Корреляция между изменениями показателей зрительной системы и изменениями симптомов, связанных с сотрясением мозга

Сотрясения мозга, связанные со спортом, ежегодно поражают от 1,6 до 3,8 миллионов человек в Соединенных Штатах. Несмотря на повышенное внимание средств массовой информации и кампании по повышению осведомленности, точную заболеваемость трудно определить из-за занижения данных спортсменами. Сотрясение головного мозга определяют как совокупность патологических реакций, приводящих к прямому повреждению головного мозга, которое может возникнуть от прямого или непрямого удара по голове. Типы испытываемых симптомов зависят от пораженной области мозга. Наиболее частые симптомы включают: головные боли, когнитивные трудности, головокружение, боль в шее, нарушения зрения, проблемы со сном и утомляемость.

Несмотря на наличие многих вариантов лечения, таких как неврологические и психологические тесты, некоторые пациенты продолжают испытывать множество симптомов, таких как головные боли, головокружение, нарушения зрения, проблемы с равновесием, чувствительность к свету и трудности с концентрацией внимания, которые негативно сказываются на учебе, работе и жизни. качество жизни в течение длительного периода времени. Все эти симптомы одинаково наблюдаются у людей с нарушениями зрения, такими как дисфункция бинокулярной функции или недостаточность конвергенции. Это открытие побудило некоторых рекомендовать визуальный компонент лечения сотрясения мозга. Таким образом, целью данного исследования является определение того, коррелируют ли изменения результатов 7 тестов бинокулярного зрения (БВТ) во времени у пациентов с сотрясением мозга с изменениями симптомов сотрясения мозга.

Исследователи измерят 46 пациентов с сотрясением мозга с помощью каждого из этих тестов и SCAT3 в 4 отдельных временных точках, как описано ниже:

• М1 = исходный уровень; как можно скорее после трудоустройства
• M2 = когда участники качественно чувствуют, что их симптомы сотрясения мозга «значительно улучшились».
• M3 = когда у участников нет симптомов при активности в течение 1 недели или через 3 месяца после включения в исследование, в зависимости от того, что наступит раньше. Эта веха также станет последним измерением и ознаменует конец их участия.
• M* = Участники, у которых нет значительного улучшения (т.е. M2) в течение 2 недель после базового тестирования также будет проверено на 2-недельной отметке. Их еще будут тестировать как на M2, так и на M3.

Демографическая информация, относящаяся к исследованию, будет собираться для того, чтобы надлежащим образом описать население и оценить потенциальную модификацию влияния этих факторов на наблюдаемые корреляции. Демографические переменные, подлежащие регистрации, включают: возраст, пол, наивысший достигнутый уровень образования, использование корректирующих линз при проблемах со зрением, профессию, любую соответствующую предыдущую историю болезни (т. мигрень, проблемы со зрением, прием лекарств и т. д.), основная спортивная деятельность, которой занимается спортсмен, и последняя деятельность, к которой спортсмен вернется после выздоровления, с упором на деятельность с высоким риском сотрясения мозга. Кроме того, будет записана информация, относящаяся к сотрясению мозга, чтобы охарактеризовать травму. Сюда входит информация о происшествии, приведшем к сотрясению мозга, активности во время травмы и механизме травмы (важно наличие или отсутствие контакта с головой).

Участники заполнят часть о симптомах (раздел 3) утвержденной формы SCAT3, которая является частью принятого стандарта лечения сотрясения мозга. Перечислены следующие симптомы: головная боль, «давление в голове», боль в шее, тошнота или рвота, головокружение, нечеткость зрения, проблемы с равновесием, чувствительность к свету или шуму, «чувство замедления», ощущение «как в тумане», «заторможенность». «не чувствую себя хорошо», трудности с концентрацией внимания, трудности с запоминанием, усталость или упадок сил, спутанность сознания, сонливость, проблемы с засыпанием, повышенная эмоциональность, раздражительность, грусть, нервозность или тревога. Симптомы оцениваются по шкале от 0 (отсутствие) до 6 (тяжелые). Общая оценка симптомов представляет собой сумму всех индивидуальных оценок симптомов.

Исследователи будут включать дополнительные семь вопросов о симптомах, которые задают некоторые клиницисты: «Симптомы ухудшаются при физической активности», «Симптомы ухудшаются при умственной деятельности», «Укачивание», «Дискомфорт при чтении», «Дискомфорт при использовании компьютер», «Двоение в глазах», «Боль за глазами». Каждый симптом снова оценивается от 0 (отсутствие) до 6 (тяжелый).

Будут рассмотрены БВТ, которые отличаются от оптометрических тестов тем, что в них используется более совершенное оборудование, которое может измерять очень небольшие отклонения в нескольких областях зрительной системы. Эти BVT измеряют различные элементы зрительной системы и будут подробно описаны ниже:

1. Общая стереоскопическая острота: (диапазон 0–15 угловых секунд) Наше бинокулярное зрение позволяет нам видеть в трех измерениях (3D) или, проще говоря, воспринимать глубину. В этих тестах сидящим участникам в 3D-очках показывают изображения. Неспособность видеть глубину или 3D приведет к тому, что изображения будут отображаться в виде точек, а не приподнятых объектов. Объекты представлены на разных этапах, причем каждый этап требует от участников различать разные уровни восприятия глубины. Тест оценивается в оптических единицах - в пределах от 0 до 15 угловых секунд. Максимальный балл соответствует уровню, на котором был идентифицирован последний объект.
2. Конвергенция, измеренная «проксимальной моторной точкой»: (см) Когда объект движется к нашим глазам, они симметрично сходятся, чтобы сохранить фокус. Однако есть точка, в которой наши глаза больше не сходятся симметрично, которая называется точкой конвергенции или «проксимальной моторной точкой». Этот тест измеряет расстояние (см) между переносицей и точкой конвергенции у сидящих участников, когда объект приближается к их голове.
3. Проксимальная фузионная конвергенция: (диоптрии, единицы призменной конвергенции) Этот тест аналогичен (2). Когда объект приближается к нашей голове, наши глаза симметрично сходятся, чтобы сохранить фокус. Однако, когда объект перемещается за пределы способности участника сходиться, участник начнет видеть два изображения (двойное зрение). Этот тест измеряет расстояние между переносицей и точкой, где у сидящих участников возникает двоение в глазах, когда объект приближается к их голове.
4. Бинокулярное слияние с конвергенцией: (диоптрии, единицы конвергенции призмы) Этот тест измеряет, насколько хорошо участник может адаптироваться к проблемам при фокусировке света на сетчатке. Эта мера состоит из двух почти идентичных тестов, отличающихся только расстоянием. Один тест происходит, когда объект находится на расстоянии 3 м от сидящего участника, а другой - с объектом, расположенным на расстоянии 30 см от сидящего участника. Свет от объекта проходит через призму — это аналогично перемещению объекта дальше от тела. В ответ глаза должны расходиться (разделяться), чтобы сфокусироваться на объекте, как если бы изображение действительно удалялось от тела. Различные призмы используются для создания все более сложных задач для участников. Оценка за эти тесты представляет собой максимальную степень конвергенции призмы (диоптрии, отмеченные на призме, как можно было бы отметить диоптрии на очках), которую сидящий участник может выдержать на расстоянии 3 м и 30 см.
5. Бинокулярное слияние с дивергенцией: (диоптрии, единицы конвергенции призмы). Это тот же тест, что и (4), за исключением того, что призмы рассеивают свет, и участник должен сводить (вместо расхождения) глаза, чтобы сохранить фокус. Оценка за эти тесты представляет собой максимальную величину расхождения призмы (диоптрии, отмеченные на призме, как можно было бы отметить диоптрии на очках), которую может выдержать сидящий участник на расстоянии 3 м и 30 см.
6. Саккадические движения или глазодвигательные способности: (Оценка = плохая, средняя, ​​хорошая) Саккадические движения — это быстрые движения глаз, которые резко меняют точку фиксации. Во время этого теста в разных местах экрана будут появляться и исчезать огни со скоростью 100 вспышек в минуту, всего 2 минуты. Участник принимает тандемную стойку (доминирующая нога ставится перед неведущей ногой и выстраивается в линию) и стоит на расстоянии вытянутой руки от экрана. Участнику предлагается держать голову неподвижно, двигая глазами только для того, чтобы сфокусироваться на появляющихся огнях. Результат теста оценивается клиницистом на основе общего качественного впечатления за всю 2-минутную продолжительность тестов с 3 отдельными подбаллами по порядковой шкале качества - для синхронизации (плохо, средне, хорошо) и коррекции саккад ( много исправлений, мало исправлений, нет исправлений). Три дополнительных балла объединяются в общий балл в соответствии с запатентованным алгоритмом нашего отраслевого партнера (Apexk).
7. Анатомическое глазодвигательное отклонение: (диоптрии, единицы конвергенции призмы) Этот тест измеряет естественное отклонение глаз (гетерофобия), а также позволяет обнаружить косоглазие. При косоглазии анатомическое отклонение легко обнаруживается, поскольку глаза человека смещены, так что доминирующий глаз человека смотрит на интересующий объект, а «ленивый / отклоняющийся» глаз - нет. При гетерофобии анатомическое отклонение не видно невооруженным глазом; на самом деле, отклонение должно быть вызвано последовательным закрыванием одного глаза, чтобы вызвать отклонение. Эта мера состоит из двух идентичных тестов, отличающихся расстоянием: один проводится с объектом, расположенным на расстоянии 3 м от сидящего участника (дальнее зрение), а другой — с объектом, расположенным на расстоянии 30 см от сидящего участника (ближнее зрение). В этом тесте сидящие участники сосредотачиваются на объекте. Клиницист закрывает и открывает глаза участника, чтобы вызвать движения, и использует призму, чтобы отменить эти движения. Призма, которая достигает этой отмены движений, является мерой анатомического отклонения. Оценка теста — это оценка призмы, которая обеспечивает компенсацию движения для объекта, расположенного на расстоянии 30 см и 3 м. Участники с косоглазием исключены из нашего исследования, поскольку косоглазие является противопоказанием к зрительной тренировке после сотрясения мозга.

Основная цель данного исследования - оценить корреляцию между изменением симптомов и изменением результатов тестов бинокулярного зрения. Для каждого участника существует как минимум три контрольных момента времени: исходный уровень (M1), значительное улучшение симптомов (M2) и когда у участника отсутствует симптоматика при активности или через 3 месяца после исходного тестирования (M3). Участники, у которых не будет значительного улучшения по крайней мере через 2 недели после M1, будут измерены через 2 недели (M *), чтобы определить, улучшились ли зрительные тесты функции. Эти участники также будут измерены на M2 и M3 - всего 4 посещения.

Эти вехи представляют состояния пациентов: симптоматическое, улучшение, разрешение/конец исследования. Для наших первичных анализов любой пациент, у которого не наблюдается значительного улучшения в течение 3 месяцев, будет иметь показатели М1, М* и М3 (конец исследования). Поскольку у них не улучшились бы симптомы, включение их в корреляцию между изменениями симптомов и изменениями результатов анализов не имеет смысла. Поэтому они будут исключены из первичных анализов и проанализированы отдельно. Это связано с тем, что исследователи по-прежнему заинтересованы в том, чтобы узнать, могут ли результаты теста измениться при отсутствии изменений в симптомах. Первый шаг — оценить, существует ли корреляция между оценкой по БЖТ и симптомами участников (Sx) каждый раз, когда наступает веха. Для ясности анализ проводится на основе набора данных, где каждая строка данных представлена: Участник, Время (M1, M2, M3), Оценка симптомов и Оценка BVT. Общая статистическая модель:

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

Где M2=1, когда Sx и BVT измеряются при M2 и равны 0 в противном случае, M3=1, когда Sx и BVT измеряются при M3 и равны 0 в противном случае, а ε относится к переменной случайного эффекта, которая используется для учета повторных измерений одних и тех же участников. В этой модели коэффициент β1 представляет собой связь между всеми оценками симптомов участников и BVT. Это связано с тем, что M2=M3=0, поэтому все члены справа от β1*Sx равны 0. В этой модели проверяется, соответствует ли время измерения (т.е. M1, M2 или M3) влияет на корреляцию. Если корреляция такая же при M2, как и при M1, то коэффициент β3 будет равен 0. Точно так же, если корреляция такая же при M3, как и при M1, то коэффициент β5 будет равен 0. Если и β3, и β5 оказываются близкими к нулю, то ассоциации не зависят от вехи, на которой были собраны данные, и анализ будет повторно проведен со всеми данными вместе в упрощенном анализе, чтобы увеличить мощность анализа. подгрупповые анализы.

Затем будет измерена ассоциация изменения BVT с изменением Sx. Для этих анализов данные по соответствующим вехам будут ограничены. Статистические модели:

Э [БВТ М2 - БВТ М1 | M2=1, M1=1] = β0 + β6*(SxM2-SxM1) + ε E [BVT M3 - BVT M2 | M3=1, M2=1] = β0 + β7*(SxM3-SxM2) + ε, где BVT M# относится к BVT, измеренному на этапе с номером = #, а SxM# относится к оценке симптомов, измеренной на этапе с номером = #.

Если значения β6 и β7 оказываются сходными, то ассоциации, опять же, не зависят от этапов, на которых были собраны данные. Как и выше, анализ будет повторно проведен со всеми данными вместе в упрощенном анализе, чтобы увеличить мощность анализа подгрупп.

Приведенные выше уравнения можно использовать для оценки связи изменения общей оценки симптомов с изменением общей оценки БЖТ, изменением любой оценки одного симптома и изменением любой одной БЖТ, а также изменениями в подгруппах оценок симптомов и изменениями в подгруппах БЖТ. Поскольку ожидается, что дефицит конкретной зрительной функции вызовет только определенные симптомы и повлияет только на определенные BVT, наш первичный анализ будет ограничен 5 сравнениями, обсуждаемыми в разделе оценки результатов.

Общая острота стереоскопического зрения и анатомическое глазодвигательное отклонение — это тесты, которые измеряют зрительную функцию, существовавшую до сотрясения мозга, и, следовательно, не ожидается, что они будут коррелировать с какими-либо изменениями симптомов. Эти тесты проводятся в рамках общего визуального осмотра.

Ожидается, что следующие симптомы в SCAT3 не будут коррелировать с какими-либо визуальными тестами: давление в голове, боль в шее, чувствительность к шуму, ощущение замедленности, спутанность сознания, сонливость, проблемы с засыпанием, повышенная эмоциональность, раздражительность, грусть, нервозность или тревога. .

Вторичный анализ будет включать ассоциации между общей оценкой симптомов и общей оценкой BVT, а также связи между оценками для каждого симптома и оценками для каждой меры бинокулярного зрения в отдельности. Кроме того, исследователи изучат ассоциации внутри подгрупп участников на основе впечатления клинициста о наличии отклонений в зрительной системе при первом посещении (да/нет), времени между сотрясением мозга и исходным тестированием (<14 дней, 14-28 дней). ,> 28 дней), сотрясение мозга в анамнезе (да/нет) и прошлое лечение психологического состояния (да/нет).

Поскольку сотрясение мозга является обычным явлением, это исследование может способствовать улучшению лечения многих пациентов, страдающих от головокружения и других симптомов после сотрясения мозга.