The Sport Concussion Assessment Tool in the Management of Concussion in Professional Ice Hockey

Abstract

Tämän väitöskirjatutkimuksen tarkoituksena oli tutkia jääkiekossa tapahtuvien aivotärähdysten yleisyyttä, syntymekanismeja ja riskitekijöitä sekä parantaa niiden välitöntä tunnistamista ja sitä kautta lisätä lajin turvallisuutta. Aivotärähdysten välitön tunnistaminen on tärkeää, jottei loukkaantunutta urheilijaa altisteta heti uusille ja mahdollisesti vakavammille vammoille. Lisäksi pian vammatapahtuman jälkeen tehty oikea diagnoosi mahdollistaa optimaalisen kuntoutuksen ja vähentää siten todennäköisyyttä pitkittyneisiin ongelmiin. Väitöskirjassa käsitellään aihetta erityisesti ammattilaisjääkiekkoilijoiden näkökulmasta.

Aivotärähdyksellä tarkoitetaan liikuntalääketieteessä päähän kohdistuneen suoran tai epäsuoran ulkoisen voiman aiheuttamaa aivojen toiminnan häiriötä, johon ei liity merkittäviä aivojen rakenteellisia muutoksia. Vamman tunnistamiseen ei ole olemassa yksiselitteistä ja pätevää diagnostista testiä tai -tutkimusta, vaan diagnoosi perustuu kliinikon päättelyyn. ”Sport Concussion Assessment Tool” (SCAT) on kliinikon päätöksenteon tueksi kehitetty arviointityökalu aivotärähdysten akuuttiin tunnistamiseen. Se sisältää systemaattisen oirekyselyn lisäksi muun muassa kognitiivisten muutosten seulontatestin sekä tasapaino- ja koordinaatiotutkimuksia.

Jääkiekkoon liittyvien aivotärähdysten yleisyyttä sekä lajityypillisiä vammamekanismeja ja riskitekijöitä kartoitettiin analysoimalla Kansainvälisen Jääkiekkoliiton vammarekisterin tietoja. Aineisto käsitti yhteensä 3293 peliä (=142244 urheilija-altistusta) eli kaikki miesten, naisten ja junioreiden eri tasoiset maailmanmestaruuskisat ja talviolympialaiset yhdeksän kauden ajalta. Miesten korkeimmalla kansainvälisellä tasolla, keskimääräinen aivotärähdysten ilmaantuvuus oli seitsemän vammaa sataa pelattua ottelua kohti. Junioreilla vastaava luku oli viisi ja naisilla neljä. Tyypillisesti aivotärähdykseen liittyi kontakti vastustajan pelaajan kanssa. Miehillä yleisin vammaan johtanut kontaktitapahtuma oli päähän kohdistunut taklaus. Laitakontakti oli mukana lähes puolessa kaikista vammatapauksista. Otteluissa, jotka pelattiin joustokaukaloissa, pelaajan riski saada laitakontaktiin liittyvä aivotärähdys oli yli kuusi kertaa pienempi kuin peleissä, jotka pelattiin tavallisissa kaukaloissa.

Väitöskirjan seuraavassa vaiheessa tutkittiin mitkä ovat normaalista poikkeavia SCAT tuloksia terveillä urheilijoilla. Tutkimuksessa pyrittiin mahdollisimman todenmukaisiin testiolosuhteisiin toteuttamalla mittaukset joukkueiden terveydenhuoltohenkilöstön toimesta osana joukkueen arkea. Ennen kauden 2013-2014 alkua tehtyjen perustasomittausten perusteella Suomen korkeimman sarjatason (SM-Liiga) jääkiekkoilijoille määritettiin SCAT normatiiviarvot (n=304). Seuraavan kauden perustasomittauksiin osallistui 179 pelaajaa, jotka oli testattu myös edellisellä kaudella. Näiden toistotestattujen pelaajien tuloksista selvitettiin kuinka paljon yksilökohtaiset tulokset muuttuvat testien välillä. Lopuksi näitä terveiden urheilijoiden tuloksia verrattiin aivotärähdyksen saaneiden pelaajien vammapäivän tuloksiin (n=29). Kunkin SCAT osatestin kyky erotella terveiden urheilijoiden tulokset aivotärähdyksen saaneiden urheilijoiden tuloksista selvitettiin. Lisäksi tutkittiin tuoko liigan normatiiviarvot ja/tai henkilökohtaisen perustasomittauksen tulokset lisäarvoa tuoreen vamman tunnistamiseen.

Tämän väitöskirjatutkimuksen tulosten perusteella seuraavat SCAT osatestien tulokset ovat epätyypillisiä terveille urheilijoille: oireiden lukumäärä 4 tai enemmän, oireiden voimakkuus 6 tai enemmän, Standardized Assessment of Concussion (SAC) 24 pistettä tai vähemmän, Modified Balance Error Scoring System (M-BESS) kokonaistulos 6 virhettä tai enemmän, Tandem Gait aika 13 sekuntia tai enemmän. Raja-arvot epätyypilliselle muutokselle perustasomittauksiin verrattuna olivat: oireiden lukumäärä +3, oireiden voimakkuus +5, SAC -3, M-BESS +3 ja Tandem Gait +4 sekuntia.

Oirekysely oli SCAT:in osatesteistä herkin ja tarkin erottelemaan vammapäivänä testatut urheilijat terveistä urheilijoista. Yleisimmät oireet vammapäivänä olivat päänsärky ja ”paineentunne päässä”. Vastaavasti yleisimmät oireet, joita terveet urheilijat ilmoittivat perustasomittauksissa, olivat ”väsymys tai voimattomuuden tunne” sekä niskakipu. Näiden oireiden osalta myös vaihtelu peräkkäisten perustasomittausten välillä oli suurinta.

Vammanjälkeisten tulosten tulkinnassa käytetyt kaksi menetelmää: (i) vertailu liigan normatiiviarvoihin; ja (ii) henkilökohtaiseen perustasoon olivat yhtä herkkiä tunnistamaan vammautuneet urheilijat terveistä. Vamman tunnistus kuitenkin parani, kun menetelmiä käytettiin rinnakkain. SCAT-tulosten normaalivaihtelun ja liigan normatiiviluokkien raja-arvojen tunteminen tehosti työkalun kliinistä käytettävyyttä.

The purpose of this dissertation was to enhance players’ safety in ice hockey. Specifically, to improve the clinical identification and management of acute sport-related concussion. The first step in this process was to identify the magnitude of the problem, and to establish risk factors and injury mechanisms that affect injury occurrences. A large number of international male and female ice hockey players competing in various age and skill levels of play, over a nine-season observation period were analyzed for this study. The injury registry of the International Ice Hockey Federation was used to explore the incidence and typical characteristics of ice hockey-related concussions. It comprised a total of 3293 games (142244 athletic game exposures) including 160 concussions in the World Championships and Olympic Winter Games. The Study demonstrated an average rate of 7 concussions per 100 games among professional male athletes. The corresponding injury rate for women was 4 per 100 games, and for juniors 5 per 100 games. However, the trend of the annual concussion rate in the men’s tournaments was decreasing over the study period. Since 2012, the risk of concussion in the men’s tournaments was lower than that in junior tournaments. Typically, a concussion occurred in contact with another player. A check to the head was the most common cause of injury among male athletes. Almost, half of the concussive events located near the boards. The risk of concussion associated with board contact decreased significantly if flexible boards and glass were used instead of traditional rink materials.

The second step, towards improved player safety, was to advance clinical identification of an acute game related concussion. The approach we took was based on the main challenge of the current Sport Concussion Assessment Tool (SCAT). The SCAT is a standardized clinically applicable tool designed to capture the spectrum of clinical signs and symptoms, cognitive dysfunction, and neurological deficits that often manifest acutely after concussive injury. However, no valid interpretation guidelines currently exist for the clinical use of the SCAT. The idea was to integrate the findings of what constitutes uncommon performance among non-injured athletes and how concussed athletes perform on the SCAT on the day of a concussion. The study design was implemented in a practical manner among professional ice hockey teams in order to maximize the generalizability and applicability of the results. A representative sample (n=304) of the players in the highest Finnish ice hockey league were baseline tested to obtain league normative reference values. Next, a large two-season test-retest sample of players (n=179) were tested to improve the knowledge of normal variability of change on the SCAT. Finally, the sensitivity of each SCAT subcomponent to the acute effects of concussion was examined with the day of injury SCAT results of 29 concussed players. Personal baselines and the league’s normative reference values were both utilized in post-injury assessment. Whether post-injury SCAT assessment using personal baselines adds value compared to normative reference values was studied.

The evidence from this research suggests that the cutoffs for uncommon performance on the SCAT components are as follows: Symptom Score=4, Symptom Severity=6, Standardized Assessment of Concussion (SAC)=24, Modified Balance Error Scoring System (M-BESS)=6, Tandem Gait=12.9. Furthermore, following changes from personal baseline values should be considered as uncommon: Symptom Score +3 or more, Symptom Severity +5 or more, SAC -3 or more, M-BESS +3 or more errors, Tandem Gait +4 seconds or more.

Symptom inventory was the most sensitive SCAT component to discriminate between concussed and non-injured athletes. The most common symptoms among non-injured athletes were “fatigue or low energy” and “neck pain”. They were also the most likely to change between two consecutive baseline tests. In contrast, “Don’t feel right”, “headache”, and “pressure in the head” were the most prevalent post-injury symptoms reported by the concussed players in the day of injury assessments.

Finally, the two interpretation methods were used. The post-injury scores were compared (i) to the league normative reference values and (ii) to athlete’s personal baseline. These interpretation methods demonstrated similar levels of sensitivity to distinguish between concussed and uninjured athletes. The post-injury impairment identification improved if both methods were used simultaneously. Additionally, considering the normal variability within each test and utilizing normative reference ranges rather than continuous scale provided additional value for clinical decision making.