Stymulacja elektryczna w celu zwiększenia regeneracji nerwów obwodowych

Uzasadnienie tła:

Chirurgiczna naprawa i przeszczep nerwów są obecnie standardowym sposobem leczenia uszkodzenia nerwu. Jednak nawet przy tym wyniki czynnościowe u pacjentów z przecięciem nerwu bliższego są często słabe. W takich przypadkach aksony, które przeżyły w proksymalnym kikucie nerwowym, osiągnęły już swój limit zdolności kiełkowania i reinerwacji. W związku z tym żadne dalsze reinerwowanie nie może nastąpić nawet po zabiegu chirurgicznym, chyba że można w jakiś sposób poprawić regenerację i wydłużenie bliższego kikuta. Niestety, pomimo wielu prób, żadna nie okazała się skuteczna w warunkach klinicznych.

Pooperacyjna stymulacja elektryczna:

Ostatnie badania wykazały, że stymulacja elektryczna zastosowana bezpośrednio do uszkodzonego nerwu obwodowego spowodowała wyraźną poprawę regeneracji nerwów. Wstępne dane sugerujące, że elektryczna stymulacja nerwów może przyspieszyć regenerację nerwów, są znane już od jakiegoś czasu. Przyspieszone tempo regeneracji stwierdzono u zwierząt, które otrzymywały stymulację elektryczną przez zaledwie 1 godzinę. Ponadto preferencyjny wzrost regenerujących się aksonów czuciowych do odpowiedniej gałęzi nerwowej był również przyspieszany przez stymulację elektryczną.

Ponieważ badania te wykazały, że zaledwie jedna godzina stymulacji elektrycznej była skuteczna w przyspieszaniu regeneracji nerwów, otwiera to możliwość zastosowania tego u ludzi. Interwencja jest bezpieczna i wiąże się z minimalnym dyskomfortem. Ponadto stosowanie stymulacji elektrycznej jako metody leczenia klinicznego jest już dobrze przyjęte. W niedawnym badaniu badacze zastosowali to u pacjentów z ciężkim urazem uciskowym nerwu pośrodkowego w kanale nadgarstka po operacji. Procedura była dobrze tolerowana i nie zaobserwowano działań niepożądanych u żadnego z 21 pacjentów po 1 roku obserwacji. W rzeczywistości, w porównaniu z osobami kontrolnymi, które przeszły samą operację, osoby z grup leczonych wykazywały szybsze ustąpienie objawów i bardziej energiczną regenerację nerwów ruchowych.

Problem przedłużającego się odnerwienia:

Rokowanie po ciężkim urazie nerwów ramienia i przedramienia, jeśli nie jest leczone, jest bardzo złe. Obecne konwencjonalne leczenie polega na pierwotnej naprawie nerwu i wprowadzeniu przeszczepu nerwu (najczęściej przy użyciu nerwu łydkowego) w celu przywrócenia ciągłości nerwu. Jednak nawet przy tym zakres reinerwacji jest często daleki od zakończenia. Lodowate tempo regeneracji nerwów, wynoszące nie więcej niż 1 mm dziennie, może z łatwością pozostawić docelowe wewnętrzne mięśnie dłoni pozbawione unerwienia nerwów na rok lub dłużej. Długi okres odnerwienia w połączeniu z brakiem aktywnych ruchów może prowadzić do wielu negatywnych konsekwencji, w tym zwłóknienia włókien mięśniowych, przykurczów, wtórnych rozstrojów stawów i nierzadko bólu. Równie ważna jest zdolność komórek Schwanna do wspierania wsparcia troficznego i kierowania wzrostem nerwów, które również stopniowo spadają. Dlatego pilnie potrzebne jest skuteczniejsze leczenie. Niedawnym podejściem jest wykonanie dystalnych transferów nerwów. To znacznie skraca drogę reinerwacji. Jednak wynik po tym przeniesieniu lub pierwotnej naprawie szwów po ostrym uszkodzeniu nerwu pośrodkowego lub łokciowego jest stosunkowo słaby. Innym, blisko spokrewnionym, częstym urazem ręki jest uszkodzenie nerwów palców, w przypadku którego powrót funkcji czuciowych po zszyciu nerwu pierwotnego jest równie słaby. Aby potencjalnie jeszcze bardziej przyspieszyć reinerwację, badacze zaproponowali dodatkową stymulację proksymalnego kikuta nerwu natychmiast po przeniesieniu nerwu i/lub naprawie nerwu. W tym momencie nie wiadomo, czy to nowatorskie podejście rzeczywiście przyspieszy reinerwację i poprawi funkcję ręki po uszkodzeniu nerwu. Będzie to pierwsze badanie aplikacyjne na ludziach, które odpowie na to pytanie.

Hipoteza/pytanie badawcze/cele:

Badacze wysuwają hipotezę, że regeneracja nerwów w nerwach ramienia i nerwie palcowym w dłoni może zostać znacznie wzmocniona, gdy zostaną one połączone z pooperacyjną stymulacją elektryczną. Ponadto lepsza regeneracja nerwów dzięki pooperacyjnej stymulacji elektrycznej spowoduje znaczną poprawę funkcji ręki w porównaniu z samym zabiegiem chirurgicznym. Aby przetestować te hipotezy, celem tego badania jest: 1) ilościowe określenie funkcjonalnych i fizjologicznych konsekwencji poważnego uszkodzenia nerwu urazu ramienia oraz 2) porównanie wyników samej konwencjonalnej operacji nerwów z operacją nerwów, po której nastąpiła pooperacyjna stymulacja elektryczna.

Podstawowy projekt badania:

Pacjenci Rekrutowani będą pacjenci z ciężkim urazem nerwów kończyny górnej skutkującym całkowitą utratą aksonów. Pacjenci ci zostaną losowo przydzieleni albo do samej naprawy/przeniesienia nerwu, albo do naprawy/przeniesienia nerwu, po której nastąpi godzinna stymulacja elektryczna o niskiej częstotliwości. Pacjenci będą obserwowani w odstępach 3-miesięcznych przez 2 lata.

Wynik pooperacyjny, w tym ocena elektrofizjologiczna, zostanie przeprowadzony przez niezależnego lekarza, który nie jest częścią zespołu badawczego. W związku z tym osoby testujące nie będą świadome tego, czy osoby badane znajdują się w grupie konwencjonalnej operacji, czy też w grupie operacji i stymulacji elektrycznej.

Interwencje

Po zakończeniu wszystkich badań podstawowych pacjent zostanie losowo przydzielony do jednej z dwóch grup:

i) Operacja, a następnie stymulacja pozorowana przez 5 sekund. Operacja naprawy/przeniesienia nerwów zostanie przeprowadzona przez chirurga nerwów obwodowych.

ii) Operacja, po której następuje 1 godzina stymulacji elektrycznej. Stymulacja elektryczna zostanie przeprowadzona poprzez wprowadzenie pary cienkich drutów izolowanych dookoła, z wyjątkiem najbardziej dystalnego 1 cm na końcu miejsca nacięcia. Końcówki cienkich drutów zostaną umieszczone nad bliższym kikutem nerwu w celu depolaryzacji aksonów. Te cienkie druty elektrodowe zostaną podłączone do przenośnego stymulatora elektrycznego (model SD9, Grass Instruments, Providence, RI, USA). Ciągłe bodźce elektryczne o częstotliwości 20 Hz będą dostarczane z intensywnością 1,5-krotności progu motorycznego przez godzinę. Przy tak niskiej intensywności procedura stymulacji nie powinna powodować żadnego dyskomfortu. W poprzedniej serii pacjentów z zespołem cieśni nadgarstka przeprowadzonej na Uniwersytecie Alberty stwierdzono, że jest to całkowicie bezpieczne i dobrze tolerowane. Cienkie druty zostaną usunięte po zakończeniu protokołu stymulacji.

Metody oceny wyników

1. Badanie przewodnictwa nerwów czuciowych w celu pomiaru amplitud potencjału czynnościowego nerwów czuciowych.
2. Badanie przewodnictwa nerwu ruchowego w celu pomiaru złożonych amplitud potencjału czynnościowego mięśnia.
3. Oszacowanie liczby jednostek motorycznych. Zastosowana zostanie technika „wielopunktowej stymulacji”.
4. Lekkie uczucie dotyku i nacisku. Zostanie to przetestowane przy użyciu monofilamentów Semmes-Weinstein i McKinnon-Dellon Disk-Criminator.
5. Testy funkcji ręki. Zostanie to przetestowane za pomocą testu Moberg Pick-Up, testu Purdue Pegboard, dynamometru Jamar pod kątem siły chwytu, dynamometru Pinch pod kątem siły klucza, statywu i końcówki do czubka.

Oceny po interwencji:

Po interwencji wszystkie parametry wyjściowe będą poddawane ponownej ocenie co 3 do 6 miesięcy przez 2 lata. Czas i charakter procedury oceny będą identyczne u wszystkich pacjentów.

Rozważania statystyczne w projekcie badania Ponieważ będzie to pierwsze badanie zastosowania u ludzi do uszkodzenia nerwu przy użyciu nowej techniki, jego wyniki będą cenne w kierowaniu przyszłymi badaniami na pełną skalę. Uzasadnienie zaproponowania łącznie 80 pacjentów w tym badaniu opiera się na niedawno zakończonym badaniu dotyczącym stosowania pooperacyjnej stymulacji elektrycznej w celu zwiększenia regeneracji nerwów u pacjentów z zespołem cieśni nadgarstka. W tym randomizowanym kontrolowanym badaniu zastosowano podobną wielkość próby i badacze stwierdzili znaczną poprawę regeneracji nerwów w grupie leczonej w porównaniu z grupą kontrolną. Na podstawie oszacowania liczby jednostek motorycznych, zastosowanego pierwotnego wyniku, grupa leczona wykazała statystycznie istotną poprawę w porównaniu z grupą kontrolną.

Analiza danych:

Analiza statystyczna zmian parametrów miary wyniku u każdego pacjenta zostanie przeprowadzona za pomocą sparowanego testu t. str