Inledning

Stroke leder till betydande försämringar av den kardiorespiratoriska konditionen, vilket minskar funktionsförmågan. Efter stroke tillbringar patienter 78% av sin vakna tid i stillasittande - långt över de rekommenderade nivåerna för fysisk aktivitet - vilket ökar risken för hjärt- och kärlsjukdomar och metaboliska sjukdomar. Detta problem förvärras av att nya rön visar på maladaptiva vaskulära förändringar efter stroke, inklusive försämrad perfusion i den paretiska extremiteten på grund av vaskulär remodellering.

Dagens sjukgymnastiska behandlingar i akuta situationer prioriterar neuroplasticitet, som är avgörande för motorisk återhämtning. Det är dock lika viktigt att fokusera på den kardiorespiratoriska konditionen för att förbättra patienternas förmåga att delta i dagliga aktiviteter och minska de långsiktiga kärlkomplikationerna.

Denna studie syftar till att undersöka vaskulära förändringar efter stroke genom att jämföra arteriellt och intramuskulärt blodflöde mellan paretiska och icke-paretiska övre extremiteter. Dessutom kommer vi att undersöka sambandet mellan dessa kärlparametrar och kliniska bedömningar av strokerelaterad funktionsnedsättning.

Metod

I studien ingick 64 patienter med kronisk stroke (>6 månader efter stroke) och 64 matchade kontrollpersoner. Deltagarna var vuxna personer (≥18 år) som levde i samhället och hade tillräcklig rörlighet i armbågen (60° flexion) och kognition (Abbreviated Mental Test ≥6) för testning. Individer med andra neurologiska tillstånd, svåra kontrakturer som begränsade testningen eller allvarliga kontraindikationer för deltagande uteslöts. Kontrollerna uppfyllde identiska kriterier utan strokehistoria.

Fugl-Meyer Assessment (FMA) kvantifierade motorisk funktionsnedsättning i övre extremiteterna (poäng 0-66, högre=sämre). Spasticiteten mättes med Composite Spasticity Index (CSI; 0-16), som kombinerar bicepssenreflex (0-4), motstånd mot passiv stretch (0-8) och handledsklonus (1-4), med poäng 0-9=mild, 10-12=medelsvår och 13-16=svår spasticitet. Motor Activity Log (MAL) bedömde armanvändningen i verkligheten med hjälp av delskalorna Quality of Movement (MAL-QOM) och Amount of Use (MAL-AOU) (lägre poäng = större funktionsnedsättning).

Vaskulära bedömningar genomfördes med hjälp av ett ultraljudssystem för att utvärdera bilateral biceps brachii intramuskulär blodperfusion och brakialartärens hemodynamik (diameter, flödesvolym). Bildtagningen fokuserade på den distala tredjedelen av biceps (66% av humerus längd mellan processus coracoideus och fossa cubitalis) och den mediala brachialartären. Medelvärdet av tre mätförsök per parameter beräknades.

Blodflödesvolymen (Vflow; ml/min) mättes med ultraljud med pulsvågsdoppler på den tidigare beskrivna anatomiska platsen. Arteriell diameter (AD; cm) bestämdes från endotelgränserna i samma bild. För att bedöma den intramuskulära blodgenomströmningen användes ultraljudsavbildning för att beräkna vaskularitetsindex (VI), definierat som förhållandet mellan färgpixlar och totala pixlar inom ett specificerat intresseområde.

Analys av data

Provstorleken fastställdes med hjälp av G*Power (n=64/grupp) baserat på tidigare vaskulära studier (Cohens d=3,4 för skillnader mellan grupper, r=0,35 för korrelationer). SPSS v28.0 analyserade data med Shapiro-Wilk/Levene-test för normalitet. Kärlparametrar jämfördes med hjälp av ANOVA med upprepade mätningar i två riktningar (ηp2 effektstorlekar), med t-test efter hoc (Bonferroni-korrigerade). Korrelationer (Pearson/Spearman) bedömde sambanden mellan vaskulära mått och kliniska bedömningar (FMA, MAL, CSI). Hierarkisk regression identifierade bestämningsfaktorer för vaskulär asymmetri (%SSD), med kontroll för demografi och extremitetsdominans (separata modeller för kollineära variabler). Effektstorlekar rapporterades som Cohens d (mellan grupper) och korrelationskoefficienter (icke-parametriska tester).

Vi kommer att gå djupare in på analysmetoderna i avsnittet "Prata nördigt med mig".

Resultat

Studien omfattade 64 kroniska strokeöverlevare (medelålder 62,4 ± 10,1 år, 70% män) och ålders- och könsmatchade kontrollpersoner. Deltagarna var i genomsnitt 5,7 ± 3,9 år efter stroke, med övervägande ischemisk stroke (64%, n=41); 36% (n=23) hade hemorragisk stroke. De uppvisade måttlig motorisk funktionsnedsättning (FMA-UE: 35,9 ± 18,8), mild spasticitet (CSI: 8,5 ± 2,4) och minimal funktionell användning av armen (MAL-AOU: 1.3 ± 1.3). Grundläggande kognition var bevarad (Abbreviated Mental Test ≥6). Kontrollgruppen hade betydligt färre komorbiditeter och mediciner (P≤.05). Extremitetsdominans (28 påverkade på den dominanta sidan jämfört med 36 nondominant) påverkade inte funktionsnedsättningens svårighetsgrad. Se tabell 1 för fullständig demografisk information.

Vaskulära ultraljudsmätningar:

Analysen visade på betydande skillnader i kärlmått mellan strokeöverlevare och kontrollpersoner. Framför allt uppvisade de paretiska extremiteterna hos personer som drabbats av stroke minskad artärdiameter (AD) och vaskularitetsindex (VI) jämfört med de icke-paretiska sidorna, medan kontrollpersonerna uppvisade förväntade dominansrelaterade variationer i blodflödet. Strokeöverlevare uppvisade större asymmetri i AD och VI mellan extremiteterna än kontrollpersoner. När man undersökte undergrupper av extremitetsdominans visade båda grupperna (dominant påverkade och icke dominant påverkade) minskad AD i paretiska extremiteter, medan andra skillnader varierade mellan undergrupperna - särskilt i blodflödesasymmetri, som var mer uttalad när den dominanta sidan var påverkad. Dessa resultat belyser distinkta vaskulära förändringar i paretiska extremiteter som kvarstår oavsett dominans.

Studien visade att strokeöverlevare uppvisade en betydande asymmetri mellan extremiteterna, där paretiska sidor uppvisade svagare styrka, högre sensoriska trösklar och förändrad kroppssammansättning (minskad fettmassa, ökat fett) jämfört med icke-paretiska extremiteter. Dessa skillnader översteg de normala dominansrelaterade variationer som ses hos kontrollpersoner. Framför allt resulterade stroke som drabbade den icke-dominanta extremiteten i mer uttalade förändringar i kroppssammansättningen än stroke på den dominanta sidan. Resultaten visar att förändringar i extremiteterna efter stroke inte bara omfattar motorisk funktionsnedsättning utan även betydande sensoriska och strukturella förändringar som skiljer sig från naturliga variationer mellan extremiteterna.

Studien fann konsekventa men blygsamma samband mellan vaskulära asymmetrier (%SSD) och kliniska mått hos personer som överlevt stroke. Vaskulära parametrar (Vflow, AD, VI) visade svaga korrelationer med motorisk funktionsnedsättning (FMA) och funktionell armanvändning (MAL), vilket tyder på att även om vaskulära förändringar är relaterade till kliniska funktionsnedsättningar, bidrar andra faktorer sannolikt till dessa funktionsnedsättningar. På samma sätt varierade korrelationerna mellan vaskulära asymmetrier och mått på vävnadssammansättning från svaga till måttliga, vilket tyder på en viss koppling mellan förändringar i blodflödet och strukturella förändringar i extremiteterna. Dessa resultat tyder sammantaget på att kärlförändringar efter stroke är en viktig, men inte den enda, bidragande orsaken till den totala funktionsnedsättningen i extremiteterna, och att de bör beaktas tillsammans med andra fysiologiska och funktionella mått vid klinisk bedömning och rehabiliteringsplanering.

Regressionsanalyserna avslöjade viktiga prediktorer för vaskulär asymmetri (%SSD) efter kontroll av demografiska och kliniska faktorer. Minskad användning av den paretiska armen (MAL- AOU) förutspådde blodflödesasymmetri men blev icke-signifikant efter att hänsyn tagits till extremitetsdominans. Motorisk funktionsnedsättning (FMA) förutspådde asymmetri i artärdiametern på ett oberoende sätt och förklarade 8% av variansen. För vaskularitetsindex var både motorisk funktionsnedsättning och sensoriska förändringar (smärttryckströskel) signifikanta prediktorer, som tillsammans stod för nästan 20% av variansen. Dessa samband kvarstod även efter justering för extremitetsdominans, vilket belyser den kombinerade effekten av motoriska och sensoriska brister på vaskulära förändringar efter stroke.

Frågor och funderingar

Denna studie identifierar betydande vaskulära förändringar efter stroke och deras samband med motorisk funktionsnedsättning vid kronisk stroke, även om den blygsamma korrelationsstyrkan (ρ = 0,25-0,35) tyder på att vaskulära faktorer endast delvis förklarar funktionella underskott. En viktig olöst fråga dyker upp: Orsakas dessa kärlförändringar efter stroke främst av inducerad strukturell skada, kronisk avfunktionering av extremiteterna eller av båda mekanismerna?

Medan tidigare forskning bekräftar stroke-relaterad vaskulär dysfunktion (t.ex. minskad arteriell elasticitet [1]), kan denna studies observationsdesign inte skilja mellan:

1. Strukturella mekanismer: Endotelial dysfunktion eller neurovaskulär remodellering efter stroke, jämfört med
2. Avlägsna mekanismer: Flödesmedierad vaskulär atrofi till följd av minskad aktivitet i en paretisk extremitet.

Framför allt kan skillnader i kognition, samsjuklighet och läkemedelsanvändning vid baslinjen mellan grupperna (tabell 1) förvirra dessa samband och begränsa tolkningen av orsakssamband.

I framtiden bör man använda interventionsdesign för att fastställa orsakssamband. Försök med rörelseinducerad begränsning med vaskulära bedömningar före/efter kan klargöra om påtvingad användning av en paretisk extremitet återställer perfusionsbrister - vilket stöder en mekanism för bortfall av användning - eller om försämringarna kvarstår, vilket tyder på irreversibel strukturell skada. Sådana studier skulle kunna ge svar på om behandlingar med inriktning på kärl (t.ex. ökning av blodflödet) bör komplettera traditionell motorisk rehabilitering.

Prata nördigt med mig

Forskarna började med att testa viktiga statistiska antaganden för att vägleda sina analytiska val. Med hjälp av Shapiro-Wilk-testet utvärderade de om kontinuerliga variabler följde en normalfördelning, vilket avgjorde om parametriska tester (som förutsatte normalitet) eller icke-parametriska alternativ skulle vara lämpliga. Samtidigt bedömde Levene-testet variansens homogenitet mellan grupperna, vilket säkerställde jämförbar variabilitet mellan strokepatienter och kontroller. Dessa preliminära kontroller var avgörande för att validera efterföljande analyser.

När teamet undersökte sambanden mellan variablerna skilde man mellan olika typer av samband. Ett monotont samband - en konsekvent ökande eller minskande trend mellan två variabler som inte nödvändigtvis är linjär - bedömdes med hjälp av Spearmans ρ. Detta blev särskilt viktigt när data bröt mot normalitetsantaganden eller vid analys av ordinala mått. För normalfördelade data som uppvisar linjära mönster kvantifierar Pearsons r styrkan och riktningen hos enkla linjära samband.

I den centrala analysen användes ANOVA med blandad design för att utvärdera komplexa gruppskillnader. Med denna metod bedömdes samtidigt effekter inom ämnet (jämförelse mellan paretiska och icke-paretiska extremiteter hos strokepatienter), effekter mellan grupper (strokepatienter jämfört med kontrolldeltagare) och interaktionseffekter (huruvida skillnader i extremiteter varierade beroende på gruppstatus). ANOVA kompletterades med beräkningar av effektstorlek (η2) för att kvantifiera omfattningen av de observerade skillnaderna.

Signifikanta resultat undersöktes ytterligare genom post-hoc-tester:

• Parade t-test identifierade specifika skillnader i extremiteterna inom gruppen
• Oberoende t-test jämförde graden av asymmetri (%SSD) mellan stroke- och kontrollgrupperna
• Alla post-hoc-tester använde Bonferroni-korrigering (justerad α = 0,017) för att begränsa sannolikheten för falska positiva resultat (familjevis felprocent) till ≤0,05 i alla jämförelser.

Ytterligare analyser ingick:

1. Hierarkisk regression för att identifiera prediktorer för vaskulär asymmetri med kontroll av kovariater
2. Subgruppsanalyser baserade på extremitetsdominans
3. Tillförlitlighetstest (ICC) utvärderade konsekvensen av upprepade ultraljud

   mätningar av kärlparametrar (Vflöde, AD, VI)

Det omfattande tillvägagångssättet säkerställde en robust granskning av både storleken och den kliniska relevansen av observerade effekter samtidigt som lämplig kontroll för typ I-felinflation upprätthölls.

Budskap att ta med sig hem

Kroniska strokepatienter uppvisar mätbara kärlförändringar efter stroke (minskat blodflöde, artärdiameter och vävnadsperfusion) i paretiska extremiteter, vilka korrelerar - om än i blygsam omfattning - med motorisk funktion. Även om dessa förändringar sannolikt bidrar till funktionsnedsättning är den exakta orsaken (strokeinducerad vaskulär skada kontra atrofi vid funktionsnedsättning) fortfarande oklar. Kliniskt understryker detta:

1. Värdet av att övervaka kärlhälsan parallellt med motorisk återhämtning, och
2. Potentialen för kombinerade rehabiliteringsmetoder som riktar in sig på både rörlighet och perfusion (t.ex. aktivitetsbaserade terapier för att motverka avtrubbning). Framtida forskning bör klargöra om kärlinterventioner kan öka funktionsvinsterna.

Bedömning:

Vaskulär screening (t.ex. ultraljud) kan hjälpa till att identifiera patienter som löper risk för dålig återhämtning på grund av perfusionsunderskott. Ett tvärvetenskapligt tillvägagångssätt (t.ex. integrering av vaskulära och motoriska bedömningar) kan klargöra sambanden mellan vaskulära förändringar och funktionsnedsättning.

Rehabiliteringsimplikationer:

Intensiv användning av extremiteterna (t.ex. Constraint-Induced Movement Therapy/CIMT) kan motverka funktionsstörningsrelaterade kärlförändringar efter stroke. Virtual reality skulle kunna fungera som ett värdefullt kliniskt verktyg för att hantera dessa anpassningar.

Kombinerade åtgärder som riktar sig mot både perfusion (t.ex. aerob träning) och motorisk funktion kan på ett synergistiskt sätt förbättra metaboliska och muskulära anpassningar i den paretiska extremiteten.

Försiktighetsåtgärder: De blygsamma korrelationerna tyder på att vaskulära faktorer är en del av ett multifaktoriellt pussel.

Referens

Tiev Miller, Huixi Ouyang, Charlotte S L Tsang, Martín Calderón-Juárez, Michael T C Ying, Marco Y C Pang, Motorisk nedsättning och missbruk är oberoende prediktorer för vaskulära resultat efter stroke, Physical Therapy, volym 105, nummer 3, mars 2025, pzaf002, https://doi.org/10.1093/ptj/pzaf002