末梢神経再生に対する術前電気刺激の効果。

目的：

この調査研究の目的は、外傷的に切断され、その後外科的に修復された指神経の感覚神経再生に対する術前の電気刺激 (ES) の影響を判断することです。

仮説：

以前の動物および人間の研究に基づいて、外傷性指神経裂傷後の手術単独と比較して、術前の ES は手の感覚神経再生の有意な改善をもたらすという仮説を立てています。 さらに、術前の ES と術後の ES は、術前の ES と手術のみと比較して、感覚神経の再生に相加的な効果があると仮定しています。

理由:

末梢神経への外傷性損傷は、若い集団で最も一般的です。したがって、結果として生じる障害は、生産性の損失とリハビリテーションに費やされる医療費から、患者だけでなく社会にも大きなコストをもたらします。 手術技術の改善に向けた多大な努力にもかかわらず、機能的転帰は過去 30 年間で大きく変化していません。 不可逆的な除神経、標的筋肉の萎縮、および遅いまたは異常な軸索伸長に続発する錯乱した感覚は、依然として重要な課題です。 現在、術後の電気刺激の適用は、軸索再生を促進するために使用されています。 ただし、電気刺激による負傷した末梢神経の手術前のコンディショニングは、人間の集団では調査されていません。

負傷した末梢神経の電気刺激 (ES) による術前コンディショニングは、特に有望です。 コンディショニング病変の作用機序は、再生関連遺伝子のアップレギュレーションと、cAMP および JAK/STAT 経路で構成されます。 末梢神経の術前電気刺激の効果を調べる動物モデルからのデータは、この技術が末梢神経の軸索再生を促進することを示しています。 Sengerらは、電気刺激が従来のプレコンディショニング圧壊損傷と同等の軸索再生をもたらすことを実証しました。 したがって、電気刺激は、神経の一次接合の前に軸索再生のアップレギュレートを促進するために、末梢神経を前処理する実行可能な方法として証明されています。 Sengerらはまた、電気刺激で事前調整された動物におけるこの改善された軸索再生の作用機序を調査し、再生関連遺伝子のアップレギュレーションを発見しました。

外科的に修復された末梢神経に対する術後の電気刺激の効果は、文献で詳しく説明されています。 したがって、術前と術後の電気刺激を組み合わせることは相乗的である可能性があります。 以前は、動物の仕事は指の神経切断と修復、および手根管症候群の患者に翻訳されてきました。 Wong らは、完全な指神経切除、外科的修復、および術後 1 時間の 20Hz 連続 ES を受けた患者が、対照群と比較して、術後 5 ～ 6 か月までにすべての感覚モダリティで一貫して大きな改善を示したことを示しました。 ゴードンらは、対照患者では 1 年以上かかったのに対し、手術後の短い ES が母指球筋への強力な運動再神経支配を 3 か月までにもたらすことを示しました。

Nix と Hopf は、ウサギのヒラメ筋への粉砕された運動神経の低周波 ES が、対照と比較して 2 週間、筋力産生の改善を加速したことを実証しました。 Pocket と Gavin は、ラット モデルを使用して、坐骨神経を圧迫した場合のつま先スプレー反射が、低頻度および低強度の ES で有意に速く回復することを示しました。 Al-Majed らは、切断され修復されたラット大腿神経の 1 時間の低周波 20Hz ES が、修復部位を横切って成長するゆっくりとずれた再生を加速し、優先的な運動再神経支配を強化することを示しました。 ES がラット大腿神経修復後最大 2 週間遅れた場合でも、強化効果は持続しました。 同年の共同研究で、これらの研究者は、手術後最初の 2 日以内に、ES が脳由来神経栄養因子とその受容体である trkB をアップレギュレートすることを示しました。 Brushart らは、短時間の低周波 ES が再神経支配の特異性を改善することを示しました。 Geremiaらは、手術後のESの期間が1時間以内の場合、感覚ニューロンの軸索再生の増加を示す極めて重要な研究を実施しました。 刺激期間がそれ以上長くなると、効果は鈍くなりました。

今日まで、ESによるヒト末梢神経の感覚再神経支配に対する術前コンディショニングの効果を調べる研究は行われていません。 Senger らの動物データの有望な性質と、外科的に修復された末梢神経の術後電気刺激の有効性が十分に文書化されていることを考慮して、ES による術前コンディショニングの効果を評価するためにこの研究を設計しました。 -切断および修復後のデジタル神経感覚回復に関する手術および手術後のES。

目的:

この研究の目的は 2 つあります。 手術単独の対照患者と比較した場合の、感覚の指神経再生、切断後および外科的修復に対する術前 ES 単独の効果、ならびに術後 ES と組み合わせた効果を決定すること。

調査方法・手順：

デザイン：

これは、人間の手の感覚 (指) 神経の回復に対する ES の効果をテストする、二重盲検無作為化プラセボ対照試験です。 患者は、エドモントン中の手外傷 (形成外科) クリニックで募集されます。 調査研究への同意が得られると、被験者は一連の検査を受けます (Semmes-Weinstein モノフィラメント検査、2 点弁別、寒さ、暑さ、暑さの痛みの閾値に関する定量的官能検査、腕、肩、腕の障害)。 [DASH] アンケート) を手渡して、手術前にベースライン赤字を判断します。

手術：

すべての外科医と術中スタッフは、実験的治療から盲目になります。 すべての手順は、手術室のすべての患者で同じです。 患者は、顕微鏡による拡大とファインゲージの縫合糸を使用して、指神経の標準的な外科的修復を受けます。 すべての患者は、手術の 3 日前と手術直後に、縫合部位から離れた神経損傷部位の近位に 2 本のテフロン絶縁ワイヤ (手術が行われる病院で滅菌済み) を挿入されます。 これらのワイヤーは、神経を活性化し、細胞体に向かって活動電位を送る電気刺激装置に取り付けられます。 そのため、患者は局所麻酔を受けてはなりません。なぜなら、それがナトリウム チャネルを遮断し、活動電位の伝播を無効にし、電気刺激の効果を無効にするからです。

術後の回復:

患者は、予定された手術日の 3 日前にベースライン特性について評価されます。l 細いゲージのワイヤが、推定される神経損傷部位の近位に経皮的に埋め込まれます。これらのワイヤは、電気刺激装置 (モデル SD9、Grass Instruments、Providence) に取り付けられます。 、RI、米国）。 その時点で、研究に直接関係する職員は退室します。 研究に関係のない研究助手が引き継ぎます。 計算されて生成されたランダム化コードを含む不透明な封筒が開かれ、患者の治療グループが決定されます。

治療群A：偽手術後の刺激による術前刺激

このグループに無作為に割り付けられた患者は、手術予定日の 3 日前に 1 時間の連続電気刺激を受けます。 周波数は 20Hz に固定され、電気パルスの電圧と持続時間は最大許容限界まで順次増加します。 神経が刺激の感覚に慣れてくると、電圧は次の許容閾値まで増加し、これが 1 時間にわたって繰り返されます。 刺激が完了すると、刺激装置が取り外され、患者に手術日が通知されます。 ワイヤーは、手術前の予約の終わりに取り出されます。 これらの患者には、手術時に埋め込まれた術後偽刺激用のファイン ゲージ ワイヤがあります。 術後の回復室では、刺激装置がワイヤーに取り付けられています。 ただし、電圧は感知できるレベルまでしか上昇しません。 その後、刺激装置は、患者の知らないうちにオフにされました。 すべての接続はそのまま残ります。 これらの患者は、1 週間以内の最初のフォローアップでワイヤーを取り外します。

治療グループ B: 術前および術後の刺激:

このグループに無作為に割り付けられた患者は、手術予定日の 3 日前に 1 時間の連続電気刺激を受け、その後すぐに手術直後に再び受けます。 周波数は 20Hz に固定され、電気パルスの電圧と持続時間は最大許容限界まで順次増加します。 神経が刺激の感覚に慣れてくると、電圧は次の許容閾値まで増加し、これが 1 時間にわたって繰り返されます。 刺激が完了すると、刺激装置が取り外され、患者に手術日が通知されます。 ワイヤーは、手術前の予約の終わりに取り出されます。 このグループに無作為に割り付けられた患者は、術後に 1 時間の連続電気刺激も受けます。 これらの患者には、手術時に埋め込まれた術後刺激用の細線が使用されます。 術後の回復室では、刺激装置がワイヤーに取り付けられています。 周波数は 20Hz に固定され、電気パルスの電圧と持続時間は最大許容限界まで順次増加します。 神経が刺激の感覚に慣れてくると、電圧は次の許容閾値まで増加し、これが 1 時間にわたって繰り返されます。 刺激が完了すると、刺激装置が取り外され、患者に次のフォローアップが通知されます。 ワイヤーは、最初の包帯とスプリントの交換を伴う 1 週間以内の最初のフォローアップで取り出されます。

偽プラセボ対照群

これらの患者は、以前のグループと同様に、予定された手術日の 3 日前と術後にワイヤに刺激装置を取り付けます。 ただし、電圧は感知できるレベルまでしか上昇しません。 その後、刺激装置は、患者の知らないうちにオフにされました。 すべての接続が 1 時間維持されます。 これらの患者は、手術前の予定の終了後、および手術後 1 週間以内の最初の術後フォローアップ時に同様にワイヤーを取り外します。

術後フォローアップ:

すべての患者は術後1週間の訪問を受け、その後毎月追跡され、前述の感覚神経評価テスト、感覚神経伝導研究、およびカナダの職業能力測定が行われます。 毎月合計 6 回の訪問があり、各訪問には約 1.5 時間かかります。

サンプルサイズの計算

Geremiaらによる極めて重要な論文に基づいています。ラットでは、1 時間の ES 後の再生された感覚軸索の数の差は、コントロールと比較して 397+/-321 (SD) でした。 タイプ I の誤差を 0.05 に設定し、タイプ II の誤差を 0.80 に設定すると、治療グループでは 20 のサンプル サイズが必要になり、対照グループでも同じ数が必要になります。 潜在的な患者のフォローアップ損失の 10% を説明するために、合計 66 人の患者を募集することを目指しています。 最初の 10 人の患者が 6 か月のフォローアップを完了すると、データ監視チームによって中間分析が行われます。

データ分析の計画:

プロトコルごとの分析が完了します。 すべての結果は、平均 + 標準偏差として報告されます。 スチューデント t 検定とフィッシャー正確検定を実施して、治療グループ間の人口統計学的差異を決定します。 官能検査結果の違いは、カイ二乗検定によって評価されます。 ANOVA を使用して、結果を反対側の手と比較することにより、テストの再現性を判断します。 ANOVA分散分析も、治療後のすべての時点で実行され、治療が経時的に異なるかどうかを判断します。 5% (アルファ) レベルは、統計的に有意な差と見なされます。