Evaluering av sikkerhet og gjennomførbarhet av transkutan ryggmargsstimulering etter traumatisk og ikke-traumatisk ryggmargsskade: En pilotstudie (STIM)

Ryggmargsskade (SCI) kan skyldes primære fysiske fornærmelser som akutte traumer, eller sekundære fornærmelser som skyldes kronisk kompresjon og iskemi. Den resulterende nevrologiske svekkelsen fører til høy personlig og samfunnsmessig belastning. Det er få effektive terapier for å forbedre funksjonen for de som lever med SCI. Ryggmargsstimulering (SCS) representerer en sikker og potensielt effektiv behandling for personer med SCI-relaterte smerter og lammelser. Målet med denne studien er å undersøke den potensielle kliniske nytten av SCS levert transkutant hos pasienter i ulike stadier av SCI, som følge av traumatiske og ikke-traumatiske mekanismer. Denne studien vil evaluere evnen til å trygt stimulere den skadde ryggmargen med definerte intervaller og registrere autonome og sensorimotoriske funksjoner til deltakerne gjennom deres innleggelse, rehabilitering og klinisk oppfølging.

Ulike øvre og nedre ekstremitetsrelaterte funksjonstiltak vil bli vurdert ved baseline og ved etablerte oppfølgingstidspunkter over en 12-måneders periode. Sikkerheten til denne intervensjonen og nytten av hvert utfallsmål vil være det primære resultatet av studien. Så vidt vi vet er det ingen rapporterte kliniske studier som har evaluert multimodale utfall av SCS. Videre er det ingen foreslåtte studier av SCS for disse SCI-subtypene på tvers av post-skadespekteret lagt ut på plattformen clinicaltrials.gov. Data innhentet fra denne pilotevalueringen vil bli brukt til å informere om en tidlig fase Ib/II-studie av effekt for forbedring av lammelser, autonom dysfunksjon og smerte etter SCI.

Over 2,5 millioner amerikanere lever med ulike former for SCI, som tilsvarer betydelig individuell og samfunnsmessig belastning (1). Akutt traumatisk SCI gjennomsnittlige kostnader alene varierer fra $380K til $1,4M. Denne høye sosioøkonomiske innvirkningen har gjennomgått betydelig inflasjon med estimerte årlige kostnader på 4 milliarder dollar i 1990, nylig økt til 23 milliarder dollar. Omtrent 13 000 nye traumatiske SCI-hendelser noteres årlig i Nord-Amerika. Degenerativ cervikal myelopati (DCM) representerer den mest utbredte etiologien til ikke-traumatisk ryggmarg (ntSCI) og dysfunksjon hos voksne. Prevalensen av ntSCI er størrelsesorden(er) høyere enn for tSCI.

Sammen påvirker disse forholdene betydelig millioner av nordamerikanere, ofte med større personlig innvirkning enn kroniske tilstander som diabetes eller hjertesykdom. Den betydelige samfunnsmessige bekymringen på grunn av denne individuelle funksjonshemmingen forsterkes av mangelen på levedyktige behandlingsalternativer.

DCM oppstår fra aldersrelaterte degenerative prosesser, som fører til osteofyttutvikling, fasettleddforstørrelse, forbening av spinale leddbånd og diskfremspring. Disse leddgiktsforandringene komprimerer kollektivt ryggmargen og forårsaker skade med tilhørende iskemi og betennelse. I sin tur utvikler det seg en lignende konstellasjon av symptomer, inkludert ekstremitetssmerter, redusert motorisk funksjon, nummenhet, hemodynamisk labilitet, urininkontinens, tarmdysfunksjon og gå-ustabilitet som bidrar til høyere år med funksjonshemming (DALYs) samt generell økonomisk belastning.

For tiden er effektive, beviste behandlinger begrenset til kirurgisk dekompresjon og rehabilitering. Narrative studier har vist at pasienter som lever med lammelse ønsker alternativer for nevrale moduleringsterapier, ettersom de oppfatter risiko-til-nytte-forholdet til implanterte enheter gunstigere enn helsepersonell. Gitt generelle suboptimale utfall hos pasienter med SCI, er det avgjørende å ytterligere forbedre både utvinningsgraden og omfanget av utvinning utover det som er oppnåelig gjennom kirurgisk dekompresjon.

Ryggmargsstimulering har vist seg å mediere funksjonell forbedring etter akutt traumatisk SCI når det gjelder lemfunksjon, ambulasjon, håndstyrke, autonom dysfunksjon, uhåndterlig smerte og blærekontroll. De fleste publiserte studier har brukt stimulering i den kroniske fasen av restitusjon, og stort sett i en enkelt eller liten gruppe deltakere.

Variable anvendelser av SCS for SCI har ennå ikke blitt demonstrert ved bruk av multimodalitetsstimulering, slik som spinal transkutan, spinal epidural og transkraniell magnetisk stimulering av motorisk cortex. Harkema og kolleger demonstrerte at epidural SCS kan gi tilbake frivillig motorisk kontroll hos deltakere som ikke hadde noen etter kronisk thoraxskade. Deres arbeid ved University of Louisville har også vist at transkutan ryggmargsstimulering på flere nivåer kan brukes på flere cervicothoracale regioner som strekker seg over hele lemforstørrelsen, og gir sensorimotoriske funksjonelle forbedringer under nevrorehabilitering. Disse tilnærmingene har senere blitt brukt på andre sentre med suksess for sensorimotorisk utvinning.

Bruken av SCS til å håndtere mislykket ryggkirurgisyndrom (FBSS), komplekst regionalt smertesyndrom (CRPS) og kronisk beniskemi er godt dokumentert. Imidlertid er det begrenset bevis som indikerer bruk av SCS hos pasienter med tSCI eller ntSCI med hensyn til forbedring av motoriske funksjoner. Denne anvendelsen av SCS kan identifisere viktige differensiatorer i nevral modulering som vil tilsvare forbedrede funksjonelle resultater, pasientrapporterte resultatmål (PROM) og livskvalitet (QoL). Skulle differensiatorer observeres, vil disse konklusjonene informere om fase Ib/II-studie av SCS-basert nevromodulasjon vs standard-of-care rehabilitering. Dette er direkte i tråd med best-of-practice og mål fremmet av lederne innen SCI klinisk forskning og pasientdrevne mål.

Til dags dato er det ingen rapporterte kliniske studier som involverer deltakere i den subakutte fasen av tSCI, til tross for den utbredte troen på at denne fasen gir det største potensialet for terapeutisk intervensjon for å redusere sekundær skade og bevare funksjonelle nettverk.

På samme måte er det ingen kliniske studier som undersøker rollen til perioperativ SCS hos pasienter diagnostisert med noen form for ntSCI (inkludert pasienter med DCM som gjennomgår kirurgisk dekompresjon).

Den foreslåtte studien vil direkte ta for seg hvorvidt nevromodulering har et spesifikt terapeutisk potensial for personer som har pådratt seg akutte traumatiske og ikke-traumatiske ryggskader. Denne studien vil spesifikt ta for seg om dette kan oppnås med en ikke-signifikant risikoenhet som transkutan ryggmargsstimulering. Til slutt vil denne studien sammenlignende vurdere modalitetene som kan brukes til å pålitelig stimulere og måle de fysiologiske effektene av nevromodulering av den skadde ryggmargen.

I tillegg har denne studien som mål å teste hypotesen om at transkutan elektrisk ryggmargsstimulering har tilsvarende modulerende effekt på sensorimotoriske veier og ryggmargsfunksjon. Denne studien vil prospektivt registrere nevrologiske resultater for å fullt ut utnytte teknologiene vi har til rådighet og maksimere den potensielle fordelen for hver deltaker. De påfølgende resultatene vil videre bidra til å avgjøre om ryggmargsnevromodulasjon kan korreleres direkte til enten pasientrapportert resultat eller funksjonelle ytelsesmål. Dessuten, for å bestemme gjennomførbarheten av transkutan SCS på forskjellige tidspunkter etter presentasjon, vil denne studien måle spinale signalutganger før og etter standardbehandlinger inkludert kirurgi og intensiv nevral rehabilitering.

De foreløpige dataene til støtte for SCS for individer med tSCI brukt i kroniske utvinningsfaser har vist lovende utfall, som potensielt kan lindre denne alvorlige tilstanden. Undersøkelsen av å bruke SCS som en ledelsestilnærming for akutt tSCI og ntSCI (dvs. DCM), i forbindelse med kirurgiske inngrep og rehabilitering, representerer et lovende perspektiv for å forbedre livskvaliteten til de som er rammet av denne svekkende nevrologiske lidelsen.