Neuromodulação para melhorar a função respiratória na lesão da medula espinhal cervical

Há cinco fases principais para este estudo. A primeira fase é o teste de linha de base, a segunda fase é o implante temporário, a terceira fase é o mapeamento/tratamento pós-implante temporário, a quarta fase é o implante permanente e a quinta fase é o tratamento pós-implante permanente. Durante cada uma das três fases, os participantes terão sessões de testes de laboratório duas vezes por semana e sessões diárias de treinamento em casa. Como este é um estudo de viabilidade, as fases são projetadas para selecionar os assuntos que serão mais responsivos e se beneficiarão dessa estratégia.

Fase 1. Teste/treinamento de linha de base (até 6 meses, UCLA Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior), cujo objetivo é garantir que cada indivíduo comece com todos os benefícios alcançáveis ​​pela terapia respiratória de reabilitação padrão e tenha uma linha de base estável da função antes de iniciarem a estimulação epidural. 15 sujeitos passarão por esta fase. A pressão inspiratória e expiratória máxima, a atividade respiratória espontânea em repouso e a EMG dos músculos respiratórios serão medidas durante esta fase. Os indivíduos no modo de assistência do ventilador (a menos ou até que possam sustentar a respiração adequada por conta própria) serão monitorados por meio de pneumotacômetro para alterações na frequência respiratória. Além disso, os sujeitos serão submetidos a testes motores e sensoriais. Os sujeitos devem apresentar uma função respiratória estável antes da implantação, portanto, se um sujeito apresentar pequenas melhorias aos 3 meses, o sujeito continuará treinando até atingir o efeito máximo do treinamento (até 6 meses). Indivíduos que apresentam linha de base estável em 3 meses prosseguirão para a Fase 2. Se a saúde de um indivíduo piorar, incluindo funcionamento não respiratório, o indivíduo será avaliado pelo médico apropriado e o teste será realizado até que a saúde do indivíduo melhore e se mantenha estável por pelo menos 2 meses.

Fase 2. Implante temporário (1 dia, 24 horas de pernoite, UCLA Medical Center, Santa Monica). Os indivíduos serão submetidos a cirurgia de implante de estimulador temporário. Durante a cirurgia, o mapeamento intraoperatório com o implante será realizado para demonstrar as áreas de estimulação efetiva. Até 12 indivíduos com evidência de resposta ao teste de linha de base serão submetidos a esta fase do grupo de 12 indivíduos na Fase 1 acima. A resposta ao treinamento respiratório será baseada no esforço respiratório máximo, habilidades respiratórias em repouso e EMG dos músculos respiratórios. Os indivíduos serão monitorados durante a noite após a cirurgia como medida preventiva.

Fase 3. Mapeamento/tratamento de implante pós-temporário (até 10 dias, UCLA Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior) A capacidade respiratória será avaliada. O regime de reabilitação respiratória com o estimulador será usado para reativar a função respiratória. Os indivíduos serão testados diariamente, até 10 sessões não consecutivas na clínica. Cada sessão terá duração de até 2 horas. O sujeito terá o implante temporário por no mínimo 1 semana e no máximo 2 semanas. O esforço respiratório máximo e as habilidades respiratórias de repouso serão avaliados, bem como os PROMs pós-implante serão avaliados. Uma vez identificados os parâmetros ideais, serão usadas configurações de eletrodos que permitam aos indivíduos manipular seu padrão respiratório. Os indivíduos poderão usar o estimulador em casa (diariamente, com parâmetros identificados) com treinamento respiratório, além de testes duas vezes por semana. O uso doméstico envolverá ligar o estimulador, respirar com o ventilador. Os mesmos 12 sujeitos da Fase 2 passarão por esta fase.

Fase 4. Implante permanente (1 dia, 24 horas de pernoite, UCLA Medical Center, Santa Monica). Os indivíduos serão submetidos a cirurgia de implante de estimulador. Durante a cirurgia, será realizada a implantação de eletrodos. O local de colocação ideal será baseado no local de teste temporário anterior. Até 10 indivíduos com mais conectividade e evidência de resposta ao teste de linha de base serão submetidos a esta fase do grupo de 12 indivíduos na Fase 3 acima. A resposta ao treinamento respiratório será avaliada. Os indivíduos serão monitorados durante a noite após a cirurgia como medida preventiva.

Fase 5. Mapeamento/tratamento pós-implante permanente (até 12 meses, Instituto Semel de Neurociência e Comportamento Humano da UCLA) no qual serão utilizadas as configurações de eletrodos que ativam os músculos respiratórios. O regime de reabilitação respiratória com o estimulador será usado para reativar a função respiratória. 10 indivíduos serão testados até duas vezes por semana na clínica por até 2 horas por sessão. A resposta respiratória à estimulação será avaliada. Uma vez identificados os parâmetros ideais, serão usadas configurações de eletrodos que permitam aos indivíduos manipular seu padrão respiratório. Os indivíduos poderão usar o estimulador em casa (diariamente, com parâmetros identificados) com treinamento respiratório, além de testes duas vezes por semana. Os mesmos 10 sujeitos da Fase 4 passarão por esta fase.

Linha do tempo. O estudo é um teste de segurança e viabilidade. Este é um implante de braço único de eletrodo permanente para avaliar a segurança e a eficácia precoce da estimulação epidural espinhal cervical para melhorar a função respiratória. É realizado por um período de até 6 meses ou 21 meses em 1, 2 ou 3 períodos, respectivamente (Fig. 3): Fase 1. Treinamento inicial (até 6 meses), Fase 2. Implante experimental temporário (1 dia), Fase 3. Tratamento de implante experimental pós-temporário (até 10 dias), Fase 4. Implante permanente (1 dia, com até 2 meses para recuperação cirúrgica), Fase 5. Tratamento de implante pós-permanente (até 12 meses). Portanto, 15 sujeitos estarão envolvidos por até 6 meses, enquanto 12 sujeitos estarão envolvidos por até 7 meses, e 10 sujeitos envolvidos por até 21 meses (18 meses de teste com até 2 meses de recuperação).

Uso doméstico. Para garantir a segurança, o ventilador fornecerá suporte ao paciente durante o uso domiciliar com o estimulador ligado, assim como o faz quando a estimulação peridural não está ligada. O paciente não será completamente desconectado do ventilador, a menos que a independência do ventilador seja alcançada por meio de um processo de desmame gradual e supervisionado de perto, no qual o paciente demonstrará saturação de O2 estável e ventilação por minuto adequada durante os estágios do desmame. O desmame (e a evidência de função muscular respiratória melhorada) consistirá na redução gradual do nível de suporte fornecido pelo ventilador enquanto exige que, à medida que o desmame ocorre, o paciente mantenha a ventilação minuto estável por conta própria.

Para garantir a segurança, essas manobras de desmame serão realizadas apenas com a presença de um fisioterapeuta e uma bolsa AMBU com O2 suplementar estará disponível. Além disso, por segurança, o cuidador obterá frequência cardíaca, pressão arterial, temperatura em intervalos de 15 minutos e saturação de O2 continuamente, ou quando houver alteração na configuração do ventilador. Além disso, isso será realizado apenas quando o sujeito estiver totalmente consciente, acordado e seguindo os comandos.