Epidurale Rückenmarkstimulation zur Wiederherstellung des Gehens bei Rückenmarksverletzungen

Experimental: Epidurale Rückenmarksstimulation + Standardrehabilitation

Die Teilnehmer erhalten für 12 Monate die epidurale Rückenmarkstimulation kombiniert mit einer individuell angepassten Standard-Rehabilitationstherapie.

Strahlung: Positron-Emissionstomographie-Berücksichtigungstomographie (PET-CT)

PET-CT ist eine fortschrittliche Hybridbildungsmodalität, die metabolische Informationen aus der Positronenemissionstomographie mit anatomischen Details aus der Computertomographie kombiniert.

Strahlung: Diffusionstensor Bildgebung (DTI)

DTI ist eine fortschrittliche MRT -Technik, die die Richtungswidrigkeit (Anisotropie) und die Größe der Wassermoleküldiffusion in Neuralgeweben messen. Es liefert quantitative Metriken von Fasern.

Verfahren: Motor evozierte Potentiale (MEPS)

MEPS sind elektrophysiologische Reaktionen, die durch transkranielle magnetische Stimulation oder elektrische Stimulation des motorischen Kortex ausgelöst werden, die aus peripheren Muskeln oder des Rückenmarks aufgezeichnet wurden. Sie bewerten die Integrität von Kortikospinaltrakten.

Verfahren: Somatosensorische Potentiale (SEPS)

SEPs sind elektrophysiologische Reaktionen, die nach der elektrischen Stimulation der sensorischen Nerven aus dem zentralen oder peripheren Nervensystem aufgezeichnet wurden. Sie bewerten die funktionale Integrität somatosensorischer Pfade.

Verfahren: Epidurale Rückenmarksstimulation

Epidurale Rückenmarksstimulation ist eine medizinische Technologie, bei der kontrollierte elektrische Impulse über im Epiduralraum implantierte Elektroden an das Rückenmark abgegeben werden – den Bereich zwischen der äußersten Membran des Rückenmarks (Dura mater) und den Wirbelkörpern. Diese Technik zielt darauf ab, die Aktivität spinaler neuronaler Netzwerke zu modulieren, wodurch neurologische Funktionen reguliert und die funktionelle Erholung gefördert werden, insbesondere bei Personen mit Rückenmarksverletzungen oder bestimmten neurologischen Erkrankungen.

Verfahren: Rehabilitationstherapie

Ein strukturiertes, multidisziplinäres Rehabilitationsprogramm, das darauf ausgelegt ist, die motorische Funktion, Mobilität und Unabhängigkeit bei Teilnehmern mit Lähmungen zu verbessern. Die Therapie umfasst typischerweise Physiotherapie und Ergotherapie.

Nebenwirkungen (AEs)

Die Inzidenz, Schwere und der Zusammenhang mit der Intervention aller unerwünschten Ereignisse (AEs). Alle AEs werden gemäß den Good Clinical Practice-Richtlinien des International Council for Harmonisation definiert, erfasst und eingestuft. Schwerwiegende unerwünschte Ereignisse werden spezifisch basierend auf festgelegten Kriterien gemeldet. Diese Bewertung wird alle Sicherheitsbedenken im Zusammenhang mit dem chirurgischen Eingriff (Epiduralstimulator-Implantation) und der elektrischen Stimulation selbst (über verschiedene Parametersätze hinweg) umfassend abdecken.

WISCI II (Walking Index for Spinal Cord Injury II)

Der WISCI II bewertet die Gehfähigkeit von Patienten mit Rückenmarksverletzungen. Er hat 21 Stufen (0-20), wobei die Punktzahl auf benötigten Mobilitätshilfen und Unterstützung basiert. Eine Punktzahl von 0 bedeutet kein Gehen; 20 zeigt unabhängiges Gehen ohne Hilfsmittel an.

Spinal Cord Independence Measure III (SCIM III)

SCIM III ist ein krankheitsspezifisches, validiertes Bewertungsinstrument, das entwickelt wurde, um die funktionelle Unabhängigkeit von Personen mit Rückenmarksverletzungen bei der Ausführung wesentlicher Aktivitäten des täglichen Lebens, der Selbstversorgung, Mobilität und Atmung/Management zu bewerten. Es ist darauf ausgelegt, die einzigartigen Herausforderungen und Prioritäten der SCI-Population widerzuspiegeln.

Der SCIM III besteht aus 19 Items über drei Subskalen:

Selbstversorgungssubskala (0-20 Punkte): Umfasst Essen, Körperpflege, Baden und Anziehen.

Atmungs- und Schließmuskelmanagement-Subskala (0-40 Punkte): Deckt Atmung, Blasenmanagement und Darmmanagement ab.

Mobilitätssubskala (0-40 Punkte): Bewertet Mobilität im Raum und auf der Toilette, Innen- und Außenmobilität sowie Treppenmanagement.

Die Gesamtpunktzahl liegt zwischen 0 und 100 Punkten, wobei höhere Punktzahlen eine größere funktionelle Unabhängigkeit anzeigen.

Internationale Standards für die neurologische Klassifikation von Rückenmarksverletzungen (ISNCSCI)

ISNCSCI ist der maßgeblichste und am weitesten verbreitete Standard zur Beurteilung der neurologischen Funktion nach einer Rückenmarksverletzung und umfasst:

Motorische Bewertung:

Bereich:

Obere Gliedmaßen (C5-T1): 0-25 pro Gliedmaße (gesamt 0-50) Untere Gliedmaßen (L2-S1): 0-25 pro Gliedmaße (gesamt 0-50) Gesamtmotorische Bewertung: 0-100 Punkte Höhere Werte zeigen eine bessere motorische Funktion an

Sensorische Bewertung:

Leichte Berührung:

0-2 Punkte pro Dermatom (C2-S4/5) Gesamt: 0-112 Punkte

Nadelstich:

0-2 Punkte pro Dermatom (C2-S4/5) Gesamt: 0-112 Punkte Interpretation: Höhere Werte zeigen eine bessere sensorische Erhaltung an Neurologische Verletzungsebene: bestimmt durch das kaudalste Segment

ASIA-Beeinträchtigungsskala (AIS)-Einstufung:

A = Vollständig (keine motorische/sensorische Funktion in S4-S5) B = Sensorisch unvollständig C = Motorisch unvollständig (<50 % der Schlüsselmuskeln Kraft ≥3/5 Grad) D = Motorisch unvollständig (≥50 % der Schlüsselmuskeln Kraft ≥3/5 Grad) E = Normal

Funktionale Unabhängigkeitsmessung (FIM)

Der Functional Independence Measure (FIM) ist ein weit verbreitetes Bewertungsinstrument, das entwickelt wurde, um den funktionalen Status und den Grad der Unabhängigkeit einer Person bei täglichen Lebensaktivitäten zu bewerten, insbesondere bei Menschen mit Behinderungen.

FIM-Items werden basierend auf dem erforderlichen Unterstützungsniveau zur Erfüllung einer Aufgabe bewertet, wobei pro Item 1 bis 7 Punkte vergeben werden.

Der FIM besteht aus 18 Items in zwei Bereichen: Motorischer Bereich (13 Items): Umfasst Aktivitäten wie Essen, Körperpflege, Baden, Anziehen, Toilettengang, Transfer (Bett/Stuhl, Toilette, Badewanne/Dusche), Gehen und Treppensteigen. Kognitiver Bereich (5 Items): Deckt Kommunikation (Verständnis und Ausdruck) und soziale Kognition (Gedächtnis, Problemlösung und soziale Interaktion) ab.

Die Gesamtpunktzahl liegt zwischen 18 und 126 Punkten:

≤ 35 Punkte: Schwere Abhängigkeit 36-89 Punkte: Mittlere Abhängigkeit 90-119 Punkte: Leichte Abhängigkeit 120-126 Punkte: Funktionelle Unabhängigkeit

Der 10-Meter-Gehtest (10m-WT)

Der 10mWT ist ein weit verbreitetes, objektives leistungsbasiertes Bewertungsinstrument, das zur Beurteilung der Gehgeschwindigkeit auf kurze Distanzen und der funktionellen Mobilität bei Personen mit neurologischen Beeinträchtigungen, einschließlich Rückenmarksverletzungen, entwickelt wurde.

Die Zeit, die für das Gehen der mittleren 6 Meter benötigt wird, wird in Sekunden aufgezeichnet.

Der 6-Minuten-Gehtest (6min-WT)

Der 6-Minuten-Gehtest ist ein weit verbreitetes, objektives leistungsbasiertes Bewertungsinstrument, das zur Beurteilung der submaximalen Belastungskapazität, der funktionellen Ausdauer und der Gehstrecke bei Personen mit chronischen kardiopulmonalen oder neurologischen Erkrankungen, einschließlich Rückenmarksverletzungen, entwickelt wurde.

Der Teilnehmer wird angewiesen, innerhalb des 6-minütigen Zeitraums so weit wie möglich hin und her zu gehen, in einem selbstgewählten Tempo, das während des gesamten Tests beibehalten werden kann.

Modifizierte Ashworth-Skala (MAS)

MAS ist ein klinisches Instrument zur Beurteilung von Muskelspastizität durch die Einstufung des Widerstands während passiver Bewegung. Es bewertet von 0 (kein Tonusanstieg) bis 4 (steifes Gelenk), mit Zwischenstufen: 1 (leichte Widerstände), 1+ (milde Widerstände durch ≤50% ROM), 2 (deutliche Widerstände) und 3 (erhebliche Widerstände). Höhere MAS-Werte (max=4) deuten auf schlechtere Ergebnisse hin, was schwerere Spastizität widerspiegelt, die die Mobilität beeinträchtigt.

Penn

Die Penn-Skala ist ein spezifisches Bewertungsinstrument zur Messung von Muskelspastizität. Die Werte reichen von 0 (keine Spastizität) bis 4 (schwere, starre Spastizität), wobei höhere Werte auf intensivere Muskelsteifheit und unwillkürliche Kontraktionen hindeuten.

Visuelle Analogskala (VAS) Schmerzscore

Der VAS-Schmerzscore ist eine selbstberichtete Messung der Schmerzintensität. Er besteht aus einer 10 cm langen horizontalen Linie, die an einem Ende mit „kein Schmerz“ (0) und am anderen Ende mit „stärkster vorstellbarer Schmerz“ (10) verankert ist. Patienten markieren die Linie, um ihr aktuelles Schmerzniveau darzustellen, und der Score wird durch Messen des Abstands von „kein Schmerz“ bestimmt. Er bietet eine einfache, schnelle Methode, um subjektive Schmerzerfahrungen zu quantifizieren, Schwankungen zu überwachen und Schmerzmanagementstrategien zu leiten.

Oberflächen-Elektromyographie (EMG)

EMG ist ein nicht-invasives elektrophysiologisches Beurteilungsinstrument, das entwickelt wurde, um die elektrische Aktivität und Aktivierungsmuster der unteren Gliedmaßenmuskeln während spezifischer willkürlicher oder aufgabenbezogener motorischer Versuche zu quantifizieren.

EMG-Aufnahmen werden mithilfe von Oberflächenelektroden gewonnen, die über wichtige untere Gliedmaßenmuskeln platziert werden. Die Effektivwertamplitude des Signals während definierter Aufgabenabschnitte wird in Mikrovolt gemessen. Veränderungen der EMG-Amplitude und der zeitlichen Koordination liefern ein objektives Maß für die Effizienz der Muskelrekrutierung, die Erregbarkeit des spinalen Motorneuronenpools und die Wiederherstellung der koordinierten motorischen Ausgabe nach Neuromodulation und Rehabilitation.

Motorisch evozierte Potentiale (MEPs)

MEPs sind neurophysiologische Reaktionen, die durch transkranielle Magnetstimulation ausgelöst werden und dazu dienen, die Integrität und Leitfähigkeit des kortikospinalen Trakts zu bewerten.

Die MEP-Latenz und die Spitze-zu-Spitze-Amplitude werden von Zielmuskeln der unteren Extremitäten mittels Oberflächen-EMG aufgezeichnet. Die Latenz spiegelt die Leitungszeit entlang des zentralen motorischen Wegs wider, während die Amplitude mit der Anzahl synchron aktivierter motorischer Einheiten und der Erregbarkeit spinaler Motoneurone korreliert. Veränderungen dieser Parameter dienen als quantitative Biomarker für die funktionelle Reorganisation und Verstärkung der absteigenden supraspinalen Kontrolle nach einer Intervention.

Somatosensorisch evozierte Potenziale (SEPs)

SEPs sind neurophysiologische Antworten, die durch elektrische Stimulation peripherer Nerven ausgelöst werden und dazu dienen, die Integrität der sensorischen Bahn der Hinterstrang-Medial-Lemniscus-Bahn zu bewerten.

SEP-Latenz und -Amplitude werden nach Tibialisnerv-Stimulation über der Kopfhaut aufgezeichnet. Verlängerte Latenz oder reduzierte Amplitude deuten auf eine beeinträchtigte Leitung innerhalb der aufsteigenden sensorischen Bahnen hin. Serielle Messungen bieten eine objektive Bewertung der Erholung oder Reorganisation des afferenten sensorischen Inputs zum Kortex und ergänzen klinische sensorische Untersuchungen.

Spinal ¹⁸F-FDG PET-CT

Spinale ¹⁸F-FDG-PET-CT ist eine molekulare Bildgebungsmodalität, die zur Quantifizierung des regionalen Glukosestoffwechsels entwickelt wurde und als Indikator für die metabolische Aktivität von Neuronen und Gliazellen dient.

Das standardisierte Aufnahmewertverhältnis wird für definierte Rückenmarkssegmente im Verhältnis zu einer Referenzregion berechnet. Veränderungen in der FDG-Aufnahme spiegeln Veränderungen der synaptischen Aktivität, Entzündungen oder Gewebereparaturprozesse wider. Dieses Maß bietet einen einzigartigen in-vivo-Biomarker zur Bewertung der metabolischen Neuroplastizität und der longitudinalen Veränderungen in der Aktivität der Rückenmarksschaltkreise als Reaktion auf epidurale Stimulation und Rehabilitation.