L'effet de la stimulation électrique préopératoire sur la régénération des nerfs périphériques.

But:

Le but de cette étude de recherche est de déterminer l'effet de la stimulation électrique préopératoire (ES) sur la régénération des nerfs sensoriels dans les nerfs digitaux qui ont été transectés de manière traumatique et ensuite réparés chirurgicalement.

Hypothèse:

Sur la base de recherches animales et humaines antérieures, nous émettons l'hypothèse que la SE préopératoire entraînera une amélioration significative de la régénération du nerf sensoriel dans la main par rapport à la chirurgie seule après une lacération traumatique du nerf digital. De plus, nous émettons l'hypothèse que l'ES préopératoire et postopératoire aura un effet additif sur la régénération nerveuse sensorielle par rapport à l'ES préopératoire et à la chirurgie seule.

Justification:

Les lésions traumatiques des nerfs périphériques sont plus fréquentes chez les jeunes ; par conséquent, l'invalidité qui en résulte entraîne un coût important pour le patient, ainsi que pour la société, en raison de la perte de productivité et des dépenses de santé consacrées à la réadaptation. Malgré des efforts importants pour améliorer la technique chirurgicale, les résultats fonctionnels n'ont pas changé de manière significative au cours des trente dernières années. La dénervation irréversible, l'atrophie des muscles cibles et la sensation dérangée secondaire à une excroissance axonale lente ou aberrante restent un défi important. Actuellement, l'application de la stimulation électrique post-opératoire est utilisée pour favoriser la régénération axonale à bon escient. Cependant, le conditionnement préopératoire du nerf périphérique lésé, avec une stimulation électrique, n'a pas été étudié dans la population humaine.

Le conditionnement préopératoire avec stimulation électrique (ES) des nerfs périphériques lésés est particulièrement prometteur. Le mécanisme d'action des lésions de conditionnement consiste en une régulation à la hausse des gènes associés à la régénération et des voies cAMP et JAK/STAT. Les données de modèles animaux, examinant l'effet de la stimulation électrique préopératoire des nerfs périphériques, démontrent que cette technique favorise la régénération axonale des nerfs périphériques. Senger et al ont démontré que la stimulation électrique produisait une régénération axonale équivalente à la lésion d'écrasement de préconditionnement traditionnelle. Ainsi, la stimulation électrique s'est avérée être une méthode viable de préconditionnement des nerfs périphériques, afin de favoriser la régénération axonale régulée avant la coaptation primaire du nerf. Senger et al ont également étudié le mécanisme d'action de cette régénération axonale améliorée chez des animaux pré-conditionnés avec une stimulation électrique et ont trouvé une régulation à la hausse des gènes associés à la régénération.

L'effet de la stimulation électrique post-opératoire sur les nerfs périphériques réparés chirurgicalement est bien détaillé dans la littérature. Ainsi, il peut être synergique de combiner la stimulation électrique pré et post-opératoire. Auparavant, le travail sur les animaux a été traduit chez des patients atteints de transection et de réparation de nerfs digitaux et du syndrome du canal carpien. Wong et al ont démontré que les patients qui ont subi une transection complète du nerf numérique, une réparation chirurgicale et 1 heure postopératoire d'ES continu à 20 Hz ont montré des améliorations systématiquement plus importantes dans toutes les modalités sensorielles de 5 à 6 mois après l'opération par rapport aux témoins. Gordon et al ont démontré qu'une brève ES post-chirurgicale a entraîné une réinnervation motrice robuste des muscles thénars en 3 mois alors qu'il a fallu plus d'un an chez les patients témoins.

Nix et Hopf ont démontré que l'ES à basse fréquence du nerf moteur écrasé au soléaire chez les lapins accélérait l'amélioration de la production de force musculaire de 2 semaines par rapport aux témoins. Pocket et Gavin utilisant le modèle du rat ont montré que le réflexe de pulvérisation des orteils dans les nerfs sciatiques écrasés récupérait beaucoup plus rapidement avec une ES à basse fréquence et à faible intensité. Al-Majed et al ont montré qu'une heure d'ES à basse fréquence de 20 Hz de nerfs fémoraux de rat sectionnés et réparés accélérait la régénération lente et échelonnée sur le site de réparation, ainsi qu'une réinnervation motrice préférentielle améliorée. Même lorsque l'ES a été retardé jusqu'à 2 semaines après la réparation du nerf fémoral du rat, les effets d'amélioration étaient toujours persistants. Dans une étude complémentaire de la même année, ces chercheurs ont montré que les SE régulaient positivement le facteur neurotrophique dérivé du cerveau et son récepteur trkB dans les 2 premiers jours après la chirurgie. Brushart et al ont montré qu'un SE bref à basse fréquence améliore la spécificité de la réinnervation. Geremia et al ont réalisé une étude pivot montrant une augmentation de la régénération axonale dans les neurones sensoriels si la période d'ES post-chirurgicale n'était pas supérieure à 1 heure. L'effet était atténué si la période de stimulation était plus longue.

À ce jour, aucune étude n'a été réalisée pour examiner l'effet du conditionnement préopératoire sur la réinnervation sensorielle des nerfs périphériques humains atteints de SE. Compte tenu de la nature prometteuse des données animales de Senger et al, et de l'efficacité bien documentée de la stimulation électrique postopératoire des nerfs périphériques réparés chirurgicalement, nous avons conçu cette étude pour évaluer les effets du conditionnement préopératoire avec ES, ainsi que pré -ES opératoire et post-opératoire sur la récupération sensorielle du nerf digital après transection et réparation.

Objectifs:

Les objectifs de cette étude sont doubles. Déterminer l'effet de la SE préopératoire seule, ainsi que combinée à la SE postopératoire sur la régénération nerveuse numérique de la sensation, la post-transection et la réparation chirurgicale, par rapport aux patients témoins ayant subi une chirurgie seule.

Méthode/procédures de recherche :

Conception:

Il s'agit d'un essai contrôlé par placebo randomisé en double aveugle qui teste l'effet de la SE sur la récupération nerveuse sensorielle (numérique) dans la main humaine. Les patients seront recrutés dans les cliniques de traumatologie de la main (chirurgie plastique) d'Edmonton. Une fois accepté pour l'étude de recherche, le sujet subira une batterie de tests (test de monofilament de Semmes-Weinstein, discrimination en 2 points, test sensoriel quantitatif pour les seuils de douleur au froid, au chaud et à la chaleur, ainsi que l'incapacité du bras, de l'épaule et Questionnaire Hand [DASH]) en préopératoire pour déterminer leur déficit de base avant la chirurgie.

Chirurgie:

Tous les chirurgiens et le personnel peropératoire seront aveuglés par le traitement expérimental. Toutes les procédures sont les mêmes pour tous les patients du bloc opératoire. Les patients recevront la réparation chirurgicale standard de leur nerf digital avec un grossissement microscopique et à l'aide de sutures fines. Chaque patient aura 2 fils isolés en téflon de calibre fin (stérilisés à l'hôpital où la chirurgie est pratiquée) insérés à proximité du site de la lésion nerveuse, loin du site de suture, 3 jours avant l'opération et immédiatement après l'opération. Ces fils seront attachés au stimulateur électrique qui active le nerf et envoie des potentiels d'action vers le corps cellulaire. Pour cette raison, le patient ne doit pas recevoir d'anesthésie locale car cela bloquerait les canaux sodiques, abolirait la propagation du potentiel d'action et annulerait les effets de la stimulation électrique.

Récupération post-opératoire :

Les patients seront évalués pour les caractéristiques de base trois jours avant la date chirurgicale prévue, des fils de calibre fin seront implantés par voie percutanée à proximité du site présumé de la lésion nerveuse, ces fils seront attachés à un stimulateur électrique (modèle SD9, Grass Instruments, Providence , RI, États-Unis). À ce moment-là, le personnel directement lié à l'étude quittera la salle. Un assistant de recherche qui n'est pas autrement lié à l'étude prendra le relais. Une enveloppe opaque contenant un code de randomisation généré par calcul sera ouverte pour déterminer le groupe de traitement du patient.

Groupe de traitement A : stimulation préopératoire avec stimulation postopératoire fictive

Les patients randomisés dans ce groupe recevront 1 heure de stimulation électrique continue trois jours avant la date prévue de l'intervention chirurgicale. La fréquence sera fixée à 20 Hz et la tension et la durée des impulsions électriques seront séquentiellement augmentées jusqu'à la limite maximale tolérable. Au fur et à mesure que le nerf s'habitue à la sensation de la stimulation, la tension est augmentée jusqu'au seuil tolérable suivant et cela se répète tout au long de la période d'une heure. Une fois la stimulation terminée, le stimulateur est détaché et le patient est informé de la date de l'intervention. Les fils sont retirés à la fin du rendez-vous préopératoire. Ces patients auront des fils de calibre fin pour la stimulation fictive postopératoire implantés au moment de la chirurgie. Dans la salle de réveil post-opératoire, le stimulateur est attaché à leurs fils. Cependant, la tension ne sera augmentée qu'à un niveau qu'ils sont capables de détecter. Le stimulateur était alors éteint à l'insu des patients. Toutes les connexions sont laissées en place. Ces patients se verront retirer leurs fils au premier suivi dans un délai d'une semaine.

Groupe de traitement B : Stimulation préopératoire et postopératoire :

Les patients randomisés dans ce groupe recevront 1 heure de stimulation électrique continue trois jours avant la date chirurgicale prévue, puis à nouveau immédiatement après l'opération. La fréquence sera fixée à 20 Hz et la tension et la durée des impulsions électriques seront séquentiellement augmentées jusqu'à la limite maximale tolérable. Au fur et à mesure que le nerf s'habitue à la sensation de la stimulation, la tension est augmentée jusqu'au seuil tolérable suivant et cela se répète tout au long de la période d'une heure. Une fois la stimulation terminée, le stimulateur est détaché et le patient est informé de la date de l'intervention. Les fils sont retirés à la fin du rendez-vous préopératoire. Les patients randomisés dans ce groupe recevront également 1 heure de stimulation électrique continue après l'opération. Ces patients auront des fils de calibre fin pour la stimulation postopératoire implantés au moment de la chirurgie. Dans la salle de réveil post-opératoire, le stimulateur est attaché à leurs fils. La fréquence sera fixée à 20 Hz et la tension et la durée des impulsions électriques seront séquentiellement augmentées jusqu'à la limite maximale tolérable. Au fur et à mesure que le nerf s'habitue à la sensation de la stimulation, la tension est augmentée jusqu'au seuil tolérable suivant et cela se répète tout au long de la période d'une heure. Une fois la stimulation terminée, le stimulateur est détaché et le patient est informé du prochain suivi. Les fils sont retirés au premier suivi dans la semaine avec le premier changement de pansement et d'attelle

Groupe témoin fictif-placebo

Ces patients auront le stimulateur attaché à leurs fils 3 jours avant la date chirurgicale prévue et après l'opération, comme dans les groupes précédents. Cependant, la tension ne sera augmentée qu'à un niveau qu'ils sont capables de détecter. Le stimulateur était alors éteint à l'insu des patients. Toutes les connexions sont laissées en place pendant une heure. Ces patients verront également leurs fils retirés après la fin de leur rendez-vous préopératoire et lors du premier suivi postopératoire dans la semaine suivant la chirurgie.

Suivi post-opératoire :

Tous les patients auront une visite postopératoire d'une semaine, puis seront suivis mensuellement où les tests d'évaluation des nerfs sensoriels mentionnés précédemment ainsi que les études de conduction nerveuse sensorielle et la mesure canadienne du rendement occupationnel seront effectués. Il y a un total de six visites mensuelles, chaque visite prendra environ 1h30.

Calcul de la taille de l'échantillon

Basé sur un article clé de Geremia et al ; chez le rat, la différence dans le nombre d'axones sensoriels régénérés après 1h de SE était de 397+/-321 (SD) par rapport aux témoins. Avec l'erreur de type I fixée à 0,05 et l'erreur de type II à 0,80, une taille d'échantillon de 20 serait nécessaire dans le groupe de traitement et le même nombre dans le groupe témoin. Pour tenir compte de 10 % des patients potentiels perdus de vue, nous visons à recruter un total de 66 patients. Une analyse intermédiaire sera effectuée par l'équipe de surveillance des données une fois que les 10 premiers patients auront terminé leur suivi de 6 mois.

Planifier l'analyse des données :

Une analyse selon le protocole sera effectuée. Tous les résultats seront rapportés sous forme de moyenne + écart type. Le test t de Student et le test exact de Fischer seront effectués pour déterminer les différences démographiques entre les groupes de traitement. Les différences dans les résultats des tests sensoriels seront évaluées via des tests du chi carré. L'ANOVA sera utilisée pour déterminer la reproductibilité des tests en comparant les résultats à la main controlatérale. Une analyse de variance ANOVA sera également effectuée sur tous les points de temps post-traitement pour déterminer si les traitements diffèrent dans le temps. Un niveau de 5 % (alpha) sera considéré comme une différence statistiquement significative.