MSCS in BURSTDR-patiënten (MUSCLESCS)

Basisprincipes van SCS Ruggenmergstimulatie (SCS) werd ontwikkeld aan het eind van de jaren 1960 voor de behandeling van chronische, onbehandelbare pijn en wordt sindsdien gebruikt om verschillende pijnsyndromen te behandelen (PSPS, CRPS, ischemische pijn, fantoompijn, enz.). De pathofysiologische basis voor de ontwikkeling van SCS was de gate control-theorie, die stelt dat stimulatie van de mechanogevoelige Aβ-vezels de overdracht van pijnprikkels via de pijngevoelige C-vezels naar de hersenen in het ruggenmerg onderdrukt. Conventionele SCS bestaat uit regelmatig uitgezonden tonische pulsen met een frequentie tussen 30 en 120 Hz. Tijdens implantatie worden de elektroden in de epidurale ruimte geplaatst op zo'n manier dat de paresthesie veroorzaakt door de zenuwstimulatie het pijnlijke gebied (dermatoom) bedekt en zo de pijn verlicht. De frequentie, amplitude en pulsbreedte kunnen worden gevarieerd om de pijnverlichting te maximaliseren. Kuechmann et al konden aantonen dat veel patiënten onaangename stimulatie ervaren bij het veranderen van houding en daarom het stimulatieprogramma dienovereenkomstig moeten aanpassen.

BurstDRTM-Stimulatie In 2010 publiceerden De Ridder et al. de eerste studie over een nieuwe stimulatiemethode voor SCS - BurstDR-stimulatie. Hierbij worden bursts van hoogfrequente pulsen met bepaalde tussenpozen afgegeven (bursts met een frequentie van 40 Hz met 5 puls pieken van 500 Hz per burst). Volgens huidige kennis bestaat deze modus van signaaloverdracht ook in menselijke neuronen in de thalamus. Gebaseerd op dierstudies wordt aangenomen dat deze burst salvo's een groter effect hebben op de cortex in de zin van een wake-up call. BurstDR is het onderwerp geweest van talrijke studies die de effectiviteit ervan vergelijken met conventionele SCS. Een significant verschil is de afwezigheid van paresthesie in de meeste gevallen en de effectievere pijnverlichting in sommige gevallen. Bovendien wordt gedacht dat BurstDR-stimulatie het mediale pijnpad moduleert, wat kan resulteren in een verandering in de emotionele en aandacht-gerelateerde beoordeling van pijn.

Het probleem van chronische rugpijn Chronische rugpijn is moeilijk adequaat te behandelen. Fysiotherapie en therapeutische oefeningen zijn meestal de eerste behandelingsmethoden die worden gebruikt. Ook medicatie wordt toegediend. Als er geen verbetering is, krijgen veel patiënten het advies om een operatie aan de lumbale wervelkolom te ondergaan. De resultaten zijn hier over het algemeen goed. Er is echter een niet onaanzienlijk percentage (5-25%) dat geen baat heeft bij een operatie of zelfs herhaalde operaties. Deze patiënten krijgen meestal pijnbehandeling. Als hier ook geen verbetering is, is er de optie van een neuromodulatoire procedure om de pijn te verlichten. De meest voorkomende procedure die momenteel wordt gebruikt voor rugpijn is ruggenmergstimulatie (SCS).

Er zijn echter problemen met het gebruik van SCS die de resultaten van deze behandeling voor chronische rugpijn herhaaldelijk beïnvloeden.

Problemen bij de behandeling van chronische rugpijn met SCS-stimulatie Het eerste probleem is het grote aantal verschillende soorten weefsel in de rug, die allemaal pijn kunnen veroorzaken: Botten (bijv. ingezakte wervels), gewrichten (facetgewrichten), ligamenten (posterieur longitudinal ligament), neurale structuren (zenuwwortels) en spieren. Aangezien al deze weefsels verschillende soorten pijnreceptoren hebben, waarvan sommige zeer verschillend reageren op neurostimulatie. Het was tot nu toe erg moeilijk om rugpijn te behandelen met tonische stimulatie. De reden hiervoor is dat de penetratiediepte met tonische stimulatie in het gebied van de achterste kolommen van het ruggenmerg niet voldoende is om de neuronen in de achterste hoorn te stimuleren.

Een ander probleem is de gewenning van de neuronen aan tonische stimulatie, wat leidt tot een extra afname van de effectiviteit van de behandeling.

Het gebruik van nieuwe golftechnologieën De introductie van nieuwe golftechnologieën zoals BurstDR heeft het nu mogelijk gemaakt om de diepgelegen WDR-neuronen in de achterste hoorn te bereiken en te stimuleren. Dit heeft het voor het eerst mogelijk gemaakt om rugpijn neuromodulatief veel efficiënter te behandelen en voldoende te verminderen.

Het gebruik van achtpolige staafelektroden (octrode, percutane lead) en 20-polige plaat elektrode (Penta-lead, chirurgische lead) maakt het mogelijk om de elektrische energie aan de achterste koorden af te geven.

Dit stelt in staat de relevante neuronen te stimuleren. Een percutane lead stimuleert weefsel in een 360° richting. Een chirurgische lead in 180°. De effecten van spierstimulatie zijn gebaseerd op antidrome stimulatie-effecten, dus elektrodetype zou geen substantieel effect moeten hebben op de resultaten. Onderzoekers zouden echter een post-hoc analyse willen uitvoeren om dit te bevestigen.

Er is echter een verdere optimalisatie optie:

De musculatuur is een andere pijnfactor die nog niet is bereikt met neuromodulatie, omdat de receptortypen van de musculatuur nog onvoldoende reageren op neurostimulatie. Een manier om de spieren toch te bereiken is om de motorneuronen in de voorste hoorn direct te stimuleren met een stimulatiefrequentie van 2-20 Hz en zo een masserend effect op de spieren te bereiken. Veel patiënten vinden dit zeer aangenaam, als een zachte spiermassage. Een pilotstudie is al uitgevoerd die heeft aangetoond dat het mogelijk is om dit effect te bereiken bij patiënten met laagfrequente SCS-stimulatie.

In de huidige studie zullen de volgende componenten worden gebruikt:

• BurstDR-stimulatie
• Reeds geïmplanteerde pentalead of octrode (ofwel bestaande patiënten of nieuwe patiënten na proeffase en permanente implantatie)
• Aanvullende spierstimulatie kan worden gebruikt in een gecombineerd systeem voor de behandeling van rugpijn.

Deze componenten zijn al in klinisch gebruik. De combinatie voor de behandeling van rugpijn is echter nog niet in deze constellatie gebruikt. Vandaar dat er een CE-markering is voor de indicatie en de stimulatietypen. Deze studie valt buiten de reikwijdte van MDR. Het doel van de studie is om te bepalen of patiënten een verdere verbetering van pijnsymptomen ervaren door spierstimulatie naast hun bestaande neuromodulatoire therapie met een Octrode.

Samenvattende beschrijving en korte rechtvaardiging van de studie De behandeling van chronische rugpijn blijft moeilijk. Neuromodulatoire procedures met behulp van nieuwe golftechnologieën kunnen nu voor het eerst worden gebruikt om rugpijn te behandelen. De methoden zijn echter nog ontoereikend en niet volledig ontwikkeld. Een gecombineerd systeem van neuromodulatoire behandeling en aanvullende spierstimulatie zal daarom in deze studie worden gebruikt om chronische rugpijn te behandelen. De patiënten die in deze studie zijn opgenomen, hebben al het proces van probe-implantatie en aanpassing aan hun individueel geschikte stimulatiepatroon ondergaan. Patiënten worden geselecteerd als de probe 0 - 5 jaar geleden werd geïmplanteerd. Patiënten met geïmplanteerde staafelektroden (octrodes) en plaat elektroden zullen worden opgenomen in de studie. Het doel van deze studie is om te onderzoeken of aanvullende spierstimulatie de huidige pijnbehandeling kan optimaliseren. Na geïnformeerd te zijn over de studie en het geven van geïnformeerde toestemming, worden de vragenlijsten (baseline) ingevuld voor de start van de studie. Vervolgens wordt, naast de bestaande BurstDR-stimulatie, aanvullende spierstimulatie gestart, tweemaal daags gedurende 30 minuten per keer en voortgezet gedurende 3 maanden. Gedurende deze tijd worden ook elke 4 weken de pijnwaarden bepaald met behulp van de visuele analoge schaal (VAS), Oswestry Disability Index (ODI), EQ5D-5L, Pain Catastrophizing Scale (PCS), Pain Disability Index (PDI), Patient Global Impression of Change (PGIC). Aan het einde van 3 maanden worden de vragenlijsten opnieuw ingevuld. De VAS-waarden en de waarden uit de vragenlijsten worden vergeleken met de baselinewaarden. Bovendien worden op dit moment mogelijke bijwerkingen en ongewenste reacties die door de stimulatie kunnen worden veroorzaakt, geregistreerd. Deze studie maakt het mogelijk om de combinatie van pijnbehandeling met BurstDR en gelijktijdige spierstimulatie met een Octrodes en pentaleads voor chronische rugpijn te onderzoeken in een prospectieve studie.

Doelstellingen

1. Vergelijk BurstDR-stimulatie met BurstDR-stimulatie + MSCS-stimulatie

   1. Primaire uitkomst: VAS-verschil
   2. Secundaire uitkomsten: pain catastrophizing scale (PCS), Oswestry Disability index (ODI), EQ5D-5L, Pain Disability Index (PDI)
2. Evalueer patiënttevredenheid (Patient Global Impression of Change (PGIC)), patiëntvoorkeur
3. Vergelijk de effecten tussen een chirurgische lead groep en percutane lead groep
4. Vergelijk de effecten tussen nieuw geïmplanteerde patiënten (direct na proef) vs geïmplanteerde patiënten

Studieopzet Verklaring van studieopzet Prospectieve, niet-gerandomiseerde open label studie studiepopulatie

1. patiënten succesvol behandeld met burst DR-stimulatie, behandeld in het Jessa Ziekenhuis België. In overeenstemming met de inclusie- en exclusiecriteria.
2. Onderzoekers streven ernaar om in totaal 60 patiënten op te nemen (A priori T-test met effectgrootte 0.25, alfa 0.1, power 0.80)
3. Onderzoekers streven ernaar om een gelijk aantal percutane en chirurgische leads op te nemen
4. We streven ernaar om een gelijk aantal nieuw geïmplanteerde patiënten (direct na proef en permanente implantatie) en patiënten die al in behandeling zijn met Burst DR in de bestaande populatie op te nemen.

5. Vandaar zullen onderzoekers opnemen:

   1. 15 octrode patiënten nieuw in behandeling
   2. 15 paddle lead patiënten nieuw in behandeling
   3. 15 octrode patiënten al in behandeling
   4. 15 paddle lead patiënten al in behandeling
6. Studie controlegroep: patiënten zijn hun eigen controles

Studielocaties Patiënten zullen worden geworven in het Jessa Ziekenhuis Hasselt, Universiteits Klinikum Düsseldorf (Duitsland), VNeuro Praxia (Duitsland), Leeds Teaching Hospital (VK)

Aantal proefpersonen 60 proefpersonen

Steekproefgrootte berekening en geplande statistische analyses Steekproefgrootte berekening is uitgevoerd en suggereert om in totaal 60 patiënten op te nemen (A priori T-test met effectgrootte 0.25, alfa 0.1, power 0.80)

Inclusie - exclusie criteria

Hoofdcriteria voor inclusie:

1. Patiënten met PSPS type 2
2. Patiënten met predominante rugpijn
3. Patiënten met SCS(BurstDR)-stimulatie in situ met >50% pijnverlichting. Patiënten moeten tevreden zijn met hun bestaande SCS-therapie en voornamelijk een BurstDR-stimulatieprogramma gebruiken. ) (Alleen responders op die therapie moeten worden opgenomen, niet patiënten die tot nu toe niet hebben gereageerd op hun therapie.)
4. Patiënt moet bereid en in staat zijn om schriftelijke geïnformeerde toestemming te verlenen voorafgaand aan elke klinisch onderzoek-gerelateerde procedure
5. Leeftijd ≥18 jaar
6. Lage rugpijn baseline score van ≥6 op NRS vóór ruggenmergstimulatie therapie en een MCID (Minimal clinically important difference) van >30% met SCS(BurstDR)-stimulatie.
7. Bereid en in staat om de instructies voor gebruik te volgen, het studieapparaat te bedienen, en te voldoen aan dit klinisch onderzoeksplan

Hoofdcriteria voor exclusie:

1. Pathologie gezien op beeldvormende tests die duidelijk geïdentificeerd is en waarschijnlijk de oorzaak is van de CLBP, die kan worden aangepakt met chirurgie, of gerelateerd aan deze oorzaken:

   • vasculaire oorzaken (bijv., aorta-aneurysma)
   • ruggemerginfectie (bijv., osteomyelitis)
   • ontsteking of schade aan het ruggenmerg (bijv., arachnoiditis of syringomyelie)
   • tumor of spinale metastasen
   • Ernstige scoliose deformiteit (>11° in thoracale of lumbale wervelkolom)
2. Primair symptoom van beenpijn, of beenpijn is groter dan rugpijn
3. Heeft wijdverspreide pijn (bijv., fibromyalgie) of pijn in ander(e) gebied(en), niet bedoeld om in deze studie te behandelen (bijv., nekpijn, schouderpijn)
4. Patiënt heeft een morfine-equivalente dagelijkse dosis van >50 MME gebruikt in de laatste 30 dagen
5. Patiënten met regelmatige inname van systemische steroïden (behalve geïnhaleerde steroïden gebruikt om astma te behandelen)
6. Bekende allergische reactie op geïmplanteerde materialen
7. Patiënt heeft een voorgeschiedenis van of bestaande intrathecale medicatiepomp
8. Patiënt heeft eerdere ervaring met neuromodulatie-apparaten, inclusief een mislukte proef
9. BMI >40
10. Patiënt is ingeschreven, of is van plan deel te nemen, aan een andere klinische medicatie- en/of apparaatstudie of register die de resultaten van deze studie kan verstoren.
11. Aanwezigheid van andere anatomische of comorbiditeitscondities, of andere medische, sociale of psychologische condities die, naar mening van de onderzoeker, het vermogen van de proefpersoon om deel te nemen aan het klinisch onderzoek of te voldoen aan de follow-up vereisten van de klinisch onderzoek resultaten kunnen beperken
12. Mislukte psychologische evaluatie
13. Vermoeden of bewijs van onbehandelde psychische ziekte, middelenmisbruik, of drug-seeking gedrag
14. Patiënt is in lopende rechtszaak voor rugpijn/letsel, of ontvangt momenteel arbeidsongeschiktheidsuitkering
15. Zwangere of zogende proefpersonen en degenen die zwangerschap plannen tijdens de klinisch onderzoek follow-up periode.

5. Proefpersoon procedures Datacollectie zal elementair zijn en gebaseerd op retrospectieve extractie uit klinisch dossier en van gegevens die deel uitmaken van een routinematige klinische verzameling. Herversleuteling zal plaatsvinden waarbij de proefpersoon een extra stimulatieprogramma krijgt bovenop het lopende BURST DR-programma. Patiënten wordt gevraagd specifieke door de patiënt ingevulde vragenlijsten in te vullen om behandelingsresultaten te evalueren.

Neurostimulatie Nadat de patiënten zijn geworven, worden ze als poliklinische patiënten opgeroepen naar de kliniek en geïnformeerd over de studie. Dit wordt gevolgd door schriftelijke toestemming. Vervolgens worden de baseline vragenlijsten ingevuld om de huidige pijnsituatie te beoordelen. Dit wordt gevolgd door een lichamelijk onderzoek. Vervolgens wordt de meest geschikte vorm van spierstimulatie voor de patiënt getest.

Tijdens het onderzoek ligt de patiënt comfortabel in buikligging op een bed.

De spierstimulatie wordt gecorreleerd met de positie van de probe in het röntgenbeeld (bijv.

probe positie thoracaal 8-9, probe positie thoracaal 9-10, probe positie thoracaal 11-12).

De frequenties 4Hz, 8Hz, 12Hz, 16Hz en 20Hz worden getest. Deze frequenties worden elk getest met verschillende contactcombinaties van de elektrode. Vervolgens wordt bepaald welke frequentie met welke contacten het beste effect voor de patiënt produceert. Zodra het optimale stimulatiepatroon is gevonden, wordt de patiënt gevraagd op de rug te liggen. Het eerder geteste optimale stimulatiepatroon wordt nu opnieuw getest om te controleren of het het optimale stimulatiepatroon blijft ondanks minimale veranderingen in de positie van de elektrode in rugligging en spieren onder een andere belasting. Als dit niet het geval is, worden verdere aanpassingen gemaakt totdat het ideale stimulatiepatroon voor de patiënt is bereikt. Zodra dit is bepaald, wordt de spierstimulatie op deze manier voortgezet.

Spierstimulatie wordt nu uitgevoerd met de optimale contactcombinatie van elektrode en frequentie bepaald voor de patiënt. Spierstimulatie wordt als volgt uitgevoerd: het wordt tweemaal daags uitgevoerd gedurende een half uur om 9 uur 's ochtends en 20 uur 's avonds. Hiervoor wordt een speciaal programma aangemaakt. De patiënt kan dit zelfstandig aan- en uitschakelen. Het BurstDR-programma stopt met werken tijdens spierstimulatie en wordt door de patiënt alleen tijdens spierstimulatie uitgeschakeld. De technici zijn altijd aanwezig tijdens operaties en voeren de programmering uit. Zij voeren ook de instellingen op de patiënt uit na de operatie en blijven nauw samenwerken met de patiënt. Als patiënten vragen hebben over het systeem, kunnen ze ook direct contact opnemen met de technici (telefonisch) voor advies, bijv. als ze problemen hebben met de stimulatie-instellingen. De technici zijn zeer vertrouwd met het systeem aangezien sommigen van hen al jaren met de patiënten werken.

Vragenlijsten:

De volgende gegevens zullen worden verkregen tijdens Baseline, 4 weken, 8 weken en 12 weken na MSCS door de patiënt:

1. Visuele analoge schaal (in overeenstemming met de klachten) voor been- en rugpijn
2. Pain disability Index (PDI)
3. Pain Catastrophizing Scale (PCS)
4. Oswestry Disability index (nek of rug, ODI)
5. EuroQol - 5D (EQ5D)
6. Patient Global Impression of Change (PGIC)

De volgende gegevens zullen worden verkregen tijdens Baseline, 4 weken, 8 weken en 12 weken na MSCS door de arts:

1. Pijnmedicatie (WHO-classificatie)
2. Pijninformatie: duur, locatie en type pijn (categorisch)
3. Elektrode implantatie locatie
4. Elektrode Type, IPG type
5. Programmeringsparameters voor BURST DR (anodes, cathodes, frequentie, burst-frequentie, pulsbreedte, amplitude)
6. Programmeringsparameters voor MSCS (anodes, cathodes, frequentie, pulsbreedte, amplitude) Vragenlijsten zullen digitaal worden verstrekt, op een Ipad (verstrekt door de neurochirurgie afdeling tijdens het studiebezoek) met de back-app in een specifiek ontwerp voor deze studie. Als patiënten niet in staat zijn om de Ipad te gebruiken, zal het studieteam hen helpen. Indien nodig kunnen papieren vragenlijsten worden verstrekt en achteraf ingevuld in de eCRF door het studieteam.