Name: autonomic function following concussion in youth athletes: an exploration of heart rate variability using 24-hour recording methodology
Uploaded: 2018-09-21T14:00:00
Duration: 5 min 48 s
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这项工作由加拿大卫生研究所 (#127048)、安大略省神经创伤基金会和安大略省大脑研究所资助。安大略大脑研究所是一个体育学院的非营利性公司, 部分由安大略政府出资。意见、结果和结论都是作者的观点, 而安大略省的大脑研究所并没有作出任何赞同或推断。这项工作最初是在第一作者的博士论文, 作为一个更大的工作机构的一部分神经变化 (Paniccia, 2018, [多伦多大学, 未发表的博士论文])。作者感谢多伦多大学康复科学研究所在整个博士课程中的支持。我们还要感谢卫生研究院 "NeuroCare" 小组成员和震荡中心 (Bloorview 研究所) 成员的努力, 特别是 "迪克" 和凯瑟琳·麻将。我们感谢青年和家庭参与这项研究。

在本议定书中采取的所有步骤都是根据荷兰 Bloorview 儿童康复医院的研究道德委员会批准的。所有参加者在参与本研究协议/数据收集之前都提供了同意。
1. 在参加者中获得伤害前的人口和症状概况
<ol><li>确保所有材料都准备就绪, 并能用于数据收集 (胸带、传感器和手表; 参见材料表) 以及相关的人口收集、脑震荡症状量表和身体活动形式。在参加者到达之前, 提醒参加者穿戴舒适的衣物, 包括一件轻的 t恤衫。</li>
	<li>在获得家长和参与者的同意后, 要求参加者填写人口统计表, 其中包括年龄、性别、诊断的学习障碍、其他医学诊断和以前的脑震荡史 (数字和近因的伤害)。</li>
	<li>指导学员完成戈丁休闲时间练习问卷 (GLTE)23。</li>
	<li>指导参与者完成脑震荡后症状清单 (PCSI)24。 注: 有不同的 PCSI 版本, 对应于相关的发育年龄范围 (即5 岁至12岁; 13 岁至18岁)。</li>
	<li>测量和记录参与者的身高和体重。</li>
	<li>评分和记录的 GLTE 和 PCSI。在 PCSI 得分时, 记录总分以及四域分数 (即物理、认知、情绪、疲劳)。</li>
	<li>将所有人口统计学、物理活动和症状比例信息输入数据库。</li>
</ol>2. 获得参加者的损伤前生理特征
注意: 考虑到青年运动员的繁忙学校和体育日程安排, 为数据收集而划定工作日与周末或特定时间并不总是可行的。协议应尽一切努力确保一致性, 或在数据分析中计算一天中的时间, 以解决自主神经系统功能的自然变化。此外, 如果参加者承受脑震荡, 但其基线值在脑震荡之日后超过一年收集, 则基线值不应被认为是准确的, 用于前置比较25。
<ol><li>
根据参与者躯干的周长, 选择合适的胸带尺寸 (x/秒或 M/加大)。
	<ol>
<li>为了确保准确的胸带放置, 放置在参与者的躯干周围的表带 (注意: 当参与者穿着 t恤衫), 并调整皮带, 以反映一个紧凑, 但舒适的适合。</li>
		<li>确保表带安全地安装在胸骨上, 在剑突过程中。此时不要指示参与者将表带直接放到他们的皮肤上。</li>
	</ol>
</li>
	<li>通过确保夹紧按钮, 将心率传感器连接到胸带上, 确保传感器正确侧向。</li>
	<li>使用低过敏电极凝胶, 应用少量/适量的凝胶到导电塑料表面的胸带。</li>
	<li>
向参与者提供有关访问私人区域或洗手间的指示, 以便参与者可以直接将胸带放到他们的皮肤上。
	<ol>
<li>将参与者定向到胸带扣, 确保皮带的安全。</li>
		<li>指导参与者确保将传感器直接放到胸骨和右侧的剑突过程中, 以确保最佳心率记录。</li>
	</ol>
</li>
	<li>为参加者提供手表, 指示他们在24小时记录期间不删除手表。</li>
	<li>
向参与者提供故障排除指令表 (如果表意外停止录制)。故障排除指令表应明确概述如何重新启动腕表记录, 如何重新使用电极凝胶的心率监测器, 调整皮带, 并确保传感器是正确的一侧。考虑到记录时间的长短和参与者之间记录长度不一致的可能, 请使用严格的数据分析方法来筛选和解释这种差异;请见 Paniccia等。26有关这些方法的进一步详细信息。
	<ol>
<li>在这张说明书上包括一个区域, 让参与者在睡觉和醒来时记录下来。同时, 鼓励参与者在佩戴心率设备时, 报告他们从事的其他体育活动 (例如,进行长途散步)。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
提醒参与者, 在佩戴心率技术时, 不允许参加接触运动、游泳和沐浴。然而, 参加者被允许淋浴与这些项目。
	<ol>
<li>鼓励参与者按照日常的方式去进行他们的典型活动。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 执行脑震荡后随访评估
<ol><li>在参加者或法定监护人/看护人表示震荡伤害 (或尽快) 的同一天, 安排一项后续评估。如果医生还没有这样做, 请指示参与者接受来自内科医师的脑震荡诊断。</li>
	<li>确保所有材料都准备就绪并能正常工作;这包括心率记录设备 (胸带, 传感器, 和手表) 和相关的人口收集, 症状规模和身体活动形式。在参加者到达之前, 提醒参加者穿戴舒适的衣物, 包括一件轻的 t恤衫。</li>
	<li>完成急性脑震荡评估表5 , 收集有关损伤和损伤后后遗症的机制的信息 (如丧失知觉、逆行健忘症)。</li>
	<li>管理 GLTE 以捕捉物理活动曲目的变化。</li>
	<li>管理 PCSI 以确定症状的数量和严重性。</li>
	<li>收集 HRV 数据并重复步骤2.1 至2.7。</li>
	<li>当参与者有症状时, 计划每周随访评估并重新管理 PCSI 并收集 HRV 数据 (步骤3.3 和步骤2.1 至 2.7)。</li>
	<li>当参与者的症状减弱 (返回基线水平) 时, 附表1、3和6月随访评估。在这些时间点, 重新管理 GLTE, PCSI 和收集 HRV 数据 (步骤3.4 和 3.5, 步骤2.1 到 2.7)。</li>
</ol>4. 在后续评估时间点收集匹配的控制参与者数据
<ol><li>利用基线/损伤前数据集, 生成与脑震荡参与者匹配的潜在参与者、年龄和性别的列表。确保潜在控制参与者的出生日期在脑震荡参与者的6月内。</li>
	<li>接触控制参与者和安排后续评估, 不超过3-4 天的脑震荡参加者随访日期。</li>
	<li>
将上述测试协议复制到匹配的控件 (即,相同数量的后续评估)。
	<ol>
<li>在第一次后续评估中, 重复步骤1.1 至1.7 和步骤2.1 至2.7。</li>
		<li>在后续的后续评估中, 重复步骤3.1 至 3.7 (不包括步骤 3.3)。</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. 上传和处理心率变异性数据
<ol><li>使用提供的 USB 传输电缆连接到计算机上, 然后将心率数据上载到传感器提供的软件程序中。接下来, 转移此特定的 (. 人力资源管理) 文件并将数据上载到数据分析软件 (见材料表)。</li>
	<li>要过滤异位节拍和修正工件, 选择 "非常低" 过滤器;这是维护原始数据完整性的最低校正级别。对于小数据集和参与者内部分析, 强烈建议对数据文件进行目视检查。</li>
	<li>
根据欧洲心脏病学会和北美社会的12起搏和电生理工作队的建议, 确保选择频率域可变带宽, 如下所示: HF (0.15 至 0.4Hz);如果 (0.04 到 0.15Hz)。
	<ol>
<li>选择一个300s 的窗口框架, 50% 重叠。</li>
		<li>选择4Hz 的插值速率。</li>
		<li>选择快速傅立叶变换进行功率谱分析。</li>
	</ol>
</li>
	<li>将 HRV 数据保存为人力资源管理文件, 用于稳健统计软件中的潜在数据分析。</li>
</ol>

没有宣布利益冲突。

临床研究表明, 对运动员的评估不应该简单地由17的脑震荡症状目录组成。因此, 客观的生理措施, 如心率变异性可以是有价值的, 以解开在主观症状报告中发挥作用的许多因素, 并阐明的生理恢复轨迹, 可能呈现不同的临床恢复轨迹。该议定书作为探索 24 h 记录方法在青少年脑震荡研究中的作用的第一步, 同时对重大的损伤前心率变异性和青年运动员 (脑震荡和控制) 的随访进行了多次时间点。
对脑震荡的评估传统上是在自我报告症状的评估和解决上定位的。然而, 这种传统模式存在障碍, 限制了研究和临床社区利用更客观的方法评估复苏的能力。例如, 如果一个青年在脑震荡后的评估中遇到症状, 无法完成后续测试, 那么评估通常会被终止, 因为无法衡量他们的表现如何受到影响, 与他们的基线29。此外, 青年的症状评分不一定与他们开展日常活动的能力相关;青年可能报告脑震荡后症状的减少, 但经验症状恶化 (如精神雾, 困难集中, 疲劳, 头痛), 当返回到一个完整的学校一天29,30,31或当尝试回到体育或体育活动太很快32,33。也许更客观的措施可以捕捉到与持续恢复有关的敏感性, 尽管症状的临床恢复。两者结合起来, 探索一项非侵入性和客观的措施, 可以促进发现和使用一个安全和更敏感的措施恢复青少年运动员脑震荡后。
本议定书提出了利用新的客观的恢复指标 (即心率变异性的长期记录) 的价值。然而, 在压力34、35的情况下, 自主神经系统功能也可能受到个人心理健康状况和自我调节能力的影响。在这项研究中没有发现的可能性是, 脑震荡后心率变异性的变化可能是由于青少年受限于从事有意义的活动30和随后, 缓慢恢复从第二个心理健康问题产生脑震荡。事实上, 以往的研究显示, 青少年的心率减少与非临床和临床形式的抑郁症和焦虑之间的关系,15,16。因此, 今后的研究应详细说明目前的议定书, 其中包括捕捉损伤前基线心理健康状况的措施, 以及这种状况在脑震荡后可能或可能不会发生变化。
肯尼·卡门等。36进行系统回顾, 强调脑震荡后生理恢复的范围包括体力活动、平衡、认知和动眼神经功能障碍。虽然这24小时记录方法被认为是一种生态学上有效的方法来评估自主功能的变化37, 物理活动的频率和强度可以限制在多大程度上可以解释心率变化。身体活动的水平可能不同的年龄, 这可能导致大的差异在心率变异性变量。在本议定书中没有提出客观地捕获和量化体力活动;因此, 一些青年运动员有可能处于竞争阶段、训练阶段甚至淡季。研究表明, 身体活动与心率变异性之间有显著的关联, 从而增加体质, 使心率变异性增加38,39,40。在青少年14–19岁的男孩样本中, 较高报告的体力活动水平与时间和频域心率变异性指标41有正相关。为了解决这一差距, 未来的探索可以利用腕动计技术捕捉物理活动的类型、频率和强度, 同时采集心率变异性。同样重要的是要考虑的是认知需求/活动在日常生活中的作用 (即学术要求, 课外活动)。虽然这项研究没有以认知日记的形式收集信息或使用其他形式的认知活动跟踪, 但重要的是要考虑这些临床措施, 允许溢美之词解释自主神经系统。最后, 虽然在目前的协议中没有捕捉到动眼神经的功能, 狩猎等。42发现, 测量扫视, 平滑的追求, 和收敛可能有助于检测与脑震荡相关的变化。临床医生和研究人员被引导到由里德等人发布的更广泛的多模式评估协议。29震荡损伤后的平衡和认知评估信息。
本议定书的挑战虽然提供了丰富的生理数据, 但却无法直接将结果与其他类似的震荡研究进行比较。大多数心率震荡的研究已经使用静止状态位置协议9,19或观察心率变化根据锻炼劳累43,44,45。这里提出的 24 h 记录议定书是不限成员名额的, 因为青年被指示执行其正常的日常例行。此外, 虽然青年被指示记录他们的睡眠和唤醒时间, 主观报告没有提供一个明确的迹象, 睡眠质量。睡眠因素可以显著影响个体如何进行日常活动, 并可作为反馈回路, 以调节压力反应46。因此, 需要一个标准化的评估 (如睡眠调查表和腕动计) 来量化这些睡眠因素, 以便更有力地解释这24小时的录音。
对目前的协议的最后考虑是月经对心率变异性的影响, 当考虑前和脑震荡后比较。虽然这一因素没有在本议定书中收集, 但月经的潜在影响是重要的, 因为研究表明, 自主神经系统的功能在月经周期波动, 其中的改变卵巢激素可能负责变化在 HRV47,48。然而, 目前尚不清楚月经周期如何在症状报告或13–18岁的本研究样本中的 HRV 变化中发挥作用。捕捉发育阶段, 除了测量月经周期的阶段, 还有可能提供更多的信息来阐明脑震荡后可能发生的变化。
总之, 本议定书确实提供了临床上的相关手段, 以评估在一个客观的生理措施, 在理解人口的变化。展望未来, 重要的是也要探索上述因素的作用, 以及感知每天的压力和个人运动员的特点, 破译, 如果脑震荡影响的答复以上和超出预期的压力生活事件。

据估计, 400万儿童向世界各地的紧急部门提交, 震荡1,2,3。加拿大政府报告说, 在10–18岁的老人中, 64% 的急诊访问与体育活动的参与和参加体育运动和娱乐4有关。此外, 上述急诊科的39% 人次, 包括与运动有关的头部损伤, 特别是脑震荡。脑震荡是一种由生物力学力量诱发的创伤性脑损伤, 由头部直接撞击或对头部产生力造成。脑震荡导致神经功能障碍, 通常3自发地解决。重要的是要强调的是, 脑震荡是一种功能性的, 而不是结构性的损伤, 标准的结构成像研究在很大程度上显得不平凡3。脑震荡导致身体的汇合 (例如头疼、头晕、视力模糊、对噪音和光线的敏感、体力和运动能力的降低)、认知 (例如,集中度和召回的困难, 减慢思维和一般的精神迷雾), 情绪 (例如, 悲伤, 烦躁和紧张) 和疲劳 (例如,睡太多或太少, 感觉昏昏欲睡) 症状5。
脑震荡症状的一个主要因素是自主神经系统6的疑似功能障碍。该答复由两个分支组成;副交感神经和交感神经系统。这两个分支相互作用, 以满足环境要求, 并以自己的特质7。副交感神经系统对周围血管的影响较小, 但在能量恢复期间活跃, 允许内脏放松 (即降低心率, 促进胃肠动力)。反之, 交感神经系统被激活时, 压力出现, 并诱发 "飞行或战斗" 的反应8。为了评估脑震荡后的活动, 采集心率以量化心率变异性 (HRV) 的无创技术已被使用8、9、10。交感神经和副交感神经系统行为的窦房结 (自然电起搏器) 的心脏, 以产生时间变化之间的节拍-节拍 (RR) 的间隔, 以回应内部和外部的压力/刺激。然后, 通过一个时间序列的节拍到节拍的区间值来计算时间和频率域度量。时间域变量捕获心率的整体变异性, 而频域变量捕获心率的周期性振荡, 并提供8、11的特定分支的信息, 12。
基线/损伤前评估范式通常被用来量化在青少年承受脑震荡时发生的变化。在这里, 除了其他标准的措施, 如神经心理学评估3, 在受伤之前, 获得一个青年脑震荡症状的自我报告是标准的。经过确诊的脑震荡, 损伤前评分用于与损伤后评分进行比较, 以通知康复并指导回归活动决策。然而, 在最近的转变中, 探索脑震荡恢复的客观指标, 最近对主观症状报告的价值和重点进行了讨论。青年运动员可能不完全了解报告脑震荡症状的后果, 并且可能低报避免长期缺席从体育13,14。此外, 脑震荡症状是非特异的, 并出现在一系列其他临床条件, 如精神健康诊断15,16。在青年运动员脑震荡的背景下使用心率变异性可以采取行动证实传统上使用的临床措施 (主观脑震荡症状), 并提供新的生理信息 (客观心率变异性) 的理解后脑震荡轨迹。
根据最近关于体育运动中脑震荡的国际共识声明, 由于评估生理措施和研究设计的方法学上的差异, 一个 "生理时间窗" 的震荡恢复并不存在3.多项研究表明生理功能障碍, 经久9,17,18的临床措施, 但这尚未确定, 特别是在青年运动员人口。欧洲心脏病学会和北美起搏电生理12协会的工作队为临床和研究设置中心率变异性的测量和分析提供指导。到目前为止, 在有限的震荡文学中, 绝大多数的这部新的生理学研究已经与成年和大学年龄的运动员在短期录音9,18,19 的背景下进行了探讨..然而, 在长期记录方法 (24 小时) 以及青年运动员中, 探索使用心率变异性作为一种客观的恢复措施尚未得到调查。这是一个问题, 因为持续发展的因素阻碍了成人的发现被推断为青年。根据专责小组12项建议和青少年脑震荡文学目前的限制, 有足够的理由探讨青少年脑震荡的24小时录音方法。在长期录音中, 应答反应可以根据现实世界的情况进行评估, 如日常正常活动、伤害和治疗干预的效果, 这是预测预后的关键20.短期录音可能无法准确地代表自主调制方式, 反映了青年日常活动 (即学校和体育活动) 中自然和预期压力源的动态波动21。此外, 短期记录有限制不测量 RR 间隔的波动, 特别是考虑到心率变化动态响应生理扰动。时间域措施, 如 SDNN (RR 间隔的标准偏差), 已被用于许多研究, 24 小时记录方法, 因为它们依赖于较长期的记录, 以反映准确的价值12。考虑到这种评估青年脑震荡的方法的探索性, 以及捕捉动态变化的首要目标, 它适用于使用记录方法, 反映了这一活动曲目的每日波动。儿科人口。
本议定书的目的是探索一个不受控制, 24 h 记录协议的青年运动员, 年龄13–18岁, 参加正常的日常活动。虽然这 24 h 协议确实在 HRV 信号中引入了可变性, 但即使有这种变异, 检测趋势的能力也可能预示着一个潜在的显著信号, 而且在生态学上可能更有效20,22当测量震荡损伤的生理反应。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="780">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Spectra 360 Electrode Gel</td>
			<td style="width:227px;">PARKER LABORATORIES, INC.</td>
			<td style="width:135px;">12-02</td>
			<td style="width:204px;">Salt free, hypoallergenic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polar RS800CX Watch</td>
			<td style="width:227px;">Polar</td>
			<td>RS800CX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">H3 Polar Sensor</td>
			<td style="width:227px;">Polar</td>
			<td>C346W80693039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polar Pro Strap</td>
			<td style="width:227px;">Polar</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polar Protrainer</td>
			<td>Polar</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Kubios 2.0</td>
			<td colspan="2">Biosignal Analysis and Medical Imaging Group</td>
			<td>Analysis software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">R Core Programming</td>
			<td>The R Foundation</td>
			<td></td>
			<td>Free data analysis software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

autonomic function following concussion in youth athletes: an exploration of heart rate variability using 24-hour recording methodology

参加有组织的体育运动对青年的发展有很大的贡献, 但让年轻人承受脑震荡的风险更高。到目前为止, 恢复活动的决策已经锚定在监测自我报告的脑震荡症状和认知测试。然而, 多模式评估, 以证实客观的生理措施与传统的主观症状报告是必要的, 可以是有价值的。心率变异性 (HRV) 是自主神经系统的非侵入性生理指标, 它捕捉交感神经和副交感神经系统之间的相互作用。缺乏文献探讨脑震荡对青年运动员心率变异性的影响, 而发育差异则不应将成人结果应用于儿科人群。此外, 心率变异性方法的目前状态主要包括短期 (5-15 分钟) 录音, 使用休息状态或短期体力消耗测试, 以阐明脑震荡后的变化。利用 24 h 记录方法的新奇之处在, 它有可能捕获自主功能的自然变化, 直接关系到青年运动员定期执行的活动。在前瞻性的纵向研究背景下, 这一新的自主函数量化方法可以提供关于恢复轨迹的重要信息, 以及传统的自我报告症状测度。我们关于 24 h 记录方法的目标是 (1) 评估青年运动员脑震荡的生理影响, (2) 描述生理变化的轨迹, 同时考虑自报脑震荡后的解决方案。症状。为实现这些目标, 非侵入式传感器技术得到了实现。捕获的原始节拍时间间隔可以转换为获得时间域和频域度量, 这反映了个人适应和灵活应对不断变化的环境的能力。利用无创心率技术, 可以在传统的对照研究背景下量化自主功能。

RS800CX 技术的建立
使用这里提出的程序, 重要的是要强调, 放置和安全的胸带是至关重要的, 以防止皮带下降或移动过度超过24小时记录期间, 因此, 在收集一个准确的记录。图 1描述了心率技术的最佳位置, 指出胸带和传感器是安全的, 以青年胸骨 (剑突过程) 为中心。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58203/58203fig1.jpg"> 图 1: 心率技术示意图, 描述胸部表带、传感器和手表的最佳放置.<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58203/58203fig1large.jpg" target="_blank">请单击此处查看此图的较大版本.</a>
心率变异性输出数据
图 2描述了一个脑震荡参与者的24小时心率记录的 Kubios 输出。原始 RR 系列的图像使研究人员能够可视化时间的变化, 突出重要的时间点增加 (例如,体力活动) 或减少 (如休息, 睡眠), 这是重要的解释数据。时间和频率域变量分别代表生理信号和对应分支的整体变异性。表 1概述了时间和频率域 HRV 变量的测量单位及其生理意义。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58203/58203fig2.jpg"> 图 2: 描述原始 RR 系列、时域变量和频域变量的 24 h 数据输出样本.<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58203/58203fig2large.jpg" target="_blank">请单击此处查看此图的较大版本.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>变量 (单位)</td>
			<td>定义</td>
			<td>生理意义</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">时间域</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>SDNN (ms)</td>
			<td>心跳间隔的标准偏差</td>
			<td>函数的全局索引</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>RMSSD (ms)</td>
			<td>连续差异的根均方根;通过对心跳间隔的平方进行计算</td>
			<td>函数的全局索引</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>pNN50 (%)</td>
			<td>不同于50毫秒的心跳间隔的比例</td>
			<td>表明副交感神经活动</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">NN50</td>
			<td>计数变量;</td>
			<td rowspan="2">表明副交感神经活动</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>与50毫秒以上的相邻 NN 间隔对的数目</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>性病 HR (s)</td>
			<td>瞬时心率值的标准偏差</td>
			<td>函数的全局索引</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">几何方法</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">RR 三角形索引</td>
			<td>所有 nn 间隔的总数量除以所有 nn 间隔的直方图高度</td>
			<td rowspan="2">函数的全局索引</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>测量在一个离散的尺度 (即所有 NN 间隔的数量除以密度分布的最大值)</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>TINN (ms)</td>
			<td>以三角形为基础测量分布的基线宽度, 逼近 NN 区间分布</td>
			<td>函数的全局索引</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">频域</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>HF (ms2)</td>
			<td>功率 (震级) 在高频范围内, 0.15-0. 4 赫兹</td>
			<td>基于节律呼吸循环的心脏副交感神经活性指数</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>HFnu (%)</td>
			<td>HF 功率在规范化单位, 作为总功率的比率;[hf/(hf + LF)] x 100</td>
			<td>副交感神经活动比例</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>如果 (ms2)*
</td>
			<td>功率 (震级) 在低频范围内, 0.04-0. 15 赫兹</td>
			<td>测量交感神经和/或副交感神经活动</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>LFnu (%)*
</td>
			<td>如果功率在归一化单位, 作为总功率的比率;[if/(HF + lf)] x 100</td>
			<td>测量交感神经和/或副交感神经活动</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>if/HF (ms2)*
</td>
			<td>低频功率与高频功率的比值</td>
			<td>测量交感神经和/或副交感神经活动</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>总功率 (ms2)</td>
			<td>所有 RR 间隔的方差</td>
			<td>总的变化幅度在答复之内;系统灵活、适应性强的能力</td>
			<td></td>
		</tr>
</tbody></table>表 1: 时间域和频域 HRV 变量的描述。
注: "*" 表示对 LF 相关变量的警示解释, 因为这项措施的临床效用和有效性是有争议的。据推测, 如果不代表交感神经自主调制27, 除了有一个不良的关系, 交感神经激活28。因此, 破译这一措施的生理基础是有挑战性的。
可视化主观和客观结果
鉴于 24 h 记录方法的新颖性, 在恢复轨迹上可视化发现是解释 "临床恢复" 与潜在的 "生理恢复" 有关的结论的关键。必须指出的是, 对于解释视觉趋势的调查员保持一致性, 以确保可靠性。在这个特定的议定书中, 主要的作者, 精通神经生理学, 解释了所有的总体趋势。然后, 在儿童脑震荡、理论生理学和运动生理学专家的跨学科背景下对这些趋势的解释进行了审查。因此, 对可视化方法进行充分了解是对恢复轨迹进行初步推断的关键。图 3描述了 pNN50 和 PCSI 在受伤后的天数、按性别分层的总得分之间的关系。在纵向研究的背景下, 采集重复测量数据可以提供丰富的心率变异性数据。图 3是在比较青年男性与青年女性时恢复轨迹的一个例子。在这里, 在雄性 (A) 和雌性 (B) 中, 恢复轨迹看起来是相似的, 从而在30天之前发现最初的减少, 其次是男性和女性分别增加到75/90 天, 然后接着是一个高原。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58203/58203fig3.jpg"> 图 3: 可视化的恢复轨迹跨天受伤后, 按性别分层.请注意, "总计" 在图例框反映总 PCSI 评分。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58203/58203fig3large.jpg" target="_blank">请单击此处查看此图的较大版本.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Autonomic Function Following Concussion in Youth Athletes: An Exploration of Heart Rate Variability Using 24-hour Recording Methodology at JoVE.com

Autonomic Function Following Concussion in Youth Athletes: An Exploration of Heart Rate Variability Using 24-hour Recording Methodology

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我们展示了一个24小时心率记录方法, 以评估脑震荡的影响, 在青年运动员的恢复轨迹, 在一个生态有效的背景下。

Participation in organized sports makes a significant contribution to youth development, but places youth at a higher risk for sustaining a concussion. To ...

该方法可为小儿脑震荡后沿恢复轨迹收集和解释生理数据提供生态上有效的环境。这种纵向研究的主要优点是能够可视化脑震荡损伤后多个时间点的自主神经系统波动。演示这个程序的有詹姆斯·墨菲，一个经理，和克里斯·古普塔，一个研究学生，都在脑震荡中心。在获得家长和参与者的同意后，请参与者填写人口统计收集表。指导学员填写戈丁休闲时间锻炼问卷和脑震荡后症状清单。然后，测量并记录参与者的身高和体重。接下来，根据参与者躯干周长选择适当的胸带尺寸，将表带放在躯干周围，放在参与者的衣服上。调整表带以体现紧而舒适的配合，并确认表带在 xiphoid 工艺的胸骨周围牢固安装。使用夹式按钮将心率传感器连接到胸带，并在表带的导电塑料表面涂抹适量的低过敏电极凝胶。向学员演示胸带扣的位置，让学员进入私人区域或洗手间，以便参与者可以直接将胸带带放在皮肤上，将传感器直接放在胸骨的 xiphoid 过程和右侧向上，以确保最佳的心率记录。然后，在手表停止录制时，向学员提供手表和故障排除说明表，指示他们在整个 24 小时录制期间不要移除手表。当天或脑震荡损伤后尽快完成急性脑震荡评估表，收集损伤机理和损伤后遗症信息。管理戈丁休闲时间锻炼问卷，以捕获身体活动剧目和脑震荡后症状清单的变化，以确定症状的数量和严重程度。使用提供的 USB 传输电缆将手表连接到计算机，并将心率数据上传到传感器提供的软件程序。将 HRM 数据文件传输到数据分析程序，并选择相应的高频和低频域可变带宽，如所示。选择具有 50% 重叠的 300 秒窗口框架、4 赫兹的插值速率以及用于功率光谱分析的快速 Fourier 变换。然后，将心率变异性数据保存为新的 HRM 文件，供以后在强大的统计软件中进行分析，并像刚才演示的，将传感器与学员的躯干配合使用。在这里，显示脑震荡参与者的 24 小时心率记录库比奥斯输出。原始恢复速率序列允许研究人员可视化跨时间的变化，突出显示对数据解释至关重要的关键时间点增加或减少。例如，第 5 小时和第 11 小时之间的上升趋势反映了平静和低功能活动状态。相反，从第 11 小时到第 13 小时的减少时间表明检测到更多的功能活动，但由于该参与者没有完成全面的日记，因此不确定 RR 间隔时间的下降是否代表身体或认知活动，还是两者的组合。时间和频域变量分别代表生理信号和自主神经系统分支的整体变异性。在这些代表性的图表中，按性别分层显示 pNN50 与脑震荡后综合征库存总分之间的关系，按性别分层。例如，在这些参与者中，恢复轨迹在男性和女性中似乎都相似，在男女之间观察到最初的下降，直到第30天，随后是男性在第75天和女性第90天之前增加，之后，两个轨迹都遵循一个高原。安全安装心率表带并提醒参与者时刻佩戴手表非常重要。未来的研究应该包括管理身体和认知日记，以回答一些问题，如自主神经系统的波动如何与身体和认知活动的不同水平保持一致？该协议为脑震荡领域的研究人员探索研究不足的儿科人群的心率变异性铺平了道路。

Research

JoVE Journal

Medicine

An Investigation of the Effects of Sports-related Concussion in Youth Using Functional Magnetic Resonance Imaging and the Head Impact Telemetry System

在使用功能性磁共振成像和头部撞击遥测系统的青年与体育有关的震荡影响的调查

One of the most commonly reported injuries in children who participate in sports is concussion or mild traumatic brain injury (mTBI)1. Children and youth ...

科研

医学

Reduction in Left Ventricular Wall Stress and Improvement in Function in Failing Hearts using Algisyl-LVR

左室壁应力和改进功能衰竭心脏使用Algisyl LVR减少

Injection of  Algisyl-LVR, a treatment under clinical development, is intended to treat  patients with dilated cardiomyopathy. This treatment was recently ...

Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

采用实时定量PCR检测供体细胞植入一个具有竞争力的小鼠骨髓移植模型

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Rats

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery SALLI MRI in Rats

使用小动物看更衣室反转恢复（SALLI）的MRI大鼠心脏功能和心肌形态学评估

Small animal magnetic resonance  imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial  tissue. The high heart rates of small ...

In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography

In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography

心率在小鼠中通过无创M型超声心动图测量子宫内

Congenital heart disease (CHD) is the most frequent noninfectious cause of death at birth. The incidence of CHD ranges from 4 to 50/1,000 births (Disease ...

Diagnostic Ultrasound Imaging of Mouse Diaphragm Function

小鼠膈肌功能诊断超声成像

Function analysis of rodent respiratory skeletal muscles, particularly the diaphragm, is commonly performed by isolating muscle strips using invasive ...

A Multi-Modal Approach to Assessing Recovery in Youth Athletes Following Concussion

多模式的方法来评估恢​​复的青少年运动员脑震荡之后

Concussion is one of the most commonly reported injuries amongst children and youth involved in sport participation. Following a concussion, youth can ...

A Neuroscientific Approach to the Examination of Concussions in Student-Athletes

一个神经科学方法脑震荡的学生运动员的考试

Concussions are occurring at alarming rates in the United States and have become a serious public health concern. The CDC estimates that 1.6 to 3.8 ...

A Chronic Cardiac Ischemia Model in Swine Using an Ameroid Constrictor

应用 Ameroid 的猪慢性心肌缺血模型

Cardiovascular disease remains the number one cause of mortality in the United States. There are numerous approaches to treating these diseases, but ...

Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism

工作模式下的心功能和代谢评估

The current standard method for organ preservation (cold storage, CS), exposes the heart to a period of cold ischemia that limits the safe preservation ...