A műtét előtti elektromos stimuláció hatása a perifériás idegek regenerációjára.

Célja:

Ennek a kutatási tanulmánynak az a célja, hogy meghatározza a műtét előtti elektromos stimuláció (ES) hatását az érzőideg-regenerációra a traumatikusan átmetszett, majd műtéti úton megjavított digitális idegekben.

Hipotézis:

Korábbi állati és humán kutatások alapján feltételezzük, hogy a műtét előtti ES jelentős javulást eredményez a kéz érzőideg-regenerációjában, összehasonlítva a traumás digitális idegsérülést követő műtéttel. Ezen túlmenően feltételezzük, hogy a preoperatív ES és a posztoperatív ES additív hatással lesz az érzőideg-regenerációra, összehasonlítva a preoperatív ES-vel és a műtéttel önmagában.

Indokolás:

A perifériás idegek traumás sérülése a leggyakoribb a fiatal populációban; ezért az ebből eredő fogyatékosság jelentős költséggel jár a betegnek, valamint a társadalomnak a termelékenység csökkenése és a rehabilitációra fordított egészségügyi dollárok miatt. A sebészeti technika javítására tett jelentős erőfeszítések ellenére a funkcionális eredmény nem változott jelentősen az elmúlt harminc évben. Továbbra is jelentős kihívást jelent az irreverzibilis denerváció, a célizmok sorvadása és a lassú vagy rendellenes axonnövekedés következtében fellépő zavaros érzés. Jelenleg a posztoperatív elektromos stimulációt alkalmazzák az axonális regeneráció jó hatásának elősegítésére. A sérült perifériás ideg műtét előtti kondicionálását elektromos stimulációval azonban nem vizsgálták emberi populációban.

A műtét előtti kondicionálás a sérült perifériás idegek elektromos stimulációjával (ES) különösen ígéretes. A kondicionáló léziók hatásmechanizmusa a regeneratív asszociált gének, valamint a cAMP és JAK/STAT útvonalak fokozott szabályozásából áll. A perifériás idegek műtét előtti elektromos stimulációjának hatását vizsgáló állatmodellekből származó adatok azt mutatják, hogy ez a technika elősegíti a perifériás idegek axonális regenerációját. Senger és munkatársai kimutatták, hogy az elektromos stimuláció olyan axonregenerációt eredményez, amely egyenértékű a hagyományos előkondicionáló összetörési lézióval. Így az elektromos stimuláció életképes módszernek bizonyult a perifériás idegek előkondicionálására annak érdekében, hogy elősegítse az axonális regeneráció felszabályozását az ideg elsődleges koaptációja előtt. Senger és munkatársai vizsgálták ezen javított axonregeneráció hatásmechanizmusát elektromos stimulációval előkondicionált állatokban, és megállapították, hogy a regenerációhoz kapcsolódó gének fokozódnak.

A posztoperatív elektromos stimuláció műtétileg javított perifériás idegekre gyakorolt ​​hatását a szakirodalom jól részletezi. Így szinergikus lehet a műtét előtti és utáni elektromos stimuláció kombinálása. Korábban az állatokkal végzett munkát digitális idegátmetszéssel és -javítással, valamint kéztőalagút szindrómában szenvedő betegekre fordították. Wong és munkatársai kimutatták, hogy azok a betegek, akiknél teljes digitális idegátmetszést, műtéti javítást és posztoperatív 1 órás 20 Hz-es folyamatos ES-t estek át, következetesen nagyobb javulást mutattak az összes szenzoros modalitásban a műtét utáni 5-6 hónappal a kontrollokhoz képest. Gordon és munkatársai kimutatták, hogy a rövid műtét utáni ES robusztus motoros reinnervációt eredményezett a majd izmokban 3 hónapra, míg a kontroll betegeknél ez több mint egy évig tartott.

Nix és Hopf kimutatta, hogy a nyulakban a zúzott motoros ideg alacsony frekvenciájú ES a talpa felé 2 héttel felgyorsította az izomerő-termelés javulását a kontrollokhoz képest. Pocket és Gavin a patkánymodell segítségével kimutatta, hogy a lábujj-spray reflex az összezúzott ülőidegekben szignifikánsan gyorsabban helyreáll alacsony frekvenciájú és alacsony intenzitású ES mellett. Al-Majed és munkatársai kimutatták, hogy egy óra alacsony frekvenciájú, 20 Hz-es ES az átmetszett és helyreállított patkány femorális idegekben felgyorsította a lassú, lépcsőzetes regenerációt, amely a javítási helyen növekedett, valamint fokozta a preferenciális motoros reinnervációt. Még akkor is, ha az ES akár 2 héttel is késett a patkány combideg-javulása után, a fokozó hatások továbbra is fennmaradtak. Ugyanebben az évben egy társvizsgálatban ezek a kutatók kimutatták, hogy az ES a műtét utáni első 2 napon belül felszabályozta az agyból származó neurotróf faktort és annak receptorát, a trkB-t. Brushart és munkatársai kimutatták, hogy a rövid, alacsony frekvenciájú ES javítja a reinnerváció specifitását. Geremia és munkatársai egy kulcsfontosságú vizsgálatot végeztek, amely az axonális regeneráció növekedését mutatta ki a szenzoros neuronokban, ha a műtét utáni ES időtartama nem haladta meg az 1 órát. A hatás tompult, ha a stimulációs időszak hosszabb volt.

A mai napig nem végeztek tanulmányokat a műtét előtti kondicionálás hatásának vizsgálatára az emberi perifériás idegek érzékszervi reinnervációjára ES-vel. Tekintettel a Senger és munkatársai állatkísérleteinek ígéretes jellegére, valamint a sebészetileg javított perifériás idegek posztoperatív elektromos stimulációjának jól dokumentált hatékonyságára, ezt a tanulmányt az ES-vel végzett preoperatív kondicionálás, valamint a preoperatív kondicionálás hatásainak értékelésére terveztük. -operatív és posztoperatív ES a digitális idegi szenzoros helyreállításon a transzekció és javítás után.

Célok:

Ennek a tanulmánynak kettős a célja. Meghatározni a preoperatív ES önmagában, valamint a posztoperatív ES-vel kombinált hatását az érzékelés digitális idegregenerációjára, a transzekció utáni és a műtéti helyreállításra, összehasonlítva a csak műtéttel végzett kontroll betegekkel.

Kutatási módszer/eljárások:

Tervezés:

Ez egy kettős vak, randomizált, placebo-kontrollos vizsgálat, amely az ES hatását vizsgálja az emberi kéz szenzoros (digitális) idegeinek helyreállítására. A betegeket a kéztrauma (plasztikai sebészet) klinikákon veszik fel Edmonton szerte. Amint beleegyezik a kutatásba, az alany egy sor teszten esik át (Semmes-Weinstein monofil teszt, 2 pontos megkülönböztetés, kvantitatív szenzoros vizsgálat a hideg-, meleg- és melegfájdalom-küszöbértékek, valamint a kar, váll és a váll fogyatékossága meghatározására). kézi [DASH] kérdőív) műtét előtt, hogy meghatározzák a műtét előtti kiindulási hiányukat.

Sebészet:

Minden sebész és intraoperatív személyzet vak lesz a kísérleti kezeléstől. Minden eljárás ugyanaz minden betegnél a műtőben. A betegek a digitális idegek standard ellátásában, mikroszkópos nagyítással és finom varratok használatával sebészi javításban részesülnek. Minden betegnek 2 finom átmérőjű teflon szigetelésű vezetéket kell behelyezni (a műtétet végző kórházban sterilizálva) az idegsérülés helyéhez közel, a varrat helyétől távol, 3 nappal a műtét előtt és közvetlenül a műtét után. Ezeket a vezetékeket az elektromos stimulátorhoz rögzítik, amely aktiválja az ideget, és akciós potenciálokat küld a sejttest felé. Emiatt a beteg nem kaphat helyi érzéstelenítést, mert az blokkolná a nátriumcsatornákat, megszüntetve az akciós potenciál terjedését és az elektromos stimuláció hatásait.

Műtét utáni felépülés:

A tervezett műtéti időpont előtt három nappal megvizsgálják a betegek kiindulási jellemzőit, 1 finom méretű vezetéket ültetnek be perkután a feltételezett idegsérülési hely közelében, ezeket a vezetékeket elektromos stimulátorhoz rögzítik (SD9 modell, Grass Instruments, Providence , RI, USA). Ekkor a dolgozószobához közvetlenül kapcsolódó személyzet elhagyja a helyiséget. A tanulmányhoz egyébként nem kapcsolódó kutatási asszisztens veszi át az irányítást. Egy kiszámított generált randomizációs kódot tartalmazó átlátszatlan boríték nyílik meg a beteg kezelési csoportjának meghatározásához.

A kezelési csoport: Preoperatív stimuláció ál-műtét utáni stimulációval

Az ebbe a csoportba randomizált betegek 1 órás folyamatos elektromos stimulációt kapnak három nappal a tervezett műtéti időpont előtt. A frekvenciát 20 Hz-en rögzítik, és az elektromos impulzusok feszültségét és időtartamát egymás után a maximálisan elviselhető határértékre növelik. Ahogy az ideg hozzászokik a stimuláció érzetéhez, a feszültség a következő elviselhető küszöbértékre emelkedik, és ez megismétlődik az egyórás perióduson keresztül. A stimuláció befejezése után a stimulátort leválasztják, és a beteget tájékoztatják a műtét időpontjáról. A vezetékek eltávolítása a műtét előtti időpont végén történik. Ezeknél a betegeknél a műtét során finom méretű drótokat ültetnek be a posztoperatív álstimulációhoz. A posztoperatív gyógyteremben a stimulátor a vezetékükhöz van rögzítve. A feszültséget azonban csak olyan szintre emelik, amelyet érzékelni tudnak. A stimulátort ezután a betegek tudta nélkül kikapcsolták. Minden csatlakozás a helyén marad. Ezeknek a betegeknek a vezetékeit az első utánkövetéskor 1 héten belül eltávolítják.

B kezelési csoport: Preoperatív és posztoperatív stimuláció:

Az ebbe a csoportba randomizált betegek 1 órás folyamatos elektromos stimulációt kapnak három nappal a tervezett műtéti időpont előtt, majd ismét közvetlenül a műtét után. A frekvenciát 20 Hz-en rögzítik, és az elektromos impulzusok feszültségét és időtartamát egymás után a maximálisan elviselhető határértékre növelik. Ahogy az ideg hozzászokik a stimuláció érzetéhez, a feszültség a következő elviselhető küszöbértékre emelkedik, és ez megismétlődik az egyórás perióduson keresztül. A stimuláció befejezése után a stimulátort leválasztják, és a beteget tájékoztatják a műtét időpontjáról. A vezetékek eltávolítása a műtét előtti időpont végén történik. Az ebbe a csoportba randomizált betegek a műtét után 1 órás folyamatos elektromos stimulációt is kapnak. Ezeknél a betegeknél a műtét során finom átmérőjű vezetékeket ültetnek be a posztoperatív stimulációhoz. A posztoperatív gyógyteremben a stimulátor a vezetékükhöz van rögzítve. A frekvenciát 20 Hz-en rögzítik, és az elektromos impulzusok feszültségét és időtartamát egymás után a maximálisan elviselhető határértékre növelik. Amint az ideg hozzászokik a stimuláció érzetéhez, a feszültség a következő elviselhető küszöbértékre emelkedik, és ez megismétlődik az egy órás időtartamon keresztül. A stimuláció befejezése után a stimulátort leválasztják, és a beteget tájékoztatják a következő utánkövetésről. A drótokat egy héten belüli első utánkövetéskor kiveszik az első kötözés és síncsere alkalmával

Sham-Placebo Control Group

Ezeknél a betegeknél a stimulátort 3 nappal a tervezett műtéti időpont előtt és a műtét után is a vezetékükre rögzítik, mint az előző csoportokban. A feszültséget azonban csak olyan szintre emelik, amelyet érzékelni tudnak. A stimulátort ezután a betegek tudta nélkül kikapcsolták. Minden csatlakozás a helyén marad egy órán keresztül. Ezeknek a betegeknek a vezetékeit hasonló módon eltávolítják a műtét előtti időpontjuk befejezése után, valamint a műtétet követő 1 héten belüli első posztoperatív követéskor.

Műtét utáni nyomon követés:

Minden betegnek a műtét utáni egyhetes vizitje lesz, majd ezt követően havonta követik, ahol elvégzik a korábban említett érzőideg-felmérő teszteket, valamint érzőideg-vezetési vizsgálatokat és a kanadai foglalkozási teljesítmény mérését. Összesen hat havi látogatás van, minden látogatás körülbelül 1,5 órát vesz igénybe.

Mintaméret számítás

Geremia és társai kulcsfontosságú tanulmánya alapján; patkányban a regenerált szenzoros axonok számának különbsége 1 órás ES után 397+/-321 (SD) volt a kontrollokhoz képest. Ha az I. típusú hiba 0,05-re, a II. típusú hiba pedig 0,80-ra van beállítva, a kezelt csoportban 20, a kontrollcsoportban pedig ugyanennyi minta kellene. A lehetséges betegek nyomon követés miatti elvesztésének 10%-ának elhárítása érdekében összesen 66 beteget szeretnénk toborozni. Az adatfigyelő csoport egy időközi elemzést végez, miután az első 10 beteg befejezte a 6 hónapos követést.

Az adatelemzés terve:

A protokoll szerint az elemzés befejeződik. Minden eredményt átlag + szórásként jelentenek. Student t tesztet és Fischer egzakt tesztet végeznek a kezelési csoportok közötti demográfiai különbségek meghatározására. Az érzékszervi vizsgálatok eredményei közötti különbségeket chi-négyzet teszteléssel értékeljük. Az ANOVA-t használjuk a tesztelés reprodukálhatóságának meghatározására úgy, hogy az eredményeket összehasonlítjuk az ellenoldali leosztással. ANOVA varianciaanalízist is végeznek a kezelés utáni összes időpontban annak megállapítására, hogy a kezelések idővel eltérnek-e. Az 5%-os (alfa) szint statisztikailag szignifikáns különbségnek minősül.