JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Nederlands

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

Gerichte spierreïnnervatie: chirurgisch protocol voor een gerandomiseerde gecontroleerde studie bij pijn na amputatie

Published: March 08, 2024
doi:
10.3791/66379
, , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
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, 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, 14Section of Plastic Surgery, Department of Surgery,Michigan Medicine, 15Department of Surgery,Uniformed Services University of the Health Sciences and Walter Reed National Military Medical Center, 16Department of Plastic and Reconstructive Surgery,Ohio State University, 17Clinical Laboratory for Bionic Extremity Reconstruction, Department of Plastic, Reconstructive and Aesthetic Surgery,Medical University Vienna, 18Division of Plastic Surgery, Department of Surgery,Northwestern Feinberg School of Medicine, 19Medical Bionics Department,University of Melbourne, 20Prometei Pain Rehabilitation Center

Summary

Het protocol schetst de chirurgische procedure voor de behandeling van pijn na amputatie met behulp van gerichte spierreïnnervatie (TMR). TMR zal worden vergeleken met twee andere chirurgische technieken, met name regeneratieve perifere zenuwinterface (RPNI) en excisie van neuroom, gevolgd door onmiddellijke begraving in de spier in de context van een internationale, gerandomiseerde gecontroleerde studie.

Abstract

In het afgelopen decennium is er op het gebied van protheses aanzienlijke vooruitgang geboekt, met name in de ontwikkeling van chirurgische technieken om de functionaliteit van prothetische ledematen te verbeteren. Met name nieuwe chirurgische ingrepen hebben een extra positief resultaat gehad, aangezien personen met amputaties neuropathische pijnverlichting hebben gemeld na het ondergaan van dergelijke procedures. Vervolgens hebben chirurgische technieken meer aandacht gekregen bij de behandeling van pijn na amputatie, waaronder een dergelijke chirurgische vooruitgang – gerichte spierreïnnervatie (TMR). TMR omvat een chirurgische benadering die doorgesneden zenuwen omleidt als een soort zenuwoverdracht naar “doelwit” motorische zenuwen en de bijbehorende motorische eindplaten in nabijgelegen spieren. Deze techniek was oorspronkelijk bedoeld om nieuwe myo-elektrische plaatsen te creëren voor versterkte elektromyografie (EMG) -signalen om de intuïtieve bediening van de prothese te verbeteren. Daaropvolgend onderzoek toonde aan dat TMR ook de vorming van pijnlijke neuromen kon voorkomen en neuropathische pijn na amputatie kon verminderen (bijv. Rest- en fantoomledemaatpijn). Meerdere onderzoeken hebben inderdaad de effectiviteit van TMR aangetoond bij het verlichten van pijn na amputatie en het verbeteren van de functionele resultaten van prothesen. Er zijn echter technische variaties in de procedure geïdentificeerd zoals deze door klinieken over de hele wereld wordt toegepast. Het doel van dit artikel is om een gedetailleerde stapsgewijze beschrijving te geven van de TMR-procedure, die als basis dient voor een internationale, gerandomiseerde gecontroleerde studie (ClinicalTrials.gov, NCT05009394), met negen klinieken in zeven landen. In deze studie zullen TMR en twee andere chirurgische technieken voor het beheersen van pijn na amputatie worden geëvalueerd.

Introduction

Chronische neuropathische pijn na amputatie na een grote amputatie van ledematen komt helaas vaak voor. Dit probleem vormt een complexe en veelzijdige uitdaging, die een aanzienlijke impact heeft op de kwaliteit van leven van mensen die lijden aan verlies van ledematen. Pijn na amputatie omvat een breed spectrum van ongemakkelijke gewaarwordingen, gecategoriseerd als pijn die wordt waargenomen in de resterende ledemaat, bekend als stomppijn (RLP), of pijn die wordt ervaren in de afwezige extremiteit, ook wel fantoompijn (PLP) genoemd1. De oorsprong van RLP is divers en komt voort uit verschillende factoren, zoals ontsteking, infectie, neuromen, heterotope verbenvorming, slijmbeurzen en complex regionaal pijnsyndroom en anomalieën in spieren enbotten. Aan de andere kant worden de precieze wortels van PLP slechts gedeeltelijk begrepen, waarbij wordt aangenomen dat de neurogenese een complex samenspel tussen invloeden van het perifere en centrale zenuwstelsel met zich meebrengt 3,4.

In gevallen van perifere zenuwbeschadiging initieert de zenuw doorgaans een proces van regeneratie, met als doel de verbindingen met zijn doelorganen te herstellen5. In de context van amputatie, waarbij de doelorganen verloren gaan, doet zich echter een atypisch fenomeen voor waarbij de axonen abnormaal ontspruiten in het omliggende littekenweefsel, wat aanleiding geeft tot wat bekend staat als een neuroom. Beschadigde nociceptieve vezels in het neuroom vertonen een verlaagde activeringsdrempel, waardoor ze actiepotentialen doorgeven, zelfs als er geen externe stimulizijn 6. Bovendien geven neuromen inflammatoire cytokines af, die verband houden met veranderingen in de verwerking van pijnsignalen in de somatosensorische cortex. Dit kan resulteren in ongunstige aanpassingen binnen het centrale zenuwstelsel, waardoor de pijnrespons wordt bestendigd en geïntensiveerd 7,8. Er bestaan complexe en bidirectionele interacties tussen het perifere en centrale zenuwstelsel, die een cruciale rol spelen bij de ontwikkeling van chronische pijn. Personen met aanhoudende perifere neuropathie kunnen bijvoorbeeld centrale sensitisatie ondergaan, wat leidt tot een veranderde verwerking van nieuwe sensorische input, in tegenstelling tot personen zonder een voorgeschiedenis vanchronische pijn. Neuromen komen naar voren als een bijdrage aan de verschillende bronnen van zowel RLP als PLP. Bijgevolg is het richten van de aandacht op effectief pijnlijk neuroombeheer een cruciale maatregel bij het verminderen van het optreden en de prevalentie van neuropathische pijn na amputatie.

Historisch gezien is het beheersen van door neuroom veroorzaakte pijn een uitdagende onderneming geweest. Traditionele behandelingen omvatten verschillende medicijnen, fysiotherapie en chirurgische ingrepen, elk met zijn eigen beperkingen en variabele resultaten. Deze conventionele methoden, hoewel tot op zekere hoogte nuttig, hebben niet altijd consistente verlichting geboden van pijn na amputatie10,11. Tegenwoordig zijn chirurgische ingrepen een van de meest voorkomende behandelingsstrategieën. Deze chirurgische benaderingen kunnen over het algemeen worden geclassificeerd als niet-reconstructief of reconstructief. Niet-reconstructieve benaderingen omvatten vaak excisie van neuromen zonder de bedoeling om de doorgesneden zenuw in staat te stellen verbindingen te herstellen met een fysiologisch geschikt doelwit12. Daarentegen zijn reconstructieve interventies specifiek ontworpen om een “gezonde” en natuurlijke regeneratie van zenuwen te bevorderen na verwijdering van neuromen met als doel terminale zenuwreceptoren te leveren die regenererende axonale groeikegels kunnen ontvangen13.

Verschillende niet-reconstructieve technieken omvatten procedures zoals zenuwimplantatie in nabijgelegen weefsels, zenuwafdekking, de toepassing van proximale druk of gecontroleerde thermische procedures aan het distale zenuwuiteinde12,14. Een van de meest gebruikte behandelingen is het wegsnijden van het neuroom en het transponeren in aangrenzende weefsels zoals spieren, botten of aders15. Het is echter essentieel om rekening te houden met neurofysiologische principes, die aangeven dat vers doorgesneden perifere zenuwen axonale ontkieming en rek zullen ondergaan. Dit proces kan leiden tot de terugkeer van het pijnlijke neuroom, omdat de regenererende axonen geen geschikte doelen voor reïnnervatie hebben16. De resultaten van deze techniek zijn divers, waarbij sommige patiënten geen pijnverlichting ervaren, terwijl anderen een geleidelijke of volledige pijnverlichting melden. Omgekeerd zijn er gevallen waarin patiënten aanvankelijk pijnverlichting ervaren na de operatie, maar vervolgens na verloop van tijd weer neuropathische pijn ontwikkelen15,17. Desalniettemin, zelfs als deze techniek beperkt succes heeft geboekt bij pijnverlichting, wordt neuroomtranspositie met implantatie in spierweefsel nog steeds op grote schaal toegepast in de amputatiezorg. Het wordt van oudsher in belangrijke mate beschouwd als de “gouden standaard” voor chirurgische behandelingen van pijnlijke terminale neuromen10,12.

Desalniettemin evolueert het landschap van pijnbestrijding voortdurend, met een toenemende focus op proactieve strategieën om de behandeling van zenuwuiteinden na verwijdering van neuroom te optimaliseren. Het primaire doel is het creëren van een gunstige omgeving voor de zenuwuiteinden, het bevorderen van een natuurlijker en bevredigender proces van neuronale regeneratie12. Een van die benaderingen is Targeted Muscle Reinnervation (TMR). De TMR-procedure werd in het begin van de jaren 2000 ontwikkeld door Dr. Todd Kuiken en Dr. Gregory Dumanian in Chicago, VS. TMR is een chirurgische techniek waarbij zenuwen worden omgeleid via een formele zenuwoverdrachtsprocedure naar “doelwit” motorzenuwen en de bijbehorende motorische eindplaten die nabijgelegen spier18 voeden. Het primaire doel achter de ontwikkeling van deze techniek was om de intuïtieve controle van prothetische ledematen te verbeteren 19,20,21,22. Als een secundair en opmerkelijk voordeel rapporteerden patiënten die TMR ondergingen een verbetering van hun pijn23. De TMR-procedure is wereldwijd door tal van klinieken overgenomen en is een van de standaardpraktijken geworden op het gebied van amputatiezorg. Er zijn echter verschillen tussen het TMR-protocol gemeld24. Daarom hebben we in dit artikel een uniforme consensus over de techniek naar voren gebracht, waaronder enkele van de meest actieve chirurgen op dit gebied ter wereld.

Hier bieden we een compleet stap-voor-stap protocol voor de TMR-procedure, dat wordt gebruikt in een gerandomiseerde gecontroleerde studie (RCT) (ClinicalTrials.gov als NCT05009394). Het primaire doel van de internationale RCT is het evalueren van de werkzaamheid van de behandeling van pijn na amputatie met twee veelgebruikte reconstructieve technieken, namelijk TMR en de regeneratieve perifere zenuwinterface (RPNI)25,26,27, in vergelijking met een algemeen toegepaste en standaard chirurgische behandeling 28. Het primaire doel van dit methodologische artikel is om het gestandaardiseerde protocol van TMR voor de internationale RCT te presenteren en toegankelijk te maken voor iedereen die geïnteresseerd is in het opnemen ervan in de zorg voor personen met amputaties.

Protocol

De RCT is op 30 juni 2021 in Zweden goedgekeurd door de Zweedse instantie voor ethische toetsing, Etikprövningsmyndigheten, met het aanvraagnummer 2021-0234628. Verdere details over de RCT worden uiteengezet in protocol28. De ethische commissie in de regio Emilia Romagna in Italië keurde de deelname van de menselijke proefpersoon aan de operatie goed. Er is schriftelijke toestemming verkregen van de deelnemer. OPMERKING: De belangrijke terminologieën die in acht moeten worden genomen zijn:Donorzenuw: een zenuw met een pijnlijk neuroom die moet worden overgebracht naar de resterende of “doel”-zenuw van de ontvanger.Restzenuw van de ontvanger: het doorgesneden segment van een zenuw (vers geprepareerde zenuwstomp) dat van nature een doelspier innervery.Doelspier: een levensvatbare spier die wordt gevoed door de resterende of “doel”-motorzenuw van de ontvanger in of nabij de stomp. 1. Preoperatieve preparaten Diagnose van de pijnlijke neuroom(en) volgens het internationale RCT-protocol28. Voer een grondige fysieke beoordeling uit om potentiële spierdoelen te detecteren en de flexibiliteit van het zachte weefsel rond de zenuw te evalueren. Voer een EMG-evaluatie uit van die doelspieren voor het geval spiercontractie nauwelijks te beoordelen is. Plan de incisies in de huid afhankelijk van de resultaten van stap 1.1-1.2. Verdun de epinefrine-oplossing (1:500.000), die vóór de incisies kan worden gebruikt om intra-operatieve bloedingen te verminderen. 2. Voorbereiding van de donorzenuw Voer regionale of algemene anesthesie uit zonder het gebruik van spierverslappers om effectieve zenuwstimulatie mogelijk te maken.OPMERKING: Het type anesthesie is afhankelijk van de plaats van de procedure. Afhankelijk van de plaats van het pijnlijke neuroom, plaatst u de patiënt in rugligging of buikligging. Voor pijnlijke neuromen die aanwezig zijn in de bovenste extremiteit, gebruikt u een chirurgisch armbord om de arm te plaatsen. Voer de huidincisie uit met een scalpel. De lengte en vorm van de huidincisie zijn afhankelijk van de locatie van het pijnlijke neuroom. Identificeer de donorzenuw onder stompe dissectie. Isoleer de donorzenuw en het neuroom voorzichtig onder loepvergroting met behulp van microchirurgische instrumenten, indien nodig.OPMERKING: Isolatie van het neuroom is optioneel. Mobiliseer de donorzenuw zo lang als nodig is om de ontvangende plaats te bereiken, aangezien de volgende zenuwhechtingen vrij zijn van spanning in alle bewegingsbereiken in de proximale gewrichten. Transect het neuroom met behulp van een in de handel verkrijgbare zenuwsnij-/voorbereidingsset.OPMERKING: Resectie van het neuroom is optioneel bij uitdaging. Herhaal stap 2.4-2.6 voor elke zenuw met een geïdentificeerd pijnlijk neuroom in het huidige blootgestelde gebied. 3. Identificatie van motorpunten Identificeer alle motorische zenuwvertakkingen naar de doelspier door middel van stompe dissectie.Stel de draagbare zenuwstimulator in op 0,5-1,0 mA, breng hem in contact met de zenuwtakken en stimuleer ze allemaal. Tijdens stimulatie is de zenuw die zorgt voor de grootste spiercontractie degene die zal worden gebruikt als de ontvangende zenuw. In Tabel 1 worden doelspieren voorgesteld voor elke zenuw op een specifiek amputatieniveau. Gebruik indien mogelijk de bekende proximale innervatiepunten als doelwitten. Ontnerveer de doelspier indien mogelijk volledig. Zodra de actieve contractie is bevestigd, doorsnijdt u de zenuw met een rechte microschaar zonder spanning zo dicht mogelijk bij het ingangspunt. Streef naar minder dan 1 cm. Transplaats de proximale stomp van de doorgesneden donorzenuw proximaal weg van de coaptatieplaats zonder enige specifieke behandeling. Tabel 1: Voorgestelde doelspier(en) voor elke donorzenuw. Klik hier om deze tabel te downloaden. 4. Zenuw-tot-zenuw coaptatie Hecht de donorzenuw aan de resterende of “doel” motorzenuw van de ontvanger met een 8-0 niet-resorbeerbare monofilament hechtdraad, waarbij de hechting in het midden van de donorzenuw wordt geplaatst.OPMERKING: Elke donorzenuw is groter in kaliber met meer fascikels dan de ontvangende motorische zenuw. Er wordt meestal een aanzienlijke mismatch aangetroffen. Versterk met twee of drie 8-0 Niet-resorbeerbare monofilamenthechtingen die het epineurium van de donorzenuw bevestigen aan de fascia en het epimysium dat de ontvangende zenuw omringt. Zorg ervoor dat de coaptatie wordt uitgevoerd zonder spanning of overmatige redundantie. Sluit de chirurgische wonden in lagen. Figuur 1: Stroomschema van de Targeted Muscle Reinnervation (TMR) techniek. 1) Identificeer en isoleer de donorzenuw met het pijnlijke neuroom (A). Mobiliseer de donorzenuw en transecteer het neuroom naar gezonde neurale fascikels; 2) Identificeer motorische zenuw(en) naar de doelspier en bevestig de spiercontractie met behulp van een draagbare zenuwstimulator; 3) Als er meerdere motortakken worden geïdentificeerd, kies dan de motortak die resulteert in de grootste contractie (C). Doorsnijd de zenuw zonder spanning zo dicht mogelijk bij het ingangspunt (maximaal 1 cm). Dennerveer indien mogelijk andere geïdentificeerde motortakken naar dezelfde spier (B); 4) Hecht de voorbereide donorzenuw aan de resterende of “doel”-zenuw van de ontvanger met de hechting in het midden van de donorzenuw. Versterk met twee of drie microhechtingen die het epineurium van de donorzenuw bevestigen aan de fascia en het epimysium dat de ontvangende zenuw omringt. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Representative Results

In het afgelopen decennium heeft de TMR-procedure aanzienlijk aan populariteit gewonnen bij het beheersen van neuroomgerelateerde pijn. Aanvankelijk vond deze techniek zijn primaire toepassing bij amputaties van de bovenste ledematen, met name in gevallen van amputaties van transhumerale en schouderdisarticulatie23,29. In de afgelopen jaren heeft TMR echter een uitgebreid gebruik en ontwikkeling gezien bij transfemorale en transradiale en hand- en digitamputaties 30,31,32,33,34. Het eerste rapport van TMR als behandeling voor pijn was in 2014 door Souza et al. In dit artikel presenteren de auteurs retrospectieve gegevens over het effect van TMR op de behandeling van RLP bij 26 patiënten met een amputatie van de bovenste ledematen tussen 2002 en 201223. Alle patiënten werden behandeld met TMR met als primair doel een verbeterde myo-elektrische controle, en 15 patiënten hadden vóór de TMR-behandeling pijn na de amputatie gedocumenteerd. De patiënten werden ten minste 6 maanden na de operatie gevolgd en 14 van de patiënten ervoeren volledige pijnverdwijning en 1 had verbetering van de pijn. Geen van de patiënten die vóór TMR geen neuroompijn ervoeren, ontwikkelde na de behandeling pijnlijke neuromen23. Vervolgens, in 2019, Dumanian et al. voerden een enkelblinde RCT uit waarin de resultaten van TMR werden vergeleken met een actieve controle die neuroomexcisie en implantatie in spierweefsel onderging, vergelijkbaar met onze RCT28 (Tabel 2). De studie omvatte achtentwintig deelnemers met amputaties van de bovenste of onderste ledematen die gedurende 1 jaar na de operatie werden gevolgd. De verandering in de numerieke beoordelingsscore (NRS) voor RLP voor en na TMR leverde positieve resultaten op voor de TMR-groep, hoewel deze verschillen geen statistische significantie bereikten (p > 0,05). Evenzo werden er geen statistisch significante verschillen waargenomen in de verandering in NRS voor PLP tussen TMR en controlegroepen35. Bovendien werden patiënten die niet voldeden aan de inclusiecriteria en die werden geweigerd om deel te nemen aan de RCT, opgenomen in een prospectieve studie waarbij alle deelnemers aan de studie de TMR-behandeling kregen. Drieëndertig patiënten werden een jaar na TMR opgevolgd en opgenomen in de analyses. NRS-scores voor RLP daalden van een initiële waarde van 6,4 (±2,6) naar 3,6 (±2,2), wat een gemiddeld verschil weerspiegelt van -2,7 (95% BI -4,2 tot -1,3; p < 0,001) 1 jaar na TMR. Bovendien nam fantoompijn in de ledematen af van een initiële score van 6,0 (±3,1) naar 3,6 (±2,9), met een gemiddeld verschil van -2,4 (95% BI -3,8 tot -0,9; p < 0,001)36. Tabel 2: Studies naar het effect van gerichte spierreïnnervatie (TMR) als behandeling voor pijn na amputatie bij secundaire amputaties. Hoge waarden van RLP-, NP- en PLP-reductie duiden op een hogere werkzaamheid van TMR als behandeling van pijn na amputatie. Klik hier om deze tabel te downloaden. TMR heeft ook nut gevonden wanneer het wordt gebruikt op het moment van primaire amputatie, als preventieve maatregel tegen de ontwikkeling van pijnlijke neuromen (tabel 3). Een van de eerste gedocumenteerde gevallen van deze aanpak dateert uit 2014 toen Cheesborough et al. voerden TMR uit, slechts een week na de traumatische amputatie van een bovenste ledemaat. De patiënt rapporteerde een volledige afwezigheid van neuroomgerelateerde pijn en vertoonde minimaal pijngerelateerd gedrag of interferentie 8 maanden na TMR, zoals beoordeeld via het Patient Reported Outcomes Measurement Information System (PROMIS)37. Later, Valerio et al. voerde een retrospectieve studie uit waarbij 51 patiënten die TMR kregen bij primaire amputatie werden vergeleken met een controlegroep met 438 niet-geselecteerde amputaties van grote ledematen. Patiënten in de TMR-groep rapporteerden significant minder RLP en PLP in vergelijking met de controlegroep (NRS), en de TMR-groep rapporteerde ook lagere mediane PROMIS t-scores38. Vergelijkbare resultaten in de preventie van RLP en PLP zijn gerapporteerd door andere retrospectieve studies39,40. Tabel 3: Studies naar gerichte spierreïnnervatie (TMR) als profylactische behandeling voor de preventie van pijn na amputatie op het moment van primaire amputatie. Lage percentagewaarden van de incidentie van RLP, NP en PLP duiden op een hogere werkzaamheid van TMR als preventiebehandeling. Klik hier om deze tabel te downloaden. In de afgelopen jaren hebben verschillende onderzoekers de TMR-procedure in hun klinieken opgenomen voor zowel behandelings- als profylactische doeleinden. Ze hebben hun gegevens en ervaring met de procedure voor pijnbestrijding gedeeld 39,40,41,42,43,44,45,46. De meeste van deze studies hebben een retrospectief karakter; ze rapporteren echter allemaal gunstige resultaten van het gebruik van de TMR-procedure. De procedure is met name effectief gebleken bij pijnverlichting bij patiënten met meerdere comorbiditeiten40, patiënten met langdurige amputatie42 en bij kinderen44,45. Chirurgische complicaties geassocieerd met TMR hebben geen hoger risico aangetoond in vergelijking met standaardtechnieken35. Integendeel, de literatuur toont een significante vermindering van complicaties aan wanneer TMR wordt uitgevoerd, waaronder stompwonden en infecties die operatief debridement en revisie vereisen40.

Discussion

TMR is een hedendaagse procedure in de amputatiezorg die wordt gebruikt om de myo-elektrische controle van een prothese te verbeteren en waarvan is bewezen dat het een gunstig effect heeft bij het verminderen en voorkomen van neuropathische pijn na amputatie. De TMR-procedure onderscheidt zich fundamenteel van alternatieve niet-reconstructieve methoden voor de behandeling van neuromen door haar kerndoel, de herverbinding van de doorgesneden zenuw met een fysiologisch geschikt doelwit dat zenuwregeneratie en reïnnervatie van een eindorgaan ondersteunt. Bovendien ontstaat er een significant contrast tussen TMR en technieken zoals neuroomtranspositie en spierimplantatie, waarbij het eindorgaan van de spier van de donorzenuw geschikt is, maar geïnnerveerd blijft door zijn geboortezenuw. Het ondersteunt dus geen zenuwregeneratie of reïnnervatie van de doelspier via zijn motorische zenuw. Wanneer de spier al geïnnerveerd is, bezetten natuurlijke zenuwvezels spiervezels, waardoor een uitdaging ontstaat voor de vers doorgesneden donorzenuw om een verbinding tot stand te brengen met de nieuwe gastheerspier. Deze situatie kan mogelijk leiden tot de vorming van een nieuw terminaal symptomatisch neuroom. Bovendien speelt bij het vergelijken van TMR met RPNI-chirurgie, waarbij beide technieken het gebruik van een gedenerveerde doelspier met zich meebrengen, een aanzienlijk onderscheid een rol. Bij TMR wordt het vers doorgesneden zenuwuiteinde samengevoegd met een nabijgelegen vervangbare motorzenuw, waardoor herinnervatie van een gevasculariseerde spier wordt gegarandeerd. Omgekeerd wordt bij RPNI een niet-gevasculariseerd, gedenerveerd spiertransplantaat gebruikt, wat een verschil tussen de twee procedures benadrukt. Bovendien brengt de TMR-operatie het opofferen van gezonde innervaties met zich mee, wat kan leiden tot nieuwe symptomatische neuromen, hoewel dit zelden in de literatuur wordt gemeld. Een ander verschil is de aanzienlijke mismatch tussen donor- en ontvangerzenuwen, wat theoretisch zou kunnen resulteren in een neuroom-in-continuïteit, wat ook zelden wordt gemeld. Bovendien omvat de TMR-procedure een reeks ingewikkelde fasen, waaronder zenuw-tot-zenuw coaptatie en identificatie van motorische takken naar een spier, waardoor de toepasbaarheid van de procedure bij gewone amputaties mogelijk wordt beperkt. Idealiter zal deze reeks vaardigheden binnenkort worden opgenomen als onderdeel van de voortdurende revolutie op het gebied van amputatieprocedures.

In gevallen die uitsluitend gericht zijn op pijnbestrijding, wanneer er meerdere motorische takken aanwezig zijn in de doelspier, is er geen noodzaak voor de selectie van de motorische tak met de sterkste contractie. Ons doel is om studiedeelnemers aan de RCT de mogelijkheid te bieden om hun controle over een myo-elektrische prothese waar mogelijk te verbeteren. Daarom stellen we specifieke doelspier(en) voor elke zenuw voor (Tabel 1). Bovendien wordt in scenario’s waarin bijvoorbeeld pijnlijke neuromen aanwezig zijn in zowel de mediane als de ulnaire zenuwen op transhumeraal niveau, de biceps kortkopspier aanbevolen als doelwit voor beide zenuwen. Als er meerdere innervatiepunten in de biceps worden geïdentificeerd, kunnen zowel de mediane als de ulnaire zenuwen worden samengevoegd met verschillende innervatiepunten in de biceps-spier. Hoewel dit misschien niet geschikt is voor prothetische controle, kan het gunstig zijn voor pijnbestrijding.

Om succesvolle resultaten van de TMR-techniek te bereiken, is een van de belangrijkste kritieke stappen in de procedure het zorgen voor een goede mobilisatie van de donorzenuwstomp om spanningsvrije zenuwhechtingen te verkrijgen. Andere cruciale stappen voor succesvolle TMR zijn onder meer volledige denervatie van de doelspier en het gebruik van bekende proximale innervatiepunten als de doelen18. Bovendien werd tijdens de voorbereiding van dit protocol een discussie over de chirurgische stap “coaptatie” onder de aandacht gebracht van de chirurgen in de studie. De coaptatie in de TMR-techniek kan op drie verschillende manieren worden uitgevoerd, waaronder zenuw-tot-zenuw coaptatie met korte of lange ontvangende zenuw of zenuw-naar-neuromusculaire ingangszone (zie figuur 2). In deze RCT geven we prioriteit aan zenuw-tot-zenuw coaptatie zoals beschreven in het stap-voor-stap protocol. Afwijkingen van deze techniek zullen tijdens de proef worden gedocumenteerd.

Figure 2
Figuur 2: Drie verschillende manieren om TMR-coaptatie uit te voeren. (A) Zenuw-tot-zenuw coaptatie met lange restzenuw van de ontvanger; (B) Zenuw-tot-zenuw coaptatie met korte restzenuw van de ontvanger; (C) Coaptatie van zenuw-naar-neuromusculaire ingangszone. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Het is belangrijk op te merken dat de literatuur niet consequent universeel succes met de TMR-techniek aantoont, en er zijn gevallen geweest van niet-succesvolle TMR-operaties. Felder et al. rapporteerden hun ervaringen met technische uitdagingen, waaronder problemen zoals zenuwredundantie, mismatch in grootte, neuroomvorming, de positionering van coaptatieplaatsen, volledige spierdenervatie op de doelplaats en de selectie van het optimale doelwit voor prothetische functionaliteit24. Naast technische valkuilen vereisen TMR-procedures ook een langere duur in de operatiekamer in vergelijking met conventionele technieken. Bijgevolg leidt deze verlengde operatietijd tot hogere totale kosten47. Bovendien kunnen mislukte TMR’s leiden tot spieratrofie, wat resulteert in een verandering in de stomp en het aanpassen van de prothese bemoeilijkt. Verder hebben Felder et al. benadrukken ook de aanzienlijke variabiliteit in chirurgische techniek voor TMR in verschillende onderzoeken en tussen chirurgen. Zij benadrukken ook dat in veel verslagen onvoldoende technische details worden verstrekt24. Discrepanties in de procedure werden geïdentificeerd tijdens de voorbereidende fasen van de voorbereiding van dit artikel, aangezien de deelnemende chirurgen aan het onderzoek elke stap van het protocol bepaalden. Bijgevolg is het belangrijkste doel en de drijvende kracht achter dit methodologische artikel het opstellen van een gestandaardiseerd protocol met uitgebreide beschrijvingen, waardoor uniformiteit in de procedure in het hele onderzoek wordt gegarandeerd.

Zoals eerder vermeld, was het primaire doel achter de ontwikkeling van TMR het verbeteren van de controle van myo-elektrische prothesen. Deze techniek heeft een verdere ontwikkeling ondergaan door sensorische reïnnervatie van de huid op te nemen, een variant die bekend staat als Targeted Sensory Reinnervation (TSR). TSR heeft een belangrijke rol gespeeld bij het herstellen van het gevoel in de ontbrekende extremiteit48. In combinatie met essentiële revalidatie heeft de TMR-procedure de controle van myo-elektrische prothesen aanzienlijk verbeterd, wat vaak resulteert in een aanzienlijke toename van 2-3 vrijheidsgraden. Bijgevolg heeft het geleid tot een substantiële verbetering van de kwaliteit van leven van veel mensen met amputaties van ledematen. Bovendien is TMR onlangs gebruikt in combinatie met RPNI, waardoor bediening met één vinger voor transhumerale geamputeerde49 mogelijk wordt, wat het potentieel ervan aantoont om opmerkelijke resultaten te bereiken op het gebied van prothetische functionaliteit.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

De auteurs willen hun dank betuigen aan de financieringsorganisaties die dit project hebben gesteund: de Promobilia Foundation, de IngaBritt en Arne Lundbergs Foundation en de Zweedse Onderzoeksraad (Vetenskapsrådet). Daarnaast wordt diepe dank betuigd aan degenen die genadig hun lichaam aan de wetenschap hebben gedoneerd, waardoor cruciaal anatomisch onderzoek mogelijk is geworden. De resultaten van dergelijk onderzoek hebben het potentieel om de patiëntenzorg te verbeteren en het collectieve begrip van de mensheid uit te breiden. Daarom is onze oprechte waardering verschuldigd aan deze donateurs en hun families. De auteurs willen ook de onschatbare samenwerking van de professoren Lucia Manzoli en Stefano Ratti van het Anatomisch Centrum, Alma Mater Studiorum-Universiteit van Bologna erkennen.  Speciale dank gaat ook uit naar Carlo Piovani en Mirka Buist voor hun bijdragen aan het maken van de illustraties.

Materials

#15 Scalpel Swann-Morton 0205 The company and the catalog number is one example. 
8-0 Ethilon suture Ethicon W2808 The company and the catalog number is one example. 
Hand-held nerve stimulator Checkpoint Surgical  Model 9094 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. 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).
  2. Davis, R. W. Phantom sensation, phantom pain, and stump pain. Arch Phys Med Rehabil. 74 (1), 79-91 (1993).
  3. Flor, H. Phantom-limb pain: Characteristics, causes, and treatment. Lancet Neurol. 1 (3), 182-189 (2002).
  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. Lee, M., Guyuron, B. . Postoperative Neuromas. Nerves and Nerve Injuries. , (2015).
  6. Curtin, C., Carroll, I. Cutaneous neuroma physiology and its relationship to chronic pain. J Hand Surg Am. 34 (7), 1334-1336 (2009).
  7. 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).
  8. Clark, A. K., Old, E. A., Malcangio, M. Neuropathic pain and cytokines: current perspectives. J Pain Res. 6, 803 (2013).
  9. 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).
  10. 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. Plastic Aesthet Res. 9 (7), 43 (2022).
  11. Chou, J., Liston, J. M., DeGeorge, B. R. Traditional neuroma management strategies. Ann Plastic Surg. 90 (6), S350-S355 (2023).
  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. Langeveld, M., Hundepool, C. A., Duraku, L. S., Power, D. M., Rajaratnam, V., Zuidam, J. M. Surgical treatment of peripheral nerve neuromas: A systematic review and meta-analysis. Plast Reconstr Surg. 150 (4), 823-834 (2022).
  14. Ives, G. C., et al. Current state of the surgical treatment of terminal neuromas. Neurosurgery. 83 (3), 354-364 (2018).
  15. Dellon, A. L., Mackinnon, S. E. Treatment of the painful neuroma by neuroma resection and muscle implantation. Plast Reconstr Surg. 77, 427-438 (1986).
  16. Neumeister, M. W., Winters, J. N. Neuroma. Clin Plast Surg. 47 (2), 279-283 (2020).
  17. 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 Plastic Surg. 71 (6), 654-658 (2013).
  18. Eberlin, K. R., et al. A consensus approach for targeted muscle reinnervation in amputees. Plast Reconstr Surg Glob Open. 11 (4), e4928 (2023).
  19. O’Shaughnessy, K. D., Dumanian, G. A., Lipschutz, R. D., Miller, L. A., Stubblefield, K., Kuiken, T. A. Targeted reinnervation to improve prosthesis control in transhumeral amputees: A report of three cases. J Bone Joint Surg. 90 (2), 393-400 (2008).
  20. Kuiken, T. A., et al. Targeted reinnervation for enhanced prosthetic arm function in a woman with a proximal amputation: a case study. Lancet. 369 (9559), 371-380 (2007).
  21. Kuiken, T., Dumanian, G., Lipschutz, R., Miller, L. A., Stubblefield, K. The use of targeted muscle reinnervation for improved myoelectric prosthesis control in a bilateral shoulder disarticulation amputee. Prosthet Orthot Int. 28 (3), 245-253 (2004).
  22. Hijjawi, J. B., Kuiken, T. A., Lipschutz, R. D., Miller, L. A., Stubblefield, K. A., Dumanian, G. A. Improved myoelectric prosthesis control accomplished using multiple nerve transfers. Plast Reconstr Surg. 118 (7), 1573-1578 (2006).
  23. Souza, J. M., Cheesborough, J. E., Ko, J. H., Cho, M. S., Kuiken, T. A., Dumanian, G. A. Targeted muscle reinnervation: A novel approach to postamputation neuroma pain. Clin Orthop Relat Res. 472 (10), 2984-2990 (2014).
  24. Felder, J. M., Pripotnev, S., Ducic, I., Skladman, R., Ha, A. Y., Pet, M. A. Failed targeted muscle reinnervation: Findings at revision surgery and concepts for success. Plast Reconstr Surg Glob Open. 10 (4), e4229 (2022).
  25. 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).
  26. 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).
  27. Kubiak, C. A., Adidharma, W., Kung, T. A., Kemp, S. W. P., Cederna, P. S., Vemuri, C. Decreasing postamputation pain with the regenerative peripheral nerve interface (RPNI). Ann Vasc Surg. 79, 421-426 (2022).
  28. Pettersen, E., et al. Surgical treatments for postamputation pain study protocol for an international , double – blind , randomised controlled trial. Trials. 24 (1), 304 (2023).
  29. Kuiken, T. A., Barlow, A. K., Feuser, A. E. S. . Targeted Muscle Reinnervation. , (2013).
  30. Morgan, E. N., Potter, B. K., Souza, J. M., Tintle, S. M., Nanos, G. P. Targeted muscle reinnervation for transradial amputation: Description of operative technique. Tech Hand Up Extrem Surg. 20 (4), 166-171 (2016).
  31. Bowen, J. B., Ruter, D., Wee, C., West, J., Valerio, I. L. Targeted muscle reinnervation technique in below-knee amputation. Plast Reconstr Surg. 143 (1), 309-312 (2019).
  32. Fracol, M. E., Dumanian, G. A., Janes, L. E., Bai, J., Ko, J. H. Management of sural nerve neuromas with targeted muscle reinnervation. Plast Reconstr Surg Glob Open. 8 (1), 2545 (2019).
  33. Fracol, M. E., Janes, L. E., Ko, J. H., Dumanian, G. A. Targeted muscle reinnervation in the lower leg: An anatomical study. Plast Reconstr Surg. 142 (4), 541-550 (2018).
  34. Daugherty, T. H. F., Bueno, R. A., Neumeister, M. W. Novel use of targeted muscle reinnervation in the hand for treatment of recurrent symptomatic neuromas following digit amputations. Plast Reconstr Surg Glob Open. 7 (8), e2376 (2019).
  35. Dumanian, G. A., et al. Targeted muscle reinnervation treats neuroma and phantom pain in major limb amputees. Ann Surg. 270 (2), 238-246 (2019).
  36. Mioton, L. M., et al. Targeted muscle reinnervation improves residual limb pain, phantom limb pain, and limb function: A prospective study of 33 major limb amputees. Clin Orthop Relat Res. 478 (9), 2161-2167 (2020).
  37. Cheesborough, J. E., Souza, J. M., Dumanian, G. A., Bueno, R. A. Targeted muscle reinnervation in the initial management of traumatic upper extremity amputation injury. Hand. 9 (2), 253-257 (2014).
  38. Valerio, I. L., et al. Preemptive treatment of phantom and residual limb pain with targeted muscle reinnervation at the time of major limb amputation. J Ame Coll Surg. 228 (3), 217-226 (2019).
  39. O’Brien, A. L., Jordan, S. W., West, J. M., Mioton, L. M., Dumanian, G. A., Valerio, I. L. Targeted muscle reinnervation at the time of upper-extremity amputation for the treatment of pain severity and symptoms. J Hand Surg Am. 46 (1), 1-10 (2021).
  40. Chang, B. L., Mondshine, J., Attinger, C. E., Kleiber, G. M. Targeted muscle reinnervation improves pain and ambulation outcomes in highly comorbid amputees. Plast Reconstr Surg. 148 (2), 376-386 (2021).
  41. Vincitorio, F., et al. Targeted muscle reinnervation and osseointegration for pain relief and prosthetic arm control in a woman with bilateral proximal upper limb amputation. World Neurosurg. 143, 365-373 (2020).
  42. Michno, D. A., Woollard, A. C. S., Kang, N. V. Clinical outcomes of delayed targeted muscle reinnervation for neuroma pain reduction in longstanding amputees. J Plast Reconstr & Aesthet Surg. 72 (9), 1576-1606 (2019).
  43. Kang, N. V., Woollard, A., Michno, D. A., Al-Ajam, Y., Tan, J., Hansen, E. A consecutive series of targeted muscle reinnervation (TMR) cases for relief of neuroma and phantom limb pain: UK perspective. J Plast Reconstr Aesthet Surg. 75 (3), 960-969 (2021).
  44. Pires, G. R., Moss, W. D., Ormiston, L. D., Baschuk, C. M., Mendenhall, S. D. Targeted muscle reinnervation in children: A case report and brief overview of the literature. Plast Reconstr Surg Glob Open. 9 (12), e3986 (2021).
  45. Bjorklund, K. A., et al. Targeted muscle reinnervation for limb amputation to avoid neuroma and phantom limb pain in patients treated at a pediatric hospital. Plast Reconstr Surg Glob Open. 11 (4), e4944 (2023).
  46. Alexander, J. H., et al. Targeted muscle reinnervation in oncologic amputees: Early experience of a novel institutional protocol. J Surg Oncol. 120 (3), 348-358 (2019).
  47. 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).
  48. Hebert, J. S., et al. Novel targeted sensory reinnervation technique to restore functional hand sensation after transhumeral amputation. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 22 (4), 765-773 (2014).
  49. 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).

Tags

Targeted Muscle ReinnervationTMRProsthetic LimbsPostamputation PainNeuropathic PainNerve TransferElectromyographyEMG SignalsProsthetic ControlNeuromasPhantom Limb PainResidual Limb PainSurgical ProtocolRandomized Controlled TrialInternational Study

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., Kung, T. A., Cederna, P., Souza, J. M., Aszmann, O., Ko, J., Dumanian, G. A., Ortiz-Catalan, M. Targeted Muscle Reinnervation: Surgical Protocol for a Randomized Controlled Trial in Postamputation Pain. J. Vis. Exp. (205), e66379, doi:10.3791/66379 (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