Korelacja między zmianami miar układu wzrokowego a zmianami objawów związanych z wstrząsem mózgu

Wstrząśnienie mózgu związane ze sportem dotyka co roku od 1,6 do 3,8 miliona ludzi w Stanach Zjednoczonych. Pomimo zwiększonej uwagi mediów i kampanii uświadamiających, dokładna częstość występowania jest trudna do określenia ze względu na niedostateczne zgłaszanie przez sportowców. Wstrząśnienie mózgu jest definiowane jako zespół reakcji patologicznych prowadzących do bezpośredniego uszkodzenia mózgu, które mogą wystąpić w wyniku bezpośredniego lub pośredniego uderzenia w głowę. Rodzaje doświadczanych objawów zależą od obszaru mózgu, który został dotknięty. Do najczęstszych objawów należą: bóle głowy, trudności poznawcze, zawroty głowy, ból karku, zaburzenia widzenia, trudności w zasypianiu, zmęczenie.

Pomimo dostępności wielu opcji leczenia, takich jak badania neurologiczne i psychologiczne, niektórzy pacjenci nadal doświadczają wielu objawów – takich jak bóle i zawroty głowy, zaburzenia widzenia, problemy z równowagą, nadwrażliwością na światło i trudnościami z koncentracją – które negatywnie wpływają na szkołę, pracę i jakość życia przez długi czas. Wszystkie te objawy są podobnie odczuwane przez osoby z dysfunkcjami wzroku, takimi jak dysfunkcje funkcji obuocznej lub niewydolność konwergencji. To odkrycie skłoniło niektórych do zalecenia elementu wizualnego w leczeniu wstrząsu mózgu. Dlatego celem niniejszej pracy jest ustalenie, czy zmiany wyników 7 testów widzenia obuocznego (BVT) w czasie u pacjentów ze wstrząśnieniem mózgu korelują ze zmianami objawów wstrząśnienia mózgu.

Badacze zmierzą 46 pacjentów z wstrząśnieniem mózgu za pomocą każdego z tych testów i SCAT3 w maksymalnie 4 oddzielnych punktach czasowych kamienia milowego, jak opisano poniżej:

• M1 = linia podstawowa; jak najszybciej po rekrutacji
• M2 = kiedy uczestnicy jakościowo czują, że ich objawy wstrząsu mózgu „znacząco się poprawiły”
• M3 = gdy uczestnicy są wolni od objawów i są aktywni przez 1 tydzień lub 3 miesiące po włączeniu do badania, w zależności od tego, co nastąpi wcześniej. Ten kamień milowy będzie jednocześnie ostatnim pomiarem i końcem ich udziału.
• M* = Uczestnicy, u których nie nastąpiła znacząca poprawa (tj. M2) w ciągu 2 tygodni od testu podstawowego zostanie również przetestowany w 2-tygodniowym znaku. Nadal będą testowane zarówno na M2, jak i M3.

Zostaną zebrane istotne dla badania informacje demograficzne w celu właściwego opisu populacji i oceny potencjalnego wpływu modyfikacji tych czynników na obserwowane korelacje. Zmienne demograficzne, które należy rejestrować, obejmują: wiek, płeć, najwyższy osiągnięty poziom wykształcenia, stosowanie soczewek korekcyjnych w przypadku problemów ze wzrokiem, zawód, wszelkie istotne przebyte choroby (tj. migreny, problemy ze wzrokiem, leki itp.), główna aktywność sportowa, w którą zaangażowany jest sportowiec, oraz ostatnia z aktywności, do której sportowiec będzie wracał po wyleczeniu, z naciskiem na aktywności wysokiego ryzyka w przypadku wstrząśnienia mózgu. Ponadto zostaną zapisane informacje dotyczące wstrząsu mózgu w celu scharakteryzowania urazu. Obejmuje to informacje dotyczące wypadku, w wyniku którego doszło do wstrząśnienia mózgu, aktywności w chwili urazu oraz mechanizmu urazu (istotna jest obecność lub brak kontaktu głową).

Uczestnicy wypełnią część dotyczącą objawów (sekcja 3) zatwierdzonego formularza SCAT3, który jest częścią przyjętego standardu leczenia wstrząśnienia mózgu. Wymienione objawy to: ból głowy, „ucisk w głowie”, ból karku, nudności lub wymioty, zawroty głowy, niewyraźne widzenie, problemy z równowagą, wrażliwość na światło lub hałas, „uczucie spowolnienia”, uczucie „we mgle”, „nieobecność „czuję się dobrze”, trudności z koncentracją, trudności z zapamiętywaniem, zmęczenie lub niski poziom energii, splątanie, senność, problemy z zasypianiem, bardziej emocjonalne, drażliwość, smutek, nerwowość lub niepokój. Objawy ocenia się w skali od 0 (brak) do 6 (ciężkie). Ogólna ocena objawów jest sumą wszystkich indywidualnych ocen objawów.

Badacze uwzględnią dodatkowe siedem pytań dotyczących objawów, które są zadawane przez niektórych klinicystów: „Objawy nasilają się przy aktywności fizycznej”, „Objawy nasilają się przy aktywności umysłowej”, „Choroba lokomocyjna”, „Dyskomfort podczas czytania”, „Dyskomfort podczas używania komputer”, „Podwójne widzenie”, „Ból za oczami”. Każdy objaw jest ponownie oceniany w skali od 0 (brak) do 6 (ciężki).

Zbadane zostaną BVT, które różnią się od testów optometrycznych tym, że wykorzystują bardziej zaawansowany sprzęt, który może mierzyć bardzo małe odchylenia w kilku domenach układu wzrokowego. Te BVT mierzą różne elementy układu wzrokowego i zostaną szczegółowo opisane poniżej:

1. Całkowita ostrość stereoskopowa: (zakres 0 - 15 sekund kątowych) Nasze widzenie obuoczne pozwala nam widzieć w trzech wymiarach (3D), lub prościej, dostrzegać głębię. W tych testach siedzącym uczestnikom w okularach 3D wyświetlane są obrazy. Brak możliwości zobaczenia głębi lub w 3D spowoduje, że obrazy będą wyglądać jak punkty zamiast wypukłych obiektów. Obiekty są prezentowane w różnych etapach, przy czym każdy etap wymaga od uczestników rozróżnienia różnych poziomów postrzegania głębi. Test oceniany jest w jednostkach optycznych - od 0 do 15 sekund kątowych. Maksymalna ocena odpowiada poziomowi, na którym zidentyfikowano ostatni obiekt.
2. Zbieżność mierzona przez „motor punctum proximum”: (cm) Kiedy obiekt porusza się w kierunku naszych oczu, zbiegają się symetrycznie, aby zachować ostrość. Istnieje jednak punkt, w którym nasze oczy nie zbiegają się już symetrycznie, który jest określany jako punkt zbieżności lub „motor punctum proximum”. Ten test mierzy odległość (cm) między grzbietem nosa a punktem zbieżności u siedzących uczestników, gdy przedmiot jest przybliżany do ich głowy.
3. Konwergencja fusional proximum: (dioptria, jednostki konwergencji pryzmatu) Ten test jest podobny do (2). Kiedy obiekt zbliża się do naszej głowy, nasze oczy zbiegają się symetrycznie, aby zachować ostrość. Jednakże, gdy obiekt zostanie przesunięty poza zdolność uczestnika, uczestnik zacznie widzieć dwa obrazy (podwójne widzenie). W teście tym mierzy się odległość między grzbietem nosa a punktem, w którym u siedzących uczestników występuje podwójne widzenie (cm), gdy przedmiot zbliża się do ich głowy.
4. Fuzja obuoczna ze zbieżnością: (dioptria, jednostki zbieżności pryzmatów) Ten test mierzy, jak dobrze uczestnik może przystosować się do wyzwań w zakresie skupiania światła na siatkówce. Miara ta składa się z dwóch niemal identycznych prób - różniących się jedynie odległością. Jeden test ma miejsce, gdy przedmiot znajduje się w odległości 3 m od siedzącego uczestnika, a drugi z przedmiotem umieszczonym w odległości 30 cm od siedzącego uczestnika. Światło z przedmiotu przechodzi przez pryzmat - jest to analogiczne do oddalenia przedmiotu od ciała. W odpowiedzi oczy muszą się rozdzielić (oddzielić), aby skupić się na obiekcie, tak jak gdyby obraz faktycznie odsunął się od ciała. Różne pryzmaty są używane do tworzenia coraz większych wyzwań dla uczestników. Wynikiem tych testów jest maksymalna wartość zbieżności pryzmatu (dioptry, zaznaczone na pryzmacie, tak jak dioptrie na okularach), jaką siedzący uczestnik może zmieścić w odległości 3 m i 30 cm.
5. Fuzja obuoczna z rozbieżnością: (dioptria, jednostki zbieżności pryzmatów) Jest to ten sam test, co (4), z wyjątkiem tego, że pryzmaty rozpraszają światło i osoba badana musi skupiać (zamiast rozchodzić) oczy, aby zachować ostrość. Wynikiem tych testów jest maksymalna wielkość rozbieżności pryzmatu (dioptrie zaznaczone na pryzmacie, tak jak można by zauważyć dioptrie na okularach), jaką siedzący uczestnik może zmieścić z odległości 3 m i 30 cm.
6. Ruchy sakadyczne lub zdolności okoruchowe: (Wynik = zły, średni, dobry) Ruchy sakkadowe to szybkie ruchy oczu, które gwałtownie zmieniają punkt fiksacji. Podczas tego testu światła będą pojawiać się i znikać – w różnych miejscach na ekranie – z częstotliwością 100 błysków na minutę, łącznie przez 2 minuty. Uczestnik przyjmuje postawę tandemową (stopa dominująca umieszczona przed stopą niedominującą i w linii) i stoi na wyciągnięcie ręki od ekranu. Uczestnik ma trzymać głowę nieruchomo, poruszając tylko oczami, aby skupić się na pojawiających się światłach. Wynik testu jest oceniany przez klinicystę na podstawie ogólnego wrażenia jakościowego z całego 2-minutowego czasu trwania testu, z 3 oddzielnymi wynikami cząstkowymi na skali porządkowej dla jakości — dla synchronizacji (zła, średnia, dobra) i korekcji sakadycznej ( wiele poprawek, mało poprawek, brak poprawek). Trzy wyniki cząstkowe są łączone w wynik ogólny zgodnie z zastrzeżonym algorytmem naszego partnera branżowego (Apexk).
7. Anatomiczne odchylenie okoruchowe: (dioptria, jednostki zbieżności pryzmatów) Ten test mierzy naturalne odchylenie oczu (heterofobia), a także pozwala na wykrycie zeza. W zezie odchylenie anatomiczne jest łatwo wykrywalne, ponieważ oczy osobnika są źle ustawione, tak że dominujące oko osobnika patrzy na przedmiot zainteresowania, ale oko „leniwe / zboczone” nie. W heterofobii odchylenie anatomiczne nie jest widoczne gołym okiem; w rzeczywistości odchylenie musi zostać wywołane przez zakrywanie jednego oka po kolei, aby wywołać odchylenie. Pomiar ten składa się z dwóch identycznych testów, różniących się odległością: jeden przeprowadzany jest z przedmiotem umieszczonym 3 m od siedzącego uczestnika (widzenie do dali), a drugi z przedmiotem umieszczonym 30 cm od siedzącego uczestnika (widzenie z bliska). W tym teście siedzący uczestnicy skupiają się na obiekcie. Klinicysta zakrywa i odkrywa oczy uczestnika, aby wywołać ruchy i używa pryzmatu, aby anulować te ruchy. Pryzmat, który osiąga to anulowanie ruchów, jest miarą odchylenia anatomicznego. Wynik testu jest oceną pryzmatu, który osiąga eliminację ruchu, dla obiektu umieszczonego w odległości 30 cm i 3 m. Uczestnicy ze zezem są wykluczeni z naszego badania, ponieważ zez jest przeciwwskazaniem do treningu wzrokowego po wstrząśnieniu mózgu.

Głównym celem pracy jest ocena korelacji między zmianą objawów a zmianą wyników badań widzenia obuocznego. Istnieją co najmniej trzy kamienie milowe dla każdego uczestnika: punkt wyjściowy (M1), znacząca poprawa objawów (M2) oraz okres bezobjawowy z aktywnością lub 3 miesiące po badaniu początkowym (M3). Uczestnicy, u których nie wystąpiła znaczna poprawa co najmniej 2 tygodnie po M1 – zostaną zmierzeni po 2 tygodniach (M*) w celu ustalenia, czy wizualne testy funkcji uległy poprawie. Ci uczestnicy będą nadal mierzeni w M2 i M3 – łącznie przez 4 wizyty.

Te kamienie milowe reprezentują stany pacjenta: objawy, poprawa, ustąpienie/zakończenie badania. W naszych podstawowych analizach każdy pacjent, u którego nie nastąpiła znaczna poprawa w ciągu 3 miesięcy, miałby pomiary na poziomie M1, M* i M3 (koniec badania). Ponieważ nie poprawiliby objawów, uwzględnianie ich w korelacji między zmianami objawów a zmianami wyników badań nie ma sensu. W związku z tym zostaną one wyłączone z analiz pierwotnych i będą analizowane oddzielnie. Dzieje się tak, ponieważ badacze nadal są zainteresowani tym, czy wyniki testu mogą się zmienić w przypadku braku zmiany objawów. Pierwszym krokiem jest ocena, czy istnieje korelacja między wynikiem BVT a objawami uczestników (Sx) za każdym razem, gdy pojawia się kamień milowy. Dla jasności analiza jest prowadzona na podstawie zestawu danych, w którym każdy wiersz danych jest reprezentowany przez: uczestnika, czas (M1, M2, M3), wynik objawu i wynik BVT. Ogólny model statystyczny to:

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

Gdzie M2=1, gdy Sx i BVT są mierzone w M2 i jest równe 0 w innym przypadku, M3=1, gdy Sx i BVT są mierzone w M3 i jest równe 0 w innym przypadku, a ε odnosi się do zmiennej efektu losowego, która jest używana w celu uwzględnienia powtarzających się środków wobec tych samych uczestników. W tym modelu współczynnik β1 jest związkiem między punktacją objawów wszystkich uczestników a BVT. Dzieje się tak, ponieważ M2=M3=0, więc wszystkie wyrazy po prawej stronie β1*Sx są równe 0. W tym modelu sprawdzanie, czy czas pomiaru (tj. M1, M2 lub M3) wpływa na korelację jest prosta. Jeśli korelacja jest taka sama w M2 jak w M1, to współczynnik β3 będzie równy 0. Podobnie, jeśli korelacja jest taka sama w M3 jak w M1, wówczas współczynnik β5 będzie równy 0. Jeśli okaże się, że zarówno β3, jak i β5 są bliskie zeru, powiązania są niezależne od kamienia milowego, w którym dane zostały zebrane, a analiza zostanie ponownie uruchomiona ze wszystkimi danymi razem w uproszczonej analizie, aby zwiększyć moc analizy podgrup.

Następnie zostanie zmierzony związek zmiany BVT ze zmianą Sx. W przypadku tych analiz dane dotyczące odpowiednich kamieni milowych będą ograniczone. Modele statystyczne to:

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 gdzie BVT M# odnosi się do BVT mierzonego w kamieniu milowym numer = #, a SxM# odnosi się do wyniku objawów mierzonego w kamieniu milowym numer = #.

Jeśli okaże się, że wartości β6 i β7 są podobne, powiązania są ponownie niezależne od kamieni milowych, w których dane zostały zebrane. Jak powyżej, analiza zostanie ponownie uruchomiona ze wszystkimi danymi razem w uproszczonej analizie, aby zwiększyć moc analiz podgrup.

Powyższe równania można wykorzystać do oceny związku zmiany całkowitej punktacji objawów ze zmianą całkowitego wyniku BVT, zmianą dowolnego wyniku jednego objawu i zmianą dowolnego jednego BVT oraz zmianami w podgrupach punktacji objawów i zmianami w podgrupach BVT. Ponieważ oczekuje się, że niedobór określonej funkcji wzrokowej spowoduje tylko określone objawy i wpłynie tylko na niektóre BVT, nasze podstawowe analizy będą ograniczone do 5 porównań, omówionych w części dotyczącej pomiaru wyniku.

Ostrość stereoskopowa brutto i anatomiczne odchylenie okoruchowe to testy, które mierzą funkcje wzrokowe, które istniały przed wstrząśnieniem mózgu i dlatego nie oczekuje się, że będą korelować z jakimikolwiek zmianami objawów. Badania te przeprowadzane są w ramach ogólnych oględzin.

Następujące objawy w SCAT3 nie powinny korelować z żadnymi testami wzrokowymi: ucisk w głowie, ból szyi, wrażliwość na hałas, uczucie spowolnienia, splątanie, senność, problemy z zasypianiem, bardziej emocjonalne, drażliwość, smutek, nerwowość lub niepokój .

Wtórne analizy będą obejmować powiązania między całkowitym wynikiem objawów a całkowitym wynikiem BVT oraz powiązania między wynikami dla każdego objawu a wynikami dla każdego pomiaru widzenia obuocznego oddzielnie. Ponadto badacze zbadają powiązania w podgrupach uczestników w oparciu o wrażenie klinicysty, jeśli podczas pierwszej wizyty występują nieprawidłowości w układzie wzrokowym (t/n), czas między wstrząsem mózgu a badaniem wyjściowym (<14 dni, 14-28 dni > 28 dni), przebyty wstrząs mózgu (t/n) i wcześniejsze leczenie stanu psychicznego (t/n).

Ponieważ wstrząśnienia mózgu są powszechne, badanie to może przyczynić się do poprawy leczenia wielu pacjentów cierpiących na zawroty głowy i inne objawy po wstrząśnieniu mózgu.