术前电刺激对周围神经再生的影响。

目的：

这项研究的目的是确定术前电刺激 (ES) 对已经被创伤性横断并随后通过手术修复的数字神经的感觉神经再生的影响。

假设：

根据之前的动物和人类研究，我们假设与创伤性指神经裂伤后单独手术相比，术前 ES 将显着改善手部感觉神经再生。 此外，我们假设与术前 ES 和单独手术相比，术前和术后 ES 将对感觉神经再生产生附加影响。

理由：

周围神经外伤在年轻人中最为常见；因此，由此导致的残疾会给患者和社会带来巨大的成本，包括生产力损失和用于康复的医疗保健费用。 尽管在改进手术技术方面做出了重大努力，但在过去的三十年中，功能结果并没有显着改变。 不可逆的去神经支配、目标肌肉萎缩以及继发于缓慢或异常的轴突生长的感觉紊乱仍然是一个重大挑战。 目前正在应用术后电刺激促进轴突再生，效果良好。 然而，尚未在人群中研究用电刺激对受伤的周围神经进行术前调节。

对受伤的周围神经进行电刺激 (ES) 的术前调理显示出特别的前景。 调节性损伤的作用机制包括再生相关基因的上调以及 cAMP 和 JAK/STAT 通路。 来自动物模型的数据检查了术前电刺激周围神经的效果，表明该技术促进了周围神经轴突再生。 Senger 等人已经证明，电刺激产生的轴突再生相当于传统的预处理挤压损伤。 因此，电刺激已被证明是一种可行的预处理周围神经的方法，以在神经初级接合之前促进上调轴突再生。 Senger 等人还研究了这种改进的轴突再生在用电刺激预处理的动物中的作用机制，并发现了再生相关基因的上调。

文献中详细描述了术后电刺激对手术修复周围神经的影响。 因此，结合术前和术后电刺激可能具有协同作用。 以前的动物工作已转化为患有数字神经横断和修复以及腕管综合症的患者。 Wong 等人证明，与对照组相比，那些接受完全数字神经横断、手术修复和术后 1 小时 20Hz 连续 ES 的患者在术后 5 至 6 个月时在所有感觉方式上均表现出持续更大的改善。 Gordon 等人证明，短暂的术后 ES 可在 3 个月内对大鱼际肌肉产生强大的运动神经再支配，而对照组患者则需要一年多的时间。

Nix 和 Hopf 证明，与对照组相比，兔子比目鱼肌压碎运动神经的低频 ES 加速了肌肉力量产生的改善 2 周。 Pocket 和 Gavin 使用大鼠模型表明，在低频率和低强度 ES 下，压碎的坐骨神经中的脚趾喷射反射恢复得更快。 Al-Majed 等人表明，对横切和修复的大鼠股神经进行一小时的低频 20Hz ES 加速了修复部位缓慢交错的再生，并增强了优先运动神经再支配。 即使在大鼠股神经修复后 ES 延迟长达 2 周，增强效果仍然存在。 在同年的一项伴随研究中，这些研究人员表明，ES 在手术后的前 2 天内上调了脑源性神经营养因子及其受体 trkB。 Brushart 等人表明，短暂的低频 ES 可以提高神经再支配的特异性。 Geremia 等人进行了一项关键研究，表明如果术后 ES 的时间不超过 1 小时，感觉神经元的轴突再生会增加。 如果刺激时间更长，效果就会减弱。

迄今为止，尚未进行任何研究来研究术前调节对 ES 对人周围神经感觉再支配的影响。 鉴于来自 Senger 等人的动物数据的有希望的性质，以及手术修复周围神经的术后电刺激的有效性，我们设计了这项研究来评估 ES 的术前调节效果，以及术前- 横断和修复后数字神经感觉恢复的手术和术后 ES。

目标：

这项研究的目标有两个。 与单独手术的对照患者相比，确定单独术前 ES 以及联合术后 ES 对感觉指神经再生、横断后和手术修复的影响。

研究方法/程序：

设计：

这是一项双盲随机安慰剂对照试验，测试 ES 对人手感觉（数字）神经恢复的影响。 患者将在埃德蒙顿的手外伤（整形外科）诊所招募。 一旦同意研究，受试者将接受一系列测试（Semmes-Weinstein 单丝测试、2 点辨别、冷、热和热痛阈值的定量感官测试，以及手臂、肩部和腿部的残疾手 [DASH] 问卷）术前确定他们在手术前的基线缺陷。

外科手术：

所有外科医生和术中工作人员将对实验性治疗不知情。 手术室中的每位患者的所有程序都是相同的。 患者将接受标准护理手术修复他们的数字神经，使用显微镜放大和使用细缝线。 每位患者将在术前 3 天和术后立即插入靠近神经损伤部位、远离缝合部位的 2 根细规格聚四氟乙烯绝缘电线（在进行手术的医院进行消毒）。 这些电线将连接到激活神经并向细胞体发送动作电位的电刺激器。 因此，患者不得接受局部麻醉，因为这会阻塞钠通道，消除动作电位传播并使电刺激的效果无效。

术后恢复：

将在预定手术日期前三天评估患者的基线特征，l 将在假定的神经损伤部位近端经皮植入细线，这些线将连接到电刺激器（型号 SD9，Grass Instruments，Providence ，美国罗德岛）。 届时，与书房直接相关的人员将离开房间。 与研究没有其他联系的研究助理将接手。 将打开包含计算生成的随机化代码的不透明信封以确定患者治疗组。

治疗组 A：术前刺激和术后假刺激

随机分配到该组的患者将在预定手术日期前三天接受 1 小时的连续电刺激。 频率将固定在 20Hz，电脉冲的电压和持续时间将依次增加到最大可容忍限度。 当神经习惯于刺激的感觉时，电压会增加到下一个可容忍的阈值，并在整个一小时内重复进行。 一旦刺激完成，刺激器就会分离，患者会被告知手术日期。 在术前预约结束时取出电线。 这些患者将在手术时植入用于术后假刺激的细线。 在术后恢复室，刺激器连接到他们的电线上。 但是，电压只会增加到它们能够感知的水平。 然后在患者不知情的情况下关闭刺激器。 所有连接都保留在原位。 这些患者将在 1 周内的第一次随访时拔掉电线。

治疗组B：术前和术后刺激：

随机分配到该组的患者将在预定手术日期前三天接受 1 小时的连续电刺激，然后在手术后立即再次接受电刺激。 频率将固定在 20Hz，电脉冲的电压和持续时间将依次增加到最大可容忍限度。 当神经习惯于刺激的感觉时，电压会增加到下一个可容忍的阈值，并在整个一小时内重复进行。 一旦刺激完成，刺激器就会分离，患者会被告知手术日期。 在术前预约结束时取出电线。 随机分配到该组的患者术后还将接受 1 小时的连续电刺激。 这些患者将在手术时植入用于术后刺激的细线规。 在术后恢复室，刺激器连接到他们的电线上。 频率将固定在 20Hz，电脉冲的电压和持续时间将依次增加到最大可容忍限度。 当神经习惯于刺激的感觉时，电压会增加到下一个可容忍的阈值，并在整个一小时内重复进行。 一旦刺激完成，刺激器就会分离，患者会被告知下一次随访。 电线在一周内的第一次随访时取出，第一次敷料和夹板更换

假安慰剂对照组

这些患者将在预定手术日期前 3 天和术后像前几组一样将刺激器连接到他们的电线上。 但是，电压只会增加到它们能够感知的水平。 然后在患者不知情的情况下关闭刺激器。 所有连接都保留一个小时。 这些患者同样会在术前预约结束后和手术后 1 周内的第一次术后随访时拔掉电线。

术后随访：

所有患者都将进行一周的术后访问，然后每月进行一次随访，其中将进行前面提到的感觉神经评估测试以及感觉神经传导研究和加拿大职业绩效测量。 每月共6次访问，每次访问约需1.5h。

样本量计算

基于 Geremia 等人的重要论文；在大鼠中，与对照组相比，1 小时 ES 后再生的感觉轴突数量差异为 397+/-321 (SD)。 如果 I 类错误设置为 0.05，II 类错误设置为 0.80，则治疗组需要 20 个样本，而对照组需要相同数量的样本。 为了占潜在患者失访率的 10%，我们的目标是招募总共 66 名患者。 一旦前 10 名患者完成 6 个月的随访，数据监测小组将进行中期分析。

数据分析计划：

每个协议分析将完成。 所有结果将报告为平均值 + 标准偏差。 将进行学生 t 检验和 Fischer 精确检验以确定治疗组之间的人口统计学差异。 感官测试结果的差异将通过卡方检验进行评估。 通过将结果与对侧手进行比较，方差分析将用于确定测试的可重复性。 还将对所有治疗后时间点进行 ANOVA 方差分析以确定治疗是否随时间不同。 5% (alpha) 水平将被视为统计显着差异。