Neuromodulation pour améliorer la fonction respiratoire dans les lésions de la moelle épinière cervicale

Il y a cinq phases principales dans cette étude. La première phase est le test de base, la deuxième phase est l'implantation temporaire, la troisième phase est la cartographie/le traitement de l'implant post-temporaire, la quatrième phase est l'implantation permanente et la cinquième phase est le traitement de l'implant post-permanent. Au cours de chacune des trois phases, les sujets auront des séances de test en laboratoire deux fois par semaine et des séances d'entraînement quotidiennes à domicile. S'agissant d'une étude de faisabilité, les phases sont conçues pour sélectionner les sujets qui seront les plus réactifs et bénéficieront de cette stratégie.

Phase 1. Tests / formation de base (jusqu'à 6 mois, UCLA Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior), dont le but est de s'assurer que chaque sujet commence avec tous les avantages réalisables par la thérapie respiratoire de réadaptation standard et a une base stable de fonction avant de commencer la stimulation épidurale. 15 sujets subiront cette phase. La pression inspiratoire et expiratoire maximale, l'activité respiratoire spontanée au repos et l'EMG des muscles respiratoires seront mesurés au cours de cette phase. Les sujets en mode d'assistance respiratoire (à moins ou jusqu'à ce qu'ils puissent maintenir une respiration adéquate par eux-mêmes) seront surveillés via un pneumotachomètre pour les changements de fréquence respiratoire. De plus, les sujets subiront des tests moteurs et sensoriels. Les sujets doivent montrer une fonction respiratoire stable avant l'implantation, donc si un sujet montre de petites améliorations à 3 mois, le sujet continuera à s'entraîner jusqu'à ce qu'il ait atteint son effet maximal de l'entraînement (jusqu'à 6 mois). Les sujets qui montrent une ligne de base stable à 3 mois passeront à la phase 2. Si la santé d'un sujet se détériore, y compris le fonctionnement non respiratoire, le sujet sera évalué par un médecin approprié et les tests auront lieu jusqu'à ce que la santé du sujet se soit améliorée et reste stable pendant au moins 2 mois.

Phase 2. Implant temporaire (1 jour, 24 heures de nuit, UCLA Medical Center, Santa Monica). Les sujets subiront une chirurgie d'implantation de stimulateur temporaire. Pendant la chirurgie, une cartographie peropératoire avec l'implant sera effectuée pour démontrer les zones de stimulation efficaces. Jusqu'à 12 sujets présentant des preuves de réponse aux tests de base subiront cette phase à partir du groupe de 12 sujets de la phase 1 ci-dessus. La réponse à l'entraînement respiratoire sera basée sur l'effort respiratoire maximal, les capacités respiratoires au repos et l'EMG des muscles respiratoires. Les sujets seront surveillés pendant la nuit suivant la chirurgie par mesure de précaution.

Phase 3. Cartographie/traitement post-implantaire temporaire (jusqu'à 10 jours, UCLA Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior) La capacité respiratoire sera évaluée. Le régime de réadaptation respiratoire avec le stimulateur sera utilisé pour réactiver la fonction respiratoire. Les sujets seront testés quotidiennement, jusqu'à 10 séances non consécutives en clinique. Chaque session durera jusqu'à 2 heures. Le sujet aura l'implant temporaire pour un minimum de 1 semaine et un maximum de 2 semaines. L'effort respiratoire maximal et les capacités respiratoires au repos seront évalués ainsi que les PROM post-implantatoires. Une fois les paramètres optimaux identifiés, la ou les configurations d'électrodes permettant aux sujets de manipuler leur schéma respiratoire seront utilisées. Les sujets seront autorisés à utiliser un stimulateur à domicile (quotidiennement, avec des paramètres identifiés) avec un entraînement respiratoire en plus des tests deux fois par semaine. L'utilisation à domicile impliquera d'allumer le stimulateur, de respirer avec le ventilateur. Les mêmes 12 sujets de la phase 2 subiront cette phase.

Phase 4. Implant permanent (1 jour, 24 heures de nuit, UCLA Medical Center, Santa Monica). Les sujets subiront une chirurgie d'implantation de stimulateur. Pendant la chirurgie, l'implantation d'électrodes sera effectuée. L'emplacement de placement idéal sera basé sur l'emplacement d'essai temporaire précédent. Jusqu'à 10 sujets présentant le plus de connectivité et des preuves de réponse aux tests de base subiront cette phase à partir du groupe de 12 sujets de la phase 3 ci-dessus. La réponse à l'entraînement respiratoire sera évaluée. Les sujets seront surveillés pendant la nuit suivant la chirurgie par mesure de précaution.

Phase 5. Cartographie/traitement d'implant post-permanent (jusqu'à 12 mois, UCLA Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior) dans lequel la ou les configurations d'électrodes qui activent les muscles respiratoires seront utilisées. Le régime de réadaptation respiratoire avec le stimulateur sera utilisé pour réactiver la fonction respiratoire. 10 sujets seront testés jusqu'à deux fois par semaine dans la clinique jusqu'à 2 heures par session. La réponse respiratoire à la stimulation sera évaluée. Une fois les paramètres optimaux identifiés, la ou les configurations d'électrodes permettant aux sujets de manipuler leur schéma respiratoire seront utilisées. Les sujets seront autorisés à utiliser un stimulateur à domicile (quotidiennement, avec des paramètres identifiés) avec un entraînement respiratoire en plus des tests deux fois par semaine. Les mêmes 10 sujets de la phase 4 subiront cette phase.

Chronologie. L'étude est un essai de sécurité et de faisabilité. Il s'agit d'une implantation à un seul bras d'une électrode permanente pour évaluer la sécurité et l'efficacité précoce de la stimulation péridurale cervicale pour améliorer la fonction respiratoire. Il se déroule sur une période allant jusqu'à 6 mois ou 21 mois en 1, 2 ou 3 périodes, respectivement (Fig. 3) : Phase 1. Formation de base (jusqu'à 6 mois), Phase 2. Implant d'essai temporaire (1 jour), Phase 3. Traitement implantaire d'essai post-temporaire (jusqu'à 10 jours), Phase 4. Implant permanent (1 jour, avec jusqu'à 2 mois pour la récupération chirurgicale), Phase 5. Traitement implantaire post-permanent (jusqu'à 12 mois). Par conséquent, 15 sujets seront impliqués jusqu'à 6 mois, tandis que 12 sujets seront impliqués jusqu'à 7 mois et 10 sujets impliqués jusqu'à 21 mois (18 mois de test avec jusqu'à 2 mois de récupération).

Utilisation à la maison. Pour garantir la sécurité, le ventilateur fournira une assistance au patient pendant l'utilisation à domicile avec le stimulateur activé, tout comme il le fait lorsque la stimulation péridurale n'est pas activée. Le patient ne sera pas complètement déconnecté du ventilateur à moins que l'indépendance du ventilateur ne soit obtenue par un processus de sevrage progressif et très étroitement supervisé au cours duquel le patient démontrera une saturation en O2 stable et une ventilation minute adéquate tout au long des étapes du sevrage. Le sevrage (et la mise en évidence d'une amélioration de la fonction des muscles respiratoires) consistera à réduire progressivement le niveau d'assistance délivré par le ventilateur tout en exigeant qu'au fur et à mesure du sevrage, le patient maintienne par lui-même une ventilation minute stable.

Pour assurer la sécurité, ces manœuvres de sevrage seront effectuées uniquement en présence d'un inhalothérapeute et un sac AMBU avec un supplément d'O2 sera disponible. De plus, pour des raisons de sécurité, le soignant obtiendra la fréquence cardiaque, la pression artérielle, la température à des intervalles de 15 minutes et la saturation en O2 en continu, ou lorsqu'il y a un changement dans le réglage du ventilateur. De plus, cela ne sera effectué que lorsque le sujet est pleinement conscient, éveillé et suit les commandes.