El efecto de la estimulación eléctrica preoperatoria en la regeneración de los nervios periféricos.

Objetivo:

El propósito de este estudio de investigación es determinar el efecto de la estimulación eléctrica preoperatoria (ES) en la regeneración de los nervios sensoriales en los nervios digitales que se han seccionado traumáticamente y posteriormente reparados quirúrgicamente.

Hipótesis:

Con base en investigaciones previas en animales y humanos, planteamos la hipótesis de que la EE preoperatoria dará como resultado una mejora significativa de la regeneración del nervio sensorial en la mano en comparación con la cirugía sola después de una laceración traumática del nervio digital. Además, planteamos la hipótesis de que la EE preoperatoria junto con la posoperatoria tendrán un efecto aditivo en la regeneración de los nervios sensoriales en comparación con la EE preoperatoria y la cirugía sola.

Justificación:

La lesión traumática de los nervios periféricos es más común en la población joven; por lo tanto, la discapacidad resultante incurre en un costo significativo para el paciente, así como para la sociedad, por la pérdida de productividad y los dólares gastados en rehabilitación. A pesar de los grandes esfuerzos por mejorar la técnica quirúrgica, el resultado funcional no ha cambiado significativamente en los últimos treinta años. La denervación irreversible, la atrofia de los músculos objetivo y la sensación alterada secundaria a un crecimiento axonal lento o aberrante siguen siendo un desafío importante. Actualmente, la aplicación de estimulación eléctrica postoperatoria se está utilizando para promover la regeneración axonal con buenos resultados. Sin embargo, el acondicionamiento preoperatorio del nervio periférico lesionado, con estimulación eléctrica, no se ha investigado en la población humana.

El acondicionamiento preoperatorio con estimulación eléctrica (ES) de los nervios periféricos lesionados demuestra una promesa particular. El mecanismo de acción de las lesiones condicionantes consiste en la regulación positiva de los genes asociados regenerativos y las vías cAMP y JAK/STAT. Los datos de modelos animales, que examinan el efecto de la estimulación eléctrica preoperatoria de los nervios periféricos, demuestran que esta técnica promueve la regeneración axonal de los nervios periféricos. Senger et al han demostrado que la estimulación eléctrica produce una regeneración axonal que es equivalente a la lesión por aplastamiento de preacondicionamiento tradicional. Por lo tanto, la estimulación eléctrica ha demostrado ser un método viable de preacondicionamiento de los nervios periféricos, con el fin de promover la regeneración axonal regulada al alza antes de la coaptación primaria del nervio. Senger et al también han investigado el mecanismo de acción de esta regeneración axonal mejorada en animales preacondicionados con estimulación eléctrica y han encontrado una regulación al alza de los genes asociados a la regeneración.

El efecto de la estimulación eléctrica postoperatoria sobre los nervios periféricos reparados quirúrgicamente está bien detallado en la literatura. Por lo tanto, puede ser sinérgico combinar la estimulación eléctrica pre y postoperatoria. Anteriormente, el trabajo con animales se ha traducido en pacientes con transección y reparación de nervios digitales y síndrome del túnel carpiano. Wong et al demostraron que los pacientes que se sometieron a una transección completa del nervio digital, reparación quirúrgica y 1 hora posoperatoria de EE continua de 20 Hz mostraron mejoras consistentemente mayores en todas las modalidades sensoriales entre 5 y 6 meses después de la operación en comparación con los controles. Gordon et al demostraron que una EE posquirúrgica breve dio como resultado una reinervación motora sólida de los músculos tenares a los 3 meses, mientras que tomó más de un año en los pacientes de control.

Nix y Hopf demostraron que la ES de baja frecuencia del nervio motor aplastado del sóleo en conejos aceleró la mejora en la producción de fuerza muscular en 2 semanas en comparación con los controles. Pocket y Gavin, utilizando el modelo de rata, demostraron que el reflejo del dedo del pie en los nervios ciáticos aplastados se recuperó significativamente más rápido con EE de baja frecuencia y baja intensidad. Al-Majed et al demostraron que una hora de ES de 20 Hz de baja frecuencia de nervios femorales de rata seccionados y reparados aceleró la regeneración escalonada lenta que crecía en el sitio de reparación, así como también mejoró la reinervación motora preferencial. Incluso cuando la ES se retrasó hasta 2 semanas después de la reparación del nervio femoral en ratas, los efectos potenciadores se mantuvieron. En un estudio complementario del mismo año, esos investigadores demostraron que la ES regulaba al alza el factor neurotrófico derivado del cerebro y su receptor trkB dentro de los primeros 2 días después de la cirugía. Brushart et al demostraron que los EE breves de baja frecuencia mejoran la especificidad de la reinervación. Geremia et al realizaron un estudio fundamental que mostró un aumento en la regeneración axonal en las neuronas sensoriales si el período de EE posquirúrgico no superaba la hora. El efecto se atenuaba si el período de estimulación era más largo.

Hasta la fecha, no se han realizado estudios para analizar el efecto del acondicionamiento preoperatorio en la reinervación sensorial de los nervios periféricos humanos con ES. Dada la naturaleza prometedora de los datos en animales de Senger et al, y la eficacia bien documentada de la estimulación eléctrica posoperatoria de los nervios periféricos reparados quirúrgicamente, diseñamos este estudio para evaluar los efectos del acondicionamiento preoperatorio con EE, así como el pre -ES operatorias y posoperatorias sobre la recuperación sensorial del nervio digital después de la transección y reparación.

Objetivos:

Los objetivos de este estudio son dos. Determinar el efecto de la EE preoperatoria sola, así como la combinación con la EE posoperatoria en la regeneración de la sensibilidad del nervio digital, después de la transección y la reparación quirúrgica, en comparación con pacientes control con cirugía sola.

Método/procedimientos de investigación:

Diseño:

Este es un ensayo controlado con placebo, aleatorizado, doble ciego, que prueba el efecto de ES en la recuperación de los nervios sensoriales (digitales) en la mano humana. Los pacientes serán reclutados en las clínicas de trauma de mano (cirugía plástica) en todo Edmonton. Una vez consentido para el estudio de investigación, el sujeto se someterá a una batería de pruebas (Prueba de Monofilamento de Semmes-Weinstein, discriminación de 2 puntos, prueba sensorial cuantitativa para umbrales de dolor por frío, calor y calor, así como la Discapacidad del Brazo, Hombro y Hand [DASH] cuestionario) antes de la operación para determinar su déficit de base antes de la cirugía.

Cirugía:

Todos los cirujanos y el personal intraoperatorio estarán cegados al tratamiento experimental. Todo el procedimiento es el mismo para todos los pacientes en el quirófano. Los pacientes recibirán la reparación quirúrgica estándar de atención de su nervio digital con aumento microscópico y utilizando suturas de calibre fino. A cada paciente se le insertarán 2 cables aislados de teflón de calibre fino (esterilizados en el hospital donde se realiza la cirugía) proximales al sitio de la lesión del nervio, lejos del sitio de la sutura, 3 días antes de la operación e inmediatamente después de la operación. Esos cables se unirán al estimulador eléctrico que activa el nervio y envía potenciales de acción hacia el cuerpo celular. Por ello, el paciente no debe recibir anestesia local porque bloquearía los canales de sodio, anularía la propagación del potencial de acción y anularía los efectos de la estimulación eléctrica.

Recuperación postoperatoria:

Se evaluarán las características basales de los pacientes tres días antes de la fecha quirúrgica programada, se implantarán alambres de calibre fino por vía percutánea proximales al sitio donde se presume la lesión del nervio, estos alambres se conectarán a un estimulador eléctrico (modelo SD9, Grass Instruments, Providence , RI, EE. UU.). En ese momento, el personal directamente relacionado con el estudio abandonará la sala. Un asistente de investigación que no esté relacionado con el estudio de otra manera se hará cargo. Se abrirá un sobre opaco que contiene un código de aleatorización generado por computadora para determinar el grupo de tratamiento del paciente.

Grupo de tratamiento A: estimulación preoperatoria con estimulación postoperatoria simulada

Los pacientes asignados al azar a este grupo recibirán 1 hora de estimulación eléctrica continua tres días antes de la fecha quirúrgica programada. La frecuencia se fijará en 20 Hz y el voltaje y la duración de los pulsos eléctricos se incrementarán secuencialmente hasta el límite máximo tolerable. A medida que el nervio se acostumbra a la sensación de la estimulación, el voltaje aumenta hasta el siguiente umbral tolerable y esto se repite durante el período de una hora. Una vez finalizada la estimulación, se desconecta el estimulador y se informa al paciente de la fecha quirúrgica. Los alambres se retiran al finalizar la cita preoperatoria. A estos pacientes se les implantarán cables de calibre fino para la estimulación simulada posoperatoria en el momento de la cirugía. En la sala de recuperación postoperatoria, el estimulador se conecta a sus cables. Sin embargo, el voltaje solo aumentará a un nivel que puedan detectar. Luego, el estimulador se apagó sin el conocimiento de los pacientes. Todas las conexiones se dejan en su lugar. A estos pacientes se les quitarán los cables en el primer seguimiento dentro de 1 semana.

Grupo de tratamiento B: Estimulación preoperatoria y postoperatoria:

Los pacientes asignados al azar a este grupo recibirán 1 hora de estimulación eléctrica continua tres días antes de la fecha quirúrgica programada y luego nuevamente inmediatamente después de la operación. La frecuencia se fijará en 20 Hz y el voltaje y la duración de los pulsos eléctricos se incrementarán secuencialmente hasta el límite máximo tolerable. A medida que el nervio se acostumbra a la sensación de la estimulación, el voltaje aumenta hasta el siguiente umbral tolerable y esto se repite durante el período de una hora. Una vez finalizada la estimulación, se desconecta el estimulador y se informa al paciente de la fecha quirúrgica. Los alambres se retiran al finalizar la cita preoperatoria. Los pacientes asignados al azar a este grupo también recibirán 1 hora de estimulación eléctrica continua después de la operación. A estos pacientes se les implantarán cables de calibre fino para la estimulación postoperatoria en el momento de la cirugía. En la sala de recuperación postoperatoria, el estimulador se conecta a sus cables. La frecuencia se fijará en 20 Hz y el voltaje y la duración de los pulsos eléctricos se incrementarán secuencialmente hasta el límite máximo tolerable. A medida que el nervio se acostumbra a la sensación de la estimulación, el voltaje aumenta hasta el siguiente umbral tolerable y esto se repite durante el período de una hora. Una vez finalizada la estimulación, se desconecta el estimulador y se informa al paciente del próximo control. Los alambres se retiran en el primer control dentro de una semana con el primer cambio de vendaje y férula.

Grupo de control de placebo simulado

A estos pacientes se les conectará el estimulador a sus cables 3 días antes de la fecha quirúrgica programada y en el postoperatorio como en los grupos anteriores. Sin embargo, el voltaje solo aumentará a un nivel que puedan detectar. Luego, el estimulador se apagó sin el conocimiento de los pacientes. Todas las conexiones se dejan en su lugar durante una hora. De manera similar, a estos pacientes se les quitarán los cables después de la conclusión de su cita preoperatoria y en el primer seguimiento posoperatorio dentro de la semana posterior a la cirugía.

Seguimiento postoperatorio:

Todos los pacientes tendrán una visita postoperatoria de una semana, y luego serán seguidos mensualmente donde se realizarán las pruebas de evaluación del nervio sensorial mencionadas anteriormente, así como estudios de conducción del nervio sensorial y la Medida de rendimiento ocupacional canadiense. Hay un total de seis visitas mensuales, cada visita durará aproximadamente 1,5 h.

Cálculo del tamaño de la muestra

Basado en un artículo fundamental de Geremia et al; en la rata, la diferencia en el número de axones sensoriales regenerados tras 1 hora de ES fue de 397+/-321 (SD) en comparación con los controles. Con el error de tipo I establecido en 0,05 y el error de tipo II en 0,80, se necesitaría un tamaño de muestra de 20 en el grupo de tratamiento y el mismo número en el grupo de control. Para dar cuenta del 10 % de las pérdidas potenciales de pacientes durante el seguimiento, nuestro objetivo es reclutar un total de 66 pacientes. El equipo de monitoreo de datos realizará un análisis intermedio una vez que los primeros 10 pacientes hayan completado su seguimiento de 6 meses.

Plan para el análisis de datos:

Se completará el análisis por protocolo. Todos los resultados se informarán como media + desviación estándar. Se realizará la prueba t de Student y la prueba exacta de Fischer para determinar las diferencias demográficas entre los grupos de tratamiento. Las diferencias en los resultados de las pruebas sensoriales se evaluarán mediante pruebas de chi cuadrado. Se utilizará ANOVA para determinar la reproducibilidad de las pruebas comparando los resultados con la mano contralateral. También se realizará un análisis de varianza ANOVA en todos los puntos de tiempo posteriores al tratamiento para determinar si los tratamientos difieren con el tiempo. Un nivel del 5 % (alfa) se considerará una diferencia estadísticamente significativa.