Neuromodulación para mejorar la función respiratoria en lesiones de la médula espinal cervical

Hay cinco fases principales en este estudio. La primera fase es la prueba de referencia, la segunda fase es el implante temporal, la tercera fase es el mapeo/tratamiento del implante postemporal, la cuarta fase es el implante permanente y la quinta fase es el tratamiento del implante pospermanente. Durante cada una de las tres fases, los sujetos tendrán sesiones de pruebas de laboratorio dos veces por semana y sesiones diarias de entrenamiento en el hogar. Como se trata de un estudio de viabilidad, las fases están diseñadas para seleccionar los sujetos que responderán mejor y se beneficiarán de esta estrategia.

Fase 1. Prueba/capacitación de referencia (hasta 6 meses, Instituto Semel de Neurociencia y Comportamiento Humano de la UCLA), cuyo propósito es garantizar que cada sujeto comience con todos los beneficios que se pueden lograr con la terapia respiratoria de rehabilitación estándar y tenga una base estable de función antes de que comiencen la estimulación epidural. 15 sujetos se someterán a esta fase. Durante esta fase se medirán la presión inspiratoria y espiratoria máxima, la actividad respiratoria espontánea en reposo y la EMG de los músculos respiratorios. Los sujetos en el modo de asistencia del ventilador (a menos que o hasta que puedan mantener una respiración adecuada por sí mismos) serán monitoreados a través de un neumotacómetro para detectar cambios en la frecuencia respiratoria. Además, los sujetos se someterán a pruebas motoras y sensoriales. Los sujetos deben mostrar una función respiratoria estable antes de la implantación, por lo tanto, si un sujeto muestra pequeñas mejoras a los 3 meses, continuará entrenando hasta que haya alcanzado el efecto máximo del entrenamiento (hasta 6 meses). Los sujetos que muestren una línea de base estable a los 3 meses pasarán a la Fase 2. Si la salud de un sujeto empeora, incluido el funcionamiento no respiratorio, el médico apropiado evaluará al sujeto y se realizarán las pruebas hasta que la salud del sujeto haya mejorado y se mantenga estable durante al menos 2 meses.

Fase 2. Implante temporal (1 día, 24 horas de estancia nocturna, UCLA Medical Center, Santa Mónica). Los sujetos se someterán a una cirugía de implante de estimulador temporal. Durante la cirugía, se realizará un mapeo intraoperatorio con el implante para demostrar áreas de estimulación efectivas. Hasta 12 sujetos con evidencia de respuesta a las pruebas de referencia se someterán a esta fase del grupo de 12 sujetos en la Fase 1 anterior. La respuesta al entrenamiento respiratorio se basará en el esfuerzo respiratorio máximo, las capacidades respiratorias en reposo y la EMG de los músculos respiratorios. Los sujetos serán monitoreados durante la noche después de la cirugía como medida de precaución.

Fase 3. Mapeo/tratamiento posterior al implante temporal (hasta 10 días, Instituto Semel de Neurociencia y Comportamiento Humano de la UCLA) Se evaluará la capacidad respiratoria. Se utilizará un régimen de rehabilitación respiratoria con el estimulador para reactivar la función respiratoria. Los sujetos serán evaluados diariamente, hasta 10 sesiones no consecutivas en la clínica. Cada sesión tendrá una duración máxima de 2 horas. El sujeto tendrá el implante temporal durante un mínimo de 1 semana y un máximo de 2 semanas. Se evaluarán el esfuerzo respiratorio máximo y las capacidades respiratorias en reposo, así como las RPM posteriores al implante. Una vez que se hayan identificado los parámetros óptimos, se utilizarán configuraciones de electrodos que permitan a los sujetos manipular su patrón respiratorio. Los sujetos podrán usar el estimulador en casa (diariamente, con parámetros identificados) con entrenamiento respiratorio además de las pruebas dos veces por semana. El uso doméstico implicará encender el estimulador, respirar con el ventilador. Los mismos 12 sujetos de la Fase 2 se someterán a esta fase.

Fase 4. Implante permanente (1 día, 24 horas de estancia nocturna, UCLA Medical Center, Santa Mónica). Los sujetos se someterán a una cirugía de implante de estimulador. Durante la cirugía, se realizará la implantación de electrodos. La ubicación de colocación ideal se basará en la ubicación de prueba temporal anterior. Hasta 10 sujetos con la mayor conectividad y evidencia de respuesta a las pruebas de referencia se someterán a esta fase del grupo de 12 sujetos en la Fase 3 anterior. Se evaluará la respuesta al entrenamiento respiratorio. Los sujetos serán monitoreados durante la noche después de la cirugía como medida de precaución.

Fase 5. Mapeo/tratamiento posterior al implante permanente (hasta 12 meses, Instituto Semel de Neurociencia y Comportamiento Humano de UCLA) en el que se usarán las configuraciones de electrodos que activan los músculos respiratorios. Se utilizará un régimen de rehabilitación respiratoria con el estimulador para reactivar la función respiratoria. 10 sujetos serán evaluados hasta dos veces por semana en la clínica durante un máximo de 2 horas por sesión. Se evaluará la respuesta respiratoria a la estimulación. Una vez que se hayan identificado los parámetros óptimos, se utilizarán configuraciones de electrodos que permitan a los sujetos manipular su patrón respiratorio. Los sujetos podrán usar el estimulador en casa (diariamente, con parámetros identificados) con entrenamiento respiratorio además de las pruebas dos veces por semana. Los mismos 10 sujetos de la Fase 4 se someterán a esta fase.

Línea de tiempo. El estudio es un ensayo de seguridad y factibilidad. Este es un implante de un solo brazo de un electrodo permanente para evaluar la seguridad y la eficacia temprana de la estimulación epidural espinal cervical para mejorar la función respiratoria. Se realiza durante un período de hasta 6 meses o 21 meses en 1, 2 o 3 períodos, respectivamente (Fig. 3): Fase 1. Entrenamiento inicial (hasta 6 meses), Fase 2. Implante de prueba temporal (1 día), Fase 3. Tratamiento de implante de prueba post-temporal (hasta 10 días), Fase 4. Implante permanente (1 día, con hasta 2 meses para la recuperación quirúrgica), Fase 5. Tratamiento de implante post-permanente (hasta 12 meses). Por lo tanto, 15 sujetos estarán involucrados por hasta 6 meses, mientras que 12 sujetos estarán involucrados por hasta 7 meses y 10 sujetos por hasta 21 meses (18 meses de prueba con hasta 2 meses de recuperación).

Uso doméstico. Para garantizar la seguridad, el ventilador brindará apoyo al paciente durante el uso doméstico con el estimulador encendido, tal como lo hace cuando la estimulación epidural no está encendida. El paciente no estará completamente desconectado del ventilador a menos que se logre la independencia del ventilador a través de un proceso de destete gradual y supervisado muy de cerca en el que el paciente demostrará una saturación de O2 estable y ventilación minuto adecuada a través de las etapas de destete. El destete (y la evidencia de una mejor función de los músculos respiratorios) consistirá en reducir gradualmente el nivel de apoyo proporcionado por el ventilador mientras se requiere que, a medida que se produce el destete, el paciente mantenga una ventilación por minuto estable por sí mismo.

Para garantizar la seguridad, estas maniobras de destete se realizarán solo con la presencia de un terapeuta respiratorio y se dispondrá de una bolsa AMBU con O2 suplementario. Además, por seguridad, el cuidador obtendrá la frecuencia cardíaca, la presión arterial, la temperatura a intervalos de 15 min y la saturación de O2 de forma continua, o cuando haya un cambio en la configuración del ventilador. Además, esto se realizará solo cuando el sujeto esté completamente consciente, despierto y siguiendo órdenes.