Evaluatie van de veiligheid en haalbaarheid van transcutane ruggenmergstimulatie na traumatisch en niet-traumatisch ruggenmergletsel: een pilotstudie (STIM)

Ruggenmergletsel (SCI) kan het gevolg zijn van primaire fysieke beledigingen zoals acuut trauma, of secundaire beledigingen die het gevolg zijn van chronische compressie en ischemie. De resulterende neurologische beperking leidt tot hoge persoonlijke en maatschappelijke lasten. Er zijn weinig effectieve therapieën om de functie van mensen met dwarslaesie te verbeteren. Ruggenmergstimulatie (SCS) vertegenwoordigt een veilige en potentieel effectieve behandeling voor personen met SCI-gerelateerde pijn en verlamming. Het doel van deze studie is om de potentiële klinische bruikbaarheid te onderzoeken van SCS die transcutaan wordt toegediend bij patiënten in verschillende stadia van SCI, als gevolg van traumatische en niet-traumatische mechanismen. Deze studie zal het vermogen evalueren om het gewonde ruggenmerg veilig te stimuleren op gedefinieerde intervallen en de autonome en sensomotorische functie van deelnemers registreren tijdens hun opname, revalidatie en klinische follow-up.

Verschillende functionele metingen gerelateerd aan de bovenste en onderste ledematen zullen worden beoordeeld bij aanvang en op vastgestelde follow-upmomenten gedurende een periode van twaalf maanden. De veiligheid van deze interventie en het nut van elke uitkomstmaat zullen de primaire uitkomst van het onderzoek zijn. Voor zover wij weten, zijn er geen klinische onderzoeken gerapporteerd die de multimodale uitkomsten van SCS hebben geëvalueerd. Bovendien zijn er geen voorgestelde onderzoeken naar SCS voor deze dwarslaesie-subtypes in het spectrum na het letsel, geplaatst op het platformclinicaltrials.gov. Gegevens verkregen uit deze pilotevaluatie zullen worden gebruikt als informatiebron voor een vroege fase Ib/II-studie naar de werkzaamheid voor de verbetering van verlamming, autonome disfunctie en pijn na dwarslaesie.

Ruim 2,5 miljoen Amerikanen leven met verschillende vormen van dwarslaesie, wat neerkomt op aanzienlijke individuele en maatschappelijke lasten (1). De gemiddelde kosten voor acute traumatische dwarslaesie alleen al variëren van $380.000 tot $1,4 miljoen. Deze grote sociaal-economische impact heeft een aanzienlijke inflatie ondergaan, met geschatte jaarlijkse kosten van 4 miljard dollar in 1990, die recentelijk zijn gestegen tot 23 miljard dollar. In Noord-Amerika worden jaarlijks ongeveer 13.000 nieuwe traumatische dwarslaesie-gebeurtenissen geregistreerd. Degeneratieve cervicale myelopathie (DCM) vertegenwoordigt de meest voorkomende etiologie van niet-traumatisch ruggenmerg (ntSCI) en disfunctie bij volwassenen. De prevalentie van ntSCI is orde(s) van grootte hoger dan die van tSCI.

Samen hebben deze aandoeningen een aanzienlijke impact op miljoenen Noord-Amerikanen, vaak met een grotere persoonlijke impact dan chronische aandoeningen zoals diabetes of hartziekten. De aanzienlijke maatschappelijke bezorgdheid als gevolg van deze individuele handicap wordt nog verergerd door het gebrek aan haalbare behandelingsopties.

DCM komt voort uit leeftijdsgebonden degeneratieve processen, die leiden tot de ontwikkeling van osteofyten, vergroting van facetgewrichten, verbening van spinale ligamenten en uitsteeksel van de tussenwervelschijf. Deze artritische veranderingen comprimeren collectief het ruggenmerg en veroorzaken letsel met daarmee samenhangende ischemie en ontsteking. Op zijn beurt ontwikkelt zich een vergelijkbare constellatie van symptomen, waaronder pijn in de ledematen, verminderde motorische functie, gevoelloosheid, hemodynamische labiliteit, urine-incontinentie, darmstoornissen en loopinstabiliteit, wat bijdraagt ​​aan hogere jaren met een handicap (DALY's) en aan de algehele economische last.

Momenteel zijn effectieve, bewezen behandelingen beperkt tot chirurgische decompressie en revalidatie. Uit verhalende onderzoeken is gebleken dat patiënten met verlamming opties voor neurale modulatietherapieën willen, omdat zij de risico-batenverhouding van geïmplanteerde apparaten gunstiger beoordelen dan beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg. Gegeven de algehele suboptimale uitkomsten bij patiënten met dwarslaesie, is het van cruciaal belang om zowel het herstelpercentage als de mate van herstel verder te verbeteren dan wat haalbaar is via chirurgische decompressie.

Er is aangetoond dat stimulatie van het ruggenmerg functionele verbetering bemiddelt na een acuut traumatisch dwarslaesie in termen van ledemaatfunctie, lopen, kracht van de handen, autonome disfunctie, hardnekkige pijn en controle over de blaas. Het merendeel van de gepubliceerde onderzoeken heeft stimulatie toegepast tijdens de chronische fase van herstel, en grotendeels bij een enkele of kleine groep deelnemers.

Variabele toepassingen van SCS voor dwarslaesie moeten nog worden aangetoond met behulp van multimodale stimulatie, zoals spinale transcutane, spinale epidurale en transcraniële magnetische stimulatie van de motorcortex. Harkema en collega's hebben aangetoond dat epidurale SCS de wilsmotorische controle kan herstellen bij deelnemers die er geen hadden na chronisch thoracaal letsel. Hun werk aan de Universiteit van Louisville heeft ook aangetoond dat transcutane ruggenmergstimulatie op meerdere niveaus kan worden toegepast op verschillende cervicothoracale gebieden die zich uitstrekken over de gehele vergroting van de ledematen, en sensorimotorische functionele verbeteringen kan opleveren tijdens neurorehabilitatie. Deze benaderingen zijn vervolgens met succes in andere centra toegepast voor sensomotorisch herstel.

Het gebruik van SCS bij de behandeling van het Failed Back Surgery Syndroom (FBSS), het Complex Regionaal Pijn Syndroom (CRPS) en chronische beenischemie is goed gedocumenteerd. Er is echter beperkt bewijs dat wijst op het gebruik van SCS bij patiënten met tSCI of ntSCI met betrekking tot het verbeteren van motorische functies. Deze toepassing van SCS zou belangrijke differentiatoren in neurale modulatie kunnen identificeren die zullen corresponderen met verbeterde functionele resultaten, door de patiënt gerapporteerde uitkomstmaten (PROM) en kwaliteit van leven (QoL). Mochten er differentiatoren worden waargenomen, dan zullen deze conclusies de fase Ib/II-studie van op SCS gebaseerde neuromodulatie versus standaardzorgrehabilitatie ondersteunen. Dit is rechtstreeks in lijn met de best-of-practice en de doelstellingen die worden gepromoot door de leiders op het gebied van klinisch dwarslaesieonderzoek en patiëntgestuurde doelstellingen.

Tot op heden zijn er geen klinische onderzoeken gerapporteerd waarbij deelnemers aan de subacute fase van tSCI betrokken zijn, ondanks de wijdverbreide overtuiging dat deze fase het grootste potentieel biedt voor therapeutische interventie om secundair letsel te verminderen en functionele netwerken te behouden.

Evenzo zijn er geen klinische onderzoeken waarin de rol van perioperatieve SCS wordt onderzocht bij patiënten bij wie enige vorm van NTSCI is vastgesteld (inclusief patiënten met DCM die chirurgische decompressie ondergaan).

Het voorgestelde onderzoek zal rechtstreeks ingaan op de vraag of neuromodulatie een specifiek therapeutisch potentieel heeft voor personen met acuut traumatisch en niet-traumatisch letsel aan de wervelkolom. Deze studie zal specifiek onderzoeken of dit kan worden bereikt met een apparaat dat geen significant risico met zich meebrengt, zoals transcutane ruggenmergstimulatie. Ten slotte zal deze studie op vergelijkende wijze de modaliteiten beoordelen die kunnen worden gebruikt om op betrouwbare wijze de fysiologische effecten van neuromodulatie van het gewonde ruggenmerg te stimuleren en te meten.

Bovendien heeft deze studie tot doel de hypothese te testen dat transcutane elektrische ruggenmergstimulatie een gelijkwaardig modulerend effect heeft op sensomotorische routes en ruggenmergfunctie. Deze studie zal prospectief neurologische uitkomsten registreren om de technologieën waarover wij beschikken volledig te benutten en het potentiële voordeel voor elke deelnemer te maximaliseren. De daaropvolgende resultaten zullen verder helpen bepalen of neuromodulatie van het ruggenmerg direct gecorreleerd kan worden met door de patiënt gerapporteerde uitkomsten of functionele prestatiemetingen. Om de haalbaarheid van transcutane SCS op verschillende tijdstippen na de presentatie te bepalen, zal deze studie bovendien de signaaluitgangen van de wervelkolom meten voor en na standaardbehandelingen, waaronder chirurgie en intensieve neurale revalidatie.

De voorlopige gegevens ter ondersteuning van SCS voor personen met tSCI toegepast in chronische herstelfasen hebben veelbelovende resultaten aangetoond, waardoor deze ernstige aandoening mogelijk wordt verbeterd. Het onderzoek naar het gebruik van SCS als managementaanpak voor acute tSCI en ntSCI (dwz. DCM, in combinatie met chirurgische ingrepen en revalidatie, vertegenwoordigt een veelbelovend vooruitzicht voor het verbeteren van de kwaliteit van leven van degenen die lijden aan deze slopende neurologische aandoening.