Evaluering af sikkerhed og gennemførlighed af transkutan rygmarvsstimulering efter traumatisk og ikke-traumatisk rygmarvsskade: en pilotundersøgelse (STIM)

Rygmarvsskade (SCI) kan skyldes primære fysiske fornærmelser, såsom akutte traumer, eller sekundære fornærmelser, der skyldes kronisk kompression og iskæmi. Den resulterende neurologiske svækkelse fører til høj personlig og samfundsmæssig belastning. Der er få effektive terapier til at forbedre funktionen for dem, der lever med SCI. Rygmarvsstimulering (SCS) repræsenterer en sikker og potentielt effektiv behandling for personer med SCI-relaterede smerter og lammelser. Formålet med denne undersøgelse er at undersøge den potentielle kliniske nytte af SCS leveret transkutant til patienter på forskellige stadier af SCI, som følge af traumatiske og ikke-traumatiske mekanismer. Denne undersøgelse vil evaluere evnen til sikkert at stimulere den skadede rygmarv med definerede intervaller og registrere deltagernes autonome og sansemotoriske funktion på tværs af deres indlæggelse, rehabilitering og klinisk opfølgning.

Forskellige øvre og nedre ekstremitetsrelaterede funktionelle mål vil blive vurderet ved baseline og ved etablerede opfølgningstidspunkter over en 12-måneders periode. Sikkerheden af ​​denne intervention og nytten af ​​hvert resultatmål vil være det primære resultat af undersøgelsen. Så vidt vi ved, er der ingen rapporterede kliniske forsøg, der har evalueret multimodale resultater af SCS. Desuden er der ingen foreslåede forsøg med SCS for disse SCI-undertyper på tværs af post-skadespektret udsendt til platformen clinicaltrials.gov. Data opnået fra denne pilotevaluering vil blive brugt til at informere om et tidligt fase Ib/II-studie af effektivitet til forbedring af lammelse, autonom dysfunktion og smerte efter SCI.

Over 2,5 millioner amerikanere lever med forskellige former for SCI, hvilket svarer til en betydelig individuel og samfundsmæssig byrde (1). Akut traumatisk SCI gennemsnitsomkostninger alene varierer fra $380K til $1,4M. Denne høje socioøkonomiske påvirkning har været udsat for betydelig inflation med anslåede årlige omkostninger på 4 milliarder dollars i 1990, for nylig steget til 23 milliarder dollars. Cirka 13.000 nye traumatiske SCI-hændelser noteres årligt i Nordamerika. Degenerativ cervikal myelopati (DCM) repræsenterer den mest udbredte ætiologi af ikke-traumatisk rygmarv (ntSCI) og dysfunktion hos voksne. Forekomsten af ​​ntSCI er størrelsesorden(er) højere end for tSCI.

Tilsammen påvirker disse tilstande betydeligt millioner af nordamerikanere, ofte med større personlig indvirkning end kroniske tilstande som diabetes eller hjertesygdomme. Den betydelige samfundsmæssige bekymring på grund af dette individuelle handicap forværres af manglen på levedygtige behandlingsmuligheder.

DCM opstår fra aldersrelaterede degenerative processer, der fører til osteofytudvikling, facetledsforstørrelse, ossifikation af spinale ledbånd og diskfremspring. Disse gigtforandringer komprimerer tilsammen rygmarven og forårsager skade med tilhørende iskæmi og inflammation. Til gengæld udvikler en lignende konstellation af symptomer, herunder ekstremitetssmerter, nedsat motorisk funktion, følelsesløshed, hæmodynamisk labilitet, urininkontinens, tarmdysfunktion og gang-ustabilitet, hvilket bidrager til højere år levet med handicap (DALY'er) samt en samlet økonomisk byrde.

I øjeblikket er effektive evidensbeviste behandlinger begrænset til kirurgisk dekompression og rehabilitering. Narrative undersøgelser har vist, at patienter, der lever med lammelse, ønsker muligheder for neurale moduleringsterapier, da de opfatter forholdet mellem risiko og fordele af implanterede enheder mere gunstigt end sundhedspersonale. Givet overordnede suboptimale resultater hos patienter med SCI, er det afgørende at øge både restitutionsraterne og omfanget af restitution ud over, hvad der er opnåeligt gennem kirurgisk dekompression.

Rygmarvsstimulering har vist sig at mediere funktionel forbedring efter akut traumatisk SCI med hensyn til lemmerfunktion, ambulation, håndstyrke, autonom dysfunktion, uoverskuelig smerte og blærekontrol. Størstedelen af ​​publicerede undersøgelser har anvendt stimulering i den kroniske fase af bedring, og stort set i en enkelt eller lille gruppe af deltagere.

Variable anvendelser af SCS til SCI er endnu ikke blevet demonstreret ved brug af multimodalitetsstimulering, såsom spinal transkutan, spinal epidural og transkraniel magnetisk stimulering af den motoriske cortex. Harkema og kolleger viste, at epidural SCS kan returnere frivillig motorisk kontrol hos deltagere, som ikke havde nogen efter kronisk thoraxskade. Deres arbejde ved University of Louisville har også vist, at multilevel transkutan rygmarvsstimulering kan anvendes på flere cervicothoracale regioner, der spænder over hele lemmerforstørrelsen, og giver sensorimotoriske funktionelle forbedringer under neurorehabilitering. Disse tilgange er efterfølgende blevet anvendt på andre centre med succes til sansemotorisk restitution.

Anvendelsen af ​​SCS til at håndtere mislykket rygkirurgisyndrom (FBSS), Complex Regional Pain Syndrome (CRPS) og kronisk beniskæmi er blevet veldokumenteret. Der er dog begrænset evidens, der indikerer brugen af ​​SCS hos patienter med tSCI eller ntSCI med hensyn til forbedring af motoriske funktioner. Denne anvendelse af SCS kunne identificere vigtige differentiatorer i neural modulation, der vil svare til forbedrede funktionelle resultater, patientrapporterede resultatmål (PROM) og livskvalitet (QoL). Skulle der observeres differentiatorer, vil disse konklusioner informere om fase Ib/II-studie af SCS-baseret neuromodulation vs standard-of-care rehabilitering. Dette er direkte i tråd med best-of-practice og mål fremmet af lederne inden for SCI klinisk forskning og patientdrevne mål.

Til dato er der ingen rapporterede kliniske forsøg, der involverer deltagere i den subakutte fase af tSCI, på trods af den udbredte tro på, at denne fase tilbyder det største potentiale for terapeutisk intervention for at reducere sekundær skade og bevare funktionelle netværk.

Ligeledes er der ingen kliniske forsøg, der undersøger rollen af ​​perioperativt SCS hos patienter diagnosticeret med nogen form for ntSCI (herunder patienter med DCM, som gennemgår kirurgisk dekompression).

Den foreslåede undersøgelse vil direkte adressere, hvorvidt neuromodulation har et specifikt terapeutisk potentiale for personer, der har pådraget sig akutte traumatiske og ikke-traumatiske rygmarvsskader. Denne undersøgelse vil specifikt adressere, om dette kan opnås med en ikke-signifikant risikoanordning, såsom transkutan rygmarvsstimulering. Endelig vil denne undersøgelse sammenlignende vurdere de modaliteter, der kan bruges til pålideligt at stimulere og måle de fysiologiske virkninger af neuromodulation af den skadede rygmarv.

Derudover sigter denne undersøgelse på at teste hypotesen om, at transkutan elektrisk rygmarvsstimulering har tilsvarende modulerende effekt på sensorimotoriske veje og rygmarvsfunktion. Denne undersøgelse vil prospektivt registrere neurologiske resultater for fuldt ud at udnytte de teknologier, vi har til rådighed, og maksimere den potentielle fordel for hver deltager. De efterfølgende resultater vil yderligere hjælpe med at bestemme, om rygmarvsneuromodulation kan være direkte korreleret til enten patientrapporteret resultat eller funktionelle præstationsmål. For at bestemme gennemførligheden af ​​transkutan SCS på forskellige tidspunkter efter præsentation, vil denne undersøgelse desuden måle spinal signaloutput før og efter standardbehandlinger, herunder kirurgi og intensiv neural rehabilitering.

De foreløbige data til støtte for SCS for individer med tSCI anvendt i kroniske genopretningsfaser har vist lovende resultater, der potentielt afhjælper denne alvorlige tilstand. Undersøgelsen af ​​at bruge SCS som en ledelsestilgang til akut tSCI og ntSCI (dvs. DCM) repræsenterer i forbindelse med kirurgiske indgreb og rehabilitering en lovende udsigt til at forbedre livskvaliteten for dem, der er ramt af denne invaliderende neurologiske lidelse.