Name: determining the functional status of the corticospinal tract within one week of stroke
Uploaded: 2020-02-22T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Determining the Functional Status of the Corticospinal Tract Within One Week of Stroke at JoVE.com

Forfatterne takker professor Winston Byblow og Harry Jordan for deres værdifulde bidrag til dette arbejde. Dette arbejde blev finansieret af Health Research Council of New Zealand.

Al forskning, der udføres med menneskelige deltagere, skal have godkendelse af menneskelig etik af den relevante institutionelle etiske komité, og undersøgelsen skal gennemføres i overensstemmelse med helsingfors-erklæringen.
1. Patient screening
<ol><li>Screen alle patienter for PREP2 egnethed inden for 72 h af slagtilfælde debut. BEMÆRK: Patienterne er egnede, hvis de har haft en ensidig iskæmisk eller hæmoragisk slagtilfælde inden for de sidste 72 timer, har nye UL svaghed, o...

<ol>
	<li>Veerbeek, J. M., Kwakkel, G., van Wegen, E. E., Ket, J. C., Heymans, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+prediction+of+outcome+of+activities+of+daily+living+after+stroke:+a+systematic+review.">Early prediction of outcome of activities of daily living after stroke: a systematic review.</a> Stroke. 42 (5), 1482-1488 (2011).</li><li>Lohse, K. R., Schaefer, S. Y., Raikes, A. C., Boyd, L. A., Lang, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asking+New+Questions+with+Old+Data:+The+Centralized+Open-Access+Rehabilitation+Database+for+Stroke.">Asking New Questions with Old Data: The Centralized Open-Access Rehabilitation Database for Stroke.</a> Frontiers in Neurology. 7, 153 (2016).</li><li>Stinear, C., Ackerley, S., Byblow, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rehabilitation+is+initiated+early+after+stroke,+but+most+motor+rehabilitation+trials+are+not:+a+systematic+review.">Rehabilitation is initiated early after stroke, but most motor rehabilitation trials are not: a systematic review.</a> Stroke. 44 (7), 2039-2045 (2013).</li><li>Stinear, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prediction+of+recovery+of+motor+function+after+stroke.">Prediction of recovery of motor function after stroke.</a> Lancet Neurology. 9 (12), 1228-1232 (2010).</li><li>Byblow, W. D., Stinear, C. M., Barber, P. A., Petoe, M. A., Ackerley, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proportional+recovery+after+stroke+depends+on+corticomotor+integrity.">Proportional recovery after stroke depends on corticomotor integrity.</a> Annals of Neurology. 78 (6), 848-859 (2015).</li><li>Stinear, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prediction+of+motor+recovery+after+stroke:+advances+in+biomarkers.">Prediction of motor recovery after stroke: advances in biomarkers.</a> Lancet Neurology. 16 (10), 826-836 (2017).</li><li>Kim, B., Winstein, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+Neurological+Biomarkers+of+Brain+Impairment+Be+Used+to+Predict+Poststroke+Motor+Recovery?+A+Systematic+Review.">Can Neurological Biomarkers of Brain Impairment Be Used to Predict Poststroke Motor Recovery? A Systematic Review.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 31 (1), 3-24 (2016).</li><li>Boyd, L. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomarkers+of+stroke+recovery:+Consensus-based+core+recommendations+from+the+Stroke+Recovery+and+Rehabilitation+Roundtable.">Biomarkers of stroke recovery: Consensus-based core recommendations from the Stroke Recovery and Rehabilitation Roundtable.</a> International Journal of Stroke. 12 (5), 480-493 (2017).</li><li>Escudero, J. V., Sancho, J., Bautista, D., Escudero, M., Lopez-Trigo, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prognostic+value+of+motor+evoked+potential+obtained+by+transcranial+magnetic+brain+stimulation+in+motor+function+recovery+in+patients+with+acute+ischemic+stroke.">Prognostic value of motor evoked potential obtained by transcranial magnetic brain stimulation in motor function recovery in patients with acute ischemic stroke.</a> Stroke. 29 (9), 1854-1859 (1998).</li><li>Pennisi, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Absence+of+response+to+early+transcranial+magnetic+stimulation+in+ischemic+stroke+patients:+prognostic+value+for+hand+motor+recovery.">Absence of response to early transcranial magnetic stimulation in ischemic stroke patients: prognostic value for hand motor recovery.</a> Stroke. 30 (12), 2666-2670 (1999).</li><li>Rapisarda, G., Bastings, E., de Noordhout, A. M., Pennisi, G., Delwaide, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+motor+recovery+in+stroke+patients+be+predicted+by+early+transcranial+magnetic+stimulation?.">Can motor recovery in stroke patients be predicted by early transcranial magnetic stimulation?.</a> Stroke. 27 (12), 2191-2196 (1996).</li><li>Bembenek, J. P., Kurczych, K., Karli Nski, M., Czlonkowska, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+prognostic+value+of+motor-evoked+potentials+in+motor+recovery+and+functional+outcome+after+stroke+-+a+systematic+review+of+the+literature.">The prognostic value of motor-evoked potentials in motor recovery and functional outcome after stroke - a systematic review of the literature.</a> Functional Neurology. 27 (2), 79-84 (2012).</li><li>Smania, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+finger+extension:+a+simple+movement+predicting+recovery+of+arm+function+in+patients+with+acute+stroke.">Active finger extension: a simple movement predicting recovery of arm function in patients with acute stroke.</a> Stroke. 38 (3), 1088-1090 (2007).</li><li>Nijland, R. H., van Wegen, E. E., Harmeling-van der Wel, B. C., Kwakkel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EPOS+Investigators.+Presence+of+finger+extension+and+shoulder+abduction+within+72+hours+after+stroke+predicts+functional+recovery:+early+prediction+of+functional+outcome+after+stroke:+the+EPOS+cohort+study.">EPOS Investigators. Presence of finger extension and shoulder abduction within 72 hours after stroke predicts functional recovery: early prediction of functional outcome after stroke: the EPOS cohort study.</a> Stroke. 41 (4), 745-750 (2010).</li><li>Katrak, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+upper+limb+recovery+after+stroke:+the+place+of+early+shoulder+and+hand+movement.">Predicting upper limb recovery after stroke: the place of early shoulder and hand movement.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 79 (7), 758-761 (1998).</li><li>Stinear, C. M., Barber, P. A., Petoe, M., Anwar, S., Byblow, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+PREP+algorithm+predicts+potential+for+upper+limb+recovery+after+stroke.">The PREP algorithm predicts potential for upper limb recovery after stroke.</a> Brain. 135 (Pt 8), 2527-2535 (2012).</li><li>Stinear, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PREP2:+A+biomarker-based+algorithm+for+predicting+upper+limb+function+after+stroke.">PREP2: A biomarker-based algorithm for predicting upper limb function after stroke.</a> Annals of Clinical and Translational Neurology. 4 (11), 811-820 (2017).</li><li>Groppa, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+practical+guide+to+diagnostic+transcranial+magnetic+stimulation:+report+of+an+IFCN+committee.">A practical guide to diagnostic transcranial magnetic stimulation: report of an IFCN committee.</a> Clinical Neurophysiology. 123 (5), 858-882 (2012).</li><li>Barker, A. T., Jalinous, R., Freeston, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+magnetic+stimulation+of+human+motor+cortex.">Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex.</a> Lancet. 1 (8437), 1106-1107 (1985).</li><li>Stinear, C. M., Byblow, W. D., Ackerley, S. J., Barber, P. A., Smith, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+Recovery+Potential+for+Individual+Stroke+Patients+Increases+Rehabilitation+Efficiency.">Predicting Recovery Potential for Individual Stroke Patients Increases Rehabilitation Efficiency.</a> Stroke. 48 (4), 1011-1019 (2017).</li><li>Connell, L. A., Smith, M. C., Byblow, W. D., Stinear, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implementing+biomarkers+to+predict+motor+recovery+after+stroke.">Implementing biomarkers to predict motor recovery after stroke.</a> NeuroRehabilitation. 43 (1), 41-50 (2018).</li><li>Smith, M. C., Ackerley, S. J., Barber, P. A., Byblow, W. D., Stinear, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PREP2+Algorithm+Predictions+Are+Correct+at+2+Years+Poststroke+for+Most+Patients.">PREP2 Algorithm Predictions Are Correct at 2 Years Poststroke for Most Patients.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 33 (8), 635-642 (2019).</li><li>Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety,+ethical+considerations,+and+application+guidelines+for+the+use+of+transcranial+magnetic+stimulation+in+clinical+practice+and+research.">Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research.</a> Clinical Neurophysiology. 120 (12), 2008-2039 (2009).</li><li>Talelli, P., Greenwood, R. J., Rothwell, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arm+function+after+stroke:+neurophysiological+correlates+and+recovery+mechanisms+assessed+by+transcranial+magnetic+stimulation.">Arm function after stroke: neurophysiological correlates and recovery mechanisms assessed by transcranial magnetic stimulation.</a> Clinical Neurophysiology. 117 (8), 1641-1659 (2006).</li></ol>

CST-funktion evalueret med MEP-status er en vigtig prognose for UL-genoprettelse og resultat efter slagtilfælde. I alt 95% af patienter med en funktionel CST på 1 uge efterslagtilfælde opnå en Action Research Arm Test (ARAT) score på mindst 34 ud af 57 af 3 måneder efterslagtilfælde17. Omvendt, 100% af patienter uden en funktionel CST på 1 uge efterslagtilfælde opnå en ARAT score på mindre end 34 ved 3 måneder efterslagtilfælde17. Evaluering af CST funktion ind...

Øvre lemmer funktion er almindeligt nedsat efter slagtilfælde, og inddrivelse af UL funktion er vigtigt for at genvinde uafhængighed i daglige levende aktiviteter1. Slagtilfælde rehabilitering forsøg er ofte rettet mod at forbedre UL opsving og resultater efter slagtilfælde. Størstedelen af slagtilfælde rehabilitering forskning udføres med patienter på den kroniske fase (> 6 måneder efterslagtilfælde), men de fleste rehabilitering opstår tidligt efter slagtilfælde2,3. Mere forskning skal udføres med patienter kort efter et slagtilfælde til at opbygge et evidensgrundlag for rehabilitering praksis.
En af de største udfordringer, når de udfører forskning kort efter slagtilfælde er at opdage virkningerne af interventionen på baggrund af opsving forekommer i de første uger og måneder efter slagtilfælde. Høj variation i klinisk præsentation og nyttiggørelse skaber støj, der kan skjule de gavnlige virkninger af interventioner. Interventions- og kontrolgrupper er typisk afbalancerede på kliniske målinger af indledende neurologisk svækkelse. Disse foranstaltninger er dog ofte dårlige prædiktorer for patientens potentiale for efterfølgende helbredelse, især dem med svær indledende svækkelse4,5. Det betyder, at grupper kan matches for kliniske baselineforanstaltninger og ikke afstemmes for deres restitutionspotentiale, hvilket gør det vanskeligere at fastslå interventionens virkninger. Biomarkører kan tage fat på denne udfordring ved at identificere den enkelte patients potentiale for motornyttiggørelse, således at grupper kan matches nøjagtigt og stratificeret6,7,8. Biomarkører kan også anvendes til at udvælge patienter, der med størst sandsynlighed vil reagere på interventionens kendte eller hypotese virkningsmekanismer6.
Den funktionelle integritet af kortikospinaltarmkanalen (CST) er en vigtig biomarkør, der forudsiger inddrivelse af UL funktion efter slagtilfælde5,8,9,10,11,12. CST formidler faldende motoriske output fra den primære motoriske cortex til rygmarven og er afgørende for koordinering og finmotorik kontrol. Patienter med en funktionel CST efter slagtilfælde er mere tilbøjelige til at genvinde styrke, koordinering og fingerfærdighed end patienter uden. En klinisk vurdering kan være tilstrækkelig til at bekræfte , at CST er funktionel hos letforringede patienter13,14,15. Patienter med mere alvorlig indledende svækkelse kan dog eller måske ikke have en funktionel CST, og en neurofysiologisk vurdering ved hjælp af transkraniel magnetisk stimulation (TMS) er nødvendig9,10,11,16,17.
TMS er en noninvasive og smertefri teknik, der kan bruges til at teste CST funktion18. TMS-spolen leverer en magnetisk stimulans over den primære motoriske cortex, der genererer en faldende volley i CST, fremkalde en motor-fremkaldt potentiale (MEP) i musklerne i den kontralaterale lemmer19. Tilstedeværelsen af et medlem af Europa-Parlamentet i den paretiske arm eller hånd (MEP+) indikerer en funktionel CST og er forbundet med et større potentiale for genopretning af UL-funktionen. Patienter, der er mep-er mest tilbøjelige til at have værre UL opsving, uden tilbagevenden af koordinerede og behændig hånd funktion4,6,9,12,16.
Det er upraktisk og unødvendigt at teste alle patienter med TMS, da patienter med mild indledende svækkelse sandsynligvis har en funktionel CST17. Derfor er der behov for en hierarkisk tilgang, så TMS kun anvendes til patienter med mere alvorlig indledende svækkelse. PREP2-algoritmen blev udviklet ved hjælp af en kombination af kliniske foranstaltninger og TMS til evaluering af CST-funktion og forudsige sandsynligul-resultatet ved 3 måneders eftertryk (figur 1)17. PREP2 starter ved dag 3 efterslagtilfælde ved at teste styrken af skulder bortførelse og finger forlængelse i paretic arm (SAFE score), ved hjælp af Medical Research Council kvaliteter. Hvis summen af disse kvaliteter er 5 eller flere ud af 10, er det "sikkert" at antage, at patienten er MEP+. Disse patienter forventes at have en god eller fremragende UL resultat af 3 måneder efterslagtilfælde, afhængigt af deres alder17. Disse patienter behøver ikke TMS at bestemme MEP status, minimere omkostninger og unødvendige test for patienten.
Patienter med en SIKKER score på mindre end 5 på dag 3 eftertryk kræver TMS at bestemme den funktionelle integritet af deres CST. Hvis et medlem af Europa-Parlamentet kan fremkaldes fra de paretiske extensor carpi radialis (ECR) eller første dorsale interosseus (FDI) muskler, patienten er MEP + og forventes at genvinde fin motorisk kontrol af hånden med 3 måneder efterslagtilfælde. Ca. halvdelen af patienter med en SIKKER score mindre end 5 på dag 3 efter slagtilfælde er MEP +. Det er vigtigt, at patienterne kan have en sikker score helt ned til nul og være medlem af Europa-Parlamentet+. Dette illustrerer behovet for TMS i denne undergruppe af patienter, da klinisk vurdering alene ikke kan skelne mellem patienter med og uden en funktionel CST. Patienter, der er MEP- har betydelige CST skader. Disse patienter forventes at have en begrænset eller dårlig UL funktionelle resultat afhængigt af deres samlede slagtilfælde sværhedsgrad, målt med National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS)(Figur 1)17. Disse patienter fra Europa-Parlamentet forventes ikke at genvinde koordineret og behændig fingerkontrol og kan grupperes sammen til forskningsformål.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60665/60665fig01.jpg"> Figur 1: PREP2-algoritmen. SAFE = Skulder bortførelse, Finger Extension score, som er summen af Medical Research Council kvaliteter for hver af disse bevægelser ud af 5, for en samlet SIKKER score ud af 10. MEP+ = Motor Evoked Potentials kan fremkaldes fra den paretiske extensor carpi radialis (ECR) og/eller første dorsale interosseous (FDI) muskler i den paretiske UL ved hjælp af transkraniel magnetisk stimulation. NIHSS = National Institutes of Health Stroke Scale. Algoritmen forudsiger en af fire mulige UL funktionelle resultater på 3 måneder efterslagtilfælde. Hver forudsigelse kategori er forbundet med en rehabilitering fokus, der kan bruges til at skræddersy UL terapi2. De farvede prikker repræsenterer, proportionalt, PREP2 algoritme nøjagtighed. Prikkerne er farvekodede baseret på resultatet kategori faktisk opnået 3 måneder efterslagtilfælde (Grøn = Excellent; Blå = Godt; Orange = Begrænset; Rød = Dårlig). Figur gengivet fra Stinear et al.17. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60665/60665fig01large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af denne figur.</a>
I klinisk praksis forudsiger PREP2 en af fire resultatkategorier, der kan bruges til at skræddersy rehabilitering for individuelle patienter og hjælpe patienter og familier med at forstå, hvad de kan forvente for deres UL opsving. Til dato er PREP2 det eneste eksternt validerede UL-forudsigelsesværktøj, der kombinerer klinisk vurdering og biomarkøroplysninger i et beslutningstræ17. Det er også det eneste UL-forudsigelsesværktøj med forskning i virkningerne af gennemførelsen i klinisk praksis20,21. PREP2 forudsigelser er korrekte for omkring 75% af patienterne, for optimistisk for 17% og for pessimistisk for 8% af patienterne på 3 måneder efterslagtilfælde17. Nøjagtigheden er størst for mep-patienter (nøjagtig for 90 % af mep-patienterne), hvilket fremhæver værdien af at bruge TMS til at identificere disse patienter med alvorlige skader på de faldende motorveje17. PREP2 forbliver korrekt for omkring 80% af patienterne på 2 år efterslagtilfælde22. Dette understøtter brugen af PREP2 til at forudsige UL funktionelle motoriske resultater på 3 måneder og længere sigt. Oplysninger om levering af PREP2-forudsigelser og brug af dem i klinisk praksis ligger uden for rammerne af dette metodepapir, men detaljerede ressourcer er tilgængelige online23.
PREP2 giver forskerne et værktøj til at vælge og stratificere patienter til kliniske forsøg. Dette gør det muligt for patienter at blive grupperet ikke kun i henhold til baseline kliniske egenskaber, men også deres neurobiologiske potentiale for UL opsving. På trods af den stigende dokumentation for brugen af TMS som en prognose biomarkør for UL opsving, manglende kendskab til TMS protokoller i hospitalsmiljøer med subakut slagtilfælde patienter kan være en hindring for dens anvendelse i forskning. Derfor har denne protokol til formål at demonstrere, hvordan du bruger SAFE score og TMS til at evaluere CST funktion hos patienter på et hospital indstilling tidligt efter slagtilfælde.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>alcohol/skin cleansing wipes</td>
			<td>Reynard</td>
			<td></td>
			<td>alcohol prep pads</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>electromyography electrodes</td>
			<td>3M</td>
			<td></td>
			<td>red dot electrodes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magstim TMS coil</td>
			<td>Magstim</td>
			<td></td>
			<td>flat figure-8 coil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>razors</td>
			<td>any</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>skin prep tape</td>
			<td>3M</td>
			<td></td>
			<td>red dot skin prep tape</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TMS stimulator</td>
			<td>Magstim</td>
			<td></td>
			<td>Magstim 200 single pulse stimulator</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

determining the functional status of the corticospinal tract within one week of stroke

Høj interindividuel variation i inddrivelsen af øvre lemmer (UL) funktion efter slagtilfælde betyder, at det er vanskeligt at forudsige en persons potentiale for helbredelse baseret på kliniske vurderinger alene. Den funktionelle integritet af kortikospinaltarmkanalen er en vigtig prognose biomarkør for inddrivelse af UL funktion, især for dem med svær indledende UL værdiforringelse. Denne artikel præsenterer en protokol til evaluering af kortikospinaltarmkanalen funktion inden for 1 uge efter slagtilfælde. Denne protokol kan bruges til at udvælge og tilfredsstille patienter i forsøg med interventioner designet til at forbedre UL motor opsving og resultater efter slagtilfælde. Protokollen er også en del af PREP2-algoritmen, som forudsiger UL-funktionen for individuelle patienter 3 måneder efter slagtilfælde. Algoritmen sekventielt kombinerer en UL styrke vurdering, alder, transkraniel magnetisk stimulation, og slagtilfælde sværhedsgrad, inden for et par dage efter slagtilfælde. Fordelene ved at bruge PREP2 i klinisk praksis er beskrevet andetsteds. Denne artikel fokuserer på brugen af en UL styrkevurdering og transkraniel magnetisk stimulation til at evaluere kortikospinaltarmkanalen funktion.

SAFE-scoren og TMS kan bruges til at fastslå CST's funktionelle status inden for en uges slagtilfælde. Patienter, der har en sikker score på mindst 5 på dag 3, eller er MEP + når de testes med TMS, har en funktionel CST og forventes at genvinde i det mindste en vis koordinering og fingerfærdighed. Patienter, der er medlem af Europa-Parlamentet, har ikke en funktionel CST og vil derfor sandsynligvis være begrænset til forbedringer i proksimale armbevægelser og bruttobevægelser i hånden. CST's funktionelle statu...

Watch this Scientific Journal Video about Determining the Functional Status of the Corticospinal Tract Within One Week of Stroke at JoVE.com

Determining the Functional Status of the Corticospinal Tract Within One Week of Stroke

Denne protokol er til evaluering af kortikospinaltarmkanalen funktion inden for 1 uge efter slagtilfælde. Det kan bruges til at vælge og stratificere patienter i forsøg med interventioner designet til at forbedre overekstremiteten motor opsving og resultater og i klinisk praksis for at forudsige overekstremiteten funktionelle resultater 3 måneder efter slagtilfælde.

Bestemmelse af den funktionelle status af kortikospinaltarmkanalen inden for en uge efter slagtilfælde

High interindividual variability in the recovery of upper limb (UL) function after stroke means it is difficult to predict an individual&#39;s potential ...

Denne protokol kan bruges til at teste en patients kortikospinal tarmkanalfunktion inden for få dage af slagtilfælde i en akut hospital indstilling. Kortikospinal tarmkanalen funktion er en vigtig prædiktor for øvre lemmer opsving. Resultaterne af denne test er nyttige til at fastsætte rehabiliteringsmål og vælge patienter til rehabiliteringsforsøg.Denne protokol er en del af PREP2 algoritmen, som forudsiger øvre lemmer resultater efter slagtilfælde. Disse forudsigelser tillader klinikere at personliggøre øvre lemmer behandlinger og til at styre patientens forventninger. Demonstration af procedurerne vil være Emma Monigatti og Ben Scrivener, fysioterapeuter, og Jim Stinear, en neurolog, der vil spille rollen som slagtilfælde patient.For at vurdere patientens SAFE score, placere patienten med ryggen fuldt understøttet og oprejst og deres paretic arm ved deres side med albuen i forlængelse. Demonstrere skulder bortførelse og bede patienten om at løfte deres arm sidelæns og op mod deres øre. Brug den medicinske forskning advokat kvaliteter til at score skulder bortførelse styrke.For at score karakterer fire eller fem, placere en hånd over patientens arm proksimale til albuen og anvende modstand. Dernæst placere paretiske underarm i pronation med fingrene fuldt bøjet og yde støtte under håndleddet. Demonstrere finger forlængelse og bede patienten om at rette deres fingre.Brug den medicinske forskning advokat kvaliteter, anvende modstand over dorsum af fingrene distale til metacarpophalangeal leddene i hele bevægelsen for at score kvaliteter fire eller fem. Hvis tre fingre har samme score, skal du bruge denne score. Hvis to fingre har en lavere score end de to andre fingre, skal du bruge den nederste score.Derefter tilføjes karaktererne for skulderbortførelse og fingerforlængelse sammen for en SAFE score ud af 10. For TMS skal du først fjerne eventuelle møbler fra omkring sengen og flytte sengen væk fra væggen. Ansk af TMS-enheden i spidsen af sengen mod siden modsat paretic lemmer og vinkel TMS-enheden, så skærmen let kunne observeres.Fjern eventuelt tøj, der dækker patientens paretiske arm, herunder alle genstande, der dækker håndleddet, så EMG-elektroden kan anbringes. Placer paretic arm på en pude med underarmen pronated og fuldt understøttet fra albuen til hånden og palpere den paretiske underarm for at finde muskel bugen af ECR muskel. Identificer positioner for to EMG-overfladeelektroder over muskelmaven, der giver mulighed for faktorer som placeringen af en IV-kanyle eller forbindinger, og brug en rensende alkoholhudsserv til at rense huden på hvert elektrodested.Barber hvert sted for at fjerne ethvert hår og let abrade huden på begge steder. Derefter sikkert anvende selvklæbende engangsoptagelse elektroder til hvert sted. Find derefter elektrodesteder for FDI-musklen og forbered huden på de steder, der netop er påvist for at tillade placeringen af en elektrode på FDI-muskelmaven og en på håndsprænkeum.Derefter placere reference elektrode rem omkring armen bare proksimalt til albuen. Når elektroderne er placeret, sænkes sengeskinnerne, og patienten flyttes så højt op i sengen som muligt og mod sengens kant på den ikke-paretiske side. Sæt sengeskinnerne op igen for at sikre dig det, og fjern hovedgærdet fra sengen, hvis det er muligt.Fjern eventuelle ubrugte IV-stænger fastgjort til sengen, som kan blokere spolens position og hæve sengens hoved så højt som muligt. Løft knæene, hvis det er muligt for at forhindre patienten i at glide ned i sengen under test og placere puder bag patientens ryg for at bringe patienten i opretstående siddestilling uden at hovedet kontakte sengen. Sørg for, at paretiske underarmen er i pronation og fuldt understøttet af en pude fra albuen til håndleddet og hold TMS spolen mod patientens hoved for at kontrollere for tilstrækkelig TMS spole adgang.Når patienten er på plads, skal kablerne forbindes mellem patienten og EMG-enheden, og det kontrolleres, at EGM-signalet er fri for elektrisk støj. For TMS levering, instruere patienten til at se lige ud og samtidig holde hovedet stille og deres øjne åbne. Har en person holde spolen mod patientens hoved på den ikke-paretiske side med midten af spolen placeret over den primære motoriske cortex af slagtilfælde påvirket halvkugle cirka fire centimeter lateral fra knudepunktet på interaural linje.Spolen med håndtaget peger bagud i en ca. 45 graders vinkel til midterplanet for at frembringe en bageste til forreste strøm i det underliggende væv og justere sengehøjden for spoleholderens komfort. Få en anden person til at overvåge patienten for komfort i hele TMS-sessionen. Begynd med en stimulus intensitet på 30% maksimal stimulator output og øge intensiteten i 10%output trin med tre til fem stimuli ved hver intensitet og hovedbund placering.Flyt spolen systematisk i en centimeter trin i den forreste, bageste, mediale og laterale retninger for at finde den optimale placering for at producere MEP'er i de registrerede muskler. Små justeringer af spolens rotation kan også være nødvendige. Fortsætte med at øge stimulus intensitet og flytte spolen, indtil MEP'erne er konsekvent observeret i den ene eller begge muskler eller indtil 100% maksimal stimulator output er nået.Hvis der opnås en maksimal stimulatorproduktion på 100 %, uden at der er observeret medlemmer af Europa-Parlamentet, skal patienten kramme en pude i brystet med begge arme for at forsøge at aktivere deres paretiske overlem og øge sandsynligheden for at fremkalde et medlem af Europa-Parlamentet. For patienter uden distale overekstremiteter aktivitet, har patienten hæve og trække skulderbæltet. Klassificere patienten som mep-positiv, hvis medlemmer af Europa-Parlamentet af en amplitude observeres med en konsekvent ventetid og reaktion på mindst fem stimuli enten i hvile eller under frivillig facilitering.FDI-ventetider er typisk 20 til 30 millisekunder, mens ECR-ventetider typisk er 15 til 25 millisekunder. MEP'erne behøver ikke at overskride en top-til-top amplitude på 50 miks. Klassificere en patient som mep negativ, hvis et medlem af Europa-Parlamentet ikke kan fremkaldes ved 100 % maksimal stimulatoroutput enten i hvile eller under forsøg på frivillig lettelse.Denne repræsentative patient havde MEP'er i de paretiske udenlandske direkte investeringer og ECR-musklerne, mens denne patient havde et lille medlem af Europa-Parlamentet i FDI-musklen og ingen MEP i ECR-musklen. Denne patient havde ikke medlemmer af Europa-Parlamentet på en 100% maksimal stimulator output, mens i hvile eller ved forsøg på aktiv bilateral lettelse. Denne patient havde ingen MEP i FDI muskel med en aflang hale af stimulus artefakt i ECR muskel spor.Når denne artefakt er til stede under latenstidsvinduet for begge muskler, kan det være svært at identificere et medlem af Europa-Parlamentet. Denne patient havde mep'er i begge muskler, som er klart identificerbare på trods af den elektriske støj i FDI-sporingen, mens denne patient kun havde medlemmer af Europa-Parlamentet i ECR. Hvis SAFE er mindre end fem på tre dage efter slagtilfælde så TMS er påkrævet, og bør udfyldes inden for syv dage efter slagtilfælde.SAFE score og TMS evaluere korticospinal tarmkanalen funktion, og de kan kombineres i PREP2 algoritme til at forudsige øvre lemmer resultater på tre måneder efter slagtilfælde. Denne metode giver mulighed for personalisering af øvre lemmer rehabilitering mål og udvælgelse af patienter i øvre lemmer rehabilitering forsøg.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

High-resolution Functional Magnetic Resonance Imaging Methods for Human Midbrain

Høj opløsning funktionel magnetisk resonans Metoder til human midthjernen

Functional MRI (fMRI) is a widely used tool for non-invasively measuring correlates of human brain activity. However, its use has mostly been focused upon ...

Deriving the Time Course of Glutamate Clearance with a Deconvolution Analysis of Astrocytic Transporter Currents

The highest density of glutamate transporters in the brain is found in astrocytes. Glutamate transporters couple the movement of glutamate across the ...

Functional Analysis of the Larval Feeding Circuit in Drosophila

Functional Analysis of the Larval Feeding Circuit in Drosophila

Funktionel analyse af larve Fodring Circuit i Drosophila</i

The serotonergic  feeding circuit in Drosophila  melanogaster larvae can be used to investigate neuronal substrates of  critical importance during the ...

Unilateral Pyramidotomy of the Corticospinal Tract in Rats for Assessment of Neuroplasticity-inducing Therapies

Ensidig Pyramidotomy af corticospinal Tract i rotter for Vurdering af neuroplasticitet-fremkaldende Terapier

The corticospinal tract (CST) can be completely severed unilaterally in the medullary pyramids of the rodent brainstem. The CST is a motor tract that has ...

External Excitation of Neurons Using Electric and Magnetic Fields in One- and Two-dimensional Cultures

Ekstern ekspression af neuroner ved hjælp af elektriske og magnetiske felter i en- og todimensionelle kulturer

A neuron will fire an action potential when its membrane potential exceeds a certain threshold. In typical activity of the brain, this occurs as a result ...

A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

En simpel en-trin Dissektion Protokol for Whole-mount Forberedelse af Voksen<em&gt; Drosophila</em&gt; Brains

There is an increasing interest in using Drosophila to model human brain degenerative diseases, map neuronal circuitries in adult brains, and study the ...

Assay to Measure Nucleocytoplasmic Transport in Real Time within Motor Neuron-like NSC-34 Cells

Analyse til måling af nukleocytoplasmisk transport i realtid inden for motor neuronlignende NSC-34 celler

Nucleocytoplasmic transport refers to the import and export of large molecules from the cell nucleus. Recently, a number of studies have shown a ...

Bilateral Assessment of the Corticospinal Pathways of the Ankle Muscles Using Navigated Transcranial Magnetic Stimulation

Bilaterale vurdering af den Corticospinal veje af ankel muskler ved hjælp af navigerede transkranial magnetisk Stimulation

Distal leg muscles receive neural input from motor cortical areas via the corticospinal tract, which is one of the main motor descending pathway in humans ...

Using Zebrafish Larvae to Study the Pathological Consequences of Hemorrhagic Stroke

Brug af Zebrafish larver til at studere de patologiske konsekvenser af hæmoragisk slagtilfælde

Despite being the most severe subtype of stroke with high global mortality, there is no specific treatment for patients with intracerebral hemorrhage ...

Measuring Post-Stroke Cerebral Edema, Infarct Zone and Blood-Brain Barrier Breakdown in a Single Set of Rodent Brain Samples

Måling af Post-Stroke Cerebral Ødem, Infarct Zone og Blod-Brain Barrier Opdeling i et enkelt sæt gnaver Hjerne Prøver

One of the most common causes of morbidity and mortality worldwide is ischemic stroke. Historically, an animal model used to stimulate ischemic stroke ...