수술 전 전기자극이 말초신경 재생에 미치는 영향.

목적:

본 연구의 목적은 수술 전 전기 자극(ES)이 외상으로 절단된 후 외과적으로 복구된 디지털 신경의 감각 신경 재생에 미치는 영향을 확인하는 것입니다.

가설:

이전의 동물 및 인간 연구를 바탕으로 우리는 수술 전 ES가 외상성 손가락 신경 열상 후 수술 단독에 비해 손의 감각 신경 재생을 크게 개선할 것이라는 가설을 세웁니다. 또한, 우리는 수술 후 ES와 함께 수술 전 ES가 수술 전 ES 및 수술 단독에 비해 감각 신경 재생에 부가적인 효과를 가질 것이라고 가정합니다.

정당화:

말초 신경에 대한 외상성 손상은 젊은 인구에서 가장 일반적입니다. 따라서 결과적인 장애는 재활에 사용되는 생산성 및 의료 비용 손실로 인해 환자와 사회에 상당한 비용을 초래합니다. 수술 기술을 개선하기 위한 많은 노력에도 불구하고 기능적 결과는 지난 30년 동안 크게 변하지 않았습니다. 돌이킬 수 없는 탈신경, 표적 근육의 위축, 느리거나 비정상적인 축삭 성장에 이차적인 혼란스러운 감각은 여전히 ​​중요한 과제로 남아 있습니다. 현재 수술 후 전기 자극을 적용하여 축삭 재생을 좋은 효과로 촉진하는 데 사용되고 있습니다. 그러나 전기 자극을 이용한 손상된 말초 신경의 수술 전 조건화는 인간 집단에서 조사되지 않았습니다.

손상된 말초 신경의 전기 자극(ES)을 사용한 수술 전 컨디셔닝은 특별한 가능성을 보여줍니다. 컨디셔닝 병변의 작용 메커니즘은 재생 관련 유전자의 상향 조절과 cAMP 및 JAK/STAT 경로로 구성됩니다. 말초 신경의 수술 전 전기 자극의 효과를 조사한 동물 모델의 데이터는 이 기술이 말초 신경 축삭 재생을 촉진한다는 것을 보여줍니다. Senger 등은 전기 자극이 기존의 사전 조건 압착 병변과 동일한 축삭 재생을 생성함을 입증했습니다. 따라서, 전기 자극은 신경의 1차 결합 이전에 상향 조절 축삭 재생을 촉진하기 위해 말초 신경을 사전 조절하는 실행 가능한 방법으로 입증되었습니다. Senger 등은 또한 전기 자극으로 전처리된 동물에서 이 개선된 축삭 재생의 작용 메커니즘을 조사했으며 재생 관련 유전자의 상향 조절을 발견했습니다.

외과적으로 복구된 말초 신경에 대한 수술 후 전기 자극의 효과는 문헌에 자세히 설명되어 있습니다. 따라서 수술 전 및 수술 후 전기 자극을 결합하는 것이 시너지 효과를 낼 수 있습니다. 이전에 동물 연구는 손가락 신경 절단 및 수리, 수근관 증후군 환자로 번역되었습니다. Wong 등은 완전한 디지털 신경 절개, 외과적 복구 및 수술 후 1시간의 20Hz 연속 ES를 시행한 환자가 대조군에 비해 수술 후 5~6개월까지 모든 감각 양식에서 지속적으로 더 큰 개선을 보였다는 것을 입증했습니다. Gordon 등은 짧은 수술 후 ES가 3개월까지 thenar 근육에 대한 강력한 운동 재신경지배를 초래하는 반면 대조군 환자에서는 1년 이상이 걸렸음을 입증했습니다.

Nix와 Hopf는 토끼의 가자미근에 대한 짓눌린 운동 신경의 저주파 ES가 대조군에 비해 근력 생산의 개선을 2주까지 가속화했음을 입증했습니다. 쥐 모델을 사용하는 Pocket과 Gavin은 짓눌린 좌골 신경의 발가락 스프레이 반사가 저주파 및 저강도 ES로 훨씬 더 빨리 회복되는 것을 보여주었습니다. Al-Majed 등은 절개되고 수리된 쥐 대퇴 신경의 1시간 저주파 20Hz ES가 수리 부위 전체에서 성장하는 느린 시차 재생을 가속화하고 우선적인 운동 신경 재신경 분포를 향상시켰음을 보여주었습니다. ES가 쥐 대퇴 신경 복구 후 최대 2주까지 지연된 경우에도 강화 효과는 여전히 지속되었습니다. 같은 해의 동반 연구에서 그 연구자들은 ES가 수술 후 처음 2일 이내에 뇌 유래 신경영양 인자와 그 수용체 trkB를 상향 조절한다는 것을 보여주었습니다. Brushart 등은 짧은 저주파 ES가 재신경 분포의 특이성을 향상시킨다는 것을 보여주었습니다. Geremia 등은 수술 후 ES 기간이 1시간 이하인 경우 감각 뉴런에서 축삭 재생의 증가를 보여주는 중추적 연구를 수행했습니다. 자극 기간이 더 길면 효과가 둔화되었습니다.

현재까지 ES로 인간 말초 신경의 감각 재신경 분포에 대한 수술 전 조건화의 효과를 조사한 연구는 수행되지 않았습니다. Senger 등의 동물 데이터의 유망한 특성과 외과적으로 복구된 말초 신경의 수술 후 전기 자극의 효과가 잘 입증된 점을 감안하여 ES를 사용한 수술 전 컨디셔닝의 효과를 평가하기 위해 이 연구를 설계했습니다. - 절개 및 수리 후 디지털 신경 감각 회복에 대한 수술 및 수술 후 ES.

목표:

이 연구의 목적은 두 가지입니다. 수술 단독으로 대조군 환자와 비교할 때 감각의 디지털 신경 재생, 절단 후 및 수술 복구에 대한 수술 후 ES와 함께 수술 전 ES 단독의 효과를 결정하기 위해.

연구 방법/절차:

설계:

이것은 인간 손의 감각(디지털) 신경 회복에 대한 ES의 효과를 테스트하는 이중 맹검 무작위 위약 대조 시험입니다. 에드먼튼 전역의 손 외상(성형외과) 클리닉에서 환자를 모집합니다. 연구 연구에 동의하면 피험자는 일련의 테스트(Semmes-Weinstein 모노필라멘트 테스트, 2점 식별, 한랭, 온열 및 열 통증 역치에 대한 정량적 감각 테스트, 팔, 어깨 및 Hand [DASH] 설문지)를 사용하여 수술 전 기준 결손을 결정합니다.

수술:

모든 외과의와 수술 중 직원은 실험적 치료에서 눈이 멀게 됩니다. 모든 절차는 수술실의 모든 환자에게 동일합니다. 환자는 현미경 확대 및 미세 게이지 봉합사를 사용하여 디지털 신경의 표준 치료 수술 수리를 받게 됩니다. 모든 환자는 수술 3일 전과 수술 직후 신경 손상 부위 근위부, 봉합 부위에서 멀리 삽입된 2개의 미세 게이지 테플론 절연 전선(수술이 이루어지는 병원에서 멸균됨)을 받게 됩니다. 이러한 전선은 신경을 활성화하고 활동 전위를 세포체로 보내는 전기 자극기에 부착됩니다. 이러한 이유로 환자는 나트륨 채널을 차단하여 활동 전위 전파를 없애고 전기 자극의 효과를 무효화하기 때문에 국소 마취를 받아서는 안 됩니다.

수술 후 회복:

예정된 수술 날짜 3일 전에 기준선 특성에 대해 환자를 평가합니다. 미세 게이지 와이어를 추정되는 신경 손상 부위의 근위부에 경피적으로 이식합니다. 이 와이어는 전기 자극기(모델 SD9, Grass Instruments, Providence)에 부착됩니다. , RI, 미국). 그 시점에서 연구에 직접 연결된 인원은 방을 나갑니다. 달리 연구와 관련이 없는 연구 조교가 인계받게 됩니다. 환자 치료 그룹을 결정하기 위해 계산된 무작위 코드가 포함된 불투명 봉투가 열립니다.

치료군 A: 가짜 수술 후 자극으로 수술 전 자극

이 그룹으로 무작위 배정된 환자는 예정된 수술 날짜 3일 전에 1시간 동안 지속적인 전기 자극을 받게 됩니다. 주파수는 20Hz로 고정되고 전기 펄스의 전압과 지속 시간은 최대 허용 한계까지 순차적으로 증가합니다. 신경이 자극의 감각에 익숙해지면 전압이 허용 가능한 다음 역치까지 증가하고 이는 1시간 동안 반복됩니다. 자극이 완료되면 자극기를 분리하고 환자에게 수술 날짜를 알려줍니다. 수술 전 약속이 끝나면 전선을 꺼냅니다. 이 환자들은 수술 시 이식된 수술 후 모의 자극을 위한 미세 게이지 와이어를 갖게 됩니다. 수술 후 회복실에서는 자극기가 전선에 연결되어 있습니다. 그러나 전압은 감지할 수 있는 수준까지만 증가합니다. 그런 다음 자극기는 환자 모르게 꺼졌습니다. 모든 연결은 그대로 유지됩니다. 이 환자들은 1주일 이내에 첫 번째 후속 조치에서 와이어를 제거하게 됩니다.

치료 그룹 B: 수술 전 및 수술 후 자극:

이 그룹으로 무작위 배정된 환자는 예정된 수술 날짜 3일 전에 1시간 동안 연속 전기 자극을 받은 다음 수술 직후 다시 받게 됩니다. 주파수는 20Hz로 고정되고 전기 펄스의 전압과 지속 시간은 최대 허용 한계까지 순차적으로 증가합니다. 신경이 자극의 감각에 익숙해지면 전압이 허용 가능한 다음 역치까지 증가하고 이는 1시간 동안 반복됩니다. 자극이 완료되면 자극기를 분리하고 환자에게 수술 날짜를 알려줍니다. 수술 전 약속이 끝나면 전선을 꺼냅니다. 이 그룹에 무작위 배정된 환자는 수술 후 1시간 동안 지속적인 전기 자극을 받게 됩니다. 이 환자들은 수술 시 이식된 수술 후 자극을 위한 미세 게이지 와이어를 갖게 됩니다. 수술 후 회복실에서는 자극기가 전선에 연결되어 있습니다. 주파수는 20Hz로 고정되고 전기 펄스의 전압과 지속 시간은 최대 허용 한계까지 순차적으로 증가합니다. 신경이 자극의 감각에 익숙해지면 전압이 허용 가능한 다음 임계값까지 증가하고 이는 한 시간 동안 반복됩니다. 자극이 완료되면 자극기가 분리되고 환자에게 다음 후속 조치를 알립니다. 1차 드레싱 및 부목 교체와 함께 일주일 이내의 1차 추시 시 와이어를 제거합니다.

가짜 위약 대조군

이 환자들은 이전 그룹과 마찬가지로 예정된 수술 날짜 3일 전과 수술 후 와이어에 자극기를 부착하게 됩니다. 그러나 전압은 감지할 수 있는 수준까지만 증가합니다. 그런 다음 자극기는 환자 모르게 꺼졌습니다. 모든 연결은 한 시간 동안 그대로 유지됩니다. 이 환자들은 수술 전 약속이 끝난 후 수술 후 1주일 이내에 첫 번째 수술 후 후속 조치에서 와이어를 제거할 것입니다.

수술 후 후속 조치:

모든 환자는 수술 후 1주일 후에 방문하게 되며, 이어서 앞서 언급한 감각 신경 평가 테스트와 감각 신경 전도 연구 및 캐나다 직업 수행 측정이 수행되는 매월 추적 관찰됩니다. 총 6개월 방문이 있으며 각 방문은 약 1.5시간이 소요됩니다.

샘플 크기 계산

Geremia et al의 중추적인 논문을 기반으로 합니다. 래트에서 1시간 ES 후 재생된 감각 축삭의 수의 차이는 대조군과 비교하여 397+/-321(SD)이었다. 제1종 오류를 0.05로 설정하고 제2종 오류를 0.80으로 설정하면 처리군에 20개의 표본 크기가 필요하고 통제군에도 같은 수가 필요합니다. 후속 조치에 대한 잠재적 환자 손실의 10%를 설명하기 위해 총 66명의 환자를 모집하는 것을 목표로 합니다. 중간 분석은 처음 10명의 환자가 6개월 추적 조사를 완료한 후 데이터 모니터링 팀에서 수행합니다.

데이터 분석 계획:

프로토콜별 분석이 완료됩니다. 모든 결과는 평균 + 표준 편차로 보고됩니다. 스튜던트 t 테스트 및 피셔 정확 테스트는 처리 그룹 간의 인구통계학적 차이를 결정하기 위해 수행될 것이다. 감각 테스트 결과의 차이는 카이 제곱 테스트를 통해 평가됩니다. ANOVA는 결과를 반대쪽 손과 비교하여 테스트의 재현성을 결정하는 데 사용됩니다. ANOVA 분산 분석은 또한 치료가 시간 경과에 따라 다른지 여부를 결정하기 위해 모든 치료 후 시점에서 수행됩니다. 5%(알파) 수준은 통계적으로 유의미한 차이로 간주됩니다.