JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
医学

Regeneratieve perifere zenuwinterface: chirurgisch protocol voor een gerandomiseerde gecontroleerde studie bij pijn na amputatie

Published: March 15, 2024
doi:
10.3791/66378
, , , , , , , , , , , , , , , , , ,
1Center for Bionics and Pain Research, 2Center for Advanced Reconstruction of Extremities,Sahlgrenska University Hospital, 3Department of Electrical Engineering,Chalmers University of Technology, 4Bionics Institute, 5IV Clinica Ortoplastica,IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli, 6Department of Hand Surgery, Institute of Clinical Sciences, Sahlgrenska Academy,University of Gothenburg, Sahlgrenska University Hospital, 7Department of Orthopedic Surgery, Hand Unit,Worker Hospital, 8College of Medicine and Veterinary Medicine, The Queen’s Medical Research Institute,The University of Edinburgh, 9Canniesburn Plastic Surgery Unit,Glasgow Royal Infirmary, 10College of Medicine, Veterinary & Life Sciences,The University of Glasgow, 11Division of Plastic Surgery, Department of Surgery, Faculty of Medicine and Dentistry,University of Alberta, 12Plastics and Reconstructive Surgery, Dandenong Hospital,Monash Health, 13Division of Plastic and Reconstructive Surgery,Massachusetts General Hospital & Harvard Medical School, 14Division of Plastic Surgery, Department of Surgery,Northwestern Feinberg School of Medicine, 15Section of Plastic Surgery, Department of Surgery,Michigan Medicine, 16Medical Bionics Department,University of Melbourne, 17Prometei Pain Rehabilitation Center

Summary

Hier beschrijven we de chirurgische procedure om regeneratieve perifere zenuwinterface (RPNI)-chirurgie uit te voeren voor de behandeling van neuropathische pijn na amputatie in de context van een internationale, gerandomiseerde gecontroleerde studie (RCT) (ClinicalTrials.gov, NCT05009394). De RCT vergelijkt RPNI met twee andere chirurgische technieken, namelijk gerichte spierreïnnervatie (TMR) en neuroomexcisie in combinatie met intramusculaire transpositie.

Abstract

Chirurgische ingrepen, waaronder zenuwreconstructie en reïnnervatie van de eindorgaanspieren, zijn de afgelopen tien jaar prominenter geworden in het prothetische veld. Deze chirurgische ingrepen, die in de eerste plaats zijn ontwikkeld om de functionaliteit van prothetische ledematen te vergroten, blijken ook neuropathische pijn na amputatie te verminderen. Tegenwoordig worden sommige van deze procedures vaker uitgevoerd voor de behandeling en preventie van pijn na de amputatie dan voor het aanpassen van een prothese, wat aangeeft dat er een grote behoefte is aan effectieve oplossingen voor pijn na de amputatie. Een opmerkelijke opkomende procedure in deze context is de regeneratieve perifere zenuwinterface (RPNI). RPNI-chirurgie omvat een operatieve benadering waarbij het zenuwuiteinde in de lengterichting wordt gesplitst in de hoofdfascikels en deze fascikels worden geïmplanteerd in vrije gedenerveerde en gedevasculariseerde spiertransplantaten. De RPNI-procedure neemt een proactieve houding aan bij het aanpakken van vers doorgesneden zenuwuiteinden, waardoor de preventie en behandeling van pijnlijk neuroom wordt vergemakkelijkt door de zenuw in staat te stellen een eindorgaan, d.w.z. het vrije spiertransplantaat, te regenereren en te innerveren. Retrospectieve studies hebben de effectiviteit van RPNI aangetoond bij het verlichten van pijn na amputatie en het voorkomen van de vorming van pijnlijke neuromen. De toenemende frequentie van het gebruik van deze benadering heeft ook geleid tot variaties in de techniek. Dit artikel is bedoeld om een stapsgewijze beschrijving te geven van de RPNI-procedure, die zal dienen als de gestandaardiseerde procedure die wordt gebruikt in een internationale, gerandomiseerde gecontroleerde studie (ClinicalTrials.gov, NCT05009394). In deze studie wordt RPNI vergeleken met twee andere chirurgische ingrepen voor pijnbestrijding na amputatie, met name gerichte spierreïnnervatie (TMR) en neuroomexcisie in combinatie met intramusculaire transpositie en begraven.

Introduction

Chronische pijn na een amputatie komt vaak voor na een groteamputatie van een ledemaat1. Pijn na amputatie is een algemene term voor onaangename gewaarwordingen die zich kunnen manifesteren na amputatie en wordt door de International Association for the Study of Pain gedefinieerd als pijn die wordt waargenomen in de stomp (restledemaatpijn, RLP) of pijn die wordt waargenomen in de ontbrekende extremiteit (fantoomledemaatpijn, PLP)2. De bron van RLP is divers en kan verschillende oorzaken hebben, zoals ontsteking, infectie, neuromen, heterotope verbenlegging, slijmbeurzen en complex regionaal pijnsyndroom en spier- en botafwijkingen. Voor PLP blijft de precieze oorsprong onvolledig opgehelderd, en men denkt dat het een veelzijdige etiologie heeft met invloeden van zowel het perifere als het centrale zenuwstelsel 4,5.

Wanneer een perifere zenuw gewond is, zal deze proberen te regenereren en opnieuw verbinding te maken met de relevante eindorganen6. In de situatie van een amputatie waarbij de eindorganen verloren gaan, zal abnormale ontkieming van axonen in het omliggende littekenweefsel plaatsvinden en een zogenaamd neuroom ontstaan7. Het neuroom bestaat uit een dichte collagene matrix waar een ongeorganiseerde wirwar van axonen, Schwann-cellen, endoneuriale cellen en perineuriale cellen gevangen zit. Gewonde nociceptieve vezels in het neuroom hebben een lagere activeringsdrempel, wat resulteert in de overdracht van actiepotentialen in afwezigheid van externe stimuli8. Bovendien geven neuromen inflammatoire cytokines af, die worden geassocieerd met veranderingen in de pijnverwerking in de somatosensorische cortex. Dit kan leiden tot onaangepaste veranderingen in het centrale zenuwstelsel, waardoor de versterking en voortzetting van de neuropathische pijnrespons verder wordt aangewakkerd 9,10. Er zijn complexe en bidirectionele interacties tussen het perifere en centrale zenuwstelsel die de chronificatie van pijn beïnvloeden. Personen met aanhoudende perifere neuropathie kunnen bijvoorbeeld centrale sensitisatie ervaren, waardoor ze nieuwe sensorische input anders verwerken dan mensen zonderchronische pijn. Pijnlijke neuromen zijn een van de bekende bronnen voor zowel RLP als PLP; Daarom is het focussen op het beheersen ervan een cruciale stap in de richting van het minimaliseren van de incidentie en prevalentie van pijn na amputatie.

Er zijn verschillende chirurgische strategieën voorgesteld voor de behandeling en preventie van pijnlijke neuromen, en deze strategieën kunnen over het algemeen worden geclassificeerd als reconstructief of niet-reconstructief. Niet-reconstructieve methoden omvatten gewoonlijk excisie van het neuroom zonder de bedoeling dat de doorgesneden zenuw een fysiologisch geschikt doelwit opnieuw genereert, zoals zenuw naar bot of zenuw naar een reeds geïnnerveerde spier12. Terwijl reconstructieve interventies zijn ontworpen om de gezonde, fysiologische regeneratie van de donorzenuw na excisie van neuroom te vergemakkelijken. Verschillende niet-reconstructieve methoden omvatten technieken zoals zenuwimplantatie in nabijgelegen weefsel, zenuwafdekking, het uitoefenen van proximale druk of het gebruik van gecontroleerde thermische procedures aan het distale zenuwuiteinde13. Een van de meest voorkomende behandelingen is neuroomexcisie met implantatie in nabijgelegen weefsels zoals spieren, botten of aders14. Volgens neurofysiologische principes zal in al deze bovengenoemde strategieën de vers doorgesneden perifere zenuw echter weer axonale ontkieming en verlenging ondergaan. Dit proces zal waarschijnlijk resulteren in de herhaling van het pijnlijke neuroom, omdat de regenererende axonen geen geschikte doelorganen hebben om te reïnnerveren15. De resultaten van deze techniek zijn divers; Sommige patiënten hebben geen, geleidelijke of volledige pijnverlichting ervaren, terwijl anderen kort na de chirurgische behandeling pijnverlichting hebben ervaren, maar na enige tijd pijn hebben ontwikkeld14,16. Ondanks het feit dat de techniek beperkt succes heeft bij het verminderen van pijn, wordt neuroomtranspositie met implantatie en begraven in de spier vandaag de dag nog steeds veel gebruikt in de amputatiezorg en wordt het in grote mate gezien als de “gouden standaard” voor chirurgische behandelingen van pijnlijke terminale neuromen12,17.

In de afgelopen decennia hebben nieuwe ontwikkelingen in het aanpakken van pijnlijke neuromen zich gecentreerd rond een meer proactieve benadering van de behandeling van het zenuwuiteinde na het verwijderen van het neuroom, waarbij het doel is om de bevrediging van het zenuwuiteinde te garanderen en een natuurlijker proces van neuronale regeneratie te bevorderen12,13. Een nieuwe interventie ontwikkeld door de groep van professor Paul Cederna aan de Universiteit van Michigan, Ann Arbor, VS, is de regeneratieve perifere zenuwinterface (RPNI). Deze techniek omvat excisie van een neuroom, longitudinale dissectie van de donorzenuwstomp in meerdere fascikelgroeperingen en vervolgens directe implantatie van de fascikels in vrije gedenerveerde skeletspiertransplantaten18,19. De implantatie in gedevasculariseerde, gedenerveerde spier stelt de zenuwfascikels in staat om het vrije spiertransplantaat te herinnergraden nadat het is gerevasculariseerd in het geïmplanteerde wondbed20. Histologisch werk heeft de innervatie van vrije spiertransplantaten van verschillende volumes aangetoond; Hun levensvatbaarheid en functie hebben echter optimale afmetingen21. Zodra het getransplanteerde vrije spiertransplantaat wordt gerevasculariseerd en gereïnnerveerd, voorkomt de RPNI daardoor het terugkeren van pijnlijke neuromen. De procedure is toegepast in verschillende klinieken, voornamelijk in de VS, maar ook op plaatsen in Europa en Azië. Dit heeft echter geleid tot wijzigingen in de procedure. Daarom stellen we in dit artikel een consensus voor over de techniek onder chirurgen over de hele wereld die het beoefenen.

Dit artikel beschrijft het stap-voor-stap protocol voor RPNI-chirurgie, dat wordt gebruikt in een internationale RCT (ClinicalTrials.gov, NCT05009394). Het doel van deze RCT is om de effectiviteit van de twee meest gebruikte reconstructieve technieken, RPNI en TMR, te beoordelen in vergelijking met de meest gebruikte standaard chirurgische behandeling22. Het doel van dit methodedocument is om de techniek te standaardiseren voor de centra die betrokken zijn bij de RCT en om de procedure beschikbaar te maken voor iedereen die deze wil gebruiken bij amputatiebeheer.

Protocol

De RCT werd op 30 juni 2021 in Zweden en Italië goedgekeurd door de Zweedse autoriteit voor ethische toetsing, Etikprövningsmyndigheten, met respectievelijk het aanvraagnummer 2021-0234622 en de ethische commissie in de regio Emilia Romagna. Verdere details over de RCT worden uiteengezet in protocol22. 1. Preoperatieve preparaten Diagnose van de pijnlijke neuroom(en) volgens het internationale RCT-protocol22. Plan de huidincisies afhankelijk van de resultaten van stap 1.1 en afhankelijk van de locatie van elk pijnlijk neuroom.OPMERKING: In principe kan elke skeletspier worden gebruikt; Het spiertransplantaat wordt echter meestal geoogst uit de vastus lateralis-spier in de dij. 2. Voorbereiding van de ontvangende site Voer regionale of algemene anesthesie uit.OPMERKING: Het type anesthesie varieert afhankelijk van de plaats van de procedure. Plaats de patiënt in rugligging of buikligging, afhankelijk van de plaats van het pijnlijke neuroom. Voor pijnlijke neuromen in de bovenste extremiteit, plaatst u de arm op een chirurgisch armbord. Voer de lengte en vorm van de huidincisie uit, afhankelijk van de locatie van het pijnlijke neuroom. Identificeer de zenuw met het pijnlijke neuroom onder stompe dissectie. Isoleer de zenuw en het neuroom voorzichtig met fijne instrumenten. Gebruik indien nodig een loepvergroting.OPMERKING: Isolatie van het neuroom is optioneel bij uitdaging. Mobiliseer de zenuw en transecteer het neuroom naar gezonde neurale fascikels met behulp van een in de handel verkrijgbare zenuwsnij-/voorbereidingsset.OPMERKING: Resectie van het neuroom is optioneel bij uitdaging. Maak longitudinale intraneurale dissecties vanaf het distale uiteinde van de zenuw gedurende ongeveer 2-3 cm met een rechte microschaar. Het aantal fascikels is afhankelijk van het amputatieniveau en de grootte van de zenuw. Zorg ervoor dat de diameter van elke bundel maximaal 4-6 mm is. Voor elke zenuw worden in tabel 1 een aantal neurale fascikels voorgesteld die moeten worden geprepareerd. Amputatie niveau Zenuw Aanbevolen aantal neurale fascikels Disarticulatie van de schouder Oksel 2 Musculocutaan 2 Mediaan 3 Ulnaire 2 Radiaal 2 Transhumeraal Oksel 2 Musculocutaan 2 Mediaan 3 Ulnaire 3 Radiaal 2 Transradiaal Mediaan 3 Ulnaire 2 Radiaal 1* Heup disarticulatie Ischias 4 Femorale 3 Laterale cutane femorale 1* Obturator 1* Achterste cutane dij 2 Bovenbeen Ischias 3 Scheenbeen 2 Diep peroneaal 1* Oppervlakkige peroneale 1* Sural 1* Sapheneuze 1* Transtibiaal Scheenbeen 2 Diep peroneaal 2 Oppervlakkige peroneale 1* Sural 1* Sapheneuze 1* * Gebruik de zenuw volledig Tabel 1: Voorgesteld aantal neurale fascikels gespecificeerd voor elke zenuw op een specifiek amputatieniveau. 3. Voorbereiding van de donorsite Identificeer een gezonde inheemse donorspier als bron voor het verkrijgen van een gratis spiertransplantaat. Oogst het spiertransplantaat als volgt:Zorg ervoor dat elk transplantaat de afmetingen 3 cm (lengte) x 1,5 cm (breedte) x 0,5 cm (dikte) heeft.OPMERKING: De hoofdas moet evenwijdig zijn aan de spiervezels. Ontleed het spiertransplantaat met behulp van een delicate ontleedschaar die de hoofdas van de spiervezels volgt. Gebruik indien nodig een vergrootglas. Snijd vetweefsel en de spierfascia voorzichtig weg uit het spiertransplantaat met behulp van een ontleedschaar. Bewaar de geoogste spier in een vochtig gaasje met 0,9% NaCl steriel tot gebruik in sectie 4. Herhaal stap 3.1-3.2 voor elk spiertransplantaat, op basis van het aantal zenuwen en bijbehorende zenuwfascikels dat moet worden omwikkeld met een voorbereid vrij spiertransplantaat voor een RPNI-constructie. 4. RPNI construeert fabricage Leg de zenuw bloot, die al geïsoleerd en verdeeld is in fascikels. Plaats de fascikel op het spiertransplantaat zodat de distale stomp in het centrale of proximale derde deel van het spiertransplantaat valt, terwijl de oriëntatie evenwijdig is aan de spiervezels.OPMERKING: Een parallelle oriëntatie heeft de voorkeur om succesvolle axonale reïnnervatie te optimaliseren. Zet de zenuwstomp vast in het midden van de lengteas van het spiertransplantaat met behulp van 6-0 niet-resorbeerbare monofilamenthechtingen. Voeg nog een steek toe om de zenuw aan de proximale rand van het spiertransplantaat vast te zetten.OPMERKING: Hecht het zenuwuiteinde niet in het spiertransplantaat; Het doorgesneden deel van de zenuw blijft vrij. Vouw het spiertransplantaat rond de fascikel en zet het vast met een 6-0 onderbroken of continue niet-resorbeerbare monofilamenthechting. Herhaal stap 4.1-4.4 voor elke fascikel. Voer een stompe dissectie uit in de stomp om een beschermd gebied te bieden waar elke RPNI comfortabel en uit de gewichtdragende oppervlakken van de ledemaat kan liggen. Verschuif waar mogelijk de locatie van elke RPNI in serie. Sluit de chirurgische wonden in lagen. Figuur 1: Schematische weergave van de procedure voor regeneratieve perifere zenuwinterface (RPNI). 1) Identificeer en isoleer de zenuw met het pijnlijke neuroom. Mobiliseer de zenuw en transect het neuroom tot gezonde neurale fascikels; 2) Voer longitudinale intraneurale dissecties uit vanaf het distale uiteinde van de zenuw. Het aantal neurale fascikels is afhankelijk van het amputatieniveau en de grootte van de zenuw; 3) Identificeer een gezonde inheemse donorspier en oogst een spiertransplantaat met de afmetingen: 3 cm (lengte) x 1,5 cm (breedte) x 0,5 cm (dikte); 4) Plaats de fascikel in het spiertransplantaat zodat de stomp in het midden van het spiertransplantaat valt terwijl de oriëntatie evenwijdig is aan de spiervezels. Zet de zenuw in het spiertransplantaat vast met hechtingen proximaal en distaal van de zenuwstomp; 5) Vouw het spiertransplantaat om de fascikel en zet het vast. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Representative Results

De RPNI-procedure heeft toepassing gevonden bij de behandeling van pijn na amputatie in zowel de bovenste als de onderste ledematen (Tabel 2), en dient ook als een methode voor zowel de behandeling als de preventie van de ontwikkeling van pijnlijk neuroom (Tabel 3)23,24. In een pilotstudie die in 2016 werd gepubliceerd, werden 16 patiënten behandeld met RPNI’s en werden ze gemiddeld 7,5 maanden (bereik 3-15 maanden) na de behandeling gevolgd23. De gegevens werden retrospectief verzameld tussen 2013 en 2016 en 71% van de patiënten meldde een vermindering van neuroompijn en 53% vermindering van PLP. Er was een statistisch significant verschil in de pijnscore voor en na RPNI voor zowel neuroompijn als PLP. Naast pijnverlichting rapporteerden patiënten een verminderd (56%) of stabiel (44%) gebruik van analgetica en een significante afname van pijninterferentie voor en na RPNI. Chirurgische complicaties werden gemeld bij 5 patiënten, waaronder vertraging van de wondgenezing, acute ischemie van de ledematen, diepe veneuze trombose, hematoom en neuroom op verschillende plaatsen23. De procedure is ook gebruikt voor de behandeling van pijnlijke neuromen na een gedeeltelijke hand- of vingeramputatie25. In een studie met retrospectieve gegevensverzameling tussen 2014 en 2019 werden 30 RPNI’s uitgevoerd bij 14 patiënten. De patiënten werden gemiddeld 37 weken (bereik 6-128 weken) na de RPNI-operatie gevolgd en 85% van de patiënten meldde volledige pijnverlichting of aanzienlijke pijnvermindering bij het laatste vervolgbezoek. In termen van chirurgische complicaties is het vermeldenswaard dat 2 patiënten twee afzonderlijke RPNI-operaties nodig hadden en dat nog eens 2 patiënten infecties ondervonden na RPNI-procedures. Ook waren er geen gemelde gevallen van vertraagde wondgenezing, noch op het volaire aspect van de vinger, noch op de donorplaats van het spiertransplantaat. Bovendien werden er geen gevallen van flexiecontracturen of problemen met peesglijden geïdentificeerd na RPNI-chirurgie25. Studeren Opzet van het onderzoek Amputatieniveau (aantal ledematen) RLP/NP-reductie (%, p-waarde) PLP-reductie(%, p-waarde) Woo et al. 201621 Retrospectief Bovenste ledemaat = 3onderste ledematen = 14 71 %, p = 0,000001 53%, p = 0,009 Hooper et al. 202023 Retrospectief Bovenste ledemaat = 17 85% N.V.T Lee et al. 202324 Retrospectief 37 (amputatieniveau niet gespecificeerd) 77% 61% RLP, Pijn in de stomp; NP, neuroom pijn; PLP, Fantoompijn in ledematen Tabel 2: Studies naar het effect van regeneratieve perifere zenuwinterface (RPNI) als behandeling voor pijn na amputatie bij secundaire amputaties. Hoge waarden van stomppijn (RLP), neuroompijn (NP) en fantoompijn (PLP) verminderen duiden op een hogere werkzaamheid van RPNI als behandeling van pijn na amputatie. Langetermijngegevens over de RPNI-procedure als behandeling en preventie van neuromen zijn gepresenteerd in een onlangs gepubliceerde samenvatting26. Deze gegevens werden retrospectief verzameld tussen 2014 en 2021, waarbij 37 patiënten RPNI kregen voor bestaande pijn na amputatie, en 40 patiënten RPNI kregen op het moment van amputatie. Alle patiënten hadden ten minste 1 jaar follow-up na RPNI en de gemiddelde tijd tussen de operatie en het laatste vervolgbezoek was 4,2 jaar. In de behandelingsgroep werden bij de meest recente follow-up positieve resultaten waargenomen, zoals geen gemelde symptomen of verbeterde symptomen, bij 77% van de patiënten voor neuroompijn en 61% voor PLP. Voor de profylactische groep had 97% van de patiënten bij het laatste vervolgbezoek geen gerapporteerde neuroompijn of PLP. Bovendien waren de voorschriften en verbruiksartikelen van opioïden vóór de operatie en bij het laatste vervolgbezoek lager voor beide groepen26. Bovendien hebben twee onderzoeken retrospectieve gegevens gepresenteerd waarin RPNI werd uitgevoerd als een profylactische maatregel tegen de ontwikkeling van pijnlijke neuromen op het moment van amputatie24,27. In het onderzoek van Kubiak et al. werden in totaal 90 patiënten geïncludeerd, waarbij 45 patiënten gelijktijdig met primaire amputatie RPNI ondergingen, terwijl de overige 45 een standaardbehandeling kregen. In de RPNI-groep ontwikkelde geen van de patiënten pijnlijke neuromen, terwijl in de controlegroep zes patiënten deze aandoening ervoeren. Bovendien ontwikkelden 23 patiënten in de RPNI-groep PLP, in tegenstelling tot 41 patiënten in de controlegroep. Een hoger percentage postoperatieve complicaties werd gemeld in de controlegroep (55,6%) in vergelijking met de behandelingsgroep (31,1%). Deze complicaties omvatten zowel kleine problemen zoals vertraagde wondgenezing, infectie op de operatieplaats en hematoom, als grote complicaties zoals diepe infectie waarvoor uitspoeling in de operatiekamer (OK) nodig was, wonddehiscentie die sluiting van de OK vereiste, en vertraagde wondgenezing waarvoor OR-debridementnodig was 24. In een studie uitgevoerd door Lin et al., werd RPNI uitgevoerd tijdens de amputatie van de onderste ledematen voor zeven patiënten, en hun resultaten werden vergeleken met die van zeven patiënten die een traditionele amputatie ondergingen. Deze patiënten werden 3 maanden en 6 maanden na de operatie gevolgd. De studie onthulde significant lagere neuroompijnscores in de RPNI-groep in vergelijking met de traditionele amputatiegroep bij beide vervolgbezoeken27. Studeren Opzet van het onderzoek Amputatie niveau(aantal ledematen) RLP/NP-incidentie (%, p-waarde) PLP-incidentie(%, p-waarde) Kubiak et al. 201922 Retrospectief RPNI-groepBovenste ledemaat = 6onderste ledematen = 46ControlegroepBovenste ledemaat = 48onderste ledematen = 4 RPNI-groep0 %Controlegroep13.3 %p = 0,026 RPNI-groep51.1 %Controlegroep91.1 %p < 0,0001 Lin et al. 202325 Retrospectief RPNI-groeponderste ledematen = 7Controlegroeponderste ledematen = 7 RPNI-groep31 %Controlegroep69 % N.V.T Lee et al. 202324 Retrospectief 40 (amputatieniveau niet gespecificeerd) 3% 3% RLP, Pijn in de stomp; NP, neuroom pijn; PLP, Fantoompijn in ledematen Tabel 3: Studies naar regeneratieve perifere zenuwinterface (RPNI) als profylactische behandeling voor het voorkomen van pijn na amputatie op het moment van primaire amputatie. Lage percentagewaarden van restledemaatpijn (RLP), neuroompijn (NP) en fantoompijn (PLP) duiden op een hogere werkzaamheid van RPNI als preventiebehandeling. Een cruciaal punt om op te merken is de afwezigheid van gerapporteerde prospectieve gegevens over RPNI-uitkomsten voor pijnverlichting28. Deze kloof in informatie dient als een van de belangrijkste motivaties achter het uitvoeren van deze RCT en het ontwikkelen van dit protocol. Bovendien is het de moeite waard om te benadrukken dat de meeste gepubliceerde onderzoeken follow-upperioden van minder dan 1 jaar hebben, en dat er een aanzienlijke variatie is in follow-uptijden binnen dezelfde onderzoekspopulatie en tussen verschillende onderzoeken.

Discussion

RPNI’s hebben hun potentieel aangetoond om te dienen als behandeling voor pijn na amputatie en om de ontwikkeling van pijnlijke neuromen te voorkomen. Het fundamentele onderscheid tussen de RPNI-procedure en alternatieve benaderingen voor de behandeling van neuromen, zoals het afdekken van zenuwen, het uitoefenen van proximale druk of het toepassen van thermische procedures op de distale zenuw, ligt in het primaire doel van de doorgesneden zenuw die een fysiologisch geschikt eindorgaan herinnerverteert. Bovendien is een belangrijk contrast tussen RPNI en technieken zoals neuroomtranspositie en spierimplantatie en -begraven, waarbij het einddoel van de zenuw ook geschikt is, het gebruik van gedenerveerde spierdoelen. In gevallen waarin het spierdoel al geïnnerveerd is, is elke spiervezel al in fysiologisch contact en bezet door een zenuwvezel. Dit betekent dat de vers doorgesneden zenuw de spier niet kan herinnernen en daardoor waarschijnlijk opnieuw een pijnlijk neuroom zal ontwikkelen. Bovendien, in vergelijking met TMR-chirurgie, waarbij het vers doorgesneden zenuwuiteinde wordt samengevoegd met een nabijgelegen vervangbare motorzenuw en de bijbehorende motorische eindeenheden van een doelspier, maken beide technieken gebruik van een gedenerveerde doelspier. Een verschil ligt echter in het feit dat RPNI gebruik maakt van een niet-gevasculariseerd spiertransplantaat, terwijl bij TMR de zenuw een gevasculariseerde spier herinnervert. Bovendien zijn er nog twee andere belangrijke verschillen met TMR die verband houden met de aanzienlijke kalibermismatch tussen donor- en ontvangerzenuwen en de noodzaak om anders gezonde innervaties op te offeren. De discrepantie in grootte tussen donor- en ontvangerzenuwen kan mogelijk resulteren in een neuroom-in-continuïteit, en de opgeofferde zenuwen kunnen pijnlijke neuromen ontwikkelen. Bovendien kan de TMR-procedure als complexer worden beschouwd dan RPNI, omdat deze technieken zoals zenuwoverdracht en coaptatie omvat. Terwijl RPNI een longitudinale dissectie vereist om de nooit fascikels te scheiden, kunnen de rest van de stappen worden uitgevoerd door een breder scala aan chirurgen, waaronder orthopedisch chirurgen, algemene chirurgen en anderen die betrokken zijn bij amputaties, in plaats van uitsluitend de expertise van zenuwchirurgen, microchirurgen of handchirurgen te vereisen. Bovendien zijn er verschillende combinaties van zowel RPNI als TMR geweest met behulp van sleutelconcepten van elke techniek. Bijvoorbeeld, zenuw-tot-zenuw coaptatie, inclusief vrije spiertransplantaat dat zich over de coaptatiewikkelt 29 of de zenuw in tweeën splitst en coaptatie uitvoert met één deel en RPNI-constructies met het andere30.

De procedure omvat cruciale stappen die zorgvuldig moeten worden overwogen om succesvolle resultaten te garanderen. Ten eerste moet het oogstproces van het spiertransplantaat worden uitgelijnd met de as van de spiervezel om verstoring van individuele spiervezels te voorkomen, en moet het spiertransplantaat van al het bindweefsel worden afgesneden om de regeneratie te optimaliseren. De keuze van de oogstplaats kan variëren afhankelijk van de beschikbaarheid. Bij primaire amputaties raden we aan om indien mogelijk het geamputeerde deel te gebruiken. Voor transradiale amputaties is de brachioradialis-spier een geschikte donorplaats, terwijl voor transhumerale amputaties de tricepsspieren kunnen worden gebruikt. In het geval van amputaties van de onderste ledematen, zoals transradiaal en transfemoraal, dient de ipsilaterale proximale dij, meestal de vastus lateralis, als een geschikte oogstplaats. Bovendien zijn voor transfemorale amputaties de spieren Sartorius en Gracilis ook levensvatbare donoropties18. Deze genoemde oogstlocaties voor elk amputatieniveau moeten echter als aanbevelingen worden gezien. Bij RPNI-chirurgie voor pijnverlichting, wanneer het geamputeerde deel niet beschikbaar is, kan de oogstplaats afkomstig zijn van een van de bovengenoemde locaties, onafhankelijk van het amputatieniveau.

Bovendien is het van vitaal belang om rekening te houden met de verhouding tussen de zenuwstomp en het spiertransplantaat. Transplantaten die te dik zijn, zijn vatbaar voor centrale necrose, en transplantaten die te dun zijn of onvoldoende gedenerveerde spiervezels zijn, zullen resulteren in neuroomvorming binnen het RPNI-construct. In dit protocol raden we aan dat de zenuwstomp maximaal 4-6 mm dik in diameter is voor een spiertransplantaat met afmetingen van 3 cm lang, 1,5 cm breed en 0,5 cm dik. De afmetingen kunnen worden aangepast op basis van de dikte van de zenuw; Voor zenuwen met een diameter tot 10 mm kan de breedte van het zenuwtransplantaat tot ongeveer 2 cm zijn, maar het moet nog steeds een volledige omwikkeling van de zenuw vergemakkelijken, die zich ten minste 1 cm proximaal tot het uiteinde uitstrekt18. De omtrek van de zenuw moet worden bedekt zonder enige spanning te veroorzaken, terwijl ook voldoende dunheid behouden blijft om revascularisatie mogelijk te maken. In gevallen van dikke zenuwen, zoals de heupzenuw, raden we fasciculaire dissectie aan, waarbij meerdere RPNI’s worden gecreëerd in plaats van één grote RPNI (zie tabel 1).

De RPNI-operatie is een gemakkelijke, veilige, ongecompliceerde en betrouwbare behandeling; De techniek heeft echter zijn nadelen in vergelijking met de conventionele behandeling. Zoals eerder gedocumenteerd in de literatuur door Dellon et al., omvat deze methode aanvullende chirurgische stappen, waardoor het gebruik van meer Current Procedural Terminology (CPT)-codes nodig is, zoals het opnemen van een spiertransplantaat. Dit resulteert op zijn beurt in een grotere tijd die nodig is in de operatiekamer en daardoor hogere chirurgische kosten31. De extra operatietijd van het uitvoeren van RPNI of TMR is sterk afhankelijk van het amputatieniveau en het aantal constructies. Ondanks de daarmee gepaard gaande stijging van de kosten spelen echter verschillende essentiële overwegingen op lange termijn een rol. Personen die chronische pijn ervaren na amputatie hebben continue pijnbestrijding nodig, waaronder medicatie, revalidatie en gespecialiseerde interventies. Bovendien leidt pijn na amputatie vaak tot een verhoogd gebruik van de gezondheidszorg, met frequente bezoeken aan zorgverleners, reizen naar de spoedeisende hulp en ziekenhuisopnames. Chirurgische ingrepen zoals RPNI of TMR, ontworpen om pijn na amputatie te behandelen, hebben het potentieel om de levensduur aanzienlijk te verlengen, mobiliteit en betaald werk te bevorderen en de algehele kwaliteit van leven van personen met postamputatiepijn te verbeteren. Door het verlichten van lijden, het faciliteren van verbeterde functionele resultaten en het bevorderen van psychologisch welzijn, bieden deze interventies onschatbare voordelen die veel verder gaan dan alleen financiële overwegingen.

Naast hun rol bij de behandeling van neuromen, zijn RPNI’s ook gebruikt bij patiënten met verlies van ledematen om de motorische en sensorische prothetische functie te verbeteren 30,32,33,34. Door een stabiele en responsieve interface te bieden tussen de restzenuw en de prothesetechnologie, stellen RPNI’s personen met verlies van ledematen in staat om een meer natuurlijke en nauwkeurige controle over hun prothetische ledematen te bereiken. Deze vooruitgang heeft het potentieel om hun mobiliteit, behendigheid en kwaliteit van leven aanzienlijk te verbeteren30. Als gevolg hiervan vertegenwoordigen RPNI’s een veelzijdige benadering die niet alleen neuroomgerelateerde problemen beheert, maar ook veelbelovende oplossingen biedt voor de bredere behoeften van personen met amputatie, wat hun belang op het gebied van amputatierevalidatie verder onderstreept.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

De auteurs willen de financiers van dit project bedanken: Promobilia Foundation, de IngaBritt en Arne Lundbergs Foundation en de Zweedse Onderzoeksraad (Vetenskapsrådet). De auteurs bedanken oprecht degenen die hun lichaam aan de wetenschap hebben gedoneerd, zodat anatomisch onderzoek kon worden uitgevoerd. Resultaten van dergelijk onderzoek kunnen de patiëntenzorg mogelijk verbeteren en de algemene kennis van de mensheid vergroten. Daarom verdienen deze donateurs en hun families onze grootste dankbaarheid. Verder erkennen de auteurs Prof. Lucia Manzoli en Prof. Stefano Ratti voor de waardevolle samenwerking van het Anatomisch Centrum, Alma Mater Studiorum-Universiteit van Bologna aan dit project. Tot slot is er speciale erkenning voor Carlo Piovani voor zijn bijdrage aan het maken van de illustraties.

Materials

0.9% NaCl sterile solution Thermo Fisher Scientific Z1376 The company and the catalog number is one example. 
6-0 Ethilon suture Ethicon 660H The company and the catalog number is one example. 
Dissecting scissors Stille 101-8172-23 The company and the catalog number is one example. 
Gauze Mölnlycke 152040 The company and the catalog number is one example. 
Loupes Zeiss Various User can choose loupes according to personal preferences.
Nerve cutting set Checkpoint Surgical 9250 The company and the catalog number is one example. 
Straight microscissors S&T SAS-12 R-7 The company and the catalog number is one example. 
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hsu, E., Cohen, S. P. Postamputation pain: Epidemiology, mechanisms, and treatment. J Pain Res. 6, 121-136 (2013).
  2. Schug, S. A., Lavand, P., Barke, A., Korwisi, B., Rief, W. The IASP classification of chronic pain for ICD-11 chronic postsurgical or posttraumatic pain. Pain. 160 (1), 45-52 (2019).
  3. Davis, R. W. Phantom sensation, phantom pain, and stump pain. Arch Phys Med Rehabil. 74 (1), 79-91 (1993).
  4. Ortiz-Catalan, M. The stochastic entanglement and phantom motor execution hypotheses: A theoretical framework for the origin and treatment of Phantom limb pain. Front Neurol. 9, 748 (2018).
  5. Flor, H. Phantom-limb pain: Characteristics, causes, and treatment. Lancet Neurol. 1 (3), 182-189 (2002).
  6. Rotshenker, S. . Traumatic Injury to Peripheral Nerves. Nerves and Nerve Injuries. , (2015).
  7. Stokvis, A., Der Avoort, D. J. J. C., Van Neck, J. W., Hovius, S. E. R., Coert, J. H. Surgical management of neuroma pain: A prospective follow-up study. Pain. 151 (3), 862-869 (2010).
  8. Curtin, C., Carroll, I. Cutaneous neuroma physiology and its relationship to chronic pain. J Hand Surg Am. 34 (7), 1334-1336 (2009).
  9. Khan, J., Noboru, N., Young, A., Thomas, D. Pro and anti-inflammatory cytokine levels (TNF-α, IL-1β, IL-6 and IL-10) in rat model of neuroma. Pathophysiology. 24 (3), 155-159 (2017).
  10. Clark, A. K., Old, E. A., Malcangio, M. Neuropathic pain and cytokines: current perspectives. J Pain Res. 6, 803 (2013).
  11. Costigan, M., Scholz, J., Woolf, C. J. Neuropathic pain: A maladaptive response of the nervous system to damage. Annu Rev Neurosci. 32, 1-32 (2009).
  12. Eberlin, K. R., Ducic, I. Surgical algorithm for neuroma management: A changing treatment paradigm. Plast Reconstr Surg Glob Open. 6 (10), e1952 (2018).
  13. Ives, G. C., et al. Current state of the surgical treatment of terminal neuromas. Neurosurgery. 83 (3), 354-364 (2018).
  14. Dellon, A. L., Mackinnon, S. E. Treatment of the painful neuroma by neuroma resection and muscle implantation. Plast Reconstr Surg. 77, 427-438 (1986).
  15. Neumeister, M. W., Winters, J. N. Neuroma. Clin Plast Surg. 47 (2), 279-283 (2020).
  16. Guse, D. M., Moran, S. L. Outcomes of the surgical treatment of peripheral neuromas of the hand and forearm: A 25-year comparative outcome study. Ann Plast Surg. 71 (6), 654-658 (2013).
  17. Eftekari, S. C., Nicksic, P. J., Seitz, A. J., Donnelly, D. T., Dingle, A. M., Poore, S. O. Management of symptomatic neuromas: a narrative review of the most common surgical treatment modalities in amputees. Plast and Aesthet Res. 9 (7), 43 (2022).
  18. Dean, R. A., Tsai, C., Chiarappa, F. E., Cederna, P. S., Kung, T. A., Reid, C. M. Regenerative peripheral nerve interface surgery: Anatomic and technical guide. Plast Reconstr Surg Glob Open. 11 (7), 5127 (2023).
  19. Santosa, K. B., Oliver, J. D., Cederna, P. S., Kung, T. A. Regenerative peripheral nerve interfaces for prevention and management of neuromas. Clin Plast Surg. 47 (2), 311-321 (2020).
  20. Cedars, M. G. M. D., Miller, T. A. M. D. A review of free muscle grafting. Plast Reconstr Surg. 74 (5), 712-720 (1984).
  21. Hu, Y., et al. Regenerative peripheral nerve interface free muscle graft mass and function. Muscle Nerve. 63 (3), 421-429 (2021).
  22. Pettersen, E., et al. Surgical treatments for postamputation pain study protocol for an international , double – blind, randomised controlled trial. Trials. 24 (1), 304 (2023).
  23. Woo, S. L., Kung, T. A., Brown, D. L., Leonard, J. A., Kelly, B. M., Cederna, P. S. Regenerative peripheral nerve interfaces for the treatment of postamputation neuroma pain: A pilot study. Plast Reconstr Surg Glob Open. 4 (12), e1038 (2016).
  24. Kubiak, C. A., Kemp, S. W. P., Cederna, P. S., Kung, T. A. Prophylactic regenerative peripheral nerve interfaces to prevent postamputation pain. Plast Reconstr Surg. 144 (3), 421-430 (2019).
  25. Hooper, R. C., et al. Regenerative peripheral nerve interfaces for the management of symptomatic hand and digital neuromas. Plast Reconstr Surg Glob Open. 8 (6), e2792 (2020).
  26. Lee, J. C., Kumar, N. G., Kemp, S. W. P., Cederna, P. S., Kung, T. A. S. P. 0. 6. Regenerative peripheral nerve interface surgery and its four-year pain and medication intake outcomes for treatment or prevention of postamputation pain. Plast Reconstr Surg Glob Open. 11, 123-123 (2023).
  27. Lin, Z., Yu, P., Chen, Z., Li, G. Regenerative peripheral nerve interface reduces the incidence of neuroma in the lower limbs after amputation: a retrospective study based on ultrasound. J Orthop Surg Res. 18 (1), 619 (2023).
  28. Mauch, J. T., Kao, D. S. Targeted muscle reinnervation and regenerative peripheral nerve interfaces for pain prophylaxis and treatment A systematic review. PM R. 15 (11), 1457-1465 (2023).
  29. Kurlander, D. E., et al. TMRpni: Combining two peripheral nerve management techniques. Plast Reconstr Surg Glob Open. 8 (10), e3132 (2020).
  30. Zbinden, J., et al. Improved control of a prosthetic limb by surgically creating electro-neuromuscular constructs with implanted electrodes. Sci Transl Med. 15 (704), 3665 (2023).
  31. Dellon, A. L., Aszmann, O. C. In musculus, veritas? Nerve "in muscle" versus targeted muscle reinnervation versus regenerative peripheral nerve interface: Historical review. Microsurgery. 40 (4), 516-522 (2020).
  32. Vu, P. P., et al. A regenerative peripheral nerve interface allows real-time control of an artificial hand in upper limb amputees. Sci Transl Med. 12 (533), 2857 (2020).
  33. Vu, P. P., et al. Long-term upper-extremity prosthetic control using regenerative peripheral nerve interfaces and implanted EMG electrodes. J Neural Eng. 20 (2), 026039 (2023).
  34. Ortiz-Catalan, M., et al. A higly integrated bionic hand with neural control and feedback for use in daily life. Sci Robot. 8 (83), (2023).

Tags

Regenerative Peripheral Nerve InterfaceRPNINerve ReconstructionEnd-organ Muscle ReinnervationPostamputation PainProsthetic LimbsSurgical ProtocolRandomized Controlled TrialTargeted Muscle Reinnervation (TMR)Neuroma ExcisionIntra-muscular TranspositionNerve EndingsNerve RegenerationMuscle Graft

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Pettersen, E., Sassu, P., Pedrini, F. A., Granberg, H., Reinholdt, C., Breyer, J. M., Roche, A., Hart, A., Ladak, A., Power, H. A., Leung, M., Lo, M., Valerio, I., Eberlin, K. R., Ko, J., Dumanian, G. A., Kung, T. A., Cederna, P., Ortiz-Catalan, M. Regenerative Peripheral Nerve Interface: Surgical Protocol for a Randomized Controlled Trial in Postamputation Pain. J. Vis. Exp. (205), e66378, doi:10.3791/66378 (2024).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image