Neuromodulacja w celu poprawy funkcji oddechowych w urazach rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym

Istnieje pięć głównych etapów tego badania. Pierwsza faza to testy bazowe, druga faza to implant tymczasowy, trzecia faza to mapowanie/leczenie implantu tymczasowego, czwarta faza to implant stały, a piąta faza to leczenie po implantacji permanentnej. Podczas każdej z trzech faz badani będą mieli dwa razy w tygodniu sesje testów laboratoryjnych i codzienne sesje treningowe w domu. Ponieważ jest to studium wykonalności, etapy mają na celu wybór tematów, które będą najbardziej responsywne i odniosą korzyści z tej strategii.

Faza 1. Wyjściowe testowanie/szkolenie (do 6 miesięcy, UCLA Semel Institute for Neuroscience and Human Behaviour), którego celem jest zapewnienie, że każdy uczestnik zaczyna z pełnymi korzyściami, jakie daje standardowa rehabilitacyjna terapia oddechowa i ma stabilną wyjściową funkcję zanim rozpoczną stymulację zewnątrzoponową. Do tego etapu przejdzie 15 przedmiotów. Podczas tej fazy zostaną zmierzone maksymalne ciśnienie wdechowe i wydechowe, spoczynkowa spontaniczna aktywność oddechowa oraz EMG mięśni oddechowych. Pacjenci w trybie wspomagania respiratora (chyba że będą w stanie samodzielnie utrzymać odpowiednie oddychanie) będą monitorowani za pomocą pneumotachometru pod kątem zmian częstości oddechów. Dodatkowo badani zostaną poddani testom motorycznym i sensorycznym. Pacjenci muszą wykazywać stabilną czynność oddechową przed implantacją, dlatego też, jeśli pacjent wykazuje niewielką poprawę po 3 miesiącach, pacjent będzie kontynuował trening, aż osiągnie maksymalny efekt treningu (do 6 miesięcy). Osoby, które wykażą stabilną linię wyjściową po 3 miesiącach, przejdą do fazy 2. Jeśli stan zdrowia uczestnika ulegnie pogorszeniu, w tym wystąpi pogorszenie funkcji układu oddechowego, podmiot zostanie oceniony przez odpowiedniego lekarza, a badania będą przeprowadzane do czasu poprawy stanu zdrowia podmiotu i utrzymania go na stabilnym poziomie przez co najmniej 2 miesięcy.

Faza 2. Implant tymczasowy (1 dzień, 24-godzinny nocleg, Centrum Medyczne UCLA, Santa Monica). Pacjenci zostaną poddani tymczasowej operacji wszczepienia stymulatora. Podczas zabiegu zostanie wykonane śródoperacyjne mapowanie implantu w celu wykazania skutecznych obszarów stymulacji. Do 12 pacjentów z dowodami odpowiedzi na testy wyjściowe przejdzie tę fazę z puli 12 pacjentów w fazie 1 powyżej. Odpowiedź na trening oddechowy będzie oparta na maksymalnym wysiłku oddechowym, wydolności oddechowej w spoczynku i EMG mięśni oddechowych. Osobnicy będą monitorowani przez noc po operacji jako środek ostrożności.

Faza 3. Mapowanie/leczenie implantu tymczasowego (do 10 dni, UCLA Semel Institute for Neuroscience and Human Behaviour) Oceniona zostanie zdolność oddychania. Rehabilitacja układu oddechowego ze stymulatorem zostanie zastosowana w celu przywrócenia czynności układu oddechowego. Pacjenci będą testowani codziennie, do 10 nie następujących po sobie sesji w klinice. Każda sesja potrwa do 2 godzin. Podmiot będzie miał tymczasowy implant przez minimum 1 tydzień i maksymalnie 2 tygodnie. Oceniony zostanie maksymalny wysiłek oddechowy i spoczynkowe zdolności oddechowe, a także zostaną ocenione PROM po implantacji. Po określeniu optymalnych parametrów zostaną zastosowane konfiguracje elektrod, które pozwolą badanym na manipulowanie wzorcem oddychania. Badani będą mogli używać stymulatora w domu (codziennie, o określonych parametrach) z treningiem oddechowym, dodatkowo do testów dwa razy w tygodniu. Użytkowanie domowe będzie wiązało się z włączeniem stymulatora, oddychaniem za pomocą respiratora. Te same 12 przedmiotów z fazy 2 przejdzie tę fazę.

Faza 4. Implant stały (1 dzień, 24 godziny na noc, UCLA Medical Center, Santa Monica). Pacjenci przejdą operację wszczepienia stymulatora. Podczas zabiegu zostanie wykonana implantacja elektrod. Idealna lokalizacja umieszczenia będzie oparta na poprzedniej tymczasowej lokalizacji próbnej. Do 10 pacjentów z największą łącznością i dowodami odpowiedzi na testy podstawowe przejdzie tę fazę z puli 12 pacjentów w fazie 3 powyżej. Oceniana będzie reakcja na trening oddechowy. Osobnicy będą monitorowani przez noc po operacji jako środek ostrożności.

Faza 5. Mapowanie/leczenie po wszczepieniu implantu stałego (do 12 miesięcy, UCLA Semel Institute for Neuroscience and Human Behaviour), w którym wykorzystana zostanie konfiguracja elektrod, które aktywują mięśnie oddechowe. Rehabilitacja układu oddechowego ze stymulatorem zostanie zastosowana w celu przywrócenia czynności układu oddechowego. 10 pacjentów będzie testowanych do dwóch razy w tygodniu w klinice przez maksymalnie 2 godziny na sesję. Oceniana będzie reakcja układu oddechowego na stymulację. Po określeniu optymalnych parametrów zostaną zastosowane konfiguracje elektrod, które pozwolą badanym na manipulowanie wzorcem oddychania. Badani będą mogli używać stymulatora w domu (codziennie, o określonych parametrach) z treningiem oddechowym, dodatkowo do testów dwa razy w tygodniu. Te same 10 przedmiotów z fazy 4 przejdzie tę fazę.

Oś czasu. Badanie jest próbą bezpieczeństwa i wykonalności. Jest to jednoramienne wszczepienie stałej elektrody w celu oceny bezpieczeństwa i wczesnej skuteczności stymulacji zewnątrzoponowej odcinka szyjnego kręgosłupa w celu poprawy funkcji oddechowych. Prowadzony jest przez okres do 6 miesięcy lub 21 miesięcy odpowiednio w 1, 2 lub 3 okresach (ryc. 3): Faza 1. Trening bazowy (do 6 miesięcy), Faza 2. Tymczasowy implant próbny (1 dnia), Faza 3. Post-tymczasowe próbne leczenie implantologiczne (do 10 dni), Faza 4. Implant stały (1 dzień, do 2 miesięcy na rekonwalescencję chirurgiczną), Faza 5. Leczenie post-implantacyjne (do 12 dni) miesięcy). W związku z tym 15 osób zostanie zaangażowanych na okres do 6 miesięcy, podczas gdy 12 osób będzie zaangażowanych na okres do 7 miesięcy, a 10 osób na okres do 21 miesięcy (18 miesięcy testów z okresem rekonwalescencji do 2 miesięcy).

Użytek domowy. W trosce o bezpieczeństwo respirator zapewni pacjentowi wsparcie podczas użytkowania domowego przy włączonym stymulatorze, tak samo jak wtedy, gdy stymulacja zewnątrzoponowa nie jest włączona. Pacjent nie zostanie całkowicie odłączony od respiratora, chyba że zostanie osiągnięta niezależność od respiratora poprzez stopniowy i bardzo ściśle nadzorowany proces odzwyczajania, w którym pacjent wykaże stabilne wysycenie O2 i odpowiednią wentylację minutową na wszystkich etapach odstawiania. Odzwyczajanie (i dowód poprawy funkcji mięśni oddechowych) będzie polegało na stopniowym zmniejszaniu poziomu wspomagania zapewnianego przez respirator, przy jednoczesnym wymaganiu, aby w miarę odstawiania pacjent samodzielnie utrzymywał stabilną wentylację minutową.

Aby zapewnić bezpieczeństwo, te manewry odstawiania od piersi będą przeprowadzane tylko w obecności terapeuty oddechowego i dostępny będzie worek AMBU z dodatkowym O2. Dodatkowo, dla bezpieczeństwa, opiekun będzie mierzyć tętno, ciśnienie krwi, temperaturę w odstępach 15-minutowych oraz saturację O2 w sposób ciągły lub w przypadku zmiany ustawień respiratora. Dodatkowo zostanie to wykonane tylko wtedy, gdy podmiot jest w pełni świadomy, przytomny i wykonuje polecenia.