Verwendung von Handprothesen mit direkter Nervenstimulation zur Behandlung von Phantomschmerzen (EPIONE)

In die aktuelle Studie, die am Universitätsspital Lausanne (CHUV, Centre Hospitalier Universitaire Vaudois) durchgeführt wird, werden 1-2 handamputierte Patienten mit schwerer PLP aufgenommen und ihnen werden bis zu maximal 6 intraneurale Nervenelektroden in den Armstumpf implantiert Monate.

In zwei Nerven des Armstumpfes werden Nervenelektroden implantiert. Während der täglichen Stimulationssitzungen werden die Elektroden über transkutane Elektroden mit einem externen Stimulator verbunden. Während der Sitzungen wird eine selektive Nervenstimulation durchgeführt. Der amputierte Patient wird dies als Empfindungen (Bewegung, Berührung, Temperatur, Vibration usw.) erfahren, die von dem Phantomglied ausgehen. Während der Implantation untersuchen die Forscher, wie gut sie diese Empfindungen hervorrufen können, und sie werden eine Stimulationstherapie anbieten, die aus Stimulationsaktivitäten besteht und daher erfordert, dass sich der Patient auf die hervorgerufenen Empfindungen konzentriert. Vor, während und nach der Therapie wird eine Reihe von Bewertungen (standardisiert für alle EPIONE-Partner, um einen Vergleich zu ermöglichen) durchgeführt, um die Therapie mit PLP, der kortikalen Organisation, dem mentalen Zustand usw. des Patienten in Beziehung zu setzen.

Die zeitliche Planung der klinischen Bewertungen erfolgt in den folgenden Phasen:

1. Erster Besuch
2. Besuch vor dem Screening
3. Grundlinie und Eintrag
4. Implantation
5. Interventionszeitraum: Intensivtherapie, vorläufiges Ergebnis, Halbintensivtherapie, Überwachung
6. Ergebnis
7. Nachverfolgen
8. Erklärung

Die Verfahren sind bei internationalen EPIONE-Partnern (die unterschiedliche Interventionen, aber ähnliche Bewertungen durchführen) standardisiert, um einen Vergleich zwischen Behandlungsmodalitäten zu ermöglichen.

Phase 1: Erster Besuch. Der Proband wird zu einem Treffen mit dem Hauptforscher und einem der leitenden Forscher, die an der Studie beteiligt sind, eingeladen, um über das Experiment informiert zu werden. Nur der PI, der ein Arzt ist, darf gesundheitliche und medizinische Fragen beantworten.

Phase 2: Vorauswahl. Diese Phase wird vor Beginn des Experiments durchgeführt, aber nachdem der Proband die Einwilligungserklärung unterschrieben hat. Über Fragebögen, Tests und Interviews wird evaluiert, ob der Proband die Einschlusskriterien in Bezug auf körperliche Gesundheit (Operationsfähigkeit), Depression, Normalbereich des IQ und PLP erfüllt. Der Studienleiter wertet die Ergebnisse aus und entscheidet, ob der Proband aufgenommen oder ausgeschlossen werden soll.

Phase 3: Baseline und Eintritt. Ziel dieser Phase ist die Bestimmung der Stabilität und der intraindividuellen Variabilität der Schmerzempfindungen ohne Behandlung. Die Messkontrolle für die tägliche Schmerzvariabilität, die Bewertungsvariabilität, die Variabilität von Ort zu Ort und die Intersubjektvariabilität im Zustand „vor der Intervention“. Diese Varianzen werden in der Analyse verwendet, um das Grundlinienrauschen in der Kennzahl zu schätzen. Zusätzlich zu den Fragebögen zur Quantifizierung des wahrgenommenen Phantomschmerzes und -gefühls umfasst die letzte Woche vor der Implantation die Anwendung von kortikalen Mapping-Methoden (EEG und fMRI). In allen Phasen der Studie muss der Proband vor dem Schlafengehen ein Tagebuch über die Entwicklung von PLP im Laufe des Tages führen.

Phase 4: Implantation. Nach den Anfangsphasen werden dem Patienten 4 TIME-4H-Elektroden (Transverse Intrafascicular Multichannel Electrode Version 4 for Human) implantiert. Die chirurgische Implantation der TIME-4H-Elektroden erfolgt unter Vollnarkose. Bei der Operation werden der N. medianus und der N. ulnaris durch einen Schnitt von 20 cm auf der medialen Seite des Oberarms befreit. Die Faszikel beider Nerven werden auf der Höhe, wo die TIME-4H-Elektroden implantiert werden sollen, einige Zentimeter frei präpariert. Vier TIME-4H Elektroden werden mit der beigefügten Nadel und Faden in die Faszikel der Nerven gezogen, zwei TIME-4H in jeden Nerv. Die Elektroden werden mit den dafür vorgesehenen Verankerungspunkten des TIME-4H am Nerv verankert. Nach dem Anbringen der Elektroden wird die elektrische Integrität jeder TIME-4H-Elektrode getestet, bevor die Wunde verschlossen wird. Drähte werden durch die Haut herausgeführt und die Wunde verschlossen. Während der Operation wird das Subjekt mit prophylaktischen Antibiotika behandelt. Aufgrund des Risikos einer Resistenzentwicklung werden später in der Studie keine prophylaktischen Antibiotika verabreicht. Nach der Implantation wird dem Probanden angeboten, im Krankenhaus zu bleiben, um eine routinemäßige Beurteilung des chirurgischen Ergebnisses zu ermöglichen, solange der PI dies für erforderlich hält. Die Wunde, an der die Drähte aus dem Arm austreten, wird routinemäßig gereinigt und behandelt, um das Infektionsrisiko zu verringern. Dies wird von einer Pflegekraft durchgeführt, die Mitglied der Projektgruppe ist. Der Proband wird in der Behandlung/Reinigung der Wunde und auch in den zu beachtenden Symptomen geschult.

Phase 5: Intervention. Eine Woche nach der Operation beginnt der Patient mit täglichen Sitzungen zur Nervenstimulation. Die Therapie von PLP und Empfindungen wird anhand von Fragebögen vor und nach der Stimulationstherapie bewertet. Während dieser Phase werden mehrere Untersuchungen durchgeführt, um die evozierbaren Empfindungen zu charakterisieren und eine sensorische Stimulationstherapie mit dem Ziel bereitzustellen, den Phantomschmerz zu lindern. Stimulationsprogramme werden jeden Tag (ausgenommen Wochenenden) für bis zu 3 Stunden pro Tag gemäß den täglichen experimentellen Zielen und der Compliance des Patienten durchgeführt.

Die Erfahrung dauert zwischen 12 und maximal 20 Wochen und ist in vier verschiedene Phasen unterteilt:

1. Intensivtherapie (von 1. bis 4. Woche); während dieser Zeit werden die Experimente täglich von Montag bis Freitag durchgeführt;
2. Vorläufiges Ergebnis (5. Woche); in dieser Woche wird das Experiment jeden Tag von Montag bis Freitag durchgeführt; Es wird aus Fragebögen und kortikalem Mapping (EEG und fMRI) bestehen.
3. Halbintensive Therapie (von 6. bis 11. Woche); während dieser Zeit werden die Experimente nur an zwei Tagen pro Woche durchgeführt, Montag und Dienstag (oder an zwei anderen aufeinanderfolgenden Wochentagen, die der Patient bevorzugt);

4. Monitoring (ab 12. Woche bis Versuchsende, jedoch nicht später als 20. Woche); während dieser Zeit werden die Experimente nur einmal wöchentlich am Montag durchgeführt (der Tag kann nach den Möglichkeiten des Patienten und des Arbeitsteams geändert werden); Während dieses Zeitraums wird die wöchentliche Bewertung nur durchgeführt, wenn im Falle eines Erfolgs der Studie bei der Behandlung des PLP die VAS-Punktzahl 2 Punkte über der Mindestpunktzahl liegt, die während der vorherigen Zeiträume der Studie erreicht wurde, oder wenn andere Arten von Notwendigkeiten im Zusammenhang mit der Verwendung von Implantaten auftreten würden.

   Ein kortikales Mapping (EEG und fMRT) soll während des vorläufigen Ergebnisses und am Ende der Therapie (während Phase 6) durchgeführt werden.

   Die Stimulation wird mit dem Ziel durchgeführt, einen sinnvollen sensorischen Input für das Subjekt zu induzieren und dadurch eine Normalisierung der kortikalen Organisation und eine Linderung von PLP zu induzieren. Dies wird angestrebt, indem Aktivitäten (Programme) durchgeführt werden, die das fehlende Glied wieder in das Körperbild des Subjekts einführen.

   Das Programm 1 (Pr1) des Experiments wird durchgeführt, um jeden Kanal der TIME-4H-Elektroden zu charakterisieren. Der Pr1 wird durchgeführt:

   • während der Intensivphase: • die ersten drei Tage der ersten Woche nach der Implantation; • der erste Tag in den folgenden Wochen (um eventuelle Veränderungen von Ort, Art und Stärke der erzeugten Empfindung sowie der Unter- und Obergrenze der Ladung über die Wochen zu erfassen);
   • während der halbintensiven Phase: • der erste Tag der Wochen (um eventuelle Veränderungen von Ort, Art und Stärke der erzeugten Empfindung und der Unter- und Obergrenze der Belastung über die Wochen zu erfassen);
   • während der Überwachungsphase: • der Wochentag, an dem der Versuch durchgeführt wird (um eventuelle Änderungen des Ortes, der Art und der Stärke der erzeugten Empfindung sowie der Unter- und Obergrenze der Ladung über die Wochen). Nur wenn eine Veränderung in der stabilisierten Karte beobachtet wird, und nur über den aktiven Stellen, wo die Veränderung beobachtet wird, wird die Kartierung erneut ausgeführt.

   Das Programm 2 (Pr2) des Experiments zielt darauf ab, die Impedanz des Patienten und des Elektrodensystems zu messen, um sie zu charakterisieren, mögliche Änderungen an aufeinanderfolgenden Tagen zu untersuchen und sie schließlich mit Änderungen der unteren Schwelle und der oberen Grenzen zu korrelieren des Stroms im gleichen Zeitraum. Der Pr2 wird durchgeführt:

   • während der Intensivphase:

     • am ersten Tag jeder Woche

   • während der halbintensiven Phase:

     • der erste Tag der Wochen

   • während der Überwachungsphase: • der Wochentag, an dem der Versuch durchgeführt wird

   Das Programm 3 (Pr3) zielt darauf ab, verschiedene Strategien der simultanen asynchronen oder synchronen mehrkanaligen elektrischen intraneuralen Stimulation zu erforschen. Dieses Programm wird mit dem Ziel durchgeführt, verschiedene Kombinationen von Kanälen auszuprobieren und das beste Muster zur Behandlung des Phantomschmerzes der aufgenommenen Patienten zu identifizieren. Der Pr3 wird durchgeführt:

   • während der Intensivphase:

     • die letzten beiden Tage der ersten Woche nach der Implantation;

     • am zweiten Tag der folgenden Wochen

   • während der semi-intensiven Phase: • der erste Tag der Woche
   • während der Überwachungsphase: • der Wochentag, an dem der Versuch durchgeführt wird. Während des Behandlungsprogramms (Tr) testen die Forscher die Möglichkeit, die vom elektrischen Stimulator erzeugte Stimulation mit den transformierten Signalen von Sensoren in (oder über) der Roboterhand zu steuern, die vom Benutzer freiwillig gesteuert wird.

   Genauer gesagt werden die Untersucher den Patienten bitten, mehrere Aufgaben auszuführen (je nach Kapazität, Verfügbarkeit und Motivation):

   1. Ausführung unterschiedlicher Kraftstufen (bis zu 8 Stufen) mit der Handprothese
   2. Identifizierung der physikalischen Eigenschaften von Objekten
   3. Embodiment-Tests
   4. Funktionsverbesserungstests

   Der Tr wird ausgeführt:

   - während der Intensivphase:

   • vom dritten bis zum fünften Tag der zweiten Woche;
   • jeden Tag der folgenden Wochen - während der Halbintensivphase:
   • beide Verhandlungstage - während der Monitoringphase:
   • der Wochentag, an dem das Experiment durchgeführt wird

   Phase 6: Ergebnis. Nach der Therapie wird eine Reihe von Untersuchungen (Fragebögen und kortikale Kartierung) durchgeführt, um die Wirkung der Therapie zu bewerten. Während der Outcome- und der anschließenden Nachsorgephase wird keine Stimulationstherapie durchgeführt.

   Phase 7: Nachbereitung. In der Nachsorgephase wird beurteilt, wie lange es dauert, bis eventuelle schmerzlindernde Wirkungen nachlassen (Fragebögen).

   Phase 8: Explantation. Bei Infektionen, Rötungen, Schwellungen, Schmerzen oder anderen Komplikationen, die eine dauerhafte Implantation unmöglich machen, werden die Elektroden explantiert und der Proband mit Antibiotika behandelt. Die Explantation der TIME-4H-Elektroden kann am Ende der Therapiephase durchgeführt werden. Die Explantation wird unter Vollnarkose durchgeführt. Der Zugang erfolgt über eine Einführung durch die Haut auf der medialen Seite des Oberarms. Die TIME-4H-Elektroden werden frei präpariert, der Faden geschnitten und das Implantat aus dem Nerv gezogen und entfernt. Nach der Explantation wird eine normale Wundbehandlung durchgeführt und die Fäden werden gemäß Standardverfahren entfernt.

   Die Studiendauer für einen Probanden wird durch die maximale TIME-4H-Implantationsdauer begrenzt, die auf maximal 6 Monate festgelegt wurde.