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Medicine

Gezielte Muskelreinnervation: Chirurgisches Protokoll für eine randomisierte kontrollierte Studie bei Schmerzen nach Amputation

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

Das Protokoll beschreibt das chirurgische Vorgehen zur Behandlung von Schmerzen nach einer Amputation mittels gezielter Muskelreinnervation (TMR). Die TMR wird im Rahmen einer internationalen, randomisierten kontrollierten Studie mit zwei anderen chirurgischen Techniken verglichen, insbesondere der regenerativen peripheren Nervenschnittstelle (RPNI) und der Neurom-Exzision, gefolgt von einer sofortigen Vergrabung im Muskel.

Abstract

In den letzten zehn Jahren hat der Bereich der Prothesen erhebliche Fortschritte gemacht, insbesondere bei der Entwicklung von Operationstechniken zur Verbesserung der Funktionalität von Prothesen. Insbesondere neuartige chirurgische Eingriffe haben ein zusätzliches positives Ergebnis erzielt, da Personen mit Amputationen über eine neuropathische Schmerzlinderung berichtet haben, nachdem sie sich solchen Eingriffen unterzogen haben. In der Folge haben chirurgische Techniken bei der Behandlung von Schmerzen nach Amputationen zunehmend an Bedeutung gewonnen, einschließlich einer solchen chirurgischen Weiterentwicklung – der gezielten Muskelreinnervation (TMR). Bei der TMR handelt es sich um einen chirurgischen Ansatz, bei dem durchtrennte Nerven als eine Art Nerventransfer zu “Ziel”-Motornerven und den zugehörigen motorischen Endplatten in den nahe gelegenen Muskeln umgeleitet werden. Diese Technik zielte ursprünglich darauf ab, neue myoelektrische Stellen für verstärkte Elektromyographie-Signale (EMG) zu schaffen, um die intuitive Steuerung der Prothese zu verbessern. Nachfolgende Arbeiten zeigten, dass TMR auch die Bildung von schmerzhaften Neuromen verhindern und neuropathische Schmerzen nach der Amputation (z. B. Rest- und Phantomschmerzen) reduzieren kann. In der Tat haben mehrere Studien die Wirksamkeit von TMR bei der Linderung von Schmerzen nach einer Amputation sowie bei der Verbesserung der prothetischen Funktionsergebnisse gezeigt. Es wurden jedoch technische Unterschiede in dem Verfahren festgestellt, da es von Kliniken weltweit übernommen wird. Der Zweck dieses Artikels ist es, eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Beschreibung des TMR-Verfahrens zu geben, das als Grundlage für eine internationale, randomisierte kontrollierte Studie (ClinicalTrials.gov, NCT05009394) dient, an der neun Kliniken in sieben Ländern teilnehmen. In dieser Studie werden die TMR und zwei weitere chirurgische Techniken zur Behandlung von Schmerzen nach einer Amputation untersucht.

Introduction

Chronische neuropathische Schmerzen nach einer Amputation großer Gliedmaßen sind leider ein häufiges Ereignis. Dieses Problem stellt eine komplexe und vielschichtige Herausforderung dar, die die Lebensqualität von Menschen, die an Gliedmaßenverlust leiden, erheblich beeinträchtigt. Schmerzen nach einer Amputation umfassen ein breites Spektrum an unangenehmen Empfindungen, die entweder als Schmerzen in der verbleibenden Extremität kategorisiert werden, die als Stumpfschmerzen (RLP) bekannt sind, oder als Schmerzen in der fehlenden Extremität, die als Phantomschmerzen (PLP) bezeichnet werden1. Die Ursprünge der RLP sind vielfältig und beruhen auf verschiedenen Faktoren wie Entzündungen, Infektionen, Neuromen, heterotoper Ossifikation, Schleimbeuteln, komplexem regionalem Schmerzsyndrom und Anomalien in Muskeln und Knochen2. Auf der anderen Seite sind die genauen Wurzeln der PLP nur teilweise verstanden, da angenommen wird, dass ihre Neurogenese ein komplexes Zusammenspiel zwischen Einflüssen des peripheren und des zentralen Nervensystems beinhaltet 3,4.

Bei einer Schädigung des peripheren Nerven leitet der Nerv typischerweise einen Regenerationsprozess ein, der darauf abzielt, die Verbindungen zu seinen Zielorganen wiederherzustellen5. Im Rahmen der Amputation, bei der die Zielorgane verloren gehen, tritt jedoch ein untypisches Phänomen auf, bei dem die Axone abnormal in das umgebende Narbengewebe sprießen, was zu einem sogenannten Neurom führt. Geschädigte nozizeptive Fasern innerhalb des Neuroms weisen eine reduzierte Aktivierungsschwelle auf, was dazu führt, dass sie auch ohne äußere Reize Aktionspotentiale übertragen können6. Darüber hinaus setzen Neurome entzündliche Zytokine frei, die mit Veränderungen in der Verarbeitung von Schmerzsignalen im somatosensorischen Kortex verbunden sind. Dies kann zu ungünstigen Anpassungen innerhalb des Zentralnervensystems führen, wodurch die Schmerzreaktion aufrechterhalten und intensiviertwird 7,8. Zwischen dem peripheren und dem zentralen Nervensystem gibt es komplexe und bidirektionale Wechselwirkungen, die eine zentrale Rolle bei der Entstehung chronischer Schmerzen spielen. Zum Beispiel können Personen mit persistierender peripherer Neuropathie einer zentralen Sensibilisierung unterzogen werden, was zu einer veränderten Verarbeitung neuer sensorischer Eingaben führt, im Gegensatz zu Personen ohne chronische Schmerzen in der Vorgeschichte9. Neurome treten unter den verschiedenen Quellen von RLP und PLP als Mitwirkender auf. Folglich stellt die Lenkung der Aufmerksamkeit auf ein effektives schmerzhaftes Neurommanagement eine entscheidende Maßnahme zur Verringerung des Auftretens und der Prävalenz von neuropathischen Schmerzen nach Amputation dar.

In der Vergangenheit war die Behandlung von Neurom-induzierten Schmerzen ein schwieriges Unterfangen. Zu den traditionellen Behandlungen gehören verschiedene Medikamente, Physiotherapie und chirurgische Eingriffe, die jeweils ihre eigenen Einschränkungen und unterschiedlichen Ergebnisse haben. Diese konventionellen Methoden waren zwar bis zu einem gewissen Grad hilfreich, haben aber nicht immer eine konsistente Linderung der Schmerzen nach der Amputation bewirkt10,11. Chirurgische Eingriffe gehören heute zu den häufigsten Behandlungsstrategien. Diese chirurgischen Ansätze können in der Regel als nicht-rekonstruktiv oder rekonstruktiv eingestuft werden. Bei nicht-rekonstruktiven Ansätzen wurde häufig ein Neurom exzisioniert, ohne dass der durchtrennte Nerv wieder Verbindungen zu einem physiologisch geeigneten Ziel herstellen konnte12. Im Gegensatz dazu sind rekonstruktive Eingriffe speziell darauf ausgelegt, eine “gesunde” und natürliche Regeneration der Nerven nach der Entfernung des Neuroms zu fördern, mit dem Ziel, terminale Nervenrezeptoren bereitzustellen, die in der Lage sind, regenerierende axonale Wachstumskegel aufzunehmen13.

Zu den verschiedenen nicht-rekonstruktiven Techniken gehören Verfahren wie die Implantation von Nerven in benachbartes Gewebe, die Nervenabdeckung, die Anwendung von proximalem Druck oder kontrollierte thermische Verfahren am distalen Nervenende12,14. Eine der am häufigsten verwendeten Behandlungen besteht darin, das Neurom herauszuschneiden und in benachbarte Gewebe wie Muskeln, Knochen oder Venen zu übertragen15. Es ist jedoch wichtig, neurophysiologische Prinzipien zu berücksichtigen, die darauf hinweisen, dass frisch durchtrennte periphere Nerven eine axonale Keimung und Verlängerung erfahren. Dieser Prozess kann zum Wiederauftreten des schmerzhaften Neuroms führen, da die regenerierenden Axone keine geeigneten Ziele für die Reinnervation haben16. Die Ergebnisse dieser Technik waren unterschiedlich, wobei einige Patienten keine Schmerzlinderung erfuhren, während andere von einer allmählichen oder vollständigen Schmerzlinderung berichteten. Umgekehrt gibt es Fälle, in denen Patienten nach der Operation zunächst eine Schmerzlinderung erfahren, später aber im Laufe der Zeit wieder neuropathische Schmerzen entwickeln15,17. Auch wenn diese Technik bei der Schmerzlinderung nur begrenzten Erfolg gezeigt hat, wird die Neuromtransposition mit Implantation in das Muskelgewebe in der Amputationsversorgung weiterhin häufig praktiziert. Sie gilt traditionell weitgehend als “Goldstandard” für die chirurgische Behandlung von schmerzhaften terminalen Neuromen10,12.

Nichtsdestotrotz entwickelt sich die Landschaft der Schmerztherapie ständig weiter, wobei der Schwerpunkt zunehmend auf proaktiven Strategien zur Optimierung der Behandlung von Nervenenden nach der Entfernung von Neuromen liegt. Das primäre Ziel besteht darin, ein günstiges Umfeld für die Nervenenden zu schaffen und einen natürlicheren und zufriedenstellenderen Prozess der neuronalen Regeneration zu fördern12. Ein solcher Ansatz ist die gezielte Muskelreinnervation (TMR). Das TMR-Verfahren wurde in den frühen 2000er Jahren von Dr. Todd Kuiken und Dr. Gregory Dumanian in Chicago, USA, entwickelt. TMR ist eine chirurgische Technik, bei der Nerven durch ein formales Nerventransferverfahren umgeleitet werden, um motorische Nerven zu “targeten” und motorische Endplatten zu begleiten, die den nahe gelegenen Muskelversorgen 18. Der Hauptzweck hinter der Entwicklung dieser Technik bestand darin, die intuitive Steuerung von Prothesen zu verbessern 19,20,21,22. Als sekundären und bemerkenswerten Vorteil berichteten Patienten, die sich einer TMR unterzogen, über eine Verbesserung ihrer Schmerzen23. Das TMR-Verfahren wurde von zahlreichen Kliniken weltweit übernommen und hat sich zu einer der Standardpraktiken im Bereich der Amputationsversorgung entwickelt. Es wurden jedoch Unterschiede zwischen dem TMR-Protokoll berichtet24. Aus diesem Grund haben wir in diesem Artikel einen einheitlichen Konsens über die Technik dargelegt, der einige der weltweit aktivsten Chirurgen bei diesem Verfahren umfasst.

Hier stellen wir ein vollständiges Schritt-für-Schritt-Protokoll für das TMR-Verfahren zur Verfügung, das in einer randomisierten kontrollierten Studie (RCT) (ClinicalTrials.gov als NCT05009394) eingesetzt wird. Primäres Ziel der internationalen RCT ist es, die Wirksamkeit der Behandlung von Schmerzen nach Amputationen mit zwei weit verbreiteten rekonstruktiven Techniken, nämlich der TMR und der Regenerativen Peripheren Nervenschnittstelle (RPNI)25,26,27, im Vergleich zu einer gängigen und chirurgischen Standardbehandlung zu evaluieren 28. Das primäre Ziel dieses methodischen Artikels ist es, das standardisierte Protokoll der TMR für die internationale RCT vorzustellen und es allen zugänglich zu machen, die daran interessiert sind, es in die Versorgung von Menschen mit Amputationen einzubeziehen.

Protocol

Das RCT wurde am 30. Juni 2021 in Schweden von der schwedischen Ethikprüfungsbehörde, Etikprövningsmyndigheten, unter der Antragsnummer 2021-0234628 genehmigt. Weitere Einzelheiten zur RCT sind im Protokoll28 beschrieben. Die Ethikkommission der Region Emilia Romagna in Italien hat die Teilnahme des Probanden an der Operation genehmigt. Es wurde eine schriftliche Zustimmung des Teilnehmers eingeholt. HINWEIS: Die wichtigen Terminologien, die zu beachten sind, sind:Spendernerv: ein Nerv mit einem schmerzhaften Neurom, der auf den Rest- oder “Zielnerv” des Empfängers übertragen werden soll.Residualnerv des Empfängers: das durchtrennte Segment eines Nervs (frisch präparierter Nervenstumpf), das nativ einen Zielmuskel innerviert.Zielmuskel: ein lebensfähiger Muskel, der vom Rest- oder “Ziel”-Motornerv des Empfängers im oder in der Nähe des Stumpfes versorgt wird. 1. Präoperative Vorbereitungen Diagnostizieren Sie das/die schmerzhafte(n) Neurom(e) nach dem internationalen RCT-Protokoll28. Führen Sie eine gründliche körperliche Untersuchung durch, um potenzielle Muskelziele zu erkennen und die Flexibilität des den Nerv umgebenden Weichgewebes zu bewerten. Führen Sie eine EMG-Bewertung dieser Zielmuskeln durch, falls die Muskelkontraktion kaum beurteilbar ist. Planen Sie die Hautschnitte in Abhängigkeit von den Ergebnissen aus den Schritten 1.1-1.2. Verdünnen Sie die Adrenalinlösung (1:500.000), die vor Schnitten verwendet werden kann, um intraoperative Blutungen zu reduzieren. 2. Vorbereitung des Spendernervs Führen Sie entweder eine Regionalanästhesie oder eine Vollnarkose ohne den Einsatz von Muskelrelaxanzien durch, um eine effektive Nervenstimulation zu ermöglichen.HINWEIS: Die Art der Anästhesie hängt von der Stelle des Eingriffs ab. Bringen Sie den Patienten je nach Lokalisation des schmerzhaften Neuroms in Rückenlage oder Bauchlage. Bei schmerzhaften Neuromen in der oberen Extremität verwenden Sie ein chirurgisches Armbrett, um den Arm zu platzieren. Führen Sie den Hautschnitt mit einem Skalpell durch. Die Länge und Form des Hautschnitts hängt von der Lokalisation des schmerzhaften Neuroms ab. Identifizieren Sie den Spendernerv unter stumpfer Dissektion. Isolieren Sie den Spendernerv und das Neurom vorsichtig unter Lupenvergrößerung mit mikrochirurgischen Instrumenten, je nach Bedarf.HINWEIS: Die Isolierung des Neuroms ist optional. Mobilisieren Sie den Spendernerv so lange wie nötig, um die Empfängerstelle zu erreichen, wobei zu berücksichtigen ist, dass die folgenden Nervennähte in allen Bewegungsbereichen der proximalen Gelenke spannungsfrei sind. Das Neurom wird mit einem handelsüblichen Nervenschneid-/Präparationsset durchtrennt.HINWEIS: Die Resektion des Neuroms ist optional, wenn es sich um eine Herausforderung handelt. Wiederholen Sie die Schritte 2.4-2.6 für jeden Nerv mit einem identifizierten schmerzhaften Neurom im aktuell exponierten Bereich. 3. Identifizierung von Motorpunkten Identifizieren Sie alle motorischen Nervenäste zum Zielmuskel durch stumpfe Dissektion.Stellen Sie den Handnervenstimulator auf 0,5-1,0 mA ein, bringen Sie ihn in Kontakt mit den Nervenästen und stimulieren Sie jeden von ihnen. Während der Stimulation ist der Nerv, der die größte Muskelkontraktion auslöst, derjenige, der als Empfängernerv verwendet wird. In Tabelle 1 werden Zielmuskeln für jeden Nerv mit einem bestimmten Amputationsgrad vorgeschlagen. Verwenden Sie nach Möglichkeit die bekannten proximalen Innervationspunkte als Ziele. Entnerven Sie den Zielmuskel nach Möglichkeit vollständig. Sobald die aktive Kontraktion bestätigt ist, durchschneiden Sie den Nerv mit einer geraden Mikroschere ohne Spannung so nah wie möglich an seinem Eintrittspunkt. Streben Sie einen Abstand von weniger als 1 cm an. Transponieren Sie den proximalen Stumpf des durchtrennten Spendernervs proximal von der Koaptationsstelle weg, ohne dass eine spezifische Behandlung erforderlich ist. Tabelle 1: Vorgeschlagene Zielmuskeln für jeden Spendernerv. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen. 4. Nerv-zu-Nerven-Koaptation Nähen Sie den Spendernerv mit dem Rest- oder “Ziel”-Motornerv des Empfängers mit einem 8-0 nicht resorbierbares monofiles Nahtmaterial, wobei der Stich in der Mitte des Spendernervs platziert wird.HINWEIS: Jeder Spendernerv hat ein größeres Kaliber und mehr Faszikel als der motorische Nerv des Empfängers. In der Regel kommt es zu erheblichen Diskrepanzen. Verstärken Sie mit zwei oder drei 8-0 Nicht resorbierbare monofile Nähte, die das Epineurium des Spendernervs an der Faszie und dem Epimysium, das den Empfängernerv umgibt, befestigen. Stellen Sie sicher, dass die Koaptation weder unter Spannung noch ohne übermäßige Redundanz durchgeführt wird. Verschließen Sie die Operationswunden in Schichten. Abbildung 1: Flussdiagramm der Targeted Muscle Reinnervation (TMR) Technik. 1) Identifizieren und isolieren Sie den Spendernerv mit dem schmerzhaften Neurom (A). Mobilisierung des Spendernervs und Durchtrennung des Neuroms bis zu gesunden Nervenfaszikeln; 2) Identifizieren Sie die motorischen Nerven des Zielmuskels und bestätigen Sie die Muskelkontraktion mit einem Handnervenstimulator; 3) Wenn mehrere motorische Äste identifiziert werden, wählen Sie den motorischen Zweig, der die größte Kontraktion (C) zur Folge hat. Durchschneiden Sie den Nerv ohne Spannung so nah wie möglich an seinem Eintrittspunkt (maximal 1 cm). Dennervieren Sie andere identifizierte motorische Äste zum selben Muskel, wenn möglich (B); 4) Nähen Sie den vorbereiteten Spendernerv mit dem Rest- oder “Zielnerv” des Empfängers, wobei der Stich in der Mitte des Spendernervs platziert wird. Verstärken Sie mit zwei oder drei Mikronähten, die das Epineurium des Spendernervs an der Faszie und dem Epimysium, das den Empfängernerv umgibt, befestigen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Representative Results

In den letzten zehn Jahren hat das TMR-Verfahren bei der Behandlung von neurombedingten Schmerzen erheblich an Bedeutung gewonnen. Zunächst fand diese Technik ihre primäre Anwendung bei Amputationen der oberen Extremitäten, insbesondere bei Amputationen von transhumeralen und Schultergelenksamputationen 23,29. In den letzten Jahren hat die TMR jedoch eine erweiterte Anwendung und Entwicklung bei transfemoralen, transradialen sowie Hand- und Zehenamputationenerfahren 30,31,32,33,34. Der erste Bericht über TMR zur Behandlung von Schmerzen wurde 2014 von Souza et al. veröffentlicht. In diesem Artikel präsentieren die Autoren retrospektive Daten zur Wirkung der TMR zur Behandlung von RLP bei 26 Patienten mit einer Amputation der oberen Extremitäten zwischen 2002 und 201223. Alle Patienten wurden mit TMR behandelt, um die myoelektrische Kontrolle zu verbessern, und 15 Patienten hatten vor der TMR-Behandlung dokumentierte Schmerzen nach einer Amputation. Die Patienten wurden mindestens 6 Monate nach der Operation beobachtet, und 14 der Patienten erlebten eine vollständige Schmerzlinderung, und 1 hatte eine Verbesserung der Schmerzen. Keiner der Patienten, die vor der TMR keine Neuromschmerzen hatten, entwickelte nach der Behandlung schmerzhafte Neurome23. Im Jahr 2019 führten Dumanian et al. eine einfach verblindete RCT durch, in der sie die Ergebnisse der TMR mit einer aktiven Kontrolle verglichen, die einer Neuromentfernung und Implantation in das Muskelgewebe unterzogen wurde, ähnlich wie unsere RCT28 (Tabelle 2). Die Studie umfasste achtundzwanzig Teilnehmer mit Amputationen der oberen oder unteren Gliedmaßen, die 1 Jahr nach der Operation verfolgt wurden. Die Veränderung des numerischen Rating-Scores (NRS) für RLP vor und nach TMR führte zu positiven Ergebnissen für die TMR-Gruppe, obwohl diese Unterschiede keine statistische Signifikanz erreichten (p > 0,05). Ebenso wurden keine statistisch signifikanten Unterschiede in der Veränderung der NRS für PLP zwischen TMR- und Kontrollgruppebeobachtet 35. Darüber hinaus wurden Patienten, die die Einschlusskriterien nicht erfüllten und von der Teilnahme an der RCT abgelehnt wurden, in eine prospektive Studie aufgenommen, in der alle Studienteilnehmer die TMR-Behandlung erhielten. Dreiunddreißig Patienten wurden ein Jahr nach der TMR nachbeobachtet und in die Analysen eingeschlossen. Die NRS-Scores für RLP sanken von einem Anfangswert von 6,4 (±2,6) auf 3,6 (±2,2), was eine mittlere Differenz von -2,7 (95% CI -4,2 bis -1,3; p < 0,001) 1 Jahr nach TMR widerspiegelt. Darüber hinaus sanken die Phantomschmerzen der Gliedmaßen von einem anfänglichen Wert von 6,0 (±3,1) auf 3,6 (±2,9), mit einer mittleren Differenz von -2,4 (95% CI -3,8 bis -0,9; p < 0,001)36. Tabelle 2: Studien zur Untersuchung der Wirkung der gezielten Muskelreinnervation (TMR) zur Behandlung von Schmerzen nach Amputationen bei Sekundäramputationen. Hohe Werte der RLP-, NP- und PLP-Reduktion weisen auf eine höhere Wirksamkeit der TMR bei der Behandlung von Schmerzen nach Amputation hin. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen. TMR hat sich auch als nützlich erwiesen, wenn sie zum Zeitpunkt der primären Amputation eingesetzt wird, und dient als vorbeugende Maßnahme gegen die Entwicklung schmerzhafter Neurome (Tabelle 3). Einer der ersten dokumentierten Fälle dieses Ansatzes stammt aus dem Jahr 2014, als Cheesborough et al. nur eine Woche nach der traumatischen Amputation einer oberen Extremität eine TMR durchführten. Der Patient berichtete über eine völlige Abwesenheit von Neurom-bedingten Schmerzen und zeigte 8 Monate nach der TMR minimale schmerzbedingte Verhaltensweisen oder Interferenzen, wie durch das Patient Reported Outcomes Measurement Information System (PROMIS)37 beurteilt wurde. Später, Valerio et al. führte eine retrospektive Studie durch, in der 51 Patienten, die bei der Erstamputation TMR erhielten, mit einer Kontrollgruppe mit 438 nicht selektierten Amputationen großer Gliedmaßen verglichen wurden. Patienten in der TMR-Gruppe berichteten im Vergleich zur Kontrollgruppe (NRS) über signifikant weniger RLP und PLP, und die TMR-Gruppe berichtete auch über niedrigere mediane PROMIS-t-Scores38. Ähnliche Ergebnisse bei der Prävention von RLP und PLP wurden in anderen retrospektiven Studien berichtet39,40. Tabelle 3: Studien zur gezielten Muskelreinnervation (TMR) als prophylaktische Behandlung zur Vorbeugung von Schmerzen nach der Amputation zum Zeitpunkt der primären Amputation. Niedrige prozentuale Werte der RLP-, NP- und PLP-Inzidenz weisen auf eine höhere Wirksamkeit der TMR als Präventionsbehandlung hin. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen. In den letzten Jahren haben mehrere Forscher das TMR-Verfahren sowohl zu Behandlungs- als auch zu Prophylaxezwecken in ihre Kliniken integriert. Sie haben ihre Daten und Erfahrungen mit dem Verfahren zur Schmerzbehandlunggeteilt 39,40,41,42,43,44,45,46. Die Mehrzahl dieser Studien ist retrospektiver Natur; sie alle berichten jedoch von positiven Ergebnissen bei der Anwendung des TMR-Verfahrens. Insbesondere hat sich das Verfahren bei Patienten mit multiplen Komorbiditäten40, Patienten mit langjähriger Amputation42 und bei Kindern44,45 als wirksam bei der Schmerzlinderung erwiesen. Chirurgische Komplikationen im Zusammenhang mit TMR haben im Vergleich zu Standardtechniken kein höheres Risiko gezeigt35. Im Gegenteil, die Literatur zeigt eine signifikante Verringerung der Komplikationen bei der Durchführung der TMR, einschließlich Stumpfwunden und Infektionen, die ein operatives Debridement und eine Revision erfordern40.

Discussion

TMR ist ein modernes Verfahren in der Amputationsversorgung, das zur Verbesserung der myoelektrischen Kontrolle einer Prothese eingesetzt wird und sich als vorteilhaft bei der Verringerung und Vorbeugung von neuropathischen Schmerzen nach einer Amputation erwiesen hat. Das TMR-Verfahren unterscheidet sich von alternativen nicht-rekonstruktiven Methoden zur Behandlung von Neuromen grundlegend durch sein Kernziel, die Wiederverbindung des durchtrennten Nervs mit einem physiologisch geeigneten Ziel, das die Nervenregeneration und die Reinnervation eines Endorgans unterstützt. Darüber hinaus ergibt sich ein signifikanter Kontrast zwischen TMR und Techniken wie der Neuromtransposition und der Muskelimplantation, bei denen das Endorgan des Spendernervs des Muskels angemessen ist, aber von seinem nativen Nerv innerviert bleibt. Daher unterstützt es weder die Nervenregeneration noch die Reinnervation des Zielmuskels über seinen motorischen Nerv. Wenn der Muskel bereits innerviert ist, besetzen native Nervenfasern die Muskelfasern, was für den frisch durchtrennten Donornerv eine Herausforderung darstellt, eine Verbindung mit dem neuen Wirtsmuskel herzustellen. Diese Situation könnte möglicherweise zur Bildung eines neuen terminalen symptomatischen Neuroms führen. Wenn man die TMR mit der RPNI-Operation vergleicht, bei der beide Techniken den Einsatz eines denervierten Zielmuskels beinhalten, kommt zusätzlich ein wesentlicher Unterschied ins Spiel. Bei der TMR wird das frisch durchtrennte Nervenende mit einem nahe gelegenen entbehrlichen motorischen Nerv verbunden, wodurch die Reinnervation eines vaskularisierten Muskels gewährleistet wird. Umgekehrt wird bei der RPNI ein nicht-vaskularisiertes, denerviertes Muskeltransplantat verwendet, was einen Unterschied zwischen den beiden Verfahren hervorhebt. Darüber hinaus bedeutet die TMR-Operation, dass gesunde Innervationen geopfert werden, was zu neuen symptomatischen Neuromen führen kann, obwohl dies in der Literatur selten berichtet wird. Ein weiterer Unterschied ist die große Diskrepanz zwischen Spender- und Empfängernerv, die theoretisch zu einem Neurom in Kontinuität führen könnte, über das ebenfalls selten berichtet wird. Darüber hinaus umfasst das TMR-Verfahren eine Reihe komplizierter Phasen, die die Koaptation von Nerv zu Nerv und die Identifizierung von motorischen Ästen zu einem Muskel umfassen, was die Anwendbarkeit des Verfahrens bei häufigen Amputationen möglicherweise einschränkt. Im Idealfall werden diese Fähigkeiten bald als Teil der laufenden Revolution bei Amputationsverfahren integriert.

In Fällen, die sich ausschließlich auf die Schmerztherapie konzentrieren und mehrere motorische Äste innerhalb des Zielmuskels vorhanden sind, besteht keine Notwendigkeit, den motorischen Ast mit der stärksten Kontraktion auszuwählen. Unser Ziel ist es, den Studienteilnehmern in der RCT die Möglichkeit zu bieten, ihre Kontrolle über eine myoelektrische Prothese nach Möglichkeit zu verbessern. Aus diesem Grund schlagen wir für jeden Nerv einen oder mehrere spezifische Zielmuskeln vor (Tabelle 1). Darüber hinaus wird in Szenarien, in denen z. B. schmerzhafte Neurome sowohl im Nervus medianus als auch im Nervus ulnaris auf transhumeraler Ebene vorhanden sind, der Kurzkopfmuskel bizeps als Ziel für beide Nerven empfohlen. Wenn mehrere Innervationspunkte innerhalb des Bizeps identifiziert werden, können sowohl der Nervus medianus als auch der Nervus ulnaris an unterschiedliche Innervationspunkte innerhalb des Bizepsmuskels angepasst werden. Dies ist zwar nicht für die prothetische Kontrolle geeignet, könnte aber für die Schmerzbehandlung von Vorteil sein.

Um erfolgreiche Ergebnisse der TMR-Technik zu erzielen, besteht einer der wichtigsten kritischen Schritte des Verfahrens darin, die richtige Mobilisierung des Spendernervenstumpfes sicherzustellen, um spannungsfreie Nervennähte zu erhalten. Weitere kritische Schritte für eine erfolgreiche TMR umfassen die vollständige Denervierung des Zielmuskels und die Verwendung bekannter proximaler Innervationspunkte als Ziele18. Darüber hinaus wurde bei der Erstellung dieses Protokolls eine Diskussion über den chirurgischen Schritt “Koaptation” bei den Chirurgen in der Studie zur Kenntnis gebracht. Die Koaptation in der TMR-Technik kann auf drei verschiedene Arten durchgeführt werden, einschließlich der Nerven-zu-Nerven-Koaptation mit entweder kurzem oder langem Empfängernerv oder Nerven-zu-neuromuskulärer Eintrittszone (siehe Abbildung 2). In dieser RCT werden wir die Nerven-zu-Nerven-Koaptation priorisieren, wie im Schritt-für-Schritt-Protokoll beschrieben. Abweichungen von dieser Technik werden während der Studie dokumentiert.

Figure 2
Abbildung 2: Drei verschiedene Arten, die TMR-Koaptation durchzuführen. (A) Nerven-zu-Nerven-Koaptation mit langem Restnerv des Empfängers; (B) Nerven-zu-Nerven-Koaptation mit kurzem Restnerv des Empfängers; (C) Koaptation zwischen Nerven und neuromuskulärer Eintrittszone. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Literatur nicht durchgängig einen universellen Erfolg mit der TMR-Technik zeigt, und es gab Fälle von erfolglosen TMR-Operationen. Felder et al. berichteten über ihre Erfahrungen mit technischen Herausforderungen, einschließlich Themen wie Nervenredundanz, Größenfehlanpassung, Neurombildung, Positionierung von Koaptationsstellen, Vollmuskeldenervation an der Zielstelle und Auswahl des optimalen Ziels für die prothetische Funktionalität24. Neben technischen Fallstricken erfordern TMR-Verfahren im Vergleich zu herkömmlichen Techniken auch eine längere Verweildauer im Operationssaal. Folglich führt diese verlängerte Operationszeit zu höheren Gesamtkosten47. Darüber hinaus können fehlgeschlagene TMRs zu Muskelschwund führen, was zu einer Veränderung des Stumpfes führt und die Anpassung der Prothese erschwert. Darüber hinaus haben Felder et al. unterstreichen auch die beträchtliche Variabilität der Operationstechnik für TMR in verschiedenen Studien und unter den Chirurgen. Sie betonen auch, dass es in vielen Berichten an ausreichenden technischen Details mangelt24. Diskrepanzen im Verfahren wurden bereits in der Vorphase der Vorbereitung dieses Artikels festgestellt, da die teilnehmenden Chirurgen in der Studie jeden Schritt des Protokolls bestimmten. Folglich besteht das Hauptziel und die treibende Kraft hinter diesem methodischen Artikel darin, ein standardisiertes Protokoll mit umfassenden Beschreibungen zu etablieren und so die Einheitlichkeit des Verfahrens in der gesamten Studie zu gewährleisten.

Wie bereits erwähnt, bestand der Hauptzweck hinter der Entwicklung der TMR darin, die Kontrolle von myoelektrischen Prothesen zu verbessern. Diese Technik wurde weiterentwickelt, indem die sensorische Reinnervation der Haut integriert wurde, eine Variante, die als gezielte sensorische Reinnervation (TSR) bekannt ist. TSR hat maßgeblich dazu beigetragen, das Gefühl in der fehlenden Extremität wiederherzustellen48. In Verbindung mit einer notwendigen Rehabilitation hat das TMR-Verfahren die Kontrolle myoelektrischer Prothesen erheblich verbessert, was oft zu einer signifikanten Erhöhung der Freiheitsgrade um 2-3 führte. Infolgedessen hat sie die Lebensqualität vieler Menschen, die mit Amputationen von Gliedmaßen leben, erheblich verbessert. Darüber hinaus wurde TMR kürzlich in Verbindung mit RPNI eingesetzt, um die Ein-Finger-Kontrolle bei transhumeral amputierten49 zu erleichtern, was ihr Potenzial zeigt, bemerkenswerte Ergebnisse bei der prothetischen Funktionalität zu erzielen.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Autoren danken den Förderorganisationen, die dieses Projekt unterstützt haben: der Stiftung Promobilia, der IngaBritt und Arne Lundbergs Stiftung und dem Schwedischen Forschungsrat (Vetenskapsrådet). Darüber hinaus wird denjenigen ein tiefer Dank ausgesprochen, die ihren Körper großzügig der Wissenschaft gespendet haben und so wichtige anatomische Forschungen ermöglicht haben. Die Ergebnisse dieser Forschung haben das Potenzial, die Patientenversorgung zu verbessern und das kollektive Verständnis der Menschheit zu erweitern. Daher ist diesen Spendern und ihren Familien eine aufrichtige Anerkennung geschuldet. Die Autoren möchten auch die unschätzbare Zusammenarbeit der Professoren Lucia Manzoli und Stefano Ratti vom Anatomischen Zentrum der Alma Mater Studiorum der Universität Bologna würdigen.  Ein besonderer Dank gilt auch Carlo Piovani und Mirka Buist für ihre Beiträge zur Erstellung der Illustrationen.

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

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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).
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