Оценка безопасности и осуществимости чрескожной стимуляции спинного мозга после травматического и нетравматического повреждения спинного мозга: пилотное исследование (STIM)

Повреждение спинного мозга (ТСМ) может быть результатом первичных физических повреждений, таких как острая травма, или вторичных повреждений, возникающих в результате хронической компрессии и ишемии. Возникающие в результате неврологические нарушения приводят к высокому личному и социальному бремени. Существует мало эффективных методов лечения для улучшения функций людей, живущих с ТСМ. Стимуляция спинного мозга (SCS) представляет собой безопасное и потенциально эффективное лечение для людей с болью и параличом, связанными с травмой спинного мозга. Целью данного исследования является изучение потенциальной клинической пользы чрескожного введения СКС у пациентов на различных стадиях травмы спинного мозга, возникшей в результате травматических и нетравматических механизмов. В этом исследовании будет оцениваться способность безопасно стимулировать поврежденный спинной мозг через определенные промежутки времени и регистрировать вегетативную и сенсомоторную функцию участников во время их поступления, реабилитации и клинического наблюдения.

Различные функциональные показатели верхних и нижних конечностей будут оцениваться исходно и в установленные сроки последующего наблюдения в течение 12-месячного периода. Безопасность этого вмешательства и полезность каждого показателя результата будут основным результатом исследования. Насколько нам известно, не сообщалось о клинических исследованиях, в которых бы оценивались мультимодальные результаты СКС. Более того, на платформе Clinicaltrials.gov не опубликовано ни одного предложенного исследования SCS для этих подтипов SCI в посттравматическом спектре. Данные, полученные в ходе этой пилотной оценки, будут использованы для обоснования ранней фазы исследования Ib/II эффективности лечения паралича, вегетативной дисфункции и боли после травмы спинного мозга.

Более 2,5 миллионов американцев живут с различными формами ТСМ, что представляет собой значительное индивидуальное и социальное бремя (1). Средние затраты на острую травматическую ТСМ варьируются от 380 тысяч до 1,4 миллиона долларов. Это сильное социально-экономическое воздействие подверглось значительной инфляции, ежегодные затраты которой оценивались в 4 миллиарда долларов в 1990 году, а недавно увеличились до 23 миллиардов долларов. Ежегодно в Северной Америке регистрируется около 13 000 новых травматических событий ТСМ. Дегенеративная шейная миелопатия (ДКМ) представляет собой наиболее распространенную этиологию нетравматического спинного мозга (нТСМН) и его дисфункции у взрослых. Распространенность ntSCI на порядок выше, чем tSCI.

В совокупности эти состояния оказывают существенное влияние на миллионы жителей Северной Америки, зачастую оказывая большее личное воздействие, чем хронические заболевания, такие как диабет или болезни сердца. Значительная общественная обеспокоенность по поводу этой индивидуальной инвалидности усугубляется отсутствием эффективных вариантов лечения.

ДКМП возникает в результате возрастных дегенеративных процессов, приводящих к развитию остеофитов, увеличению фасеточных суставов, оссификации связок позвоночника и протрузии дисков. Эти артритические изменения в совокупности сдавливают спинной мозг, вызывая повреждение с сопутствующей ишемией и воспалением. В свою очередь, развивается аналогичная совокупность симптомов, включая боль в конечностях, снижение двигательной функции, онемение, гемодинамическую лабильность, недержание мочи, дисфункцию кишечника и неустойчивость при ходьбе, что способствует увеличению продолжительности жизни с инвалидностью (DALY), а также общему экономическому бремени.

В настоящее время эффективные доказанные методы лечения ограничиваются хирургической декомпрессией и реабилитацией. Нарративные исследования показали, что пациенты, живущие с параличом, хотят получить варианты терапии нейронной модуляции, поскольку они воспринимают соотношение риска и пользы от имплантированных устройств более благосклонно, чем медицинские работники. Учитывая общие неоптимальные результаты у пациентов с ТСМ, крайне важно дополнительно повысить как скорость выздоровления, так и степень выздоровления сверх того, что достижимо с помощью хирургической декомпрессии.

Было показано, что стимуляция спинного мозга способствует функциональному улучшению после острой травматической травмы спинного мозга с точки зрения функции конечностей, передвижения, силы рук, вегетативной дисфункции, некупируемой боли и контроля мочевого пузыря. В большинстве опубликованных исследований стимуляция применялась во время хронической фазы выздоровления и в основном у одного или небольшой группы участников.

Вариативные применения СКС при ТСМ еще не продемонстрированы с использованием мультимодальной стимуляции, такой как чрескожная спинальная, спинальная эпидуральная анестезия и транскраниальная магнитная стимуляция моторной коры. Харкема и его коллеги продемонстрировали, что эпидуральная стимуляция может вернуть волевой двигательный контроль у участников, у которых его не было после хронической травмы грудной клетки. Их работа в Университете Луисвилля также показала, что многоуровневая чрескожная стимуляция спинного мозга может применяться к нескольким шейно-грудным областям, охватывающим все увеличенные конечности, и обеспечивать сенсомоторные функциональные улучшения во время нейрореабилитации. Эти подходы впоследствии были успешно применены в других центрах для сенсомоторного восстановления.

Использование SCS при лечении синдрома неудачной операции на спине (FBSS), комплексного регионарного болевого синдрома (CRPS) и хронической ишемии ног хорошо документировано. Однако имеются ограниченные данные, указывающие на использование СХС у пациентов с чТСМ или неТСМТ для улучшения двигательных функций. Такое применение SCS может выявить важные различия в нейронной модуляции, которые будут соответствовать улучшенным функциональным результатам, показателям результатов, сообщаемым пациентами (PROM), и качеству жизни (QoL). Если будут наблюдаться различия, эти выводы лягут в основу исследования Ib/II фазы нейромодуляции на основе SCS в сравнении с реабилитацией, основанной на стандартном лечении. Это напрямую соответствует передовому опыту и целям, продвигаемым лидерами клинических исследований ТСМ, а также целям, ориентированным на пациентов.

На сегодняшний день нет сообщений о клинических исследованиях с участием участников подострой фазы чТСМ, несмотря на широко распространенное мнение, что эта фаза предлагает наибольший потенциал для терапевтического вмешательства для уменьшения вторичного повреждения и сохранения функциональных сетей.

Аналогичным образом, не существует клинических исследований, изучающих роль периоперационной СКС у пациентов с диагнозом любой формы неТСМТ (включая пациентов с ДКМП, перенесших хирургическую декомпрессию).

Предлагаемое исследование будет непосредственно решать вопрос о том, имеет ли нейромодуляция специфический терапевтический потенциал для людей, перенесших острые травматические и нетравматические повреждения позвоночника. В этом исследовании будет конкретно рассмотрено, можно ли достичь этого с помощью устройства незначительного риска, такого как чрескожная стимуляция спинного мозга. Наконец, в этом исследовании будет проведена сравнительная оценка методов, которые можно использовать для надежной стимуляции и измерения физиологических эффектов нейромодуляции поврежденного спинного мозга.

Кроме того, это исследование направлено на проверку гипотезы о том, что чрескожная электрическая стимуляция спинного мозга оказывает эквивалентное модулирующее воздействие на сенсомоторные пути и функцию спинного мозга. В этом исследовании будут проспективно записываться неврологические результаты, чтобы в полной мере использовать имеющиеся в нашем распоряжении технологии и максимизировать потенциальную пользу для каждого участника. Последующие результаты помогут определить, может ли нейромодуляция спинного мозга быть напрямую связана с результатами, сообщаемыми пациентами, или с показателями функциональных показателей. Кроме того, чтобы определить возможность чрескожного SCS в различные моменты времени после обращения, в этом исследовании будут измеряться выходные сигналы спинного мозга до и после стандартных методов лечения, включая хирургическое вмешательство и интенсивную нервную реабилитацию.

Предварительные данные в поддержку SCS для людей с tSCI, применяемых на этапах хронического восстановления, продемонстрировали многообещающие результаты, потенциально улучшающие это тяжелое состояние. Исследование использования SCS в качестве подхода к лечению острой tSCI и ntSCI (т. ДКМП) в сочетании с хирургическими вмешательствами и реабилитацией представляет собой многообещающую перспективу для улучшения качества жизни людей, страдающих этим изнурительным неврологическим расстройством.