Personlig neurorehabiliterande precisionsmedicin - från data till terapier (MWKNeuroReha)

Kliniska tester: Varje ämne kommer att bedömas med hjälp av följande test:

National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS): NIHSS är en del av den vanliga högt standardiserade strokeuppräkningen. Den består av 15 objekt som kan få poäng med max 0 till 4 poäng. Den används för att mäta strokesvårighet såväl som funktionsnedsättning och för att upptäcka förbättring eller försämring hos patienten. En hög poäng motsvarar en allvarlig stroke.

FMA för UE och sensoriskt system: FMA för UE och sensoriskt system beskriver sensorisk-motorisk försämring av armen efter stroke. Den består av 66 poster för UE:s motoriska funktion och 24 poster för sensoriska funktionen med poäng från 0 till 2. En hög poäng motsvarar hög funktion. Det är inte en del av den vanliga strokeupparbetningen. Ändringen av FMA för UE efter 90 dagar jämfört med den första poängen som erhölls på strokeenheten under den akuta fasen av strokehändelsen kommer att fungera som den primära endpointen för denna studie.

Skulderabduktionsfingerextension (SAFE) poäng: För att beräkna SAFE-poängen mäts axelabduktion och fingerextension med hjälp av klassificeringen från British Medical Research Council (MRC). MRC-skalan ger muskelstyrka från 0 (ingen rörelse) till 5 (normal kraft). Poängen läggs ihop och ger ett värde från 0 till 10. En poäng på 5 eller mer förutsäger ett bra eller utmärkt resultat efter stroke som påverkar UE. Det är inte en del av den vanliga strokeupparbetningen.

Greppstyrka: Greppstyrkan kan kvantifieras med hjälp av en dynamometer. Det bästa av tre försök räknas. Det är inte en del av den vanliga strokeupparbetningen.

Klocktest: Klocktestet bedömer försummelse genom att be försökspersonerna att korsa alla klockor (n = 35) som är blandade med distraktorer. Att sakna 5 klockor räknas som bevis för vanvård. Det är inte en del av den vanliga strokeupparbetningen.

Afasie-Schnelltest (AST): AST är ett kort test för patienter med akut afasi med poäng från 0 till 31 och inspekterar förståelse, prata, läsa och skriva. En låg poäng återspeglar svår afasi. Det är inte en del av den vanliga strokeupparbetningen.

mRS: mRS är ett allmänt använt test för att fastställa funktionsnedsättning och beroende efter stroke på en skala som sträcker sig från 0 (inga symtom) över 1 (symtom men ingen funktionsnedsättning), 2 (lätt funktionsnedsättning), 3 (kräver hjälp, men kan gå utan assistans), 4 (kan inte gå utan hjälp), 5 (sängliggande, gravt handikapp, kräver konstant omvårdnad) till 6 (död). Det är en del av den vanliga strokeupparbetningen.

Barthel Index (BI): Liksom mRS är BI en del av den vanliga strokeupparbetningen. Det mäter förmågor i det dagliga livet. Föremålen kan få från 0 till 15 poäng maximalt, vilket ger upp till 0 till 100 poäng. Ett högt betyg återspeglar högt oberoende.

Action Research Arm Test (ARAT): ARAT bedömer aktivitetsomfånget för UE efter stroke. Den består av underskalorna grepp, grepp, nyp och grova rörelser som poängsätts från 0 (ingen rörelse) över 1 (rörelse endast delvis möjlig), 2 (rörelse möjlig men endast med stor svårighet eller kräver mycket tid) till 3 (normal rörelse ), vilket ger maximalt 57 poäng. En poäng med mindre än 10 poäng återspeglar en allvarlig funktionsnedsättning. Det är inte en del av den vanliga strokeupparbetningen.

Stroke Specific Quality Of Life-skala (SS-QOL): SS-QOL mäter hälsorelaterad livskvalitet. Den består av 49 objekt som får poäng från 1 till 5, vilket ger 29-245 poäng. Ett högt betyg återspeglar hög livskvalitet. Det är inte en del av den vanliga strokeupparbetningen.

Becks depressionsinventering (BDI): BDI är ett verktyg för depressionsscreening som består av 21 objekt som får poäng från 0 till 3, vilket ger upp till 0 till 63 poäng. En hög poäng återspeglar hög risk för depression, tröskeln för en diagnos av depression är 10. Det är inte en del av den vanliga strokeupparbetningen.

Förutom de kliniska testerna som beskrivs ovan kliniska data (t. g. vitala parametrar, medicin etc.) kommer att samlas in. I Universitätsklinikum Tübingen (UKT) kommer dessa uppgifter att hämtas automatiskt från kliniksystemet. I rehabiliteringsanläggningarna kommer antalet och varaktigheten av terapier samt oberoende träning av patienten att dokumenteras och klassificeras efter typen av neurorehabiliterande träning (t.ex. med eller utan utrustning). Dessutom registreras terapipåverkande kofaktorer som anhörigstöd med hjälp av ett frågeformulär med en skala från 0-3 (aldrig/mycket dålig till dagligen/mycket bra).

Laboratorieupparbetning: Rutinmässig laboratorieupparbetning som en del av den vanliga strokeupparbetningen kommer att samlas in.

Avbildning: För varje ämne förvärvas neuroimaging. Om möjligt och meningsfullt utförs MRT inklusive diffusionsviktad avbildning (DWI), vätskeförsvagad inversionsåtervinning (FLAIR) och en magnetisk förberedd-snabb gradienteko (MP-Rage)-sekvens. De två första sekvenserna är en del av den vanliga strokeupparbetningen, MP-RAGE-sekvensen läggs till för att erhålla en anatomisk 3D-datauppsättning för exakt bedömning av lokaliseringen och volymuppskattningen av strokeskadan.

MRT-bilderna kommer att tas med en 1,5 eller 3 Tesla MRI-skanner på den neuroradiologiska avdelningen på UKT. Patienten placeras i skannern med öronproppar och en nödboll. Visuell och verbal kontakt med patienten upprätthålls från kontrollrummet. Före skanning utvärderas patienter alltid av en läkare för MRT-kontraindikationer.

Om en MR varken är meningsfull eller tillgänglig eller om det finns kontraindikationer kommer en kraniell datortomografi (CT) att utföras på neuroradiologisk avdelning. CT är en del av den vanliga strokeupparbetningen, det blir ingen ytterligare skanning förutom vad som är kliniskt nödvändigt.

Funktionell MRT (fMRI): fMRI mäter den blodsyrenivåberoende effekten t.ex. g. motsvarande specifik uppgift som att flytta handen (uppgiftsrelaterad fMRI). MRT i vilotillstånd bestämmer funktionella hjärnnätverk av synkroniserad neural aktivitet medan patienten vilar (dvs. inte utför en uppgift). fMRI i vilotillstånd och uppgiftsrelaterad fMRI kommer att ge information om funktionell respektive effektiv anslutning. fMRI är inte en del av den vanliga strokeupparbetningen och kräver ytterligare skanning.

fMRI-bilderna kommer att tas med en Siemens 3 Tesla MRI-skanner i MRI Research Center i Tübingen (Department Biomedizinische Magnetresonanz, Prof. Dr. phil. nat. Dipl.-Phys. Klaus Scheffler, Hoppe-Seyler-Str. 3, 72076 Tübingen). Patienten placeras i skannern med öronproppar och en nödboll. Visuell och verbal kontakt med patienten upprätthålls från kontrollrummet. Inga läkemedel eller kontrastmedel används vid fMRI-undersökningar.

För den uppgiftsrelaterade fMRI kommer patienten att bli ombedd att utföra stereotypa helhandstängningar.

Patienterna utvärderas av en läkare för MRT-kontraindikationer och måste ge skriftligt informerat samtycke före skanningen. Utredarna anser inte dentala hållartrådar över fyra tänder som en kontraindikation. Emellertid kommer försökspersonerna att informeras ytterligare om aktuellt vetenskapligt samtycke och instrueras att trycka på nödkulan i det oväntade fallet av uppvärmning av hållarvajern.

EEG: EEG i vilotillstånd kommer att erhållas med en 21-kanals eller 64-kanals gelfylld sintrad ringelektrod-EEG-hatt (EasyCap, München, Tyskland) med samma optiskt isolerade förstärkare som beskrivs ovan (MEGA NeurOne Tesla, Kuopio, Finland) . EEG kommer att spelas in med slutna ögon och öppna ögon i tre minuter vardera i samma session där TEP och MEP (beskrivs nedan) förvärvas. EEG kommer alltid att utföras före TMS (behövs för TEPs och MEPs). Om epileptiska potentialer upptäcks i EEG som indikerar en ökad risk för anfall hos patienten kommer TMS inte att utföras.

Elektrookulografi (EOG): Ögonrörelser kommer att registreras från ytterligare bipolära kanaler med samma optiskt isolerade förstärkare som för elektromyografi (EMG) och EEG-inspelningar (MEGA NeurOne Tesla, se ovan). EOG-data kommer att användas för att hjälpa EEG-artefaktavstötning från ögonrörelser och som en beteendeavläsning i saccade- och beslutsuppgifter.

TMS: TMS är en teknik som framkallar aktionspotentialer i cortex med en spatiotemporal precision på millimeter och millisekunder. Konventionella TMS-stimulatorer (Mag & More, München, Tyskland, Research 100; Magstim 200 als BiStim bzw. 1-4 Quadripulse Option; Magstim Super Rapid Plus) och EEG-kompatibla spolar kommer att användas. Experimenten kommer att vara MRT-styrda, med hjälp av ett TMS-navigatorsystem (Localite GmbH) för att kartlägga de exakta individuella stimuleringsställena. Försökspersonerna kommer att sitta på en bekväm vilstol med båda armarna avslappnade.

EMG/MEP: Yt-EMG kommer att erhållas genom en optiskt isolerad batteridriven biosignalförstärkare (MEGA NeurOne Tesla, se ovan) med hjälp av bipolära elektroder från handmuskler (första dorsala interosseous och abductor pollicis brevis extensor capri radialis muskler). MEP:er utförs med förinnervering av målmuskeln eller - om inte möjligt - den kontralaterala sidan och maximal stimulatoreffekt (om så krävs) för att avgöra om patienten är MEP- eller MEP+ (minst 50 μV topp-till-topp amplitud i målmuskeln i minst 5 av 10 på varandra följande försök). Vid MEP- utförs ett parpulsprotokoll, vilket ökar sannolikheten för att framkalla en MEP och i följd omklassificera ämnet som MEP+.

EEG/TEP: TEP:er kommer att spelas in med en TMS-kompatibel gelfylld sintrad EEG-ringelektrodkåpa med minst 64 kanaler (EasyCap, München, Tyskland) med samma optiskt isolerade förstärkare som beskrivs ovan (MEGA NeurOne Tesla, se ovan). Under EEG-inspelningarna appliceras minst 100 försök med enstaka TMS-pulser till motorns hotspot i den ipsilesionala M1 med ett slumpmässigt jitter inter-försöksintervall på 7-8,0 s med 80 % vilomotortröskel (RMT). RMT definieras som stimulansintensitet som behövs för att framkalla ledamöter av 50 μV topp-till-topp amplitud i målmuskeln i minst 5 av 10 på varandra följande försök och kommer att bestämmas för ipsilesional och kontralesional M1. Om inga parlamentsledamöter kan detekteras från den ipsilesionala M1, kommer utredarna att använda den kontralesionala M1 för att bestämma RMT- och stimulatoreffekt och anatomiska landmärken som handratten för att lokalisera hotspot. För att undvika hörselframkallade potentialer från klickljudet från spolen kommer patienter att bära öronproppar. Benledningar förhindras genom att placera ett tunt lager av plastfilm mellan TMS-spolen och EEG-kåpan.

Lista över mätningar som ingår i den vanliga strokeuppräkningen:

• Kliniska tester: NIHSS, mRS, BI
• Rutinmässig laboratoriearbete
• Avbildning: CT eller MRI (beroende på medicinsk indikation)

Lista över mätningar som inte ingår i den vanliga strokeuppräkningen:

• Kliniska tester: FMA för UE och sensoriska systemet, SAFE-poäng, greppstyrka, Bells Test, AST, ARAT, SS-QOL-skala, BDI
• Avbildning: fMRI
• Elektrofysiologiska mätningar: EEG, MEP, TEP

Slutpunkter

Primärt effektmått: Förändring av FMA för UE 3 månader efter strokehändelsen jämfört med FMA för UE inom de första 25-48 timmarna efter strokedebut.

Sekundära endpoints: Sekundära endpoints kommer att vara livskvalitet, oberoende och aktivitetsområde för UE mätt med SS-QOL, mRS, BI respektive ARAT 3 månader efter strokehändelsen jämfört med respektive värden som erhölls i den akuta fasen.

Inklusions- och exkluderingskriterier för ämnet

Inklusionskriterier:

• Ämnet är 18 år eller äldre.
• Patienten har en akut stroke som påverkar en UE (FMA mindre än 50).
• Försöksperson eller vårdgivare förstår studien och dess procedurer och ger informerat samtycke.

• Om försökspersonen inte kan ge informerat samtycke:

  o Patientens antagna vilja ska bestämmas av patientens tillhandahållande (om det finns), hälsovårdens proxy (om det finns) och/eller de moraliska begrepp som patienten uttrycker för nära anhöriga.

• o Det juridiska ombudet ger informerat samtycke eftersom deltagande är patientens förmodade vilja enligt ovanstående punkter.

Exklusions kriterier:

• Ämnet är yngre än 18 år.
• Personen har inte en akut stroke, eller stroke påverkar inte UE, eller FMA > 50.
• Subjektets eller vårdgivarens juridiska ombud kan inte ge informerat samtycke.
• Patienten har ett intrakraniellt implantat (t.ex. aneurysmklämmor, shunts, stimulatorer, cochleaimplantat eller elektroder) eller något annat metallföremål i eller nära huvudet (exklusive munnen) som inte kan avlägsnas säkert.
• Försökspersonen har en historia av någon sjukdom som, enligt studiens utredare, kan förvirra resultaten av studien eller utgöra en ytterligare risk för försökspersonen genom att de deltar i studien.
• Det finns någon oro från utredaren angående försökspersonens säker deltagande i studien, eller av någon annan anledning anser utredaren att försökspersonen är olämplig för deltagande i studien.
• Ämnet är gravid.