Inibição nervosa elétrica transcutânea usando corrente alternada de média frequência (tMFAEC)

1. INTRODUÇÃO E FUNDAMENTAÇÃO

Pacientes que sofrem de distúrbios neurológicos frequentemente experimentam atividades sensório-motoras indesejadas, por exemplo, hipersensibilização, espasticidade e hiper e distonia. Para superar essas deficiências, várias intervenções terapêuticas, por ex. medicamentos orais, injeções de neurotoxina botulínica, anestésicos locais, estimulação elétrica transcutânea e cirurgias são implementadas. No entanto, estes muitas vezes não oferecem soluções permanentes. A estimulação elétrica com correntes elétricas alternadas de média frequência (MFAEC; 2-50 kHz) pode inibir as atividades nervosas motoras periféricas e a produção de força, quando implantadas diretamente sobre o nervo periférico de interesse. A administração transcutânea de correntes elétricas alternadas de média frequência (tMFAEC), ou seja, administração de correntes elétricas através da pele, pode oferecer uma alternativa menos invasiva. Teoricamente, a administração de tMFAEC no nervo sensorial pode até mesmo resultar em bloqueio nervoso parcial ou completo (reversível), servindo assim como uma anestesia para a realização de procedimentos cirúrgicos ou dolorosos. Um estudo pré-clínico promissor de Kim et al.1 já demonstrou que a estimulação tMFAEC a 10 kHz pode inibir parcialmente tanto a percepção sensorial quanto a atividade motora.

1. OBJETIVO E HIPÓTESE

   O objetivo principal deste estudo é confirmar os resultados anteriores na literatura.

   Supõe-se que a estimulação tMFAEC no nervo mediano distal:

   • Reduzir a percepção sensorial nos dedos indicador e médio
   • Inibir a produção de força pelos dedos indicador e médio

2. MEDIDAS DE RESULTADO 2.1 Medida de resultado primário

   Avaliação da percepção sensorial periférica e produção de força nos dedos indicador e médio quando tMFAEC é aplicado com intensidade de corrente fixa de 31,5mA na frequência de 10kHz ao nervo mediano distal. A percepção sensorial periférica será mensurada com o exame de monofilamento de Semmes-Weinstein e a algometria de pressão que mede a sensação tátil e de pressão, respectivamente. A avaliação da produção de força será medida com um dinamômetro eletrônico de mão (CompuFet 2).

   2.2 Medidas de resultados secundários I. Confirmação da segurança do participante de tMFAEC determinando a capacidade máxima tolerável para um participante. A determinação é avaliada aumentando gradualmente o tMFAEC para o limiar de dor individual com uma intensidade de corrente máxima de 35mA.

   II. Avaliação do efeito de uma frequência diferente, ou seja, 2kHz com uma intensidade de corrente fixa de 31,5mA no nível de inibição sensório-motora.

   III. Avaliação do efeito de dois eletrodos substancialmente diferentes (ou seja, PALS Platinum Electrodes 50x50mm e 3M™ Red Dot™ Elektrode base de espuma gel klevende, 2228) ao nível da inibição sensório-motora.

   4. Avaliação do nível de impedância em relação à frequência e o efeito da impedância no nível de inibição sensório-motora.

   V. Avaliação do efeito da profundidade do nervo mediano no nível do antebraço médio no nível de inibição sensório-motora.

3. PROCEDIMENTO DE ESTUDO E MEDIDAS

Primeiramente, a localização e a profundidade (em mm) do nervo mediano serão identificadas por meio de um aparelho de ultrassom Sono Site Xporte com transdutor linear de alta frequência HFL38 (15-6MHz). A pele sobre o nervo mediano será limpa com éter. O eletrodo 1 será colocado na pele sobrejacente ao nervo mediano próximo ao ligamento transverso do carpo. O eletrodo 2 será colocado 7 cm superior ao eletrodo 1, logo acima do trajeto do nervo mediano no antebraço (identificado com ultrassom). A colocação do eletrodo será ligeiramente ajustada se a estimulação MFAC induzir contração muscular indesejada secundária à estimulação direta da junção neuromuscular ou disparo assíncrono do nervo. Por exemplo, se a estimulação causar contração muscular tenar, a localização dos eletrodos será movida ligeiramente (aproximadamente 0,5 cm) em direção ao lado ulnar ou proximal.

Posteriormente, os participantes serão sentados em uma cadeira e seus braços serão posicionados em uma mesa de testes. A altura da cadeira será ajustada de forma que os participantes possam colocar os braços sobre a mesa com ambos os ombros em aproximadamente 35° de abdução e 45° de flexão e cotovelos em aproximadamente 45° de flexão. Uma placa rígida de Styrofoam™ será usada para apoiar os pulsos e antebraços.

Para aplicar estimulação tMFAEC através de eletrodos de superfície (PALS Platinum Electrodes 50x50mm e 3M™ Red Dot™ Elektrode base de espuma klevende gel, 2228) e para medir o nível de impedância, usaremos o seguinte dispositivo:

● Estimulador de corrente constante bipolar isolado DS5

Para criar uma corrente alternada bifásica, estável e não modulada de 10 kHz, geramos a forma de onda em um gerador de sinal e a entregamos à entrada do DS5.

Exame de monofilamento de Semmes-Weinstein e algometria de pressão:

Esses testes serão realizados na linha de base e 100% de intensidade de corrente no grupo de estimulação de 2 kHz e 10 kHz.

Sensação tátil - Será utilizado um conjunto de 20 monofilamentos de nylon, graduados de acordo com o diâmetro do monofilamento. Cada monofilamento será pressionado contra a pele, começando com o menor diâmetro para obter um método ascendente de teste de limiar. Todos os monofilamentos serão mantidos em contato com a pele até que ela se dobre (criando uma 'letra C') e serão removidos após 1 segundo. Durante este teste, todos os participantes serão solicitados a fechar os olhos e indicar se podem ou não sentir a estimulação do monofilamento.

Tanto para 2 kHz quanto para 10 kHz, a estimulação tMFAEC será aplicada por 5 segundos. Em seguida, a estimulação de monofilamento começará 1-3 segundos após o início da estimulação tMFAEC, para que os participantes não possam antecipar o início da estimulação de monofilamento.

O limiar tátil será registrado em miligramas de força conforme indicado pelo fabricante e os valores de força serão apresentados usando uma escala logarítmica.

Sensação de pressão/dor - Será utilizado um algômetro de 1 centímetro de diâmetro. A pressão será aplicada em uma direção perpendicular usando o algômetro. Os participantes serão instruídos a indicar quando sentirem uma transição do toque/pressão para a dor, correspondendo ao limiar de dor à pressão de cada participante. A pressão será aumentada a uma taxa de 1kg/cm² e liberada após o paciente relatar dor. A pressão será aplicada após a estimulação tMFAEC. Quando o limiar de dor à pressão for atingido, a estimulação tMFAEC será interrompida.

Todos os valores de limiar de dor à pressão serão registrados em kg/cm².

Avaliação da produção de força: Este teste será realizado na linha de base e 100% de intensidade.

Uma armação de plástico personalizada (120 x 110 mm) com um arco será colocada sob a palma da mão para manter aproximadamente 0° de extensão do punho e flexão metacarpofalângica. Em seguida, 2 cintas serão usadas para fixar o punho e antebraço do participante a uma plataforma de teste para limitar a transmissão de força dos músculos proximais e das articulações do cotovelo e ombro.

Os participantes irão pressionar um sensor de força (ou seja, um dinamômetro portátil eletrônico (CompuFET 2) com a cabeça da falange proximal de cada dedo indicador e médio. A posição do punho e da mão será otimizada para maximizar a contribuição dos músculos intrínsecos da mão. Para determinar a força alvo, os participantes serão solicitados a pressionar os sensores usando a contração voluntária máxima (MVC). Durante as medições do MVC, um monitor digital fornecerá feedback visual sobre as forças virtuais dos dedos, calculadas como a soma das forças produzidas pelos dedos indicador e médio. A medição do MVC será repetida 3 vezes e será calculada a média dos valores.

Após 3-5 vezes de prática, a tarefa será repetida com estimulação MFAC. As tarefas serão realizadas em 4 condições: 90-100% MVC, 100% estimulação tMFAEC a 2kHz ou 10kHz e aplicação de eletrodos de platina ou eletrodos 3M. Estas 4 condições serão repetidas 3 vezes. Entre cada medição, um período de descanso de 1 minuto será dado.

8. ANÁLISE ESTATÍSTICA Os dados serão apresentados por meio dos valores de média e desvio padrão ou mediana e intervalo interquartílico de acordo com a distribuição dos dados (distribuição normal ou não normal, respectivamente).

8.1 Resultado primário do estudo Para comparar o limiar tátil no nível de inibição sensório-motora entre a linha de base e 100% de intensidade MFAC (31,5 mA) com duas frequências de estimulação diferentes, ou seja, 2 kHz e 10 kHz, uma ANOVA unidirecional com medidas repetidas (no caso de uma distribuição normal dos dados) ou um teste de Friedman (caso não haja distribuição normal) será usado para cada um dos dedos indicador e médio seguido de um teste post-hoc.

Para a comparação dos limiares de dor à pressão entre a intensidade inicial e 100% da estimulação tMFAEC nos dedos indicador e médio e para comparar as forças dos dedos entre as três fases usando média normalizada e valores mínimos, uma ANOVA de uma via com medidas repetidas ou um teste de Friedman será usado. Para avaliar as diferenças significativas exatas, será usado um teste t de Student ou o teste de postos sinalizados de Wilcoxon com ajuste de Bonferroni.

O nível de significância será estabelecido em p < 0,05.

8.2 Resultados do estudo secundário A confirmação da segurança do tMFAEC do participante pela determinação da intensidade máxima de corrente capaz de um participante será apresentada com estatísticas descritivas.

A avaliação do efeito de dois eletrodos diferentes com materiais substancialmente diferentes no nível de inibição sensório-motora será apresentada com estatísticas descritivas.

8.3 Análise interina N.A.