte, en zo helpen bij de klinische behandeling van deze patiënten. Het gebruik van nieuwe, multi-parametrische op echografie gebaseerde benaderingen zoals 3D arteriële stenose, arteriële stijfheid en geautomatiseerde CIMT-analyse in deze vakgroep zal basiswaarden bepalen die nuttig kunnen zijn voor toekomstig onderzoek. De onderzoeksresultaten zullen de therapeuten en clinici ook informeren over de AET-modaliteit die effectiever is in het verbeteren van de hemodynamische en morfologische kenmerken van de cerebrale arteriën en de cognitieve en motorische functionele resultaten bij patiënten na een beroerte. De verbetering van het neurocognitief en motorisch functioneren bij patiënten na een beroerte heeft belangrijke gevolgen voor de volksgezondheid, aangezien dit de sociaaleconomische last vermindert die gepaard gaat met de verdere verslechtering van de neurocognitieve functie die in verband wordt gebracht met een verhoogd risico op dementie en hoge sterftecijfers.