Ewduracyjna stymulacja elektryczna w celu przywrócenia stania i chodzenia u pacjentów z przewlekłym porażeniem z powodu uszkodzenia rdzenia kręgowego: badanie odzyskiwania ruchu, redukcji spastyczności i poprawy jakości życia poprzez neuromodulację i intensywną rehabilitację (EPISTIM-SCI)

Wprowadzenie i uzasadnienie:

Uszkodzenie rdzenia kręgowego (SCI) jest główną przyczyną długoterminowej niepełnosprawności i zmniejszonej jakości życia, przy czym obecne metody rehabilitacji często nie mają możliwości przywrócenia niezależnej mobilności. Pojawiające się dowody sugerują, że neuromodulacja, szczególnie ewduracyjna stymulacja elektryczna (EES), może ułatwić reaktywację uśpionych sieci kręgosłupa, promując w ten sposób odzyskiwanie ruchu. Badania przedkliniczne i początkowe raporty kliniczne wykazały, że EE może zwiększyć neuroplastyczność i poprawić funkcję chodu u pacjentów z przewlekłym porażeniem. Badanie to ma na celu wykorzystanie tych ustaleń poprzez ocenę skuteczności i bezpieczeństwa EES w grupie pacjentów z przewlekłym, stabilnym SCI, którzy stracili zdolność do stania lub chodzenia.

Cele badań:

Głównym celem tego prospektywnego badania jest ocena późnego stadium odzyskiwania chodu po chirurgicznej implantacji znieczulenia zewnątrzoponowego stymulatora rdzenia kręgowego. Wtórne cele obejmują poprawę równowagi stojącej, zdolności do chodzenia (z pomocą lub bez pomocy), zmniejszenie spastyczności, zarządzanie bólem i ulepszenia w funkcji pęcherza neurogennego i jelit, a także ogólną jakość życia i nastroju. Ten rozszerzony opis przedstawia techniczne aspekty projektu badania, procedura chirurgiczna, protokoły rehabilitacji i oceny neurofizjologiczne.

Projekt badania i ogólna metodologia:

Jest to jednoramienne, prospektywne badanie kliniczne mające na celu przestrzeganie każdego pacjenta jako własnej kontroli poprzez porównanie stanu funkcjonalnego przedoperacyjnego i pooperacyjnego. Badanie zapisa się na 10 dorosłych pacjentów z przewlekłym SCI (≥6 miesięcy po urazie) sklasyfikowanych jako Azja A lub B, z zmianami znajdującymi się między C7 i T10 oraz zachowanymi odruchami segmentowymi poniżej poziomu urazu. Przed interwencją chirurgiczną uczestnicy przejdą 3-miesięczny program intensywnej rehabilitacji mający na celu maksymalizację wyjściowej funkcji motorycznej. Ta faza obejmuje pięć nadzorowanych sesji fizjoterapii tygodniowo, podczas których gromadzone są kompleksowe oceny kliniczne, dokumentację wideo i elektromiografię powierzchniową (EMG).

Procedura chirurgiczna i implantacja urządzeń:

Po fazie rehabilitacji przedoperacyjnej pacjenci przejdą zabieg chirurgiczny w zakresie implantacji znieczulenia zewnątrzoponowego stymulatora rdzenia kręgowego. Procedura jest wykonywana w sterylnej sali operacyjnej w szpitalu Das Clínicas, Wydział Medicine, University of São Paulo. Kluczowe szczegóły techniczne procedury obejmują:

Pozycjonowanie i przygotowanie pacjentów: Pacjenci są podatni, a miejsce operacyjne jest oznaczone za pomocą wskazówek fluoroskopowych. Obserwowano standardowe protokoły aseptyczne.

Nacięcie i ekspozycja: nacięcie skóry linii środkowej o długości około 5-8 cm jest wytwarzane między poziomami kręgowymi T12 i L2. Rozwarstwienie odbywa się przez tkankę podskórną i mięśnie paravertebralne.

Stworzenie okna interlaminarnego: na poziomie L1/L2 jest tworzone okno interlaminarne w celu zapewnienia dostępu do przestrzeni zewnątrzoponowej.

Implantacja elektrod: przewód łopatkowy (Medtronic określa 5-6-5, zawierające 16 kanałów ułożonych w trzech rzędach) jest wszczepione w przestrzeni znieczulenia zewnątrzoponowego lędźwiowego, ukierunkowanego na region między T11 i L1, aby pokryć dermatomy od L1 do S2. Do weryfikacji dokładnego umieszczenia elektrody stosuje się śródoperacyjne monitorowanie neurofizjologiczne za pomocą EMG.

Umieszczenie generatora impulsów: Na prawej flance powstaje kieszeń podskórna do implantacji generatora impulsów (Medtronic Intellis). Urządzenie jest testowane śródoperacyjnie, aby zapewnić optymalną wydajność i odpowiednią odpowiedź neuromodulującą.

Protokół pooperacyjny i rehabilitacyjny:

Po okresie odzyskiwania pooperacyjnego jednego miesiąca na gojenie się ran i początkowe pacjenta z programowaniem urządzeń wejdą w fazę rehabilitacji po implancie. Ta faza składa się z 12-miesięcznego okresu, w którym pacjenci uczestniczą w intensywnych, nadzorowanych sesjach fizjoterapii (pięć sesji tygodniowo). Podczas tych sesji:

Aktywacja EES: Epdudualna stymulacja elektryczna jest aktywowana w celu ułatwienia odzyskiwania ruchu. Parametry stymulacji (np. Intensywność, częstotliwość, szerokość impulsu) są indywidualnie dostosowywane na podstawie odpowiedzi pacjenta i neurofizjologicznego sprzężenia zwrotnego.

Trwające oceny: Regularne oceny są przeprowadzane co miesiąc przy użyciu zarówno skali klinicznych, jak i nagrania EMG powierzchni. Oceny te monitorują ulepszenia chodu, równowagi i ogólnej kontroli motorycznej. Nagrania wideo są również zawarte w celu udokumentowania wydajności funkcjonalnej.

Oceny neurofizjologiczne i techniczne:

Krytycznym elementem badania jest zastosowanie elektromiografii powierzchniowej (EMG) w celu zapewnienia ilościowej miar aktywności mięśni i koordynacji nerwowo -mięśniowej. Szczegóły techniczne obejmują:

Sprzęt: Do pozyskiwania danych zostanie wykorzystany bezprzewodowy 8-kanałowy system EMG (Trigno Avanti Research+, Delsys).

Monitorowane grupy mięśni: elektrody EMG zostaną umieszczone na kluczowych mięśniach zaangażowanych w chód i postawę, w tym Iliopsoas, Vastus lateralis, odbytnicę femoris, piszczelowe przedni, półtrorzy, gastrocnemius, soleus, hallusy z ekstensora, bisceps femoris i lalkutus Maximus.

Akwizycja danych: Sygnały EMG są filtrowane (zakres pasmowo-przepasowy od 30 do 500 Hz) i digitalizowane z szybkością próbkowania 2 kHz. Analiza danych przeprowadza się offline przy użyciu MATLAB (R2019A) w celu skorelowania odpowiedzi nerwowo -mięśniowych z wynikami klinicznymi.

Zarządzanie bezpieczeństwem i ryzykiem:

Profil bezpieczeństwa EES jest dobrze ugruntowany w literaturze. Jednak potencjalne ryzyko obejmują powikłania chirurgiczne, takie jak infekcja, krwiak, migracja urządzeń lub przejściowe pogorszenie stanu neurologicznego. Aby ograniczyć te ryzyko, badanie zawiera:

Monitorowanie śródoperacyjne: Ciągłe monitorowanie EMG podczas implantacji elektrody w celu zapewnienia właściwego umieszczenia.

Opieka pooperacyjna: ścisłe monitorowanie podczas fazy odzyskiwania i ścisłe przestrzeganie protokołów kontroli infekcji.

Raportowanie zdarzeń niepożądanych: Wszystkie komplikacje będą rejestrowane i zarządzane zgodnie z ustalonymi wytycznymi klinicznymi.

Oś czasu i obserwacja:

Ogólny czas badania dla każdego uczestnika wynosi około 16 miesięcy, co obejmuje:

3-miesięczna faza rehabilitacji przedoperacyjnej. Implantacja chirurgiczna urządzenia EES. 1-miesięczny okres odzyskiwania pooperacyjnego. 12-miesięczna faza rehabilitacji i oceny. Regularne wizyty kontrolne zostaną zaplanowane na oceny kliniczne, nagrania EMG i dokumentację wideo w celu ciągłego monitorowania postępów i dostosowania terapii w razie potrzeby.

Rozważania etyczne i zgodność regulacyjna:

Protokół badania został zatwierdzony przez Komitet Etyki do analizy projektu badawczego w szpitalu Das Clínicas, Wydział Medycyny, University of São Paulo (HC-FMUSP). Wszyscy uczestnicy wykażą pisemną świadomą zgodę przed rejestracją. Biorąc pod uwagę znaczącą niezaspokojoną potrzebę skutecznego leczenia przewlekłego SCI i obiecujące wyniki neuromodulacji we wstępnych badaniach, projekt tego badania z pacjentami służącymi jako własny kontrolny-jest uzasadniony etycznie uzasadniony. Badanie jest zgodne z instytucjonalnymi, krajowymi i międzynarodowymi wytycznymi regulacyjnymi dotyczącymi badań klinicznych i implantacji urządzeń.

Znaczenie i oczekiwany wpływ:

Badanie to ma na celu dostarczenie solidnych dowodów na skuteczność stymulacji elektrycznej zewnątrzoponowej w promowaniu funkcjonalnego odzyskiwania ruchu u pacjentów z przewlekłym uszkodzeniem rdzenia kręgowego. Łącząc zaawansowane techniki neuromodulacyjne z intensywną rehabilitacją, badanie ma na celu wykazanie poprawy chodu, równowagi i ogólnej jakości życia. Udane wyniki mogą prowadzić do szerszego klinicznego zastosowania EES i stanowić znaczący postęp w leczeniu przewlekłego SCI.

Wniosek:

Proponowane badanie jest kompleksowym badaniem stosowania zewnątrzoponowej stymulacji elektrycznej jako interwencji terapeutycznej do przewlekłego uszkodzenia rdzenia kręgowego. Poprzez skrupulatną technikę chirurgiczną, rygorystyczne protokoły rehabilitacji i szczegółowe oceny neurofizjologiczne, badanie ma na celu zbadanie mechanizmów neuromodulacji i potwierdzenia korzyści klinicznych EES. Oczekuje się, że integracja danych technicznych i klinicznych przyczyni się do cennych spostrzeżeń, które mogą ostatecznie przekształcić krajobraz leczenia u pacjentów z ciężkim, przewlekłym porażeniem.