O Efeito da Estimulação Elétrica Pré-Operatória na Regeneração Nervosa Periférica.

Propósito:

O objetivo deste estudo de pesquisa é determinar o efeito da estimulação elétrica pré-operatória (ES) na regeneração do nervo sensorial nos nervos digitais que foram traumáticos seccionados e subsequentemente reparados cirurgicamente.

Hipótese:

Com base em pesquisas anteriores com animais e humanos, levantamos a hipótese de que o ES pré-operatório resultará em melhora significativa da regeneração do nervo sensorial na mão em comparação com a cirurgia isolada após uma laceração traumática do nervo digital. Além disso, levantamos a hipótese de que ES pré-operatório e pós-operatório terão um efeito aditivo na regeneração do nervo sensorial em comparação com ES pré-operatório e cirurgia isolada.

Justificação:

A lesão traumática dos nervos periféricos é mais comum na população jovem; portanto, a incapacidade resultante incorre em um custo significativo para o paciente, bem como para a sociedade, devido à perda de produtividade e gastos com saúde gastos na reabilitação. Apesar dos grandes esforços para melhorar a técnica cirúrgica, o resultado funcional não mudou significativamente nos últimos trinta anos. A desnervação irreversível, a atrofia dos músculos-alvo e a sensação perturbada secundária ao crescimento axonal lento ou aberrante permanecem um desafio significativo. Atualmente, a aplicação de estimulação elétrica pós-operatória está sendo usada para promover a regeneração axonal com bons resultados. No entanto, o condicionamento pré-operatório do nervo periférico lesado, com estimulação elétrica, não foi investigado na população humana.

O condicionamento pré-operatório com estimulação elétrica (ES) dos nervos periféricos lesados ​​demonstra uma promessa particular. O mecanismo de ação das lesões condicionantes consiste na regulação positiva de genes associados à regeneração e das vias cAMP e JAK/STAT. Dados de modelos animais, examinando o efeito da estimulação elétrica pré-operatória dos nervos periféricos, demonstram que esta técnica promove a regeneração axonal do nervo periférico. Senger et al demonstraram que a estimulação elétrica produziu regeneração axonal equivalente à lesão por esmagamento de pré-condicionamento tradicional. Assim, a estimulação elétrica provou ser um método viável de pré-condicionamento de nervos periféricos, a fim de promover a regeneração axonal upregulate antes da coaptação primária do nervo. Senger et al também investigaram o mecanismo de ação dessa regeneração axonal aprimorada em animais pré-condicionados com estimulação elétrica e encontraram regulação positiva de genes regenerativos associados.

O efeito da estimulação elétrica pós-operatória em nervos periféricos reparados cirurgicamente é bem detalhado na literatura. Assim, pode ser sinérgico combinar a estimulação elétrica pré e pós-operatória. Anteriormente, o trabalho com animais foi traduzido para pacientes com transecção e reparo do nervo digital e síndrome do túnel do carpo. Wong et al demonstraram que os pacientes submetidos à transecção completa do nervo digital, reparo cirúrgico e 1 hora pós-operatória de ES contínua de 20 Hz mostraram melhorias consistentemente maiores em todas as modalidades sensoriais em 5 a 6 meses após a cirurgia em comparação com os controles. Gordon et al demonstraram que breve ES pós-cirúrgica resultou em reinervação motora robusta para os músculos tenares em 3 meses, ao passo que levou mais de um ano nos pacientes de controle.

Nix e Hopf demonstraram que ES de baixa frequência do nervo motor esmagado para o sóleo em coelhos acelerou a melhora na produção de força muscular em 2 semanas em comparação com os controles. Pocket e Gavin usando o modelo de rato mostraram que o reflexo toe-spray em nervos ciáticos esmagados se recuperou significativamente mais rápido com ES de baixa frequência e baixa intensidade. Al-Majed et al mostraram que uma hora de ES de baixa frequência de 20 Hz de nervos femorais de ratos transeccionados e reparados acelerou a regeneração escalonada lenta que cresce no local do reparo, bem como aumentou a reinervação motora preferencial. Mesmo quando o ES foi atrasado em até 2 semanas após o reparo do nervo femoral do rato, os efeitos de aumento ainda foram preservados. Em um estudo complementar do mesmo ano, esses investigadores mostraram que o ES aumentou o fator neurotrófico derivado do cérebro e seu receptor trkB nos primeiros 2 dias após a cirurgia. Brushart et al mostraram que ES breve de baixa frequência melhora a especificidade da reinervação. Geremia et al realizaram um estudo fundamental mostrando um aumento na regeneração axonal em neurônios sensoriais se o período de ES pós-cirúrgico não fosse superior a 1 hora. O efeito era atenuado se o período de estimulação fosse mais longo.

Até o momento, nenhum estudo foi feito para observar o efeito do condicionamento pré-operatório na reinervação sensorial de nervos periféricos humanos com ES. Dada a natureza promissora dos dados de animais de Senger et al, e a eficácia bem documentada da estimulação elétrica pós-operatória de nervos periféricos reparados cirurgicamente, projetamos este estudo para avaliar os efeitos do condicionamento pré-operatório com ES, bem como - ES operatório e pós-operatório na recuperação sensorial do nervo digital após transecção e reparo.

Objetivos.

Os objetivos deste estudo são duplos. Determinar o efeito do ES pré-operatório sozinho, bem como combinado com o ES pós-operatório na regeneração da sensação do nervo digital, pós-transecção e reparo cirúrgico, quando comparado a pacientes de controle com cirurgia isolada.

Método/Procedimentos de Pesquisa:

Projeto:

Este é um estudo randomizado duplo-cego controlado por placebo que testa o efeito do ES na recuperação do nervo sensorial (digital) na mão humana. Os pacientes serão recrutados nas clínicas de trauma da mão (Cirurgia Plástica) em Edmonton. Uma vez consentido para o estudo da pesquisa, o sujeito será submetido a uma bateria de testes (Teste do Monofilamento de Semmes-Weinstein, discriminação de 2 pontos, teste sensorial quantitativo para limiares de dor ao frio, calor e calor, bem como a Incapacidade do Braço, Ombro e Hand [DASH] questionário) no pré-operatório para determinar seu déficit de linha de base antes da cirurgia.

Cirurgia:

Todos os cirurgiões e equipe intraoperatória serão cegos para o tratamento experimental. Todo o procedimento é o mesmo para todos os pacientes na sala de operação. Os pacientes receberão o reparo cirúrgico padrão do nervo digital com ampliação microscópica e usando suturas de calibre fino. Cada paciente terá 2 fios isolados de Teflon de calibre fino (esterilizados no hospital onde a cirurgia é feita) inseridos proximalmente ao local da lesão do nervo, longe do local da sutura, 3 dias antes da cirurgia e imediatamente após a cirurgia. Esses fios serão ligados ao estimulador elétrico que ativa o nervo e envia potenciais de ação para o corpo celular. Por isso, o paciente não deve receber anestesia local, pois isso bloquearia os canais de sódio, abolindo a propagação do potencial de ação e anulando os efeitos da estimulação elétrica.

Recuperação pós-operatória:

Os pacientes serão avaliados quanto às características basais três dias antes da data cirúrgica agendada,l fios finos serão implantados por via percutânea proximal ao local presumido da lesão do nervo, esses fios serão conectados a um estimulador elétrico (modelo SD9, Grass Instruments, Providence , RI, EUA). Nesse momento, o pessoal diretamente ligado ao estudo sairá da sala. Um assistente de pesquisa que não esteja conectado ao estudo assumirá. Um envelope opaco que contém um código de randomização gerado por computador será aberto para determinar o grupo de tratamento do paciente.

Grupo de tratamento A: Estimulação pré-operatória com simulação de estimulação pós-operatória

Os pacientes randomizados para este grupo receberão 1 hora de estimulação elétrica contínua três dias antes da data cirúrgica agendada. A frequência será fixada em 20 Hz e a tensão e a duração dos pulsos elétricos serão aumentadas sequencialmente até o limite máximo tolerável. À medida que o nervo se acostuma com a sensação da estimulação, a voltagem é aumentada para o próximo limiar tolerável e isso é repetido durante o período de uma hora. Terminada a estimulação, o estimulador é desconectado e o paciente é informado da data da cirurgia. Os fios são retirados no final da consulta pré-operatória. Esses pacientes terão fios de bitola fina para estimulação simulada pós-operatória implantados no momento da cirurgia. Na sala de recuperação pós-operatória o estimulador é preso aos seus fios. No entanto, a tensão só será aumentada até um nível que eles possam detectar. O estimulador foi então desligado sem o conhecimento do paciente. Todas as conexões são deixadas no lugar. Esses pacientes terão seus fios removidos no primeiro acompanhamento dentro de 1 semana.

Grupo de tratamento B: Estimulação pré-operatória e pós-operatória:

Os pacientes randomizados para este grupo receberão 1 hora de estimulação elétrica contínua três dias antes da data cirúrgica agendada e novamente imediatamente após a cirurgia. A frequência será fixada em 20 Hz e a tensão e a duração dos pulsos elétricos serão aumentadas sequencialmente até o limite máximo tolerável. À medida que o nervo se acostuma com a sensação da estimulação, a voltagem é aumentada para o próximo limiar tolerável e isso é repetido durante o período de uma hora. Terminada a estimulação, o estimulador é desconectado e o paciente é informado da data da cirurgia. Os fios são retirados no final da consulta pré-operatória. Os pacientes randomizados para este grupo também receberão 1 hora de estimulação elétrica contínua no pós-operatório. Esses pacientes terão fios de calibre fino para estimulação pós-operatória implantados no momento da cirurgia. Na sala de recuperação pós-operatória o estimulador é preso aos seus fios. A frequência será fixada em 20 Hz e a tensão e a duração dos pulsos elétricos serão aumentadas sequencialmente até o limite máximo tolerável. À medida que o nervo se acostuma com a sensação da estimulação, a voltagem é aumentada para o próximo limiar tolerável e isso é repetido durante o período de uma hora. Uma vez concluída a estimulação, o estimulador é desconectado e o paciente é informado sobre o próximo acompanhamento. Os fios são retirados no primeiro acompanhamento dentro de uma semana com o primeiro curativo e troca de tala

Grupo de Controle Simulado-Placebo

Esses pacientes terão o estimulador conectado aos fios 3 dias antes da data cirúrgica programada e no pós-operatório, como nos grupos anteriores. No entanto, a tensão só será aumentada até um nível que eles possam detectar. O estimulador foi então desligado sem o conhecimento do paciente. Todas as conexões são mantidas no local por uma hora. Esses pacientes também terão seus fios removidos após a conclusão da consulta pré-operatória e no primeiro acompanhamento pós-operatório dentro de 1 semana após a cirurgia.

Acompanhamento pós-operatório:

Todos os pacientes terão uma visita pós-operatória de uma semana e, posteriormente, serão acompanhados mensalmente, onde serão feitos os testes de avaliação do nervo sensorial mencionados anteriormente, bem como estudos de condução do nervo sensorial e a Medida Canadense de Desempenho Ocupacional. Há um total de seis visitas mensais, cada visita levará cerca de 1,5h.

Cálculo do tamanho da amostra

Com base em um artigo fundamental de Geremia et al; no rato, a diferença no número de axônios sensoriais regenerados após 1h ES foi de 397+/-321 (SD) em comparação com os controles. Com o erro tipo I definido em 0,05 e o erro tipo II em 0,80, seria necessário um tamanho de amostra de 20 no grupo de tratamento e o mesmo número no grupo de controle. Para contabilizar 10% da perda potencial de pacientes no seguimento, pretendemos recrutar um total de 66 pacientes. Uma análise intermediária será feita pela equipe de monitoramento de dados assim que os primeiros 10 pacientes concluírem seu acompanhamento de 6 meses.

Plano para análise de dados:

A análise por protocolo será concluída. Todos os resultados serão relatados como média + desvio padrão. O teste t de Student e o teste exato de Fischer serão realizados para determinar as diferenças demográficas entre os grupos de tratamento. As diferenças nos resultados dos testes sensoriais serão avaliadas por meio do teste qui-quadrado. ANOVA será usada para determinar a reprodutibilidade do teste comparando os resultados com a mão contralateral. A análise de variância ANOVA também será realizada em todos os pontos de tempo pós-tratamento para determinar se os tratamentos diferem ao longo do tempo. Um nível de 5% (alfa) será considerado uma diferença estatisticamente significativa.