Il dolore riferito alla spalla (dermatomo C4) può avere un impatto negativo sulla stimolazione del diaframma con elettrodi intramuscolari

Al redattore:

La stimolazione del diaframma è un’alternativa alla ventilazione meccanica nei pazienti con danni al midollo cervicale (>dermatomo C4). Porta benefici clinici e riduce i costi sanitari. È anche indicato in alcuni casi di ipoventilazione centrale. Due tipi di dispositivi di stimolazione del diaframma sono disponibili in commercio. Con la stimolazione frenica intratoracica, gli elettrodi sono impiantati intorno ai nervi frenici nel torace (Avery Biomedical, Commack, NY, USA; e Atrotech, Tampere, Finlandia). La dissezione del nervo durante una mini-toracotomia video-assistita permette un contatto intimo degli elettrodi stimolanti con il nervo. Correnti di stimolazione in genere variano tra 0,3-3,5 mA. Con la stimolazione intradiaframmatica, gli elettrodi a gancio sono impiantati laparoscopicamente nel diaframma in prossimità della terminazione del nervo frenico (Synapse Biomedical, USA). Le correnti di stimolazione sono tipicamente comprese tra 5-20 mA. Nei pazienti tetraplegici, la stimolazione frenica intradiaframmatica è efficace ed è stato sostenuto come più facile da attuare e meno costoso rispetto alla sua controparte intratoracica. Nei pazienti che conservano l’attività spontanea del diaframma, questo approccio è attraente perché è privo del rischio teorico di danno al nervo frenico indotto dalla procedura associato alla via intratoracica. Per questi motivi, abbiamo impiantato stimolatori frenici intradiaframmatici in quattro pazienti con ipoventilazione dopo che il dispositivo è stato autorizzato in Francia nel 2010. In Francia, sia la stimolazione intratoracica che quella intradiaframmatica del diaframma sono autorizzate e rimborsate dalla previdenza sociale nella tetraplegia e nell’ipoventilazione centrale e sono gestite in un unico centro multidisciplinare a livello nazionale.

Questa relazione è motivata dal fatto che, in questi quattro casi, l’efficienza della stimolazione diaframmatica era compromessa e la gestione clinica complicata dal dolore associato alla stimolazione frenica. Non abbiamo osservato questo in pazienti comparabili impiantati intratoracicamente.

Scriviamo nove pazienti (tabella 1) che avevano tutti ipoventilazione centrale, risposte documentate del diaframma alla stimolazione frenica e sensibilità conservata all’esame clinico (sensazioni presenti e simmetriche di puntura di spillo e tocco leggero all’esame neurologico sistematico di routine). Hanno riferito una normale percezione del dolore nella vita quotidiana. Gli impianti di stimolatore frenico sono stati eseguiti in un periodo di 15 anni. I pazienti 1-5 sono stati impiantati per via intratoracica (singolo chirurgo, gruppo 1) e i pazienti 6-9 sono stati impiantati per via intradiaframmatica (singolo chirurgo, gruppo 2). I pazienti 1-3 sono stati impiantati per primi, poi i pazienti 6-9 e infine i pazienti 4-5. I pazienti 1-3 sono stati impiantati nel contesto di una ricerca approvata esternamente. Gli altri pazienti sono stati impiantati su indicazioni cliniche. Hanno dato il consenso all’uso anonimo dei loro dati clinici, che è stato approvato dall’Institutional Review Board della Société de Pneumologie de Langue Française (decisione #2014-048). L’inversione dell’ipertensione polmonare legata all’ipoventilazione mediante stimolazione frenica intradiaframmatica nel paziente 6 è stata descritta altrove.

Il dolore indotto dalla stimolazione frenica è stato definito come dolore: 1) riferito spontaneamente o in risposta a domande orientate, 2) che compare all’inizio della stimolazione e scompare più o meno rapidamente alla sua sospensione, 3) che coinvolge un territorio patofisiologicamente logico (quadranti addominali superiori, regioni toraciche inferiori, collo/spalla), e 4) che richiede sia una riduzione dell’intensità della stimolazione che farmaci analgesici per continuare la stimolazione. La piena autonomia ventilatoria (svezzamento dalla ventilazione meccanica) è stata definita come la possibilità per il paziente di rimanere in stimolazione del diaframma 24 ore al giorno, indipendentemente dall’uso effettivo del dispositivo e dalla tensione arteriosa di anidride carbonica (PaCO2). Alcuni pazienti hanno raggiunto l’autonomia ventilatoria pochi giorni dopo l’impianto. In altri, è stato seguito un protocollo di svezzamento simile a quello utilizzato nella tetraplegia (sessioni incrementali di stimolazione giornaliera guidate sul mantenimento del volume corrente e sulla tolleranza clinica) per 2-9 settimane. Ai fini di questo particolare rapporto, l’esito dell’autonomia ventilatoria è stato valutato 1 anno dopo l’impianto. L’ipoventilazione persistente è stata definita come ipercapnia (PaCO2 ≥45 mmHg) sotto stimolazione. La correzione completa dell’ipertensione polmonare è stata definita come il ritorno della pressione arteriosa sistolica misurata ecocardiograficamente <30 mmHg. Gli esiti sono stati confrontati utilizzando tabelle di contingenza 2×2 e il test esatto di Fischer con p<0,05 considerato significativo.

Il dolore indotto dalla stimolazione frenica non è mai stato notato nel gruppo 1, mentre era sempre presente nel gruppo 2 (p=0,0079). Consisteva in un dolore unilaterale o bilaterale al collo e alla spalla (dermatomi C3-C5). Il dolore era generalmente descritto come una sensazione di dolore e/o bruciore che iniziava immediatamente o quasi dopo l’accensione dello stimolatore e poteva durare diversi minuti dopo lo spegnimento. Non era associato ad allodinia o iperalgesia. Prima di qualsiasi intervento, la valutazione della scala analogica visiva variava dal 20-70% della scala completa, a seconda dei pazienti. L’autonomia ventilatoria è stata raggiunta in modo coerente nel gruppo 1 e in due pazienti del gruppo 2 (p=0,166). L’ipoventilazione persistente non è stata notata nel gruppo 1 ma presente in tre pazienti del gruppo 2 (p=0,047). La correzione dell’ipertensione polmonare è stata ottenuta indipendentemente dalla tecnica di stimolazione (un caso in ogni gruppo). Un paziente (paziente 6) a cui era stato prescritto il pregabalin per migliorare la tolleranza al pacing ha sviluppato un’epatite citolitica che ha richiesto un cambiamento di trattamento.

Anche se le osservazioni sono state raccolte in un lungo periodo di tempo, le procedure pre-impianto, le procedure chirurgiche e le procedure di follow-up erano invarianti. Tutti i pazienti sono stati testati dagli stessi ricercatori, gli stimolatori sono stati impiantati da un unico chirurgo per ogni tecnica, e il follow-up è stato standardizzato in un unico centro. Inoltre, la serie intradiaframmatica è stata “messa tra parentesi” dalla serie intratoracica. Noi, quindi, crediamo che la lunghezza del periodo di osservazione (che è facilmente spiegabile con la natura unica della coorte; a nostra conoscenza, non vi è alcuna descrizione di una serie di casi simili di pazienti adulti ipoventilati in letteratura) non è una fonte significativa di bias.

Il nervo frenico è un nervo misto. Porta afferenze dal peritoneo sottodiaframmatico (fegato e milza), dal pericardio, dalle regioni inferiori della pleura e dal diaframma. Clinicamente, l’irritazione delle afferenze freniche si traduce in dolore riferito al collo e alla spalla (territorio sensoriale C3-C5, segno di Kehr). Le nostre osservazioni sono compatibili con questo meccanismo. Le afferenze del nervo frenico comprendono le fibre C diaframmatiche. Queste piccole fibre non mielinizzate hanno un’alta soglia di eccitazione; non è probabile che vengano depolarizzate dalle correnti a bassa intensità utilizzate per la stimolazione frenica intratoracica (massimo 2,2 mA nella tabella 1) che sono consentite dalla stretta vicinanza elettrodo-nervoso. Noi ipotizziamo che, al contrario, le maggiori intensità di stimolazione (tabella 1) necessarie per ottenere la stimolazione frenica intradiaframmatica, a causa di una maggiore distanza elettrodo-nervoso, erano sufficienti a depolarizzare le fibre C in prossimità degli elettrodi e indurre il dolore. In linea con questo, i farmaci analgesici noti per essere efficaci sul dolore neuropatico (pregabalin, gabapentin e duloxetina) si sono dimostrati utili nei nostri pazienti. Anche la riduzione delle intensità di stimolazione si è rivelata utile ma ha compromesso l’efficienza del pacing; anche se la frequenza dell’autonomia ventilatoria non era statisticamente diversa tra i gruppi, l’ipoventilazione persistente era significativamente più frequente nel gruppo 2. Il dolore associato al pacing del diaframma non è stato riportato con la stimolazione intratoracica frenica, tranne nei casi di disfunzione del dispositivo. Intradiaphragmatic stimolazione del nervo frenico correlati “disagio” o dolore palese, sono stati descritti in studi clinici di stimolazione del diaframma in sclerosi laterale amiotrofica. In questo contesto, la stimolazione frenica non mira a raggiungere la ventilazione, ma il condizionamento del diaframma; è consegnato a intensità inferiori che possono essere ulteriormente diminuite per controllare il dolore. Tuttavia, il verificarsi del dolore in questo contesto conferma la realtà del problema. Abbiamo anche osservato dolore durante la stimolazione frenica intradiaframmatica in due pazienti tetraplegici con lesioni incomplete del midollo spinale. Da notare che la percezione del dolore smussata è stata descritta nei bambini con sindrome da ipoventilazione centrale congenita (CCHS) e potrebbe aver contribuito alla mancanza di dolore riportata nei due pazienti CCHS nel gruppo 1. Tuttavia, gli altri pazienti in questo gruppo non hanno avuto problemi di percezione del dolore e il paziente CCHS nel gruppo 2 ha sperimentato un dolore grave.

In conclusione, le nostre osservazioni dovrebbero essere tenute presenti quando si sceglie una tecnica di stimolazione diaframmatica in pazienti con vie sensoriali funzionali. I vantaggi del pacing frenico intradiaframmatico potrebbero infatti essere compensati da problemi di tolleranza. I futuri sviluppi tecnici della stimolazione intradiaframmatica frenica dovrebbero concentrarsi su protocolli di stimolazione che preservino la stimolazione delle fibre motorie evitando la stimolazione delle fibre C. Dati preliminari non dichiarati suggeriscono che schemi di modulazione degli impulsi modificati potrebbero raggiungere questo obiettivo, ma questo dovrà essere studiato in modo specifico. È importante che in futuro altre tecniche mini-invasive di stimolazione del diaframma, come la stimolazione frenica transvenosa, siano esaminate per la tolleranza al di fuori del particolare contesto della tetraplegia e in particolare se le indicazioni di stimolazione del diaframma si ampliano, ad esempio come aggiunta alla ventilazione meccanica in pazienti di unità di terapia intensiva.