- ICH GCP
- US-Register für klinische Studien
- Klinische Studie NCT01659541
Stimulation mit Drahtleitungen zur Wiederherstellung des Hustens
Rückenmarkstimulation mit Drahtleitungen zur Wiederherstellung von Husten
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Patienten mit zervikalen Rückenmarksverletzungen haben oft eine Lähmung eines großen Teils ihrer Ausatmungsmuskulatur – der für den Husten verantwortlichen Muskeln – und haben daher keinen normalen Hustenmechanismus. Folglich leiden die meisten dieser Patienten unter einer deutlich verringerten Fähigkeit, Atemwegssekrete zu beseitigen, ein Faktor, der zur Entwicklung wiederkehrender Atemwegsinfektionen wie Lungenentzündung und Bronchitis beiträgt. Exspirationsmuskeln können durch elektrische Stimulation der Spinalwurzeln aktiviert werden, um einen funktionell wirksamen Husten hervorzurufen.
Der Zweck dieser Studie besteht darin, festzustellen, ob die elektrische Stimulation der Ausatmungsmuskulatur durch Drahtleitungen in der Lage ist, bei Bedarf einen wirksamen Husten hervorzurufen. Laut den Studienforschern wird diese Technik, wenn sie erfolgreich ist, die Notwendigkeit des häufigen Absaugens des Patienten vermeiden – was oft die ständige Anwesenheit von geschultem Personal erfordert. Es wird auch Patienten mit Rückenmarksverletzungen ermöglichen, ihre Sekrete leichter zu beseitigen, wodurch das Auftreten von Atemwegskomplikationen und damit verbundenen Krankheiten und Todesfällen verringert wird.
In der Studie werden die Forscher 16 Erwachsene (18-75 Jahre alt) mit Halswirbelsäulenverletzungen (C8-Level oder höher) mindestens 6 Monate nach dem Datum der Verletzung untersuchen. Nach einer Auswertung der Krankengeschichte, einer kurzen körperlichen Untersuchung und ersten Tests werden den Teilnehmern Drahtleitungen – durch einen routinemäßigen, minimalinvasiven chirurgischen Eingriff – über die Oberfläche ihres Rückenmarks am unteren Rücken gelegt, um die Ausatmungsmuskeln zu stimulieren und wiederherzustellen Husten.
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
-
-
Ohio
-
Cleveland, Ohio, Vereinigte Staaten, 44109
- MetroHealth Medical Center
-
-
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Studienberechtigte Geschlechter
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Rückenmarksverletzung C8-Level oder höher
- 12 Monate nach der Verletzung (wenn die American Spinal Injury Association (ASIA) Impairment Scale (AIS) unvollständig ist) oder 6 Monate nach der Verletzung (wenn die AIS vollständig ist)
- Schwäche der Ausatmungsmuskulatur
- Zwischen 18 und 75 Jahren
- Ausreichende Sauerstoffversorgung
Ausschlusskriterien:
- Unbehandelte Lungen-, Herz-Kreislauf- oder Gehirnerkrankungen
- Skoliose, Brustwanddeformität oder ausgeprägte Fettleibigkeit
- Unkontrollierte Hypertonie (Bluthochdruck) oder Hypotonie (niedriger Blutdruck)
- Niedrige Sauerstoffversorgung
- Leichte Infektion an der Implantationsstelle, die innerhalb der letzten 3 Wochen Antibiotika erforderte
- Schwerwiegende Infektion, die innerhalb der letzten 6 Wochen einen Krankenhausaufenthalt erforderte
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Behandlung
- Zuteilung: N / A
- Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
- Maskierung: Keine (Offenes Etikett)
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
|---|---|
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Experimental: Verfahren & Gerät
Verfahren/Operation: Implantation des Geräts; Gerät: Exspiratorischer Muskelstimulator
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Der Exspirationsmuskelstimulator besteht aus zwei kleinen Elektroden (Leitungsdrähten), die auf der Oberfläche des Rückenmarks im unteren Rückenbereich implantiert werden, um die Exspirationsmuskeln zu stimulieren und den Husten zu lindern.
Diese Elektroden werden mit einem implantierten Empfänger in der Bauch- oder Brustwand verbunden.
Das Gerät wird über eine externe Antenne aktiviert, die an eine externe Steuerbox angeschlossen ist.
Andere Namen:
Der Exspirationsmuskelstimulator besteht aus zwei Drahtleitungen (jeweils mit zwei Metallkontakten), die mit einer Nadel in die Oberfläche ihres Rückenmarks am unteren Rücken eingeführt werden.
Das Verfahren zum Implantieren dieser Drahtleitungen wird heute üblicherweise für andere Zwecke verwendet.
Dies ist eine minimal-invasive Operationstechnik mit minimalen Risiken.
Die Drahtleitungen werden mit einem implantierten Empfänger in der Bauch- oder Brustwand verbunden.
Das Gerät wird über eine externe Antenne aktiviert, die mit einer externen Steuerbox verbunden ist, um die Ausatmungsmuskeln zu stimulieren und den Husten wiederherzustellen.
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Messungen der Spitzenausatmungsluftstromrate zur Bewertung der Wirksamkeit von Husten.
Zeitfenster: 52 Wochen (1 Jahr)
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Die maximale Exspirationsluftstromrate ist die maximale Exspirationsgeschwindigkeit einer Person.
Die maximale Exspirationsflussrate ist die maximale Flussrate, die während einer kräftigen Ausatmung erzeugt wird, beginnend bei vollständiger Inspiration.
Er wurde nach dem Lösen des Atemwegverschlusses gemessen, nachdem der maximale Atemwegsdruck erreicht war.
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52 Wochen (1 Jahr)
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Messungen des maximalen Atemwegsdrucks zur Bewertung der Wirksamkeit von Husten
Zeitfenster: 52 Wochen (1 Jahr)
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Der maximale Ausatmungsdruck ist der höchste Druck, der während einer kräftigen Ausatmungsanstrengung gegen einen verschlossenen Atemweg entwickelt werden kann.
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52 Wochen (1 Jahr)
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Sekretionsmanagement-Episoden
Zeitfenster: 52 Wochen (1 Jahr)
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Diese Bewertung ermöglichte die Charakterisierung des Schweregrads von Sekretionsmanagement-Episoden und die subjektive Einschätzung der Notwendigkeit eines Sekretionsmanagements vor und nach der Verwendung des Hustensystems. Design: Prospektive Bewertung über Fragebogenantworten Frage: Wie groß war Ihr Bedarf an Unterstützung beim Umgang mit Ihren Atemwegssekreten an einem typischen Tag in der vergangenen Woche? 0 Keine - Bedürftigkeit nicht bewusst
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52 Wochen (1 Jahr)
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Schwierigkeiten beim Anheben von Sputum
Zeitfenster: 52 Wochen (1 Jahr)
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Umfrage zur Beurteilung der Schwierigkeit, Sputum hervorzurufen Ziele: Bestimmung der Schwierigkeit beim Auswurf vor und nach der Anwendung des Hustenstimulationssystems (Cough System) Design: Prospektive Bewertung über Fragebogenantworten Frage: Wie viele Schwierigkeiten hatten Sie beim Umgang mit Ihren Atemwegssekreten? Auf einer Skala von 0-4 (0 = keine (keine Sekrete), 1 = leicht (hat selten Schwierigkeiten), 2 = mäßig (gelegentliche Schwierigkeiten), 3 = deutlich (häufige Schwierigkeiten) und 4 = stark (haben normalerweise große Schwierigkeiten). |
52 Wochen (1 Jahr)
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Anzahl der Atemwegsinfektionen
Zeitfenster: 52 Wochen (1 Jahr)
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Das Formular umfasst Häufigkeit, Art, Schweregrad und den Einsatz von Antibiotika bei Atemwegsinfektionen. Das Auftreten von akuten Atemwegsinfektionen, definiert durch eine Veränderung des Charakters, der Farbe oder der Menge von Atemwegssekreten, die eine Antibiotika-Verabreichung erforderten, wurde vor und nach der Implantation des Hustensystems verfolgt. Das Auftreten von Atemwegsinfektionen wurde anhand der Anamnese festgestellt und, sofern verfügbar, durch die Durchsicht der Krankenakten bestätigt. |
52 Wochen (1 Jahr)
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Bewertung der Lebensqualität - Stresslevel
Zeitfenster: 52 Wochen (1 Jahr)
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Die Umfrage bewertet die Lebensqualität des Probanden zu Hause und in sozialen Situationen sowie den spezifischen Bedarf für das Management von Sekreten. Ziele: Lebensqualitätsbeurteilung vor und nach Anwendung des Hustenstimulationssystems (Cough System) Design: Prospektive Bewertung über Fragebogenantworten Frage: Inwieweit hat der Umgang mit Ihren Atemwegssekreten bei Ihnen Stress verursacht? Auf einer Skala von 0-3 (0 = gar nicht, 1 = wenig, 2 = ziemlich und 3 = sehr) |
52 Wochen (1 Jahr)
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Ermittler
- Hauptermittler: Anthony F. DiMarco, MD, MetroHealth Medical Center
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- DiMarco AF, Kowalski KE, Geertman RT, Hromyak DR. Spinal cord stimulation: a new method to produce an effective cough in patients with spinal cord injury. Am J Respir Crit Care Med. 2006 Jun 15;173(12):1386-9. doi: 10.1164/rccm.200601-097CR. Epub 2006 Mar 16.
- DiMarco AF, Kowalski KE, Geertman RT, Hromyak DR, Frost FS, Creasey GH, Nemunaitis GA. Lower thoracic spinal cord stimulation to restore cough in patients with spinal cord injury: results of a National Institutes of Health-Sponsored clinical trial. Part II: clinical outcomes. Arch Phys Med Rehabil. 2009 May;90(5):726-32. doi: 10.1016/j.apmr.2008.11.014.
- DiMarco AF, Kowalski KE, Geertman RT, Hromyak DR. Lower thoracic spinal cord stimulation to restore cough in patients with spinal cord injury: results of a National Institutes of Health-sponsored clinical trial. Part I: methodology and effectiveness of expiratory muscle activation. Arch Phys Med Rehabil. 2009 May;90(5):717-25. doi: 10.1016/j.apmr.2008.11.013.
- Kowalski KE, DiMarco AF. Comparison of wire and disc leads to activate the expiratory muscles in dogs. J Spinal Cord Med. 2011 Nov;34(6):600-8. doi: 10.1179/2045772311Y.0000000039.
- DiMarco AF, Romaniuk JR, Supinski GS. Electrical activation of the expiratory muscles to restore cough. Am J Respir Crit Care Med. 1995 May;151(5):1466-71. doi: 10.1164/ajrccm.151.5.7735601.
- DiMarco AF, Romaniuk JR, Kowalski KE, Supinski G. Pattern of expiratory muscle activation during lower thoracic spinal cord stimulation. J Appl Physiol (1985). 1999 Jun;86(6):1881-9. doi: 10.1152/jappl.1999.86.6.1881.
- DiMarco AF, Romaniuk JR, Kowalski KE, Supinski G. Mechanical contribution of expiratory muscles to pressure generation during spinal cord stimulation. J Appl Physiol (1985). 1999 Oct;87(4):1433-9. doi: 10.1152/jappl.1999.87.4.1433.
- Wada JA, Osawa T, Mizoguchi T. Recurrent spontaneous seizure state induced by prefrontal kindling in senegalese baboons, Papio papio. Can J Neurol Sci. 1975 Nov;2(4):477-92. doi: 10.1017/s031716710002062x.
- Romaniuk JR, Dick TE, Kowalski KE, Dimarco AF. Effects of pulse lung inflation on chest wall expiratory motor activity. J Appl Physiol (1985). 2007 Jan;102(1):485-91. doi: 10.1152/japplphysiol.00130.2006. Epub 2006 Sep 7.
- Kowalski KE, Romaniuk JR, DiMarco AF. Changes in expiratory muscle function following spinal cord section. J Appl Physiol (1985). 2007 Apr;102(4):1422-8. doi: 10.1152/japplphysiol.00870.2006. Epub 2006 Dec 7.
- DiMarco AF, Kowalski KE, Romaniuk JR. Effects of diaphragm activation on airway pressure generation during lower thoracic spinal cord stimulation. Respir Physiol Neurobiol. 2007 Oct 15;159(1):102-7. doi: 10.1016/j.resp.2007.06.007. Epub 2007 Jun 22.
- DiMarco AF, Kowalski KE. Effects of chronic electrical stimulation on paralyzed expiratory muscles. J Appl Physiol (1985). 2008 Jun;104(6):1634-40. doi: 10.1152/japplphysiol.01321.2007. Epub 2008 Apr 10.
- DiMarco AF, Kowalski KE, Hromyak DR, Geertman RT. Long-term follow-up of spinal cord stimulation to restore cough in subjects with spinal cord injury. J Spinal Cord Med. 2014 Jul;37(4):380-8. doi: 10.1179/2045772313Y.0000000152. Epub 2013 Nov 26.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Polito RR, Kowalski KE. Economic Consequences of an Implanted Neuroprosthesis in Subjects with Spinal Cord Injury for Restoration of an Effective Cough. Top Spinal Cord Inj Rehabil. 2017 Summer;23(3):271-278. doi: 10.1310/sci2303-271.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Polito RR, Kowalski KE. Case report: Minimally invasive method to activate the expiratory muscles to restore cough. J Spinal Cord Med. 2018 Sep;41(5):562-566. doi: 10.1080/10790268.2017.1357916. Epub 2017 Oct 11.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Kowalski KE. Complete Restoration of Respiratory Muscle Function in Three Subjects With Spinal Cord Injury: Pilot Interventional Clinical Trial. Am J Phys Med Rehabil. 2019 Jan;98(1):43-50. doi: 10.1097/PHM.0000000000001018.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Nemunaitis GA and Kowalski KE. Case Report: Effects of Lower Thoracic Spinal Cord Stimulation on Bowel Management in a Person with Spinal Cord Injury. Journal of Neurology and Neurobiology (2019) Volume 5 - Issue 1 | DOI: http://dx.doi.org/10.16966/2379-7150.156.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Kowalski KE. Complete Restoration of Respiratory Muscle Function in Subjects With Spinal Cord Injury: Interventional Clinical Trial. Am J Phys Med Rehabil. 2020 Jul;99(7):e91-e92. doi: 10.1097/PHM.0000000000001338. No abstract available.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Nemunaitis GA, Kowalski KE. Restoration of cough via spinal cord stimulation improves pulmonary function in tetraplegics. J Spinal Cord Med. 2020 Sep;43(5):579-585. doi: 10.1080/10790268.2019.1699678. Epub 2019 Dec 6.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Nemunaitis GA, Kowalski KE. Effects of Lower Thoracic Spinal Cord Stimulation on Bowel Management in Individuals With Spinal Cord Injury. Arch Phys Med Rehabil. 2021 Jun;102(6):1155-1164. doi: 10.1016/j.apmr.2020.09.394. Epub 2020 Nov 5.
- DiMarco AF, Geertman RT, Nemunaitis GA, Kowalski KE. Comparison of disc and wire electrodes to restore cough via lower thoracic spinal cord stimulation. J Spinal Cord Med. 2022 May;45(3):354-363. doi: 10.1080/10790268.2021.1936388. Epub 2021 Jul 7.
Studienaufzeichnungsdaten
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- IRB 15-00014
- U01NS083696 (US NIH Stipendium/Vertrag)
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