Military Medicine International Journal of amsus raising the bar: extremity trauma care guest editors



Yüklə 2,47 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə6/20
tarix14.01.2017
ölçüsü2,47 Mb.
#5396
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20


MILITARY MEDICINE, 181, 11/12:20, 2016

The Center for Rehabilitation Sciences Research: Advancing the

Rehabilitative Care for Service Members With Complex Trauma

Brad M. Isaacson, PhD, MBA, MSF*†; Brad D. Hendershot, PhD, CRSR‡§; Seth D. Messinger, PhD*†;

Jason M. Wilken, PT, PhD†∥; Christopher A. Rábago, PT, PhD†§∥;

Elizabeth Russell Esposito, PhD†§∥; Erik Wolf, PhD**; Alison L. Pruziner, DPT†‡§;

Christopher L. Dearth, PhD†‡§; Marilynn Wyatt, PT, MA†¶; COL Steven P. Cohen, MC USA (Ret.)††‡‡;

CAPT Jack W. Tsao, MC USNR§§∥∥; COL Paul F. Pasquina, MC USA (Ret.)†‡

ABSTRACT The Center for Rehabilitation Sciences Research (CRSR) was established to advance the rehabilitative care

for service members with combat-related injuries, particularly those with orthopedic, cognitive, and neurological complica-

tions. The center supports comprehensive research projects to optimize treatment strategies and promote the successful return

to duty and community reintegration of injured service members. The center also provides a unique platform for fostering

innovative research and incorporating clinical/technical advances in the rehabilitative care for service members. CRSR is

composed of four research focus areas: (1) identifying barriers to successful rehabilitation and reintegration, (2) improving

pain management strategies to promote full participation in rehabilitation programs, (3) applying novel technologies to

advance rehabilitation methods and enhance outcome assessments, and (4) transferring new technology to improve functional

capacity, independence, and quality of life. Each of these research focus areas works synergistically to in

fluence the quality

of life for injured service members. The purpose of this overview is to highlight the clinical research efforts of CRSR, namely

how this organization engages a broad group of interdisciplinary investigators from medicine, biology, engineering, anthro-

pology, and physiology to help solve clinically relevant problems for our service members, veterans, and their families.

OVERVIEW


Between 2001 and 2015, there have been approximately 327,000

cases of traumatic brain injury (TBI), 138,000 incidents of post-

traumatic stress disorder (PTSD), and 1,645 service members who

have sustained one or more major extremity amputations while

serving in Operations Iraqi Freedom, Enduring Freedom, and New

Dawn.


1

The majority of these severe injuries occurred from the

effects of blasts,

2

most commonly the result of improvised explo-



sive devices and rocket-propelled grenades.

3

Improved trauma care



on the battle

field and throughout the military health care system

(MHS) has resulted in historic survival rates,

3

with service members



now surviving injuries that in previous wars would have been

fatal. Because of the complexity of these wounds and the fre-

quency of multiple, coexisting injuries and impairments, greater

challenges now exist for rehabilitation practices.

3

–6

Battle



field survival is only the first step to recovery after a

war injury. It is the responsibility of the MHS, the Department

of Veterans Affairs (VA), and

—arguably—the entire nation to

help service members not only survive after injury but thrive as

well. Recovery from complex wounds is extremely challenging

for patients and families alike. Rehabilitation practices focus on

goal setting and improving function through retraining, adaptive

strategies, or utilizing novel equipment and assistive technology.

The clinics emphasize restoring basic mobility for activities of

daily living (e.g., dressing, bathing, and feeding); encompass cog-

nitive training in order to restore speech and communication; focus

on return to recreational and sports activities; and provide tools for

emotionally reconnecting to one

’s family, friends, and community.

Given the uniqueness of war-related trauma and the desire to see

patients thrive after injury, new rehabilitative methods and tech-

nology that focus on the military population must be explored.

Wounded service members represent a patient cohort that is

relatively young, had high

fitness levels before injury,

2

and is



highly motivated to return to high-demanding activities.

6

Careful



thought and consideration must be given to mitigate the long-

term risks of living with a disability for this population, given

their relatively young age at time of injury. For example, the

incidence rates of diabetes, heart disease, arthritis, and chronic

pain are signi

ficantly higher in veterans with limb loss than in

*Department of Physical Medicine and Rehabilitation, The Center for

Rehabilitation Sciences Research, Uniformed Services University of the

Health Sciences, 4301 Jones Bridge Road, Bethesda, MD 20814.

†The Henry M. Jackson Foundation for the Advancement of Military

Medicine, 6720A Rockledge Drive, no. 100, Bethesda, MD 20817.

‡Department of Rehabilitation, Research and Development Section, Walter

Reed National Military Medical Center, 8901 Rockville Pike, Bethesda,

MD 20889.

§Extremity Trauma and Amputation Center of Excellence, 2748 Worth

Road, Suite 29, Joint Base San Antonio Fort Sam Houston, TX 78234.

∥Center for the Intrepid, Department of Rehabilitation Medicine, Brooke

Army Medical Center, 3551 Roger Brooke Drive, Joint Base San Antonio,

Fort Sam Houston, TX 78234.

¶Naval Medical Center San Diego’s Gait Analysis Laboratory, 34800

Bob Wilson Drive, San Diego, CA 92134.

**U.S. Army Medical Research and Materiel Command Clinical and

Rehabilitative Medicine Research Program, 810 Schreider Street, Fort Detrick,

MD 21702.

††Departments of Anesthesiology and Critical Care Medicine, The

Johns Hopkins School of Medicine, 600 North Wolfe Street, Baltimore,

MD 21205.

‡‡Departments of Anesthesiology and Physical Medicine & Rehabilita-

tion, Uniformed Services University of theHealth Sciences, 4301 Jones

Bridge Road, Bethesda, MD 20814.

§§Department of Neurology, University of Tennessee Health Science

Center, 855 Monroe Avenue, Suite 415, Memphis, TN 38163.

∥∥Memphis Veterans Administration Medical Center, 1030 Jefferson

Avenue, Memphis, TN 38104.

doi: 10.7205/MILMED-D-15-00548

MILITARY MEDICINE, Vol. 181, November/December Supplement 2016

20


age-matched population controls.

7,8


Thus, research strategies must

focus on both the immediate and long-term impacts of wellness

and quality of life to mitigate these increased risks.

The Center for Rehabilitation Sciences Research (CRSR) was

developed in 2011 to facilitate innovative research projects that

promote service member recovery and rehabilitation (Fig. 1).

CRSR provides ef

ficient dissemination of research knowledge

gained from supported projects to military treatment facilities

(MTFs) and the Department of Defense (DoD) Centers of Excel-

lence (CoE). Headquartered at the Uniformed Services University

(USU), CRSR has succeeded in developing a well-coordinated

interdisciplinary team, primarily forged through partnerships

between Walter Reed National Military Medical Center

(WRNMMC), Brooke Army Medical Center, the Center for the

Intrepid (CFI), Naval Medical Center Portsmouth, and Naval

Medical Center San Diego (NMCSD) (Fig. 2). These sites have

been the principal MTFs caring for the majority of injured service

members returning from combat operations overseas. In addition,

CRSR is well positioned, together with the Extremity Trauma and

Amputee Center of Excellence (EACE) and other DoD CoEs, to

fill the critical gaps in military relevant rehabilitative research

identi

fied by the Defense Health Agency and the U.S. Army Med-



ical Research and Materiel Command (USAMRMC). As new

discoveries are made, CRSR has the ability to in

fluence the educa-

tion and training of future health care providers and offer guid-

ance for rehabilitating injured service members and their families.

CRSR is directed by U.S. Army Colonel (Ret.) Paul Pasquina,

who served as the Chief of the Integrated Department of Orthopae-

dics and Rehabilitation at both Walter Reed Army Medical Center

and the Naval Medical Center in Bethesda, Maryland, before and

during their merger to become WRNMMC. Dr. Pasquina is cur-

rently serving as the Chief of Rehabilitation for WRNMMC and

the inaugural Chairman of the Department of Physical Medicine &

Rehabilitation at USU, which serves as the medical academic

institution of the MHS. This new USU department promotes the

academic growth of all rehabilitation professionals within the

MHS and ensures that the knowledge gained through CRSR and

other rehabilitative research centers directly in

fluences resilience

and recovery planning.

Although a thorough description and detailed report about

CRSR-sponsored projects and its investigators is beyond the

scope of this overview, a summary of noteworthy scienti

fic con-

tributions has been included from each of the four research focus



areas. This article will highlight CRSR clinical research efforts

and how this organization engages a broad group of interdisci-

plinary investigators and connects them directly with clinicians,

patients, and families to help solve clinically relevant problems.

RESEARCH FOCUS AREA 1: IDENTIFYING

BARRIERS TO SUCCESSFUL INTEGRATION

This research area, led by Dr. Seth Messinger, focuses on the use of

ethnographic interviewing to identify the current barriers to social

reintegration for war

fighters with neurological and orthopedic-

related trauma. One of the paradoxical challenges facing military

clinicians who work in outpatient rehabilitation programs is assess-

ing the quality and effectiveness of intervention strategies. Recent

research conducted in the U.S. Armed Forces Amputee Care Pro-

gram has explored the ways in which the duration of rehabilitation,

sense of patient and family autonomy, and locus of control in

fluence

the rehabilitative trajectory of severely injured service members.



One study compared two patients with similar upper extremity

amputations, ages, branch of service, and regional origins. Although

both patients excelled at achieving functional goals in rehabilita-

tion, only one had enduring success with his prosthesis;

9

the other



abandoned his device. The differing outcomes were attributed to

the sense of autonomy/control experienced by the more success-

ful patient in contrast to the less successful one. A follow-on

study investigated lengths of stay and expectation concurrences

between patients and clinicians and the in

fluence on outcomes.

10

Dr. Messinger identi



fied a critical point beyond which protracted

outpatient care may be disruptive as patient concerns shift to other

issues and no longer align with those of the therapists. Although

these studies are limited in sample size, the depth of ethnographic

and qualitative interviewing allows clinical researchers to explore

factors that would not otherwise be apparent to the clinical staff.

9

Limited evidence also is available to understand how the brain



is cognitively and psychologically altered after experiencing

severe trauma, particularly for those who have sustained both

FIGURE 1.

The CRSR logo highlights the organization

’s focus on ortho-

pedic, neurologic, and cognitive injuries in service members.

FIGURE 2.

A schematic demonstrating the primary research focus areas

of CRSR and the primary sites where research is conducted. The center is

headquartered at the Uniformed Services University of the Health Sciences.

MILITARY MEDICINE, Vol. 181, November/December Supplement 2016

21

Advancing the Rehabilitative Care for Service Members With Complex Trauma



limb damage and TBI. This gap has been bridged by investigating

the nexus of psychiatry and biomedicine as well as their in

fluence

on patient participation and success with rehabilitation. To date,



40 patients with both mild TBI and PTSD have been enrolled

with unexpected

findings discovered. Many subjects self-report

that their symptoms of PTSD (e.g., hyper vigilance) could be

viewed positively and assist some patients with their transition

back into the civilian community.

11

Finally, ongoing research is focused on understanding the aspects



of rehabilitative care that help injured service members develop resil-

ience as they subsequently leave the rehabilitation program and

return to duty or their communities. Early results indicate that

the relationships these patients form with their providers and peer-

visitors have long-lasting effects as they encounter adversities and

challenges once resuming life after injury. Their sense of accom-

plishment during rehabilitation, which they attribute to the knowl-

edge, skills, and motivation given to them by their providers and

peers, continues to be a source of inner strength. In addition,

patients note that their access to high technology, particularly in

prosthetics, not only improves functional abilities but also provides

a sense of symbolic commitment that the military and their nation

support their recovery. Although many patients report being less

physically active in the years after leaving a rehabilitation pro-

gram, they still greatly applaud the robust clinical focus on sports

and athleticism that the rehabilitation program provided. Indi-

viduals note that this focus on high levels of performance adds

tremendously to their successful community reintegration.

12

RESEARCH FOCUS AREA 2: IMPROVEMENTS



TO PAIN MANAGEMENT STRATEGIES

This research area focuses on pain management strategies criti-

cal to recovery and quality of life after severe combat injuries.

Drs. Steven Cohen, Jack Tsao and Brad Isaacson lead this area

to assist wounded service members with orthopedic and neuro-

logical pain relief. For the past several years, research efforts

have concentrated on main complications: (1) axial spine pain

(2) phantom limb pain (PLP).

Axial Spine Pain: Lower Back and Neck Pain

Debilitating conditions such as neck and back pain occur more

frequently in individuals with limb amputation and trauma and

have a more pronounced negative impact on an individual

’s

mobility and quality of life. Low back pain (LBP), in particular,



remains a signi

ficant challenge to treat in clinical practice. Several

studies have demonstrated that LBP is the leading cause of injury

in active duty service members and one of the most common rea-

sons for disability worldwide in people under the age of 45.

13,14


By some estimates, the economic costs of treating LBP approach

$100 billion per year in the United States.

15

Similarly, chronic



neck pain is a major cause of disability in the world,

16

with a



12-month prevalence rate between 30 and 50%.

16

–18



Injured ser-

vice members also suffer from these conditions at high rates and

currently there is no

“gold standard” for the treatment of neck pain

and LBP. To address this lack of standardization and potentially

reduce the economic burden of neck pain and LBP for the DoD

and VA, Dr. Cohen has led several double-blinded studies to

determine the ef

ficacy of the current standards of care for LBP.

The purpose of one study was to evaluate the best approach

for treating patients with lumbosacral and cervical radicular pain.

Considerable debate exists as to the bene

fits of epidural steroid

injection (ESI) verses gabapentin prescription.

19

To address these



con

flicting opinions, Dr. Cohen led a multisite prospective-

blinded study to assess whether ESI, conservative treatment,

or combination treatment provided the highest patient satisfac-

tion for treating cervical radicular pain. Data from 169 patients

suggested no signi

ficant differences between these treatment

options, but combination therapy improved outcomes compared

to stand-alone methods.

20

Dr. Cohen



’s findings highlight the

importance of an interdisciplinary approach to management

of pain. These outcomes have implications for treating both

injured service members and the general population.

Phantom Limb Pain

Almost immediately after the loss of a limb, 90 to 95% of all patients

with major limb amputations experience a vivid phantom limb sen-

sation such as warmth, cold, itching, pressure, or sense of position.

21

When the sensations become intense enough to be de



fined as painful,

they are referred to as PLP. PLP occurs in 80 to 90% of individuals

with limb amputation and usually appears immediately following

awakening from anesthesia, though pain onset may be delayed for

up to a few days or weeks in 25% of patients. The presence of PLP

does not seem to correlate with the cause or location of amputation.

22

In most cases, PLP gradually fades with time, particularly with pros-



thetic use; however, a signi

ficant percentage of patients (30–70%)

report having pain that persists for years or decades. Since evidence

indicates that pain continuing for longer than 6 months is the most

dif

ficult to treat,



22,23

better evidence is needed to identify effective

treatment strategies.

The causes of PLP and nonpainful phantom sensation are not

known; however, both peripheral and central processes are impli-

cated.


24

Memories of the limb

’s posture and form before amputation

often survive in the phantom.

25,26

After a period of several weeks, a



patient

’s phantom limb may fade from consciousness and/or disap-

pear completely. However, PLP is remarkably dif

ficult to treat, and

there are several reports of failed drug trials in clinical literature.

23,24


Dr. Jack Tsao leads CRSR

’s PLP research using a combination

of virtual reality-based training, simulators, biological assays, and

advanced neuroimaging to further understand this debilitating condi-

tion. He and his team completed the

first randomized, sham-

controlled prospective trial of mirror therapy for the treatment of

PLP. Mirror therapy functions by having the amputee place a mirror

between the intact and amputated limbs while simultaneously mov-

ing the phantom limb to mimic the movements of the intact limb

viewed in the mirror. Dr. Tsao

’s team is currently performing a func-

tional magnetic resonance imagining study to determine activation

patterns in the brain before and following mirror therapy.

This team has also extended the theory that visual observation is

the key to mirror therapy by demonstrating that bilateral amputees

with PLP may experience pain relief by observing someone else

’s

limbs moving. In a study of 20 bilateral lower limb amputees with



PLP, direct visual observation signi

ficantly reduced PLP in both

limbs, whereas mental visualization methods were not signi

ficant.


27

This inexpensive technique may assist service members with limb

loss reduce their pain thresholds and positively in

fluence their ability

MILITARY MEDICINE, Vol. 181, November/December Supplement 2016

22

Advancing the Rehabilitative Care for Service Members With Complex Trauma



to participate in rehabilitation regimens. Additional work is being

conducted by Dr. Tsao

’s team to determine if genetic factors influ-

ence PLP since some individuals do not develop this debilitating

condition following limb amputation, whereas others are severely

affected. Lastly, studies are being conducted to determine how many

sessions of mirror therapy are needed for pain relief and whether

existing neuropathic pain models are applicable for treating PLP.

Heterotopic Ossification

Heterotopic ossi

fication (HO) is a pathologic process characterized

by ectopic osseous growth in muscle and/or periarticular regions.

28

Although HO may develop from rare genetic disorders, abnormal



bone growth has been most frequently reported following trauma,

arthroplasty, burns, spinal cord injury, and traumatic brain injury.

28

While, most cases of HO in the general population are clinically



asymptomatic, and do not require surgical intervention, military ser-

vice members injured by blasts in Afghanistan and Iraq, have much

different prognosis.

29,30


Armaments such as improvised explosive

devices (IEDs) and rocket propelled grenades (RPGs) generate exten-

sive polytrauma, and approximately 63% of war

fighters with limb

loss have developed post-traumatic HO (with 20% to 40% requiring

surgical excision).

31,32

Symptomatic HO is problematic for service



members since it delays rehabilitation regimens, causes pain, limits

range of motion, and requires modi

fications of prosthetic limbs.

32,33


The CRSR is committed to understanding the etiology of

these ectopic osseous masses and improving surgical planning

for servicemen and women. Dr. Brad Isaacson is the lead

investigator and received two Congressionally Directed Medical

Research Programs (CDMRP) grants (W81XWH-12-2-0017 and

W81XWH-16-2-0037) and private donations from the Wounded

Warrior Amputee Softball Team to advance this

field of orthopedics/

rehabilitation. Data from his laboratory has demonstrated a link

between bench top research and bedside care, with the mineral

apposition rate (MAR), a hallmark for bone growth, computed

to be 1.7 times faster in trauma-induced HO compared to non-


Yüklə 2,47 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin