Introduktion

Slagtilfælde fører ofte til vedvarende sensomotoriske svækkelser i overekstremiteterne (UL), og traditionel rehabilitering viser begrænset effektivitet - delvis på grund af utilstrækkelig målretning af underliggende motoriske kontroldefekter. Nuværende kliniske målinger fanger ofte ikke subtile ændringer i funktionsnedsættelse, hvilket understreger behovet for mere objektive biomarkører for spasticitet efter slagtilfælde.

For at forankre klinisk praksis i neurofysiologisk teori vil vi i denne gennemgang analysere to konkurrerende rammer for motorisk kontrol og deres betydning for bedring af slagtilfælde.

Denberegningsmæssige tilgang - Denne teori sammenligner bevægelseskontrol med et robotsystem, hvor hjernen forudberegner præcise motoriske kommandoer (f.eks. ledvinkler, muskelkræfter) ved hjælp af interne modeller. Det forudsætter, at nervesystemet omvendt kan beregne de nøjagtige neurale input, der er nødvendige for at producere en ønsket bevægelse. Men denne tilgang kæmper med grundlæggende biologiske realiteter. Motoneuroner fungerer ud fra tærskelprincipper - enten udløses de, eller også gør de ikke - hvilket gør det umuligt at lave præcis reverse engineering af kommandoer til handlinger som isometriske sammentrækninger (f.eks. at skubbe mod en ubevægelig genstand) eller bevægelser, der måske ikke udløser EMG-aktivitet. Derudover kan modellen ikke forklare, hvordan bevægelser problemfrit tilpasser sig uforudsigelighed i den virkelige verden, som f.eks. at fange et faldende objekt.

Referent Control Theory (RCT) - RCT adresserer beregningsmæssige begrænsninger ved at foreslå en fundamentalt anderledes strategi: I stedet for at beregne specifikke kommandoer kontrollerer nervesystemet bevægelse ved at justere aktiveringstærskler (λ) for muskler. Forestil dig λ som en termostats setpunkt for muskler - ligesom et varmeapparat tænder, når rumtemperaturen falder under tærsklen, aktiveres muskler kun, når de strækkes ud over deres λ (f.eks. en biceps, der aktiveres ved 90° albuebøjning). Disse tærskler bestemmer dynamisk, hvordan musklerne reagerer på miljømæssige interaktioner, med Tonic Stretch

Reflex Threshold (TSRT) - klinisk målbar i ledvinkler - fungerer som en direkte markør for dette kontrolsystem. Efter slagtilfælde viser nedsat tærskelregulering sig som spasticitet (når λ "sidder fast" ved lange muskellængder og forårsager spasticitet) eller svaghed (når λ ikke kan skifte til korte længder). RCT forklarer i høj grad, hvorfor træning inden for en patients intakte "aktive kontrolzone" (hvor man undgår spasticitetstærskler) forbedrer kinematikken (Levin, 2023): Det tilpasser behandlingen til nervesystemets medfødte tærskelbaserede logik.

Se figur 1 for en skematisk fremstilling af TSRT's tærskelbaserede mekanisme og dens kliniske konsekvenser for vurdering af spasticitet.

Undersøgelsens formål: Undersøg forholdet mellem TSRT/μ og klinisk UL-spasticitet/motorisk funktionsscore ved akut/kronisk slagtilfælde og test, om disse mål bedre afspejler sensomotoriske underskud og giver biomarkører for spasticitet efter slagtilfælde.

Metoder

Undersøgelsen analyserede fysiologiske og kliniske mål indsamlet fra otte studier. De fysiologiske målinger omfattede den toniske strækrefleksvinkel (TSRT) og μ (hastighedsfølsomhed), mens de kliniske vurderinger omfattede den modificerede Ashworth-skala (MAS) for spasticitet og Fugl-Meyer Assessment for Upper Extremity (FMA-UE) for motorisk funktionsnedsættelse.

Tre studier involverede flere evalueringer pr. deltager (≥3 før/efter-vurderinger). Yderligere to studier indeholdt to evalueringer pr. deltager (før/efter), og tre andre indeholdt enkelte evalueringer.

Emnet

Undersøgelsen omfattede personer i alderen 18 til 80 år med iskæmisk eller hæmoragisk slagtilfælde i en af halvkuglerne, som resulterede i armparese (Chedoke-McMaster Arm Scale score 2- 6/7). Kvalificerede deltagere kunne frivilligt bøje eller strække deres albue mindst 30° og udviste øget modstand mod passivt stræk i albuefleksorer (Modified Ashworth Scale > 1). De fleste deltagere (seks studier) var i den kroniske fase af apopleksien (>6 måneder efter apopleksien). Demografiske data (dvs. alder, køn, slagtilfælde-kronicitet, type og læsionens placering/side) blev indsamlet fra hver undersøgelse og er præsenteret i tabel 1.

Tilgang til målinger

Undersøgelserne målte spasticitet ved hjælp af Montreal Spasticity Measure (MSM), som kombinerer EMG-sensorer på biceps og triceps med et elektrogoniometer til at spore albuebevægelser. Deltagernes arme blev passivt strakt ved forskellige hastigheder, mens muskelreaktionerne blev registreret. Denne metode gjorde det muligt at beregne to kritiske biomarkører for spasticitet efter slagtilfælde: den toniske strækrefleks-tærskel (TSRT) og hastighedsfølsomhed (μ).

Nøgletal forklaret

TSRT (Tonic Stretch Reflex Threshold)

Målt i grader repræsenterer TSRT den ledvinkel - ved albuen - hvor en muskel begynder at modstå stræk uden nogen påført bevægelseshastighed. Hos personer, der har haft et slagtilfælde, afspejler unormale TSRT-værdier nedsat motorisk kontrol. Højere TSRT-værdier tyder på øget spasticitet (overaktive reflekser), mens lavere værdier tyder på et reduceret ledområde, hvor der forekommer unormal muskelaktivering.

μ (Hastighedsfølsomhed)

μ-værdien måles i sekunder. Denne måling viser, hvordan stigende strækhastigheder påvirker den tærskel, hvor musklerne aktiveres reflektorisk - det vil sige, hvordan hurtigere stræk fører til tidligere refleksreaktioner (ved mindre ledvinkler). En lavere μ-værdi tyder på reduceret strækrefleksaktivering, hvilket betyder, at nervesystemet er bedre i stand til at tilpasse sig varierende bevægelseshastigheder. Dette er et tegn på nedsat spasticitet.

DSRT (Dynamic Stretch Reflex Threshold)

Det er de faktiske refleksgrænser, der måles ved bestemte strækhastigheder. Ved at teste flere hastigheder og plotte DSRT'erne kan forskerne bestemme både TSRT (hvor trendlinjen krydser nulhastigheden) og μ (linjens hældning).

Pålidelighed og klinisk betydning

MSM-systemet udviser stor pålidelighed for TSRT-målinger og viser konsistens på tværs af testere og sessioner. Klinisk meningsfuld forbedring svarer til TSRT-ændringer på 6,8°-11,2°. Mens højere TSRT-vinkler og lavere μ-værdier generelt indikerer reduceret spasticitet og bedre motorisk funktion efter genoptræning, er omfattende pålidelighedsdata for μ stadig ikke tilgængelige.

Kliniske målinger

To almindeligt anvendte værktøjer blev brugt til at vurdere motorisk funktion og spasticitet. Den modificerede Ashworth-skala (MAS) vurderer, hvor meget en muskel modstår at blive strakt, uanset hastighed. Den bruger en 6-punktsskala fra 0 til 4, hvor højere score betyder mere modstand. Selv om det er hurtigt og nemt at bruge, har MAS begrænset nøjagtighed og pålidelighed, især afhængigt af den testede muskel.

Fugl-Meyer Assessment for the Upper Extremity (FMA-UE) er et mere pålideligt og detaljeret værktøj. Den måler arm- og håndbevægelser, reflekser og koordination. Den samlede score går fra 0 til 66, hvor 66 repræsenterer normal bevægelse. Forskerne indsamlede også specifikt testens sektion A-score (ud af 36 point), som fokuserer på skulder- og albuebevægelser og reflekser.

Statistisk analyse

Undersøgelsen brugte regressionsanalyse til at bestemme, hvor meget TSRT og μ (uafhængige variabler) forklarede variansen i overekstremiteternes funktion (FMA-UE-score). DSRT'er blev udelukket, da de kun blev brugt til at beregne TSRT. Analyser kontrolleret for multikollinearitet (r≥0,7), heteroskedasticitet og outliers ved hjælp af SPSS v29 (p<0,05). Dette bestemte den prædiktive værdi af disse spasticitetsmål for motorisk svækkelse.

Den anvendte statistiske analyse vil blive diskuteret mere detaljeret i afsnittet Tal nørdet til mig.

Resultater

Analysen omfattede data fra 120 apopleksipatienter (gennemsnitsalder 60,3±13,7 år) med iskæmiske/ hæmoragiske kortikale eller subkortikale læsioner, der forårsagede hemiplegi/parese. Deltagerne spændte over akutte, subakutte og kroniske restitutionsfaser. Vigtige resultater:

• Kronisk fase havde betydeligt flere mænd
• Ingen forskelle i sværhedsgraden af funktionsnedsættelse i overekstremiteterne på tværs af faserne
• Aldersfordelingen var ens i de forskellige grupper

TSRT-forskelle på tværs af slagtilfælde

Analysen afslørede signifikante forskelle i Tonic Stretch Reflex Threshold (TSRT) mellem akut/tidlig subakut (1-90 dage), sen subakut og kronisk apopleksi-grupper. Post hoc-sammenligninger viste, at den akutte/tidlige subakutte gruppe havde 16,64° højere TSRT end den kroniske gruppe, hvilket tyder på større spasticitet tidligt efter slagtilfældet.

Resultater for hastighedsfølsomhed (μ)

Der blev ikke fundet nogen signifikante gruppeforskelle for hastighedsfølsomhed (μ) på tværs af slagtilfælde. Det tyder på, at tilpasninger af strækrefleksers timing til bevægelseshastighed forbliver konsistente under hele restitutionen.

Oversigt over kliniske målinger

Mens den samlede funktion i overekstremiteterne (FMA-UE total) forblev tilsvarende nedsat på tværs af helbredelsesfaserne, viste akutte/subakutte patienter signifikant dårligere frivillige bevægelser (FMA-UE_A) end kroniske patienter, mens kroniske tilfælde udviste mere alvorlig spasticitet (MAS).

Forholdet mellem TSRT/μ og kliniske mål

Heatmap-analysen afslørede forskellige forhold mellem spasticitet og motorisk funktion i løbet af slagtilfældet. På tværs af alle patienter korrelerede højere TSRT (reflekstærskel) med øget μ-hastighedssensitivitet, mens begge mål faldt med tiden efter slagtilfældet og spasticitetens sværhedsgrad. Især μ's stærke positive forbindelse til frivillig bevægelse tyder på, at den bedst fanger tidlige motoriske kontrolmangler.

• Akut/subakut: TSRT og μ viste den tætteste kobling med begge stærkt knyttet til MAS og kronicitet, hvilket understreger deres kliniske relevans i tidlig vurdering.
• Sen-subakut: Kun MAS og total motorisk funktion korrelerede negativt, hvilket understreger spasticitetens voksende funktionelle indvirkning.
• Kronisk: TSRT korrelerede med både μ og overordnet funktion (FMA-UE_total), mens μ's forbindelse til frivillig kontrol havde en positiv tendens, men var ikke-signifikant.

Resultater af multipel regressionsanalyse

Forskerne brugte multipel regression til at analysere, hvordan biomarkører for spasticitet efter slagtilfælde (TSRT og μ-værdier) forudsiger varians i motorisk svækkelse i overekstremiteterne, målt ved hjælp af FMA-UE-subskalaer.

FMA-UE_A (Motorisk kontrol af skulder og albue)

Regressionsmodellen forudsagde signifikant 72,0 % af variansen i FMA-UE_A-scores. Både TSRT og μ var signifikante prædiktorer, hvilket indikerer, at højere reflekstærskler (TSRT) og lavere hastighedsfølsomhed (μ) var forbundet med bedre frivillig bevægelseskontrol.

FMA-UE_Total (samlet funktion af øvre lemmer)

Modellen forklarede 68,7 % af variansen i den samlede motoriske funktion i overekstremiteterne. TSRT var en stærk og signifikant prædiktor, mens μ ikke bidrog meningsfuldt til modellen. Det tyder på, at mens TSRT er stærkt forbundet med den overordnede motoriske bedring, har hastighedssensitivitet (μ) ikke nogen selvstændig indflydelse på den globale funktion i overekstremiteterne.

Spørgsmål og tanker

Hvorfor er det vigtigt?

Til forskning:

Denne undersøgelse fremmer teorien om motorisk kontrol ved at vise, hvordan Referent Control Theory (RCT) løser vigtige begrænsninger i beregningsmodeller. RCT giver en fysiologisk funderet ramme, hvor bevægelse opstår gennem interaktioner mellem nervesystemet, muskuloskeletale egenskaber og miljømæssige begrænsninger. Kernen i RCT er, at CNS styrer bevægelser ved at regulere muskelaktiveringstærskler (f.eks. TSRT) i forhold til leddenes position i stedet for at beregne eksplicitte motoriske kommandoer. Ved at validere TSRT og μ som biomarkører for spasticitet efter slagtilfælde afslører denne forskning, hvordan nedsat tærskelregulering fører til specifikke bevægelsesabnormaliteter: Spasticitet opstår, når tærsklerne bliver fikseret ved for store muskellængder. Disse indsigter forklarer ikke kun kliniske observationer, men har også gjort det muligt at udvikle objektive vurderingsværktøjer, der bygger bro mellem teoretiske principper og praktiske rehabiliteringsstrategier.

For klinikere:

Selv om de nuværende værktøjer som FMA og MAS er værdifulde, giver de primært kvalitative vurderinger af motorisk funktionsnedsættelse. Ligesom fysioterapi i stigende grad inddrager psykosociale evalueringer gennem detaljerede interviews og skemaer, skal vi også forbedre vores biologiske vurderingsevner. TSRT og μ viser sig at være klinisk

validerede biomarkører for spasticitet efter slagtilfælde, hvilket har potentiale til at revolutionere behandlingen:

• Tilbyder objektive, kvantificerbare data
• Muliggør mere præcise diagnoser
• Vejledning i personlige behandlingsplaner
• Potentielt bedre funktionelle resultater

Tal nørdet til mig

Statistisk analyse forklaret

Undersøgelsen brugte en omhyggeligt designet statistisk tilgang til at forstå, hvordan spasticitet (målt ved TSRT og μ) hænger sammen med motorisk bedring efter slagtilfælde. Lad os se nærmere på, hvorfor hver metode blev valgt, og hvad resultaterne egentlig betyder.

Gruppering af patienter efter restitutionsfase

Forskerne inddelte deltagerne i tre vigtige stadier af slagtilfælde: akut/tidlig subakut (1-90 dage), sen subakut (91-180 dage) og kronisk (>180 dage). Denne adskillelse er afgørende, fordi hjernens evne til forandring og bevægelsesproblemernes karakter udvikler sig dramatisk på tværs af disse faser. Tidlige faser viser hurtige neurale forandringer, men ustabil motorisk kontrol, mens kroniske faser afslører mere etablerede (og ofte sværere at ændre) bevægelsesmønstre.

Kategorisering af motorisk funktionsnedsættelse

Funktionen i overekstremiteterne blev klassificeret ved hjælp af FMA-UE-scorer i kategorierne svær (0-20), moderat (21-48) og let (≥49) funktionsnedsættelse.

At vælge den rigtige deskriptive statistik

Forskerne anvendte flere statistiske mål for at repræsentere deres data nøjagtigt. For normalfordelte variabler rapporterede de gennemsnit ledsaget af standardafvigelser. Når de havde at gøre med skæve fordelinger eller data med tendens til afvigelser - en almindelig forekomst i undersøgelser af slagtilfælde, hvor patienterne ofte viser meget varierende fremskridt - brugte de medianer med interkvartile intervaller. Derudover inkluderede de 95% konfidensintervaller for at angive præcisionen af deres estimater. Medianen og det interkvartile interval viser sig at være særligt nyttige i disse scenarier, da de giver et mere robust mål for den centrale tendens, som ikke er unødigt påvirket af atypiske tilfælde.

Statistisk sammenligning af grupper

For kontinuerlige variabler som TSRT-værdier og FMA-UE-scores på tværs af restitutionsfaser blev der anvendt variansanalyse (ANOVA). Denne test identificerer, om der er signifikante forskelle mellem de tre recovery-grupper. For kategoriske data som kønsfordeling eller MAS-sværhedsgradskategorier var chi-i-anden-test mere passende. Bonferroni-korrektionen, der anvendes på post-hoc-tests - og giver mulighed for mere præcis identifikation af forskelle mellem grupper - fungerer som en kvalitetskontrolforanstaltning, der reducerer risikoen for falske positive resultater, når der foretages flere sammenligninger mellem grupper.

Forstå relationer gennem korrelation og regression

Pearson-korrelationsanalyse afslørede, hvor stærkt forskellige variabler bevægede sig sammen - for eksempel om højere TSRT konsekvent var forbundet med lavere FMA-UE-score. Men korrelation er ikke ensbetydende med årsagssammenhæng. Det var her, multipel regression blev uvurderlig - den kvantificerede, hvor meget af variationen i motorisk funktion, der faktisk kunne forudsiges af spasticitetsmålinger, samtidig med at der blev taget højde for andre faktorer. Fundet af, at TSRT forudsagde 72 % af den frivillige bevægelsesvarians (FMA-UE_A) og 68,7 % af den samlede funktion (FMA-UE_Total) er særligt slående, hvilket tyder på, at TSRT indfanger noget grundlæggende ved motorisk kontrol efter slagtilfælde.

Budskaber, der kan tages med hjem

Denne undersøgelse bekræfter, at TSRT (tonic stretch reflex threshold) og μ (velocity sensitivity) er klinisk anvendelige biomarkører for spasticitet efter slagtilfælde, baseret på Referent Control Theory (RCT). I modsætning til traditionelle skalaer som MAS kvantificerer disse mål objektivt, hvordan slagtilfælde forstyrrer nervesystemets kontrol af muskelaktiveringstærskler.

Til din praksis:

Den tærskelbaserede logik i RCT viser, hvorfor bevægelsestræning lykkes, når terapeuter gør det:

1. Da TSRT-måling ikke er klinisk mulig i de fleste sammenhænge, skal du identificere funktionelle bevægelsesgrænser gennem omhyggelig observation.
2. Design øvelser inden for denne intakte zone til at begynde med, og undgå spasticitetsudløsende positioner (hvor TSRT er patologisk forhøjet).
3. Udvid gradvist det aktive område, efterhånden som tærskelreguleringen forbedres

For yderligere indsigt i rehabilitering af slagtilfælde kan du udforske Physiotutors oversigtsartikler om: (1) virtual reality-træning til genopretning af håndfunktion , og (2) effekten af feedback-modaliteter på motorisk genindlæring efter slagtilfælde.

Reference

Piscitelli D, Khayat J, Feldman AG, Levin MF. Klinisk relevans af Tonic Stretch Reflex Threshold og μ som mål for spasticitet i overekstremiteterne og motorisk svækkelse efter slagtilfælde. Neurorehabil Neural reparation. 2025 maj;39(5):386-399. doi: 10.1177/15459683251318689. Epub 2025 Feb 13. PMID: 39945415; PMCID: PMC12065951.