Kan neurostimulatie het dagelijks functioneren verbeteren na gefaalde rugchirurgie?
Neurostimulatie als laatste behandeloptie
Jeanne kreeg enkele jaren geleden plots rugpijn die uitstraalde tot in haar voet. Ze kon de pijn niet langer verbijten en na lang aarzelen besloot ze om een operatie te ondergaan aan haar lage rug. Bij ongeveer 8 op de 10 personen zal deze operatie succesvol zijn. Echter, Jeanne had na haar operatie nog steeds enorm veel pijn. Na veel doktersbezoeken stelde een pijnarts voor om een neurostimulator te implanteren. Dat is klein apparaatje dat in de buik geplaatst wordt en door middel van connectiedraden en elektrische signalen geeft dit prikkels aan het ruggenmerg. Jeanne voelt deze prikkels, die ze beschrijft als een tintelend gevoel, ter hoogte van haar rug en been zodat ze geen pijn meer voelt maar eerder een tintelend gevoel. Sinds 2015 bestaat er een nieuwe vorm van neurostimulatie waarbij het tintelend gevoel niet meer waargenomen wordt door patiënten. Patiënten voelen dus niets van de elektrische signalen die de neurostimulator afgeeft, zoals bij een pacemaker voor het hart.
Wat willen mensen echt bereiken met neurostimulatie?
Het is reeds bewezen dat deze nieuwe vorm van neurostimulatie een pijnvermindering geeft maar zorgt deze therapie er ook voor dat Jeanne meer activiteiten kan uitvoeren? Jeanne haar ultieme doel is namelijk langer kunnen wandelen en rechtstaan om haar kleinzoon te zien voetballen. Ze zou er alles voor geven om echt aanwezig te zijn aan de zijlijn van het voetbalplein en de vreugde te delen met haar kleinkind nadat er een goal gescoord is. Met andere woorden, Jeanne zou graag meer dagelijkse activiteiten kunnen uitvoeren en minder pijn ervaren. Het doel van deze studie is nagaan of deze nieuwe vorm van neurostimulatie een verbetering in dagelijks functioneren veroorzaakt, bij patiënten die reeds een gefaalde rugoperatie ondergingen.
Hoe meten we dagelijks functioneren na neuromodulatie?
In totaal namen 185 patiënten deel uit 15 verschillende centra in België. Dagelijks functioneren werd bevraagd via een online vragenlijst waarbij problemen op vlak van pijn, zelfverzorging, voorwerpen opheffen, staan, wandelen, zitten, slapen, seksueel leven, sociale leven en transport in kaart gebracht werden. Deze problemen werden geëvalueerd voordat patiënten neurostimulatie ondergingen maar ook wanneer ze 1 maand, 3 maanden en 12 maanden de nieuwe vorm van neurostimulatie kregen. Een aantal mensen kreeg een infectie, was niet tevreden met neurostimulatie of wou niet meer deelnemen aan de studie waardoor er uiteindelijk nog 90 patiënten de vragenlijsten invulden op 12 maanden. Dit lijkt op zich niet problematisch. Je kan het effect van neurostimulatie op het dagelijks functioneren gewoon bekijken in de 90 patiënten die de vragenlijst invulden op 12 maanden.
Wat met ontbrekende gegevens?
De vraag is echter of u nog een vragenlijst zou willen invullen als u zich heel slecht voelt en zelfs tien minuten rechtzitten u enorm veel pijn bezorgt. Of zou u de tijd nemen om deze vragenlijst in te vullen als u opnieuw aan het werk kon met deze therapie en volop aan het genieten bent van de dagelijkse activiteiten die u terug zelfstandig kan uitvoeren? U begrijpt het wel. Het is mogelijk dat er systematisch bepaalde personen met dezelfde karakteristieken de vragenlijsten niet invulden. Via een specifieke statistische analyse namelijk een “tipping point sensitiviteitsanalyse” kunnen we de invloed van ontbrekende data onderzoeken op de algemene conclusie van dit onderzoek. In deze analyse wordt het omslagpunt gezocht waarop de algemene conclusie van het onderzoek verandert. Daarna wordt er aan ervaringsdeskundigen (in dit geval artsen) gevraagd om aan te geven of dit omslagpunt in realiteit kan voorkomen of niet. De locatie van dit omslagpunt geeft ons inzicht in het mechanisme van de ontbrekende data. Algemeen zijn er drie grote mechanismen van ontbrekende data; 1) de ontbrekende data ontbreekt volledig op basis van toeval (bijvoorbeeld internetproblemen op een bepaalde dag), 2) de ontbrekende data is toevallig (bijvoorbeeld patiënten die reeds een verbetering hadden in dagelijks functioneren op 3 maanden komen niet meer opdagen op 12 maanden) en 3) de ontbrekende data is niet op basis van toeval bepaalt (bijvoorbeeld enkel patiënten met een slecht dagelijks functioneren komen opdagen). De meest realistische situatie tijdens het uitvoeren van een klinische studie is dat de ontbrekende data toevallig ontbreekt. Ontbrekende data die volledig op basis van toeval ontbreekt is een betere situatie maar in de onderzoekswereld quasi niet haalbaar. Problematisch is de situatie waarbij ontbrekende data niet toevallig ontbreekt. In deze situatie kunnen onderzoeken tot de verkeerde conclusies leiden. Via een sensitiviteitsanalyse proberen we inzicht te krijgen in welk mechanisme er hoogstwaarschijnlijk aanwezig was. Jammer genoeg bestaat er geen enkele test om dit effectief te bepalen. Wanneer het omslagpunt in de sensitiviteitsanalyse niet realistisch is, is dit een indicatie om te stellen dat de ontbrekende data toevallig ontbreekt, dewelke de algemene conclusie van het onderzoek plausibel en valide maakt.
Verbeterd neurostimulatie het dagelijks functioneren?
Deze methodologie is toegepast om na te gaan of de nieuwe vorm van neurostimulatie een effect uitoefent op het dagelijks functioneren. Uit de algemene analyse bleek dat het dagelijks functioneren statistisch verbeterde na 12 maanden neurostimulatie. Dit wil dus zeggen dat mensen die een neurostimulator krijgen hun dagelijkse activiteiten verbeteren over de tijd. Bij het uitvoeren van de sensitiviteitsanalyse werd het duidelijk dat het omslagpunt zich voordoet op 17 punten. Na overleg met ervaringsdeskundigen bleek een verschuiving van 17 punten veel te groot om in een dagelijkse klinische setting voor te komen. Dit betekent dat de ontbrekende gegevens toevallig ontbraken en dat de conclusie van dit onderzoek geldig is.
Conclusie
Dit was de eerste studie die op lange termijn (1 jaar) de effecten van deze nieuwe vorm van neurostimulatie heeft onderzocht op dagelijks functioneren, bij patiënten die reeds gefaalde rugchirurgie ondergaan hadden. Deze vorm van therapie maakt het mogelijk om naast een pijnvermindering ook een verbetering in dagelijkse activiteiten te bewerkstelligen. Voor Jeanne ziet de toekomst er dus rooskleurig uit aangezien ze haar dagelijks functioneren met deze vorm van therapie vermoedelijk zal verbeteren. In deze masterproef hebben we via statistische modellen een vraagstuk uit de medische wereld verder uitgeklaard. Dit toont aan dat de wiskundige/statistische wereld niet alleen abstracte problemen kan oplossen maar evengoed toegepast kan worden op klinische vraagstellingen.
Bibliografie
[1] DM. Alamam, N. Moloney, A. Leaver, HI. Alsobayel, and MG. Mackey. Pain intensity and fear avoidance explain disability related to chronic low back pain in a saudi arabian population. Spine (Phila Pa 1976), 44(15):E889{E898, 2019.
[2] FA. Alodaibi, JM. Fritz, A. Thackeray, SL. Koppenhaver, and JJ. Hebert. The fear avoidance model predicts short-term pain and disability following lumbar disc surgery. PLoS One, 13(3):e0193566, 2018.
[3] K. Amirdelfan, C. Yu, MW. Doust, BE Gliner, DM. Morgan, L. Kapural, R. Vallejo, BT. Sitzman, TL. Yearwood, R. Bundschu, T. Yang, R. Benyamin, AH. Burgher, ES. Brooks, AA. Powell, and J. Subbaroyan. Long-term quality of life improvement for chronic intractable back and leg pain patients using spinal cord stimulation: 12-month results from the senza-rct. Qual Life Res, 27(8):2035{2044, 2018.
[4] Z. Baber and MA. Erdek. Failed back surgery syndrome: current perspectives. Journal of pain research, 9:979{87, 2016.
[5] CW. Chan and P. Peng. Failed back surgery syndrome. Pain Med, 12(4):577{606, 2011.
[6] M. De Jaeger, L. Goudman, R. Brouns, A. De Smedt, B. Linderoth, S. Eldabe, Discover consortium, and M. Moens. The long-term response to high-dose spinal cord stimulation in patients with failed back surgery syndrome after conversion from standard spinal cord stimulation: An effectiveness and prediction study. Neuromodulation, Online ahead of print:{, 2020.
[7] M. De Jaeger, L. Goudman, S. Eldabe, R. Van Dongen, A. De Smedt, and M. Moens. The association between pain intensity and disability in patients with failed back surgery syndrome, treated with spinal cord stimulation. Disabil Rehabil, pages 1{7,
2019.
[8] J. Fairbank. Use of oswestry disability index (odi). Spine (Phila Pa 1976), 20(13):1535{1537, 1995.
[9] GM. Fitzmaurice, NM. Laird, and JH. Ware. Applied Longitudinal Analysis (Second Edition). John Wiley Sons, New Jersey, 2011.
[10] M. Grevitt, R. Khazim, J. Webb, R. Mulholland, and J. Shepperd. The short form-36 health survey questionnaire in spine surgery. J Bone Joint Surg Br, 79(1):48{52, 1997.
[11] Y. Guan. Spinal cord stimulation: neurophysiological and neurochemical mechanisms of action. Current pain and headache reports, 16(3):217{225, 2012.
[12] TE. Hamm-Faber, I. Gultuna, EJ. van Gorp, and H. Aukes. High-dose spinal cord stimulation for treatment of chronic low back pain and leg pain in patients with fbss, 12-month results: A prospective pilot study. Neuromodulation, 23(1):118{125, 2020.
[13] RG. Hazard, KF. Spratt, CM. McDonough, CM. Olson, ES. Ossen, EM. Hartmann, RJ. Carlson, and J. LaVoie. Patient-centered evaluation of outcomes from rehabilitation for chronic disabling spinal disorders: the impact of personal goal achievement on patient satisfaction. Spine J, 12(12):1132{1137, 2012.
[14] DJHA. Henssen, N. Scheepers, E. Kurt, I. Arnts, M. Steegers, K. Vissers, R. van Dongen, and Y. Engels. Patients' expectations on spinal cord stimulation for failed back surgery syndrome: A qualitative exploration. Pain Pract, 18(4):452{462, 2018.
[15] MA. Klebano and SR. Cole. Use of multiple imputation in the epidemiologic literature. Am J Epidemiol, 168(4):355{357, 2008.
[16] MS. LeDoux and KH. Langford. Spinal cord stimulation for the failed back syndrome. Spine, 18(2):191{4, 1993.
[17] B. Leurent, M. Gomes, R. Faria, S. Morris, R. Grieve, and JR. Carpenter. Sensitivity analysis for not-at-random missing data in trial-based cost-effectiveness analysis: A tutorial. Pharmacoeconomics, 36(8):889{901, 2018.
[18] B. Linderoth and RD. Foreman. Conventional and novel spinal stimulation algorithms: Hypothetical mechanisms of action and comments on outcomes. Neuromodulation, 20(6):525{33, 2017.
[19] R. Little and D. Rubin. Statistical Analysis With Missing Data. John Wiley Sons, New York, 1987.
[20] CH. Mallinckrodt, Q. Lin, and M. Molenberghs. A structured framework for assessing sensitivity to missing data assumptions in longitudinal clinical trials. Pharm Stat, 12(1):1{6, 2013.
[21] JP. Miller, S. Eldabe, E. Buchser, LM. Johanek, Y. Guan, and B. Linderoth. Parameters of spinal cord stimulation and their role in electrical charge delivery: A review. Neuromodulation, 19(4):373{84, 2016.
[22] G. Molenberghs and G. Verbeke. Models for Discrete Longitudinal Data. Springer, New York, 2005.
[23] B. Nugraha, C. Gutenbrunner, A. Barke, M. Karst, J. Schiller, P. Schafer, S. Falter, B. Korwisi, W. Rief, RD. Treede, and IASP Taskforce for the Classi cation of Chronic Pain. The iasp classi cation of chronic pain for icd-11: functioning properties of chronic pain. Pain, 160(1):88{94, 2019.
[24] National Research Council (US) Panel on Handling Missing Data in Clinical Trials. The Prevention and Treatment of Missing Data in Clinical Trials: 5, Principles and Methods of Sensitivity Analyses. Washington (DC): National Academies Press (US). 2010.
[25] JE. Pope and M. Fishman. Rede ning success: Longitudinal patient reported outcome measures and the importance of psychometric testing for optimization in neuromodulation. Neuromodulation, 22(1):119{20, 2019.
[26] DA. Provenzano, J. Rebman, C. Kuhel, H. Trenz, and J. Kilgore. The efficacy of high-density spinal cord stimulation among trial, implant, and conversion patients: A retrospective case series. Neuromodulation, 20(7):654{60, 2017.
[27] A. Ramasamy, ML. Martin, SI. Blum, H. Liedgens, C. Argo
, R. Freynhagen, M. Wallace, KP. McCarrier, DM. Bushnell, NV. Hatley, and DL. Patrick. Assessment of patient-reported outcome instruments to assess chronic low back pain. Pain Med, 18(6):1098{1110, 2017.
[28] B. Ratitch, M. O'Kelly, and R. Tosiello. Missing data in clinical trials: from clinical assumptions to statistical analysis using pattern mixture models. Pharm Stat, 12(6):337{47, 2013.
[29] RD. Reddy, R. Moheimani, GG. Yu, and KV. Chakravarthy. A review of clinical data on salvage therapy in spinal cord stimulation. Neuromodulation, pages {, 2019.
[30] P. Rigoard, S. Basu, M. Desai, R. Taylor, L. Annemans, Y. Tan, MJ. Johnson, C. Van den Abeele, R. North, and PROMISE Study Group. Multicolumn spinal cord stimulation for predominant back pain in failed back surgery syndrome patients: A multicenter randomized controlled trial. Pain, 160(6):1410{1420, 2019.
[31] DB. Rubin. Multiple imputation for nonresponse in surveys. John Wiley and Sons, New York, 1987.
[32] L. Scalone, F. Zucco, A. Lavano, A. Costantini, M. De Rose, P. Poli, G. Fortini, L. Demartini, E. De Simone, V. Menardo, M. Meglio, P. Cozzolino, PA. Cortesi, and LG. Mantovani. Bene ts in pain perception, ability function and health-related quality of life in patients with failed back surgery syndrome undergoing spinal cord stimulation in a clinical practice setting. Health and quality of life outcomes, 16(1):68, 2018.
[33] JL. Schafer. Analysis of incomplete multivariate data. Chapman and Hall, New York, 1997.
[34] A. Sebaaly, MJ. Lahoud, M. Rizkallah, G. Kreichati, and K. Kharrat. Etiology, evaluation, and treatment of failed back surgery syndrome. Asian spine journal, 12(3):574{585, 2018.
[35] CN. Shealy, JT. Mortimer, and JB. Reswick. Electrical inhibition of pain by stimulation of the dorsal columns: preliminary clinical report. Anesth Analg, 46(4):489{91, 1967.
[36] G. Stucki, A. Cieza, T. Ewert, N. Kostanjsek, S. Chatterji, and TB. Ustun. Application of the international classi cation of functioning, disability and health (icf) in clinical practice. Disabil Rehabil, 24(5):281{282, 2002.
[37] S. Tarvonen-Schroder, A. Kaljonen, and K. Laimi. Comparing functioning in spinal cord injury and in chronic spinal pain with two icf-based instruments: Whodas 2.0 and the who minimal generic data set covering functioning and health. Clin Rehabil, 33(7):1241{1251, 2019.
[38] RS. Taylor, MJ. Desai, P. Rigoard, and RJ. Taylor. Predictors of pain relief following spinal cord stimulation in chronic back and leg pain and failed back surgery syndrome: a systematic review and meta-regression analysis. Pain Pract, 14(6):489{505, 2014.
[39] SJ. Thomson, D. Kruglov, and RV. Duarte. A spinal cord stimulation service review from a single centre using a single manufacturer over a 7.5 year follow-up period.Neuromodulation, 20(6):589{99, 2017.
[40] G. Verbeke and G. Molenberghs. Linear Mixed Models for Longitudinal Data. Springer, New York, 2009.
[41] F. Wille, JS. Breel, EW. Bakker, and MW. Hollmann. Altering conventional to high density spinal cord stimulation: An energy dose-response relationship in neuropathic pain therapy. Neuromodulation, 20(1):71{80, 2017.
[42] A. Wright, J. Hannon, EJ. Hegedus, and AE. Kavchak. Clinimetrics corner: a closer look at the minimal clinically important difference (mcid). J Man Manip Ther, 20(3):160{166, 2012.
[43] X. Yan, S. Lee, and N. Li. Missing data handling methods in medical device clinical trials. Journal of Biopharmaceutical Statistics, 19(6):1085{1098, 2009.
