Korrelasjon mellom endringer i mål på det visuelle systemet og endringer i hjernerystelse-assosierte symptomer

Sportsrelatert hjernerystelse påvirker 1,6 til 3,8 millioner mennesker hvert år i USA. Til tross for økt medieoppmerksomhet og bevissthetskampanjer, er den nøyaktige forekomsten vanskelig å fastslå på grunn av underrapportering fra idrettsutøvere. Hjernerystelse er definert som et sett med patologiske reaksjoner som fører til direkte skade på hjernen, som kan oppstå fra et direkte eller indirekte slag mot hodet. Hvilken type symptomer som oppleves avhenger av området av hjernen som ble berørt. De hyppigste symptomene inkluderer: hodepine, kognitive vansker, svimmelhet, nakkesmerter, synsforstyrrelser, søvnvansker og tretthet.

Til tross for tilgjengeligheten av mange behandlingsalternativer som nevrologiske og psykologiske tester, fortsetter noen pasienter å oppleve mange symptomer – som hodepine, svimmelhet, synsforstyrrelser, balanseproblemer, lysfølsomhet og konsentrasjonsvansker – som påvirker skole, arbeid og jobb negativt. livskvalitet over lengre tid. Alle disse symptomene oppleves på samme måte av individer med visuelle dysfunksjoner som funksjonssvikt i kikkertfunksjonen eller konvergenssvikt. Dette funnet har fått noen til å anbefale en visuell komponent i hjernerystelsehåndtering. Derfor er formålet med denne studien å finne ut om endringer i resultatene av 7 kikkertsynstester (BVT) over tid hos pasienter med hjernerystelse korrelerer med endringer i hjernerystelsessymptomer.

Etterforskerne vil måle 46 pasienter med hjernerystelse med hver av disse testene og SCAT3 på opptil 4 separate milepælstidspunkter som beskrevet nedenfor:

• M1 = grunnlinje; snarest mulig etter rekruttering
• M2 = når deltakerne kvalitativt føler at hjernerystelsessymptomene deres har "betraktelig forbedret"
• M3 = når deltakerne er symptomfrie kl med aktivitet i 1 uke, eller 3 måneder etter påmelding i studien, avhengig av hva som kommer først. Denne milepælen vil også være den siste målingen og markere slutten på deres deltakelse.
• M* = Deltakere som ikke har betydelig forbedring (dvs. M2) innen 2 uker etter baseline testing vil også bli testet ved 2-ukers mark. De vil fortsatt bli testet på både M2 ​​og M3.

Demografisk informasjon som er relevant for studien vil bli samlet inn for å kunne beskrive populasjonen på en hensiktsmessig måte og evaluere potensiell effektmodifikasjon av disse faktorene på de observerte korrelasjonene. Demografiske variabler som skal registreres inkluderer: alder, kjønn, høyeste utdanningsnivå oppnådd, bruk av korrigerende linser for synsproblemer, yrke, enhver relevant medisinsk historie (dvs. migrene, synsproblemer, medisiner osv.), hovedidrettsaktiviteten utøveren er involvert i, og den siste aktiviteten som utøveren skal tilbake til etter helbredelse, med vekt på høyrisikoaktiviteter for hjernerystelse. Videre vil informasjon som er relevant for hjernerystelseshendelsen bli registrert for å karakterisere skaden. Dette inkluderer informasjon om ulykken som resulterer i hjernerystelse, aktivitet på skadetidspunktet og skademekanismen (tilstedeværelse eller fravær av hodekontakt er viktig).

Deltakerne vil fylle ut symptomdelen (del 3) av det validerte SCAT3-skjemaet som er en del av den aksepterte standarden for behandling av hjernerystelse. Symptomene som er oppført er: hodepine, "trykk i hodet", nakkesmerter, kvalme eller oppkast, svimmelhet, tåkesyn, balanseproblemer, følsomhet for lys eller støy, "føler seg bremset", føler seg som "i en tåke", "don 't feel right", problemer med å konsentrere seg, problemer med å huske, tretthet eller lav energi, forvirring, døsighet, problemer med å sovne, mer emosjonell, irritabilitet, tristhet, nervøs eller engstelig. Symptomene er skåret på en skala fra 0 (ingen) til 6 (alvorlig). Den samlede symptomskåren er summen av alle individuelle symptomskåre.

Etterforskerne vil inkludere ytterligere syv spørsmål om symptomer - som stilles av noen klinikere: "Symptomer verre ved fysisk aktivitet", "Symptomer verre ved mental aktivitet", "Bevegelsessyke", "Ubehag under lesing", "Ubehag ved bruk av en datamaskin", "Dobbeltsyn", "Smerte bak øynene". Hvert symptom scores igjen mellom 0 (ingen) til 6 (alvorlig).

BVT vil bli undersøkt, som skiller seg fra optometritester ved at de bruker mer avansert utstyr som kan måle svært små avvik i flere domener av synssystemet. Disse BVT måler ulike elementer i det visuelle systemet og vil bli beskrevet i detalj nedenfor:

1. Grov stereoskopisk skarphet: (område 0 - 15 buesekunder) Vårt kikkertsyn lar oss se i tre dimensjoner (3D), eller enklere, for å oppfatte dybden. I denne testen blir sittende deltakere med 3D-briller vist bilder. Manglende evne til å se dybde eller i 3D vil føre til at bildene vises som punkter i stedet for hevede objekter. Objektene presenteres i forskjellige stadier, hvor hvert trinn krever at deltakerne skiller forskjellige nivåer av dybdeoppfatning. Testen scores i optiske enheter - fra 0 til 15 buesekunder. Maksimal poengsum tilsvarer nivået der det siste objektet ble identifisert.
2. Konvergens målt ved "motor punctum proximum": (cm) Når et objekt beveger seg mot øynene våre, konvergerer de symmetrisk for å opprettholde fokus. Det er imidlertid et punkt hvor øynene våre ikke lenger konvergerer symmetrisk, som omtales som konvergenspunktet eller "motorisk punctum proximum". Denne testen måler avstanden (cm) mellom neseryggen og konvergenspunktet hos sittende deltakere når en gjenstand flyttes nærmere hodet.
3. Konvergens fusjonsproksimum: (dioptrier, prisme konvergensenheter) Denne testen ligner på (2). Når et objekt beveger seg nærmere hodet vårt, konvergerer øynene våre symmetrisk for å opprettholde fokus. Men når objektet flyttes utover deltakerens evne konvergerer, vil deltakeren begynne å se to bilder (dobbeltsyn). Denne testen måler avstanden mellom neseryggen og punktet der dobbeltsyn (cm) oppstår hos sittende deltakere når en gjenstand flyttes nærmere hodet.
4. Kikkertfusjon med konvergens: (dioptrier, prismekonvergensenheter) Denne testen måler hvor godt en deltaker kan tilpasse seg utfordringer med å fokusere lys på netthinnen. Dette tiltaket består av to nesten identiske tester - kun forskjellige etter avstand. Den ene testen skjer når en gjenstand plasseres 3 meter fra den sittende deltakeren, og den andre med en gjenstand plassert 30 cm fra den sittende deltakeren. Lys fra objektet føres gjennom et prisme - dette er analogt med å flytte objektet lenger fra kroppen. Som svar må øynene divergere (separeres) for å fokusere på objektet, akkurat som de ville gjort hvis bildet faktisk beveget seg bort fra kroppen. Det brukes ulike prismer for å skape økende utfordringer for deltakerne. Poengsummen for disse testene er den maksimale mengden prismekonvergens (dioptrier, notert på prismet som man vil notere dioptrier på briller) som den sittende deltakeren kan romme ved 3 m og 30 cm.
5. Kikkertfusjon med divergens: (dioptrier, prismekonvergensenheter) Dette er samme test som (4), bortsett fra at prismene divergerer lyset og deltakeren må konvergere (i stedet for divergere) øynene for å opprettholde fokus. Poengsummen for disse testene er den maksimale prismedivergensen (dioptrier, notert på prismet, slik man vil notere dioptrier på briller) som den sittende deltakeren kan romme ved 3m og ved 30 cm.
6. Sakkadiske bevegelser eller okulomotorisk kapasitet: (Skår = dårlig, middels, god) Sakkadiske bevegelser er raske bevegelser av øynene som brått endrer fikseringspunktet. Under denne testen vil lys vises og forsvinne - på forskjellige steder på skjermen - med en hastighet på 100 blink i minuttet, i totalt 2 minutter. Deltakeren inntar en tandemstilling (dominant fot plassert foran ikke-dominant fot og på linje) og står en armlengdes avstand fra skjermen. Deltakeren får beskjed om å holde hodet i ro, bare bevege øynene for å fokusere på lysene som vises. Testresultatet scores av klinikeren basert på et globalt kvalitativt inntrykk over hele testens varighet på 2 minutter, med 3 separate delskårer på en ordinær skala for kvalitet - for synkronisering (dårlig, middels, god) og sakkadisk korreksjon ( mange rettelser, få rettelser, ingen rettelser). De tre delskårene er kombinert til en samlet poengsum i henhold til vår industripartners (Apexk) proprietære algoritme.
7. Anatomisk okulomotorisk avvik: (dioptrier, prismekonvergensenheter) Denne testen måler det naturlige avviket i øynene (heterofobi) og tillater også påvisning av skjeling. Ved skjeling oppdages anatomisk avvik lett ettersom individets øyne er feiljustert, slik at individets dominerende øye ser på objektet av interesse, men det "late/avvikende" øyet er det ikke. Ved heterofobi er anatomisk avvik ikke synlig for det blotte øye; faktisk må avviket utløses ved å dekke ett øye om gangen i rekkefølge, for å utløse avviket. Dette målet består av to identiske tester, som er forskjellige etter avstand: den ene skjer med en gjenstand plassert 3 m fra den sittende deltakeren (fjernsyn), og den andre med en gjenstand plassert 30 cm fra den sittende deltakeren (nærsyn). I denne testen fokuserer sittende deltakere på et objekt. Klinikeren dekker og avdekker deltakerens øyne for å utløse bevegelser og bruker et prisme for å avbryte disse bevegelsene. Prismet som oppnår denne kanselleringen av bevegelser er målet for anatomisk avvik. Poengsummen til testen er vurderingen av prismet som oppnår bevegelsesavbrytelsen, for objektet plassert på 30 cm og på 3m. Deltakere med skjeling er ekskludert fra vår studie da skjeling er en kontraindikasjon for synstrening etter hjernerystelse.

Hovedmålet med denne studien er å evaluere sammenhengen mellom endring i symptomer og endring i resultatene av kikkertsynstestene. Det er minst tre milepælstidspunkter for hver deltaker: baseline (M1), signifikant forbedring av symptomer (M2), og når deltakeren er asymptomatisk med aktivitet eller 3 måneder etter baseline testing (M3). Deltakere som ikke har signifikant bedring minst 2 uker etter M1 - vil bli målt ved 2 uker (M*) for å avgjøre om de visuelle funksjonstestene har blitt bedre. Disse deltakerne vil også fortsatt bli målt til M2 og M3 - for totalt 4 besøk.

Disse milepælene representerer pasienttilstander: symptomatisk, forbedret, oppløsning/slutt på studien. For våre primære analyser vil enhver pasient som ikke forbedrer seg signifikant over 3 måneder ha mål ved M1, M* og M3 (slutt av studien). Fordi de ikke ville blitt bedre i symptomer, er det ikke meningsfullt å inkludere dem i en sammenheng mellom endringer i symptomer og endringer i testresultater. Derfor vil de bli ekskludert fra primæranalysene og analyseres separat. Dette er fordi etterforskerne fortsatt er interessert i å vite om testresultatene kan endre seg i fravær av en endring i symptomene. Det første trinnet er å vurdere om det er en sammenheng mellom skåren på BVT og deltakernes symptomer (Sx) hver gang en milepæl inntreffer. For klarhetens skyld er analysen utført fra et datasett der hver linje med data er representert av: Deltaker, Tid (M1, M2, M3), Symptom Score og BVT Score. Den overordnede statistiske modellen er:

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

Der M2=1 når Sx og BVT er målt ved M2 og er lik 0 ellers, M3=1 når Sx og BVT måles ved M3 og er lik 0 ellers, og ε refererer til en tilfeldig effektvariabel som brukes å redegjøre for gjentatte tiltak på de samme deltakerne. I denne modellen er koeffisienten β1 assosiasjonen mellom alle deltakernes symptomskåre og BVT-ene. Dette er fordi M2=M3=0, så leddene til høyre for β1*Sx er alle lik 0. I denne modellen tester man om tidspunktet for målingen (dvs. M1, M2 eller M3) påvirker korrelasjonen er enkel. Hvis korrelasjonen er den samme ved M2 som den er ved M1, vil koeffisienten, β3, være 0. På samme måte, hvis korrelasjonen er den samme ved M3 som den er ved M1, vil koeffisienten, β5, være 0. Hvis både β3 og β5 blir funnet å være nær null, er assosiasjonene uavhengige av milepælen da dataene ble samlet inn, og analysen vil kjøres på nytt med alle dataene samlet i en forenklet analyse for å øke kraften til undergruppeanalyser.

Deretter vil assosiasjonen i endring av BVT med endring i Sx måles. For disse analysene vil dataene til de relevante milepælene være begrenset. De statistiske modellene er:

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 der BVT M# refererer til BVT målt ved milepælnummer = #, og SxM# refererer til symptompoengsum målt ved milepælnummer = #.

Hvis verdiene til β6 og β7 viser seg å være like, er assosiasjonene, igjen, uavhengige av milepælene dataene ble samlet inn ved. Som ovenfor vil analysen kjøres på nytt med alle dataene samlet i en forenklet analyse for å øke kraften i undergruppeanalyser.

Ligningene ovenfor kan brukes til å vurdere assosiasjonen i endring av total symptomskåre til endring i total BVT-skåre, endring i en symptomskåre og endring i en hvilken som helst BVT, og endringer i undergrupper av symptomskåre og endringer i undergrupper av BVT. Fordi en mangel i en bestemt visuell funksjon forventes å forårsake bare visse symptomer og bare påvirke visse BVT-er, vil våre primære analyser være begrenset til 5 sammenligninger, diskutert i avsnittet om utfallsmål.

Grov stereoskopisk skarphet og anatomisk okulomotorisk avvik er tester som måler visuell funksjon som eksisterte før hjernerystelsen, og forventes derfor ikke å korrelere med noen endringer i symptomer. Disse testene utføres som en del av en generell visuell undersøkelse.

Følgende symptomer i SCAT3 forventes ikke å korrelere med noen visuelle tester: trykk i hodet, nakkesmerter, følsomhet for støy, følelse av senking, forvirring, døsighet, problemer med å sovne, mer emosjonell, irritabilitet, tristhet, nervøs eller engstelig .

Sekundæranalysene vil inkludere assosiasjoner mellom den totale symptomskåren og den totale BVT-skåren, og assosiasjonene mellom skårene for hvert symptom og skårene for hvert kikkertsynsmål separat. I tillegg vil etterforskerne undersøke assosiasjoner innenfor undergrupper av deltakerne basert på klinikerens inntrykk dersom det er abnormiteter i det visuelle systemet ved første besøk (y/n), tid mellom hjernerystelse og baseline testing (<14 dager, 14-28 dager , >28 dager), tidligere hjernerystelse (y/n) og tidligere behandling for psykologisk tilstand (y/n).

Siden hjernerystelse er vanlig, har denne studien potensial til å bidra til bedre behandling for de mange pasientene som lider av svimmelhet og andre symptomer etter en hjernerystelse.