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 verdifulle bidrag til dette arbeidet. Dette arbeidet ble finansiert av Health Research Council of New Zealand.

All forskning utført med menneskelige deltakere må ha menneskelig etikk godkjenning av den aktuelle institusjonelle etikkkomiteen, og studien må gjennomføres i samsvar med helsingforserklæringen.
1. Pasientscreening
<ol><li>Screen alle pasienter for PREP2 egnethet innen 72 timer etter slagstart. MERK: Pasienter er egnet hvis de har hatt et ensidig iskemisk eller hemorragisk slag i løpet av de siste 72 h, har ny UL-svakhet og er 18 år eller eldre.</li>
</ol>2. ...

<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-funksjonen evaluert med MEP-status er en viktig prognostisk biomarkør for UL-gjenoppretting og utfall etter slag. Totalt 95% av pasientene med en funksjonell CST på 1 uke etterslag oppnå en Action Research Arm Test (ARAT) score på minst 34 av 57 av 3 måneder etter slag17. Omvendt, 100% av pasientene uten en funksjonell CST på 1 uke etterslag oppnå en ARAT score på mindre enn 34 av 3 måneder etter slag17. Evaluering av CST-funksjon innen en uke poststroke kan fo...

Øvre lem funksjon er vanligvis svekket etter hjerneslag, og utvinning av UL funksjon er viktig for å gjenvinne uavhengighet i daglige leveaktiviteter1. Stroke rehabilitering studier er ofte rettet mot å forbedre UL utvinning og resultater etter hjerneslag. Flertallet av hjerneslag rehabilitering forskning utføres med pasienter på kronisk stadium (> 6 måneder etter hjerneslag), men de fleste rehabilitering oppstår tidlig etter hjerneslag2,3. Mer forskning må utføres med pasienter kort tid etter et slag for å bygge et bevisgrunnlag for rehabiliteringspraksis.
En av de største utfordringene ved å gjennomføre forskning kort tid etter slaget er å oppdage effekten av intervensjonen mot bakgrunnen av utvinning som oppstår i løpet av de første ukene og månedene etter slaget. Høy intersubject variabilitet i klinisk presentasjon og utvinning skaper støy som kan skjule de gunstige effektene av intervensjoner. Intervensjons- og kontrollgrupper er vanligvis balansert på kliniske tiltak for innledende nevrologisk svekkelse. Imidlertid er disse tiltakene ofte dårlige prediktorer for pasientens potensial for påfølgende utvinning, spesielt de med alvorlig innledende svekkelse4,5. Dette betyr at grupper kan matches for kliniske mål ved baseline og ikke samsvares for restitusjonspotensialet, noe som gjør det vanskeligere å fastslå intervensjonens effekter. Biomarkører kan løse denne utfordringen ved å identifisere en enkelt pasients potensial for motorgjenoppretting, slik at grupper kan samsvares nøyaktig og stratifiseres6,7,8. Biomarkører kan også brukes til å velge pasienter som mest sannsynlig reagerer på intervensjonens kjente eller hypotetiske virkningsmekanismer6.
Den funksjonelle integriteten til kortikospinalkanalen (CST) er en viktig biomarkør som forutsier utvinning av UL-funksjon etter slag5,8,9,10,11,12. CST formidler synkende motoreffekt fra den primære motorcortex til ryggmargen og er avgjørende for koordinering og fin motorkontroll. Pasienter med funksjonell CST etter hjerneslag er mer sannsynlig å gjenvinne styrke, koordinering og fingerferdighet enn pasienter uten. En klinisk vurdering kan være tilstrekkelig til å bekrefte at CST er funksjonell hos mildt svekkede pasienter13,14,15. Pasienter med mer alvorlig innledende svekkelse kan imidlertid eller ikke har en funksjonell CST, og en nevrofysiologisk vurdering ved hjelp av transkraniell magnetisk stimulering (TMS) er nødvendig9,10,11,16,17.
TMS er en ikke-invasiv og smertefri teknikk som kan brukes til å teste CST-funksjon18. TMS-spolen gir en magnetisk stimulans over den primære motorcortex som genererer en synkende volley i CST, som fremkaller et motor-fremkalt potensial (MEP) i musklene i det kontralateralelem19. Tilstedeværelsen av en MEP i den pariske armen eller hånden (MEP+) indikerer en funksjonell CST og er forbundet med større potensial for utvinning av UL-funksjonen. Pasienter som er MEP- er mest sannsynlig å ha verre UL utvinning, uten retur av koordinert og dexterous hånd funksjon4,6,9,12,16.
Testing av alle pasienter med TMS er upraktisk og unødvendig, da de med mild innledende svekkelse mest sannsynlig har en funksjonell CST17. Derfor er det nødvendig med en hierarkisk tilnærming slik at TMS bare brukes til pasienter med mer alvorlig innledende svekkelse. PREP2-algoritmen ble utviklet ved hjelp av en kombinasjon av kliniske tiltak og TMS for å evaluere CST-funksjonen og forutsi sannsynlig UL-utfall ved 3 måneders etterslag (figur 1)17. PREP2 starter på dag 3 etter slag ved å teste styrken av skulder bortføring og finger forlengelse i paretic arm (SAFE score), ved hjelp av Medical Research Council karakterer. Hvis summen av disse karakterene er 5 eller mer av 10, er det "trygt" å anta at pasienten er MEP +. Disse pasientene forventes å ha et godt eller utmerket UL-utfall med 3 måneders etterslag, avhengig av deres alder17. Disse pasientene trenger ikke TMS for å bestemme MEP-status, minimere kostnader og unødvendig testing for pasienten.
Pasienter med en SIKKER score på mindre enn 5 på dag 3 poststroke krever TMS for å bestemme den funksjonelle integriteten til cst. Hvis en MEP kan fremkalles fra den pariske extensor carpi radialis (ECR) eller første dorsal interosseus (FDI) muskler, pasienten er MEP + og forventes å gjenopprette fin motor kontroll av hånden med 3 måneder etterslag. Omtrent halvparten av pasientene med sikker score mindre enn 5 på dag 3 poststroke er MEP +. Viktigere, pasienter kan ha en SAFE score så lavt som null og være MEP +. Dette illustrerer behovet for TMS i denne undergruppen av pasienter, da klinisk vurdering alene ikke kan skille mellom pasienter med og uten funksjonell CST. Pasienter som er MEP- har betydelig CST skade. Disse pasientene forventes å ha et begrenset eller dårlig UL funksjonsresultat avhengig av deres totale hjerneslag alvorlighetsgrad, målt med National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS) (Figur 1)17. Disse MEP-pasientene forventes ikke å gjenvinne koordinert og fingerkontroll og kan grupperes sammen for forskningsformål.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60665/60665fig01.jpg"> Figur 1: PREP2-algoritmen. SAFE = Skulderbortføring, Finger Extension score, som er summen av Medical Research Council karakterer for hver av disse bevegelsene ut av 5, for en total SAFE score av 10. MEP+ = Motor Evoked Potentials kan fremkalles fra den pariske extensor carpi radialis (ECR) og/eller første dorsal interosseous (FDI) muskler i paretic UL ved hjelp av transkraniell magnetisk stimulering. NIHSS = Nasjonale institutter for helseslagskala. Algoritmen forutsier ett av fire mulige UL funksjonelle resultater ved 3 måneder etter slag. Hver prediksjonskategori er forbundet med et rehabiliteringsfokus som kan brukes til å skreddersy UL terapi2. De fargede prikkene representerer proporsjonalt PREP2 algoritmenøyaktighet. Prikkene er fargekodet basert på resultatkategorien oppnådde faktisk 3 måneder etter slag (Grønn = Utmerket; Blå = Bra; Oransje = Begrenset; Rød = Dårlig). Figur gjengitt fra Stinear et al.17. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60665/60665fig01large.jpg" target="_blank">Vennligst klikk her for å vise en større versjon av dette tallet.</a>
I klinisk praksis forutsier PREP2 en av fire utfallskategorier som kan brukes til å skreddersy rehabilitering for individuelle pasienter og hjelpe pasienter og familier til å forstå hva de kan forvente for ul-gjenopprettingen. Til dags dato er PREP2 det eneste eksternt validerte UL prediksjonsverktøyet som kombinerer klinisk vurdering og biomarkørinformasjon i etbeslutningstre 17. Det er også det eneste UL prediksjonsverktøyet med forskning på effekten av implementering i klinisk praksis20,21. PREP2 spådommer er nøyaktige for ca 75% av pasientene, for optimistisk ei 17% og for pessimistisk for 8% av pasientene ved 3 måneder etter slag17. Nøyaktigheten er høyest for MEP-pasienter (nøyaktig for 90% av MEP-pasienter), og fremhever verdien av å bruke TMS for å identifisere disse pasientene med alvorlig skade på de synkende motorbanene17. PREP2 forblir riktig for rundt 80% av pasientene ved 2 år etter slag22. Dette støtter bruk av PREP2 for å forutsi UL funksjonelle motorutfall på 3 måneder og lengre sikt. Informasjon om levering av PREP2-spådommer og bruk av dem i klinisk praksis er utenfor omfanget av denne metoden papir, men detaljerte ressurser er tilgjengelig online23.
PREP2 gir forskere et verktøy for å velge og stratifisere pasienter for kliniske studier. Dette gjør at pasienter kan grupperes ikke bare i henhold til kliniske egenskaper ved baseline, men også deres nevrobiologiske potensial for UL-gjenoppretting. Til tross for monteringsbevis for bruk av TMS som en prognostisk biomarkør for UL utvinning, mangel på kjennskap til TMS protokoller i sykehusinnstillinger med subakutt hjerneslag pasienter kan være en barriere for bruk i forskning. Derfor har denne protokollen som mål å demonstrere hvordan du bruker SAFE-poengsummen og TMS til å evaluere CST-funksjonen hos pasienter i en sykehusinnstilling tidlig etter hjerneslag.

<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

Høy interindividuell variasjon i utvinning av øvre lem (UL) funksjon etter hjerneslag betyr at det er vanskelig å forutsi en persons potensial for utvinning basert på kliniske vurderinger alene. Den funksjonelle integriteten til kortikospinalkanalen er en viktig prognostisk biomarkør for gjenoppretting av UL-funksjon, spesielt for de med alvorlig innledende UL-svekkelse. Denne artikkelen presenterer en protokoll for evaluering av kortikospinaltractfunksjon innen 1 uke etter slag. Denne protokollen kan brukes til å velge og stratifisere pasienter i studier av intervensjoner designet for å forbedre UL motorutvinning og resultater etter hjerneslag. Protokollen er også en del av PREP2-algoritmen, som forutsier UL-funksjon for individuelle pasienter 3 måneder etter hjerneslag. Algoritmen kombinerer sekvensielt en UL styrkevurdering, alder, transkraniell magnetisk stimulering og hjerneslagalvorlighetsgrad, innen få dager etter slaget. Fordelene ved å bruke PREP2 i klinisk praksis er beskrevet andre steder. Denne artikkelen fokuserer på bruk av en UL styrkevurdering og transkraniell magnetisk stimulering for å evaluere kortikospinaltractfunksjon.

SAFE-poengsummen og TMS kan brukes til å fastslå den funksjonelle statusen til CST innen en uke etter slag. Pasienter som har en SIKKER score på minst 5 på dag 3, eller er MEP + når de testes med TMS, har en funksjonell CST og forventes å gjenvinne minst noen koordinering og fingerferdighet. Pasienter som er MEP- har ikke en funksjonell CST og derfor er sannsynlig å være begrenset til forbedringer i proksimale armbevegelser og brutto bevegelser av hånden. Den funksjonelle statusen til CST kan derfor brukes til ?...

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 protokollen er for evaluering av kortikospinaltractfunksjon innen 1 uke etter slag. Den kan brukes til å velge og stratifisere pasienter i studier av intervensjoner designet for å forbedre øvre lem motorutvinning og resultater og i klinisk praksis for å forutsi øvre lem funksjonelle utfall 3 måneder etter hjerneslag.

Bestemme den funksjonelle statusen til kortikospinalkanalen innen en uke etter slag

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 protokollen kan brukes til å teste pasientens kortikospinalkanalfunksjon innen dager etter hjerneslag i en akutt sykehusinnstilling. Kortikospinalkanalfunksjon er en viktig prediktor for øvre lemgjenoppretting. Resultatene av denne testen er nyttige for å sette rehabiliteringsmål og velge pasienter for rehabiliteringsstudier.Denne protokollen er en del av PREP2-algoritmen som forutsier øvre lem utfall etter hjerneslag. Disse spådommene tillater klinikere å tilpasse øvre lem terapier og å håndtere pasientens forventninger. Demonstrere prosedyrene vil være Emma Monigatti og Ben Scrivener, fysioterapeuter, og Jim Stinear, en nevroforsker, som vil spille rollen som hjerneslag pasienten.For å vurdere pasientens SIKKER score, plasser pasienten med ryggen fullt støttet og oppreist og deres paretic arm ved siden med albuen i forlengelsen. Demonstrere skulder bortføring og be pasienten om å løfte armen sidelengs og opp mot øret. Bruk medisinsk forskning råd karakterer for å score skulder bortføring styrke.For å score karakterer fire eller fem, plasser en hånd over pasientens arm proksimal til albuen og bruk motstand. Deretter plasserer du paretic underarmen i pronasjon med fingrene helt bøyd og gir støtte under håndleddet. Demonstrer fingerforlengelsen og be pasienten rette fingrene.Bruk medisinske forskningsrådkarakterer, bruk motstand over dorsum av fingrene distal til metacarpophalangeal ledd gjennom hele bevegelsen for å score karakterer fire eller fem. Hvis tre fingre har samme poengsum, bruk denne poengsummen. Hvis to fingre har en lavere poengsum enn de to andre fingrene, bruk den lavere poengsummen.Deretter legger du til karakterene for skulderbortføring og fingerforlengelse sammen for en SIKKER score på 10. For TMS, først fjerne eventuelle møbler fra rundt sengen og flytte sengen bort fra veggen. Plasser TMS-enheten i sengens hode mot siden på motsatt side av paric lem og vinkel TMS-enheten slik at skjermen lett kan observeres.Fjern klær som dekker pasientens paretic arm, inkludert elementer som dekker håndleddet for å tillate EMG elektrode plassering. Plasser paric armen på en pute med underarmen pronated og fullt støttet fra albuen til hånden og palper paretic underarm for å finne muskelmagen i ECR muskelen. Identifiser posisjoner for to overflateEG-elektroder over muskelmagen, slik at faktorer som plasseringen av en IV kanyle eller bandasjer og bruk en renseserviett for alkoholhud til å rense huden på hvert elektrodested.Barber hvert nettsted for å fjerne hår og lett slipe huden på begge stedene. Deretter påfør sikkert selvklebende engangsopptakselektroder på hvert sted. Deretter finner du elektrodestedene for FDI-muskelen og forbereder huden på stedene som bare demonstrert for å tillate plassering av en elektrode på FDI muskelmagen og en på dorsum av hånden.Plasser deretter referanseelektrodestroppen rundt armen bare proksimalt til albuen. Når elektrodene er plassert, senker du sengeskinnene og flytter pasienten så høyt opp sengen som mulig og mot kanten av sengen på den ikke-pariske siden. Sett sengeskinnene opp igjen for sikkerhet og fjern hodegavlen fra sengen hvis mulig.Fjern ubrukte IV-poler festet til sengen som kan hindre spoleposisjonen og heve sengens hode så høyt som mulig. Løft knærne om mulig for å hindre at pasienten glir ned sengen under testing og plasser puter bak pasientens rygg for å bringe pasienten inn i oppreist sittestilling uten at hodet kommer i kontakt med sengen. Sørg for at paretic underarmen er i pronasjon og fullt støttet av en pute fra albuen til håndleddet og hold TMS-spolen mot pasientens hode for å se etter tilstrekkelig TMS-spoletilgang.Når pasienten er i posisjon, kobler du kablene mellom pasienten og EMG-enheten og kontrollerer at EGM-signalet er fri for elektrisk støy. For TMS levering, instruere pasienten til å se rett frem mens du holder hodet stille og øynene åpne. Få en person til å holde spolen mot pasientens hode på den ikke-paretiske siden med midten av spolen plassert over den primære motorcortexen av slag berørte halvkule omtrent fire centimeter lateral fra toppunktet på interaural linjen.Orienter spolen med håndtaket pekende bakover i en ca. 45 graders vinkel til midsagittalplanet for å produsere en bakre til fremre strøm i det underliggende vevet og justere sengehøyden for spoleholderens komfort. Få en annen person til å overvåke pasienten for komfort gjennom hele TMS-økten. Begynn med en stimulansintensitet på 30% maksimal stimulator utgang og øke intensiteten i 10% utgang trinn med tre til fem stimuli på hver intensitet og hodebunnen plassering.Flytt spolen systematisk i en centimeter trinn i fremre, bakre, mediale og laterale retninger for å finne den optimale plasseringen for å produsere parlamentsmedlemmer i de registrerte musklene. Små justeringer av spolerotasjonen kan også være nødvendig. Fortsett å øke stimulansintensiteten og flytt spolen til parlamentsmedlemmer konsekvent observeres i en eller begge musklene eller til 100% maksimal stimulatorutgang er nådd.Hvis en 100% maksimal stimulator utgang er nådd uten parlamentsmedlemmer observert, be pasienten om å klemme en pute til brystet med begge armene for å forsøke å aktivere sine paretic øvre lem og øke sannsynligheten for å eliciting en MEP. For pasienter uten distale øvre lem aktivitet, har pasienten heve og trekke skulderbelte. Klassifisere pasienten som MEP positiv hvis parlamentsmedlemmer av noen amplitude observeres med en konsekvent ventetid og respons på minst fem stimuli enten i ro eller under frivillig tilrettelegging.FDI latencies er vanligvis 20 til 30 millisekunder mens ECR latencies er vanligvis 15 til 25 millisekunder. Parlamentsmedlemmer trenger ikke å overskride en topp-til-topp amplitude på 50 mikrovolt. Klassifiser en pasient som MEP negativ hvis en MEP ikke kan fremkales ved 100% maksimal stimulator utgang enten i ro eller mens du prøver frivillig tilrettelegging.Denne representative pasienten hadde parlamentsmedlemmer i paretic FDI og ECR muskler mens denne pasienten hadde en liten MEP i FDI muskel og ingen MEP i ECR muskelen. Denne pasienten hadde ikke parlamentsmedlemmer med en 100% maksimal stimulator utgang mens du er i ro eller når du prøver aktiv bilateral tilrettelegging. Denne pasienten hadde ingen MEP i FDI muskelen med en langstrakt hale av stimulans artefakt i ECR muskelspor.Når denne artefakten er til stede under latensvinduet for begge muskelene, kan identifisering av en MEP være vanskelig. Denne pasienten hadde parlamentsmedlemmer i begge muskler som er tydelig identifiserbare til tross for den elektriske støyen i FDI-sporet mens denne pasienten bare hadde parlamentsmedlemmer i ECR. Hvis SAFE er mindre enn fem på tre dager etter slag, er TMS nødvendig og bør fullføres innen syv dager etter slag.SAFE-poengsummen og TMS evaluerer kortikospinalkanalfunksjonen, og de kan kombineres i PREP2-algoritmen for å forutsi resultatene for øvre ekstremiteter tre måneder etter hjerneslag. Denne metoden tillater personalisering av øvre lem rehabiliteringsmål og valg av pasienter i øvre lem rehabiliteringsstudier.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

High-resolution Functional Magnetic Resonance Imaging Methods for Human Midbrain

Høyoppløselige funksjonell magnetisk resonans imaging metoder for Human midbrain

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

Utlede Tid Course of Glutamat Lagersalg med en deconvolution Analyse av 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

Funksjonell analyse av larve Fôring 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 av corticospinal Tract i Rats for Vurdering av Neuroplasticity induserende Terapi

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 Eksitasjon av nerveceller ved hjelp av elektriske og magnetiske felt i en-og to-dimensjonale 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 enkel ett-trinns Dissection Protokoll for Whole-mount Utarbeidelse av Adult<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 for å måle nukleocytoplasmisk transport i sanntid innen Motor Neuron-lignende 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 av Corticospinal veier ankel muskler med navigert Transkraniell magnetisk stimulering

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

Bruke sebrafisk larver til å studere patologiske konsekvenser av hemoragisk Stroke

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 av post-stroke cerebralt ødem, infarktsone og blod-hjernebarrieresammenbrudd i ett enkelt sett med gnagerhjerneprøver

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