Johdanto

Aivohalvaus johtaa sydän- ja hengityskunnon merkittävään heikkenemiseen, mikä vähentää toimintakykyä. Aivohalvauksen jälkeen potilaat viettävät 78 prosenttia valveillaoloajastaan istumatyössä, mikä ylittää selvästi suositellun liikuntamäärän, mikä lisää sydän- ja verisuonitautien ja aineenvaihduntasairauksien riskiä. Tätä ongelmaa pahentaa se, että uudet todisteet paljastavat aivohalvauksen jälkeisiä epäsopivia verisuonimuutoksia, kuten verisuonten uudelleenmuodostuksesta johtuva heikentynyt perfuusio pareettisessa raajassa.

Nykyisissä akuuteissa fysioterapiatoimenpiteissä asetetaan etusijalle neuroplastisuus, joka on välttämätöntä motorisen palautumisen kannalta. Sydän- ja verenkiertoelimistön kunnon parantaminen on kuitenkin yhtä tärkeää, jotta voidaan parantaa potilaiden kykyä osallistua päivittäisiin toimintoihin ja lieventää pitkäaikaisia verisuonikomplikaatioita.

Tässä tutkimuksessa pyritään tutkimaan aivohalvauksen jälkeisiä verisuonimuutoksia vertailemalla pareettisen ja ei-pareettisen yläraajan valtimovirtausta ja lihaksensisäistä verenkiertoa. Lisäksi tarkastelemme näiden verisuoniparametrien ja aivohalvaukseen liittyvän vajaatoiminnan kliinisten arvioiden välistä suhdetta.

Menetelmä

Tutkimukseen osallistui 64 kroonista aivohalvauspotilasta (yli 6 kuukautta aivohalvauksen jälkeen) ja 64 vertailukelpoista kontrollihenkilöä. Osallistujat olivat yhteisössä asuvia aikuisia (≥18-vuotiaita), joiden kyynärpään liikkuvuus (60° taivutus) ja kognitio (lyhennetty älykkyystesti ≥6) oli riittävä testausta varten. Tutkimukseen ei otettu mukaan henkilöitä, joilla oli muita neurologisia sairauksia, testausta rajoittavia vakavia kontraktuureja tai vakavia vasta-aiheita osallistumiselle. Kontrolliryhmät täyttivät samat kriteerit ilman aivohalvaushistoriaa.

Fugl-Meyer-arvioinnilla (FMA) mitattiin yläraajojen liikehäiriöitä (pisteet 0-66, korkeampi = huonompi). Spastisuus mitattiin käyttämällä yhdistettyä spastisuusindeksiä (CSI; 0-16), jossa yhdistettiin hauislihasjänteen refleksi (0-4), passiivisen venytyksen vastus (0-8) ja ranteen klonus (1-4), ja pisteet 0-9 = lievä, 10-12 = kohtalainen ja 13-16 = vaikea spastisuus. Motor Activity Log (MAL) -mittarilla arvioitiin käden todellista käyttöä liikkeen laadun (MAL-QOM) ja käytön määrän (MAL-AOU) alaskaalojen avulla (alhaisemmat pistemäärät merkitsevät suurempaa haittaa).

Verisuonitutkimukset suoritettiin ultraäänijärjestelmällä, jolla arvioitiin kahdenvälisen hauislihaksen lihaksensisäistä veren perfuusiota ja rannevaltimon hemodynamiikkaa (läpimitta, virtausmäärä). Kuvantamisessa keskityttiin hauislihaksen distaaliseen kolmannekseen (66 % olkavarren pituudesta korakoideumin ulokkeen ja kyynärnivelnahan välissä) ja mediaaliseen olkavarren valtimoon. Jokaisesta parametrista laskettiin keskiarvo kolmesta mittauskokeesta.

Verenvirtauksen määrä (Vflow; ml/min) mitattiin pulssiaaltodoppler-ultraäänellä aiemmin kuvatusta anatomisesta kohdasta. Valtimon halkaisija (AD; cm) määritettiin endoteelin rajoista samassa kuvassa. Lihaksensisäisen veren perfuusion arvioimiseksi käytettiin ultraäänikuvantamista verisuonitusindeksin (VI) laskemiseen, joka määritellään värikuvapisteiden suhteena kaikkien kuvapisteiden kokonaismäärään tietyllä alueella.

Tietojen analysointi

Otoskoko määritettiin käyttämällä G*Poweria (n=64/ryhmä) aiempien verisuonitutkimusten perusteella (Cohenin d=3,4 ryhmien välisille eroille, r=0,35 korrelaatioille). SPSS v28.0 -ohjelmalla analysoitiin tiedot Shapiro-Wilk/Levenen testeillä normaaliuden määrittämiseksi. Verisuoniparametreja verrattiin käyttämällä kaksisuuntaista toistettujen mittausten ANOVA-analyysia (ηp2-efektikoot) ja jälkikäteen tehtyjä t-testejä (Bonferroni-korjattu). Korrelaatioilla (Pearson/Spearman) arvioitiin verisuonitutkimusten ja kliinisten arvioiden (FMA, MAL, CSI) välisiä suhteita. Hierarkkisella regressiolla tunnistettiin verisuonten epäsymmetrian (%SSD) määräävät tekijät, jotka kontrolloivat demografisia tietoja ja raajojen dominanssia (erilliset mallit kollineaarisille muuttujille). Vaikutuskoot ilmoitettiin Cohenin d:nä (ryhmien välillä) ja korrelaatiokertoimina (ei-parametriset testit).

Tutustumme analyysimenetelmiin syvällisemmin "Puhu minulle nörttimäisesti" -osiossa.

Tulokset

Tutkimukseen osallistui 64 kroonisesta aivohalvauksesta selviytynyttä henkilöä (keski-ikä 62,4 ± 10,1 vuotta, 70 % miehiä) ja iältään ja sukupuoleltaan vastaavia kontrolleja. Osallistujat olivat keskimäärin 5,7 ± 3,9 vuotta aivohalvauksen jälkeen, ja heillä oli pääasiassa iskeemisiä aivohalvauksia (64 %, n=41); 36 %:lla (n=23) oli hemorraginen aivohalvaus. Heillä oli keskivaikea liikuntavamma (FMA-UE: 35,9 ± 18,8), lievä spastisuus (CSI: 8,5 ± 2,4) ja minimaalinen toiminnallinen käden käyttö (MAL-AOU: 1.3 ± 1.3). Peruskognitio säilyi (lyhennetty mielentilatesti ≥6). Kontrolliryhmillä oli huomattavasti vähemmän liitännäissairauksia ja lääkkeitä (P≤.05). Raajojen dominanssi (28 dominoivan puolen sairastunutta vs. 36 nondominantti) ei vaikuttanut vamman vakavuuteen. Katso taulukko 1 täydelliset demografiset tiedot.

Verisuonten ultraäänitoimenpiteet:

Analyysi paljasti merkittäviä eroja verisuonitutkimuksissa aivohalvauksesta selvinneiden ja kontrolliryhmien välillä. Erityisesti aivohalvaukseen osallistuneiden pareettisten raajojen valtimoiden halkaisija (AD) ja verisuonten verenkiertoindeksi (VI) olivat pienemmät kuin niiden ei-pareettisilla puolilla, kun taas kontrolleissa verenkierrossa esiintyi odotettuja dominanssiin (kätisyys) liittyviä vaihteluita. Aivohalvauksesta selvinneillä oli suurempi epäsymmetria AD:n ja VI:n suhteen raajojen välillä kuin kontrolleilla. Kun tarkasteltiin raajojen dominanssia koskevia alaryhmiä, molemmissa ryhmissä (dominoivasti ja ei-dominoivasti sairastuneet) AD oli vähentynyt pareettisissa raajoissa, kun taas muut erot vaihtelivat alaryhmittäin - erityisesti verenkierron epäsymmetrisyydessä, joka oli selvempi, kun dominoiva puoli oli sairastunut. Nämä tulokset tuovat esiin pareettisten raajojen verisuonimuutokset, jotka säilyvät dominanssista riippumatta.

Tutkimuksessa havaittiin, että aivohalvauksesta selvinneillä oli merkittävää epäsymmetriaa raajojen välillä, ja pareettisten raajojen voimat olivat heikommat, aistikynnykset korkeammat ja kehon koostumus muuttunut (vähärasvainen massa pienentynyt, rasvan määrä lisääntynyt) verrattuna ei-pareettisiin raajoihin. Nämä erot ylittivät kontrolleilla havaitut normaalit dominanssiin liittyvät vaihtelut. Erityisesti ei-dominoivaan raajaan kohdistuneet aivohalvaukset aiheuttivat voimakkaampia kehonkoostumusmuutoksia kuin dominoivan puolen aivohalvaukset. Tuloksista käy ilmi, että aivohalvauksen jälkeiset raajojen muutokset ulottuvat motorista heikkenemistä pidemmälle ja sisältävät huomattavia sensorisia ja rakenteellisia muutoksia, jotka poikkeavat raajojen välisistä luonnollisista vaihteluista.

Tutkimuksessa havaittiin johdonmukaisia mutta vaatimattomia yhteyksiä verisuonten epäsymmetrian (%SSD) ja kliinisten toimenpiteiden välillä aivohalvauksesta selvinneillä. Verisuoniparametrit (Vflow, AD, VI) korreloivat heikosti motorisen vajaatoiminnan (FMA) ja käden toiminnallisen käytön (MAL) kanssa, mikä viittaa siihen, että vaikka verisuonimuutokset liittyvät kliinisiin vajaatoimintoihin, muut tekijät todennäköisesti vaikuttavat näihin vajaatoimintoihin. Vastaavasti verisuonten epäsymmetrian ja kudoksen koostumuksen mittausten väliset korrelaatiot vaihtelivat heikosta kohtalaiseen, mikä osoittaa jonkinlaista yhteyttä verenkierron muutosten ja raajojen rakenteellisten muutosten välillä. Nämä havainnot viittaavat siihen, että aivohalvauksen jälkeiset verisuonimuutokset ovat tärkeä, mutta eivät yksinomainen tekijä raajojen kokonaisvaltaisessa heikentymisessä, ja ne on syytä ottaa huomioon muiden fysiologisten ja toiminnallisten toimenpiteiden ohella kliinisessä arvioinnissa ja kuntoutuksen suunnittelussa.

Regressioanalyysit paljastivat verisuonten epäsymmetrian (%SSD) tärkeimmät ennustetekijät demografisten ja kliinisten tekijöiden kontrolloinnin jälkeen. Vähentynyt pareettisen käden käyttö (MAL- AOU) ennusti verenkierron epäsymmetriaa, mutta se ei ollut merkitsevä, kun raajojen dominanssi otettiin huomioon. Motorinen heikkeneminen (FMA) ennusti itsenäisesti valtimon halkaisijan epäsymmetriaa, mikä selitti 8 % varianssista. Vaskulariteetti-indeksin osalta sekä motorinen heikkeneminen että sensoriset muutokset (kipupainekynnys) olivat merkittäviä ennustetekijöitä, ja niiden yhteenlaskettu osuus varianssista oli lähes 20 prosenttia. Nämä suhteet säilyivät myös raajojen dominanssin säätämisen jälkeen, mikä korostaa motoristen ja sensoristen puutteiden yhteisvaikutusta aivohalvauksen jälkeisiin verisuonimuutoksiin.

Kysymyksiä ja ajatuksia

Tässä tutkimuksessa havaitaan merkittäviä aivohalvauksen jälkeisiä verisuonimuutoksia ja niiden yhteys kroonisen aivohalvauksen motoriseen heikkenemiseen, vaikka vaatimaton korrelaation voimakkuus (ρ=0,25-0,35) viittaa siihen, että verisuonitekijät selittävät toiminnallisia puutteita vain osittain. Tästä seuraa ratkaiseva ratkaisematon kysymys: Johtuvatko nämä aivohalvauksen jälkeiset verisuonimuutokset ensisijaisesti indusoituneista rakenteellisista vaurioista, kroonisesta raajojen käyttämättömyydestä vai molemmista mekanismeista?

Vaikka aiemmat tutkimukset vahvistavat aivohalvaukseen liittyvän verisuonten toimintahäiriön (esim. valtimoiden heikentynyt elastisuus [1]), tämän tutkimuksen havainnointitutkimusasetelma ei mahdollista erottaa toisistaan:

1. Rakenteelliset mekanismit: Endoteelin toimintahäiriö tai neurovaskulaarinen uudelleenmuodostus aivohalvauksen jälkeen, vs.
2. Käytöstä poistamisen mekanismit: Virtausvälitteinen verisuonten surkastuminen, joka johtuu pareettisen raajan toiminnan vähenemisestä.

Erityisesti kognition, liitännäissairauksien ja lääkkeiden käytön lähtötasoerot ryhmien välillä (taulukko 1) saattavat sekoittaa näitä yhteyksiä, mikä rajoittaa kausaalisia tulkintoja.

Tulevissa tutkimuksissa olisi käytettävä interventiotutkimuksia syy-yhteyden selvittämiseksi. Rajoitusten aiheuttamat liikekokeet, joissa tehdään verisuonitutkimuksia ennen ja jälkeen, voisivat selventää, kumoaako pakotettu pareettisen raajan käyttö perfuusiovajeet - mikä tukee käyttämättömyysmekanismia - vai pysyvätkö haitat, mikä viittaa peruuttamattomiin rakenteellisiin vaurioihin. Tällaiset tutkimukset antaisivat tietoa siitä, pitäisikö perinteistä motorista kuntoutusta täydentää verisuoniin kohdistuvilla hoidoilla (esim. verenkierron lisääminen).

Puhu minulle nörttimäisesti

Tutkijat aloittivat testaamalla keskeisiä tilastollisia oletuksia, jotka ohjaavat heidän analyysivalintojaan. Shapiro-Wilkin testin avulla he arvioivat, noudattavatko jatkuvat muuttujat normaalijakaumaa, minkä perusteella voitiin päättää, olisivatko parametriset testit (olettaen normaalius) vai ei-parametriset vaihtoehdot sopivia. Samanaikaisesti Levenen testillä arvioitiin varianssin homogeenisuutta ryhmien välillä, jotta varmistettiin, että aivohalvauspotilaiden ja kontrolliryhmien välinen vaihtelu on vertailukelpoista. Nämä alustavat tarkastukset olivat ratkaisevia myöhempien analyysien validoinnin kannalta.

Muuttujien välisiä suhteita tutkiessaan ryhmä erotti toisistaan erityyppisiä yhteyksiä. Monotonista suhdetta - kahden muuttujan välistä johdonmukaisesti kasvavaa tai laskevaa trendiä, joka ei välttämättä ole lineaarinen - arvioitiin Spearmanin ρ:n avulla. Tämä oli erityisen tärkeää silloin, kun tiedot rikkoivat normaalisuusoletuksia tai kun analysoitiin ordinaalisia mittareita. Normaalisti jakautuneissa tiedoissa, joissa on lineaarisia malleja, Pearsonin r:llä mitattiin suorien lineaaristen suhteiden voimakkuutta ja suuntaa.

Ydinanalyysissä käytettiin sekasuunnittelun ANOVA:ta monimutkaisten ryhmäerojen arvioimiseksi. Tällä lähestymistavalla arvioitiin samanaikaisesti koehenkilön sisäisiä vaikutuksia (vertaamalla pareettisia ja ei-pareettisia raajoja aivohalvauspotilailla), ryhmien välisiä vaikutuksia (aivohalvauksen ja kontrolliryhmän osallistujat) ja vuorovaikutusvaikutuksia (vaihtelivatko raajojen erot ryhmän tilan mukaan). ANOVA:ta täydennettiin efektikokolaskelmilla (η2) havaittujen erojen suuruuden kvantifioimiseksi.

Merkittäviä havaintoja tutkittiin edelleen post-hoc-testeillä:

• Parittaiset t-testit tunnistivat ryhmän sisäisiä raajojen välisiä eroja.
• Riippumattomilla t-testeillä verrattiin epäsymmetrian astetta (%SSD) aivohalvaus- ja kontrolliryhmien välillä.
• Kaikissa post-hoc-testeissä käytettiin Bonferroni-korjausta (mukautettu α = 0,017), jotta väärien positiivisten tulosten todennäköisyys (perhekohtainen virhetaso) saatiin rajoitettua ≤0,05:een kaikissa vertailuissa.

Muita analyysejä olivat:

1. Hierarkkinen regressio verisuonten epäsymmetrian ennustetekijöiden tunnistamiseksi samalla kun tutkitaan muuttujia.
2. Alaryhmäanalyysit raajojen dominanssin perusteella
3. Luotettavuustestaus (ICC) arvioi toistuvien ultraäänitutkimusten johdonmukaisuutta.

   verisuoniparametrien mittaukset (Vflow, AD, VI)

Kokonaisvaltainen lähestymistapa varmisti sekä havaittujen vaikutusten suuruuden että kliinisen merkityksen vankan tarkastelun samalla kun tyypin I virheen inflaatiota valvottiin asianmukaisesti.

Vie viestit kotiin

Kroonisesta aivohalvauksesta selvinneillä on mitattavissa olevia verisuonimuutoksia (vähentynyt verenkierto, valtimoiden halkaisija ja kudosperfuusio) halvaantuneissa raajoissa, jotka korreloivat - vaikkakin vaatimattomasti - motorisen toiminnan kanssa. Vaikka nämä muutokset todennäköisesti vaikuttavat invaliditeettiin, niiden tarkka syy (aivohalvauksen aiheuttama verisuonivaurio vai käytönaikainen surkastuminen) on edelleen epäselvä. Kliinisesti tämä korostaa:

1. Verisuonten terveyden seurannan arvo motorisen palautumisen ohella ja
2. Mahdollisuudet yhdistettyihin kuntoutusmenetelmiin, jotka kohdistuvat sekä liikkuvuuteen että perfuusioon (esim. aktiivisuuspohjaiset hoitomuodot käyttämättömyyden torjumiseksi). Tulevissa tutkimuksissa olisi selvitettävä, voisivatko verisuonitoimenpiteet lisätä toiminnallista hyötyä.

Arviointi:

Verisuonitutkimus (esim. ultraäänitutkimus) voi auttaa tunnistamaan potilaat, joilla on riski huonoon toipumiseen perfuusiovajeen vuoksi. Monialainen lähestymistapa (esim. verisuonitautien ja motorisen toiminnan arviointien yhdistäminen) voisi selventää verisuonimuutosten ja toimintakyvyn heikkenemisen välisiä suhteita.

Kuntoutuksen vaikutukset:

Intensiivinen raajojen käyttö (esim. rajoitusliikkumishoito/CIMT) voi ehkäistä aivohalvauksen jälkeisiä vaskulaarisia muutoksia. Virtuaalitodellisuus voisi olla arvokas kliininen väline näiden sopeutumisten käsittelyssä.

Sekä perfuusioon (esim. aerobinen liikunta) että motoriseen toimintaan kohdistuvat yhdistetyt toimenpiteet voisivat synergisesti parantaa pareettisen raajan metabolisia ja lihasten sopeutumisia.

Varoitus: Vaatimattomat korrelaatiot viittaavat siihen, että verisuonitekijät ovat osa monitekijäistä heikkenemistä.

Viite

Tiev Miller, Huixi Ouyang, Charlotte S L Tsang, Martín Calderón-Juárez, Michael T C Ying, Marco Y C Pang, Motorinen heikkeneminen ja käyttökatko ovat riippumattomia ennusteita aivohalvauksen jälkeisistä verisuonituloksista, Physical Therapy, Volume 105, Issue 3, March 2025, pzaf002, https://doi.org/10.1093/ptj/pzaf002.