In-vivo αξιολόγηση της άμεσης αποτελεσματικότητας μιας καινοτόμου τεχνολογίας αποκατάστασης της στυτικής δυσλειτουργίας μετά από ριζική προστατεκτομή

Abstract

Many studies have shown that electrostimulation of the cavernosal nerve can induce and maintain penile erection. Based on these discoveries, neurostimulation to activate the erectile response has been considered as a potential solution to treat erectile dysfunction (ED). However, despite recognized potential, this technology has not been further developed. The barrier is the complex anatomy of the human cavernous nerve, which challenges the intraoperative identification of the cavernosal nerves for electrode placement. To overcome this major barrier, we proposed a practical solution: a 2-dimensional flexible electrode array that can cover the entire plexus area, ensuring that at least 1 of the electrodes will be in optimal contact with thecavernosal nerve, without the need of intraoperative identification. The present study aims to evaluate this concept intraoperatively. 24 patients enrolled for open radical prostatectomy were recruited. During the surgical procedures, the electrode array was positioned on the pelvic plexus (on the prostatic apex or pelvic wall) and electrical stimulation was applied to induce penile erection. Penile erectile response was assessed by (i) visual change of penile tumescence and (ii) by a penile plethysmograph system.The Main Outcome Measure was defined as theAbility and success rate of evoking penile response which were measured by applyingelectrical stimulation using the developed electrode array. Electrical stimulation produced immediate penile response in all cases when tested before (on prostaticapex) or after prostate removal (on pelvic wall). Clear visual penile engorgement was observed in 75% ofcases, whereas 25% showed minimal to moderate penile tumescence measured by plethysmograph system. As expected, patients with lower International Index of Erectile Function-5 score( IIEF-5 score ) presented a reduced response, whereas stimulation before prostateremoval showed greater response than following removal. Interestingly, erectile response was potentiated bybilateral stimulation (circumference increase [mm]: 2.7 ± 1.02 vs. 8.2 ± 1.9, P Ό.01 ).These data bring sufficient proof of concept of a conceivable novel medical implant forthe treatment of ED caused by mechanical nerve injury, such as prostatectomy and spinal cord injury. This is the first approach that can ensure the optimal site stimulation of the erectogenicneuronal path within the lower pelvic area and overcome the major barrier of individual anatomic variability. However, because this study was performed intraoperatively in an acute scenario, further studies areneeded to evaluate its chronic efficacy for clinical practice. The flexible electrode array concept can ensure the electrostimulation of erectogenic neuronal path when positioned on the prostate apex or pelvic floor and this technology can be used in order to construct an implantable device for permanent treatment of ED.

Πολλές μελέτες έχουν δείξει πως η ηλεκτρική διέγερση του σηραγγώδους νεύρου μπορεί να προκαλέσει και να διατηρήσει τη στύση. Βασιζόμενη σε αυτές τις διαπιστώσεις, η νευρική ηλεκτρική διέγερση για την ενεργοποίηση του μηχανισμού της στύσης θεωρείται ως πιθανή θεραπεία της στυτικής δυσλειτουργίας. Ωστόσο, παρά το αναγνωρισμένο δυναμικό, αυτή η τεχνολογία δεν έχει αναπτυχθεί περαιτέρω. Φραγμό αποτελεί η περίπλοκη ανατομία του ανθρώπινου σηραγγώδους νεύρου, η οποία καθιστά εξαιρετικά δύσκολη τη διεγχειρητική αναγνώρισή του για την τοποθέτηση των ηλεκτροδίων διέγερσης. Για να ξεπεραστεί το συγκεκριμένο εμπόδιο, η συγκεκριμένη μελέτη προτείνει μια πρακτική λύση: ένα δισδιάστατο εύκαμπτο επίθεμα που έχει τη δυνατότητα να καλύψει ολόκληρη την περιοχή του νευρικού πλέγματος, εξασφαλίζοντας πως τουλάχιστον ένα από τα ηλεκτρόδια θα βρίσκεται σε επαφή με το σηραγγώδες νεύρο, χωρίς την ανάγκη διεγχειρητικής αναγνώρισης αυτού. Η παρούσα μελέτη σκοπό έχει τη διεγχειρητική αξιολόγηση αυτής της τεχνολογίας. 24 ασθενείς προγραμματισμένοι για ανοιχτή ριζική προστατεκτομή ενσωματώθηκαν στη μελέτη. Κατά τη διεγχειρητική δοκιμή, το επίθεμα με τα ενσωματωμένα ηλεκτρόδια τοποθετήθηκε επάνω στο πυελικό πλέγμα (στην κορυφή του προστάτη ή το πυελικό έδαφος) και εφαρμόστηκε ηλεκτρική διέγερση με σκοπό την πρόκληση στύσης. Η αποτελεσματικότητα εκτιμήθηκε α) με την οπτική διόγκωση του πέους και β) με τη χρήση συστήματος πληθυσμογράφου. Το πρωτογενές καταληκτικό σημείο ορίστηκε ως η ικανότητα και το ποσοστό επιτυχίας πρόκλησης απάντησης σχετιζόμενης με στύση μετά από ηλεκτρική διέγερση μέσω του εύκαμπτου επιθέματος ηλεκτροδίων. Η ηλεκτρική διέγερση προκάλεσε άμεση απάντηση σε όλες τις περιπτώσεις που μελετήθηκαν, τόσο πριν (κορυφή προστάτη), όσο και μετά ( πυελικό έδαφος) τη ριζική προστατεκτομή. Οπτική διόγκωση παρατηρήθηκε στο 75% των περιπτώσεων, ενώ 25% έδειξαν μικρότερη ανταπόκριση με αύξηση της περιμέτρου της βάσης του πέους με τη χρήση του συστήματος πληθυσμογράφου. Όπως ήταν αναμενόμενο, οι ασθενείς με χαμηλότερη βαθμολογία στο International Index of Erectile Function- 5 score ( IIEF-5 score ) παρουσίασαν μικρότερη απάντηση, ενώ η διέγερση πριν την προστατεκτομή έδειξε μεγαλύτερη ανταπόκριση σε σχέση με τη διέγερση μετά την προστατεκτομή. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι η αμφοτερόπλευρη διέγερση προκαλούσε μεγαλύτερη ανταπόκριση ( αύξηση περιμέτρου [mm] : 2.7 ± 1.02 vs. 8.2 ± 1.9, PO .01 ). Τα δεδομένα αυτά αποδεικνύουν πως μπορεί να κατασκευαστεί, με αυτές τις αρχές λειτουργίας, μία ιατρική πρόθεση για τη θεραπεία της στυτικής δυσλειτουργίας μετά από μηχανική κάκωση της νευρικής οδού της στύσης σε οποιοδήποτε επίπεδο, όπως μετά από ριζική προστατεκτομή ή τραυματισμό της σπονδυλικής στήλης. Αυτή είναι η πρώτη πειραματική προσέγγιση που δύναται να εξασφαλίσει την επαρκή ηλεκτρική διέγερση της νευρική οδού της στύσης ξεπερνώντας το φραγμό της ανατομικής παραλλαγής μεταξύ των ασθενών. Ωστόσο, επειδή η συγκεκριμένη μελέτη πραγματοποιήθηκε διεγχειρητικά και μόνο, περισσότερες μελέτες είναι απαραίτητες για την αξιολόγηση της δυνατότητας αυτής σε βάθος χρόνου. Το εύκαμπτο επίθεμα ηλεκτροδίων μπορεί να διασφαλίσει την επιτυχή ηλεκτρική διέγερση του σηραγγώδους νεύρου όταν τοποθετηθεί στην κορυφή του προστάτη ή στο πυελικό έδαφος και η συγκεκριμένη τεχνολογία μπορεί να αποτελέσει αφετηρία για την κατασκευή μίας εμφυτεύσιμης συσκευής για την οριστική θεραπεία της στυτικής δυσλειτουργίας.