RBR-6gs4bdh Clinical study of the use of electrical stimulation on leg circulation and coagulation

Date of registration: 01/29/2024 ^(mm/dd/yyyy)
Last approval date : 01/29/2024 ^(mm/dd/yyyy)

Study type:

Interventional

Scientific title:

Trial identification

• UTN code: U1111-1301-5055

• Public title:

  en

  Clinical study of the use of electrical stimulation on leg circulation and coagulation

  pt-br

  Estudo clínico do uso da eletroestimulação sobre a circulação das pernas e sobre a coagulação

• Scientific acronym:

• Public acronym:
• Secondaries identifiers:
  • 30680120.0.0000.5411
    Issuing authority: Plataforma Brasil
  • 4.105.940
    Issuing authority: Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual Paulista UNESP - Faculdade de Medicina de Botucatu

Sponsors

• Primary sponsor: Departamento de Cirurgia e Ortopedia da Faculdade de Medicina de Botucatu
• Secondary sponsor:
  • Institution: Departamento de Cirurgia e Ortopedia da Faculdade de Medicina de Botucatu
• Supporting source:
  • Institution: Departamento de Cirurgia e Ortopedia da Faculdade de Medicina de Botucatu

Health conditions

• Health conditions:

  en

  Venous Thrombosis; Peripheral Arterial Disease; Venous Insufficiency

  pt-br

  Trombose venosa; doença arterial periférica; insuficiência venosa

• General descriptors for health conditions:

  en

  C14.907 Vascular Diseases

  pt-br

  C14.907 Doenças Vasculares

• Specific descriptors:

  en

  C14.907.355.830.925 Venous Thrombosis

  pt-br

  C14.907.355.830.925 Trombose venosa

  en

  C14.907.137.126.307.500 Peripheral Arterial Disease

  pt-br

  C14.907.137.126.307.500 doença arterial periférica

  en

  C14.907.952 Venous Insufficiency

  pt-br

  C14.907.952 Insuficiência Venosa

Interventions

• Interventions:

  en

  A clinical, interventional, prospective, single-center, randomized, single-blind study was carried out to evaluate the effect of neuromuscular electrical stimulation with the IBRAMED NEURODYN™ II device on the hemodynamics of the lower limbs and on the systemic fibrinolytic activity of 10 healthy individuals. The experiment was divided into 6 moments. a) M0 – Positioning for rest, b) M1 – Pre-stimulation moment; c) M2 – Moment of electrical stimulation, lasting 20 minutes, d) M3 – Moment immediately after M2, e) M4 – 120 minutes after the end of M2 and f) M5 – 240 minutes after the end of M2. At moment 0, the eligible participant, called healthy, positioned himself in a controlled office (20-25 degrees Celsius, with relative air humidity greater than 20%), sitting, with his feet at the same level as his hips, being authorized knee flexion and hip external rotation. He could wear shorts and should go without socks, for proper measurement of parameters. He then remained like this for 30 minutes of rest. Right before the start of electrical stimulation, the tolerability score that would be used was again explained to the individual, which was used as a possible criterion for discontinuity (if a score between 4 and 5 during exposure). Then, at moment 2, there was electrical stimulation. This was done by positioning the electrodes with the aid of a strap and transducer gel on the skin of the posterior and proximal part of the leg. Electrodes were placed on both lower limbs, but only the randomized side was stimulated. This positioning allowed the electrodes to apply a stimulus to the common peroneal nerve. Stimulation of this nerve by the device caused the muscles to contract isometrically. Contraction of the calf muscles boosted blood flow to the lower limbs. After the end of exposure, at moments 3, 4 and 5, ultrasound evaluations were carried out again and new blood samples were collected for laboratory tests. During the 4 hours after exposure, the participant maintained the previously described resting position. The sonographer did not know which lower limb the electrical stimulation was applied to. The lower limb subjected to the experiment was selected by simple randomization of 1:1 between the right and left. Randomization was carried out using a specialized program (https://www.randomizer.org/), which generated a list defining which limb was allocated to electrical stimulation. This list was not communicated to the researcher. The electrodes that performed the electrical stimulation were installed on the randomized lower limb. Electrodes were applied to the other limb, but were not stimulated. The lower limbs were covered with a sheet. A non-research employee performed the implant. Blinding was done by instructing the participant not to reveal which limb the experiment was carried out on and by applying electrodes to both lower limbs. The outcome assessor was blind, that is, he did not have access to information about which limb was stimulated.

  pt-br

  Foi realizado um estudo clínico, intervencionista, prospectivo, unicêntrico, randomizado, unicego para avaliar o efeito da estimulação elétrica neuromuscular com o aparelho IBRAMED NEURODYN™ II sobre a hemodinâmica dos membros inferiores e sobre a atividade fibrinolítica sistêmica de 10 indivíduos saudáveis. O experimento foi dividido em 6 momentos. a) M0 – Posicionamento para repouso, b) M1 – Momento pré-estimulação; c) M2 – Momento da eletroestimulação, com duração de 20 minutos, d) M3 – Momento logo após M2, e) M4 – 120 minutos após fim de M2 e f) M5 – 240 minutos após fim de M2. No momento 0, o participante elegível, chamado de saudável, posicionou-se em um consultório controlado (20-25 graus Celsius, com umidade relativa do ar maior que 20%), sentado, com os pés no mesmo nível do quadril, sendo autorizados flexão do joelho e rotação externa do quadril. Poderia usar shorts e deveria ficar sem meias, para adequada medição dos parâmetros. Permaneceu assim, então, por 30 minutos de repouso. Logo antes do início da eletroestimulação, foi novamente explicado ao indivíduo o score de tolerabilidade que seria utilizado, o qual foi utilizado como possível critério de descontinuidade (se pontuar entre 4 e 5 durante a exposição). Em seguida, no momento 2, houve a eletroestimulação. Esta foi feita através do posicionamento dos eletrodos com auxílio de cinta e gel transdutor na pele da parte posterior e proximal da perna. Foram posicionados eletrodos em ambos os membros inferiores, mas apenas o lado randomizado foi estimulado. Este posicionamento permitiu que os eletrodos aplicassem um estímulo sobre o nervo fibular comum. A estimulação deste nervo pelo dispositivo fez com que os músculos se contraíssem isometricamente. A contração dos músculos da panturrilha impulsionou o fluxo sanguíneo dos membros inferiores. Após o fim da exposição, nos momentos 3, 4 e 5, foram realizadas novamente as avaliações ultrassonográficas e novas coletas de sangue para exames laboratoriais. Durante as 4 horas após a exposição, o participante manteve a posição de repouso previamente descrita. O ultrassonografista não soube em qual membro inferior foi aplicado a eletroestimulação. O membro inferior submetido ao experimento foi selecionado por randomização simples de 1:1 entre o direito e o esquerdo. A randomização foi feita por programa especializado (https://www.randomizer.org/), que gerou uma lista com a definição de qual membro foi alocado para eletroestimulação. Esta lista não foi informada ao pesquisador. Os eletrodos que realizaram a eletroestimulação foram instalados no membro inferior randomizado. No outro membro, foram aplicados eletrodos, mas que não foram estimulados. Os membros inferiores foram cobertos por um lençol. Um funcionário não-pesquisador realizou o implante. O cegamento se deu por orientação ao participante de não revelar em qual membro foi realizado o experimento e pela aplicação de eletrodos em ambos os membros inferiores. O avaliador dos desfechos foi cego, ou seja, não teve acesso a informação de qual membro foi estimulado.

• Descriptors:

  en

  E02.331.800 Transcutaneous Electric Nerve Stimulation

  pt-br

  E02.331.800 Estimulação Elétrica Nervosa Transcutânea

Recruitment

• Study status: Data analysis completed
• Countries
  • Brazil
• Date first enrollment: 11/06/2019 ^(mm/dd/yyyy)

• Target sample size:	Gender:	Minimum age:	Maximum age:
  10	-	18 Y	40 Y

• Inclusion criteria:

  en

  Being between 18 and 40 years old. Both genders. Sign the Free and Informed Consent Form. Have a Body Mass Index (BMI) between 18 and 34 kg/m2

  pt-br

  Ter idade entre 18 e 40 anos. Ambos os gêneros. Assinar o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido. Ter Índice de Massa Corpórea (IMC) entre 18 e 34 kg/m2

• Exclusion criteria:

  en

  Use of illicit drugs in the last 12 months. Use of the following medications in the last 24 hours: medicines for headache with vascular effect, such as sumatriptan, ergot derivatives, isomeptene, etc, analgesics such as dipyrone and paracetamol, non-steroidal anti-inflammatory drugs such as ibuprofen, naproxen, diclofenac, etc. Consumption of foods in the last 24 hours with a known effect on vascular reactivity, according to the list: coffee, folic acid, vitamin C, high doses of fish oil, vitamin supplements, fruits and vegetables in large quantities such as cranberries (also known as cranberries) and grapefruit (also known as grapefruit), beets and black currants, wine, tea, cocoa and derivatives, chocolate and hazelnuts, natural grape and orange juice, cheese, probiotics (foods with this effect), capsaicin, like pepper, energy drinks, beer. Any significant illness within the last 4 weeks of exposure. Pregnancy or lactation. Use of hormonal contraceptive method, including IUD etc., in the last 3 months. Active smoker or ex-smoker in the last 12 months. History of peripheral arterial obstructive disease. Ankle-brachial index less than 0.9, defined in anamnesis and physical examination. History of chronic venous insufficiency in the lower limbs. Ulcer on lower limbs. History of venous thromboembolism. History of fracture or presence of metallic implants in lower limbs. Have an infection at the electrode implantation site. Have participated in a drug or medical device study up to 4 weeks previously. Use of any neuro-modulating device. Surgery 3 months before the study (such as abdominal, gynecological, etc.). Trauma to the lower limbs that may prevent correct electrical stimulation of the common peroneal nerve. Use of a pacemaker or implantable cardioverter-defibrillator

  pt-br

  Uso de drogas ilícitas nos últimos 12 meses. Uso das seguintes medicações nas últimas 24 horas: medicamentos para cefaleia com efeito vascular, como sumatriptano, derivados do ergot, isomepteno etc., analgésicos como dipirona e paracetamol, anti-inflamatórios não esteroides como ibuprofeno, naproxeno, diclofenaco etc. Consumo de alimentos nas últimas 24 horas com conhecido efeito sobre a reatividade vascular, conforme a lista: Café, Ácido fólico, vitamina C, altas doses de óleo de peixe, complementos de vitaminas, frutas e vegetais em grande quantidade como oxicoco (conhecida também por cranberry) e toranja (conhecida também por grapefruit), beterraba e groselha preta, vinho, chá, cacau e derivados, chocolate e avelã, suco naturais de uva e laranja, queijo, probióticos (alimentos com este efeito), capsaicina, como a pimenta, bebidas energéticas, cerveja. Qualquer doença significativa nas últimas 4 semanas da exposição. Gestação ou lactação. Uso de método anticoncepcional hormonal, incluindo DIU etc., nos últimos 3 meses. Tabagista ativo ou ex-tabagismo nos últimos 12 meses. História de doença arterial obstrutiva periférica. Índice tornozelo-braço menor que 0,9, definido em anamnese e exame físico. História de insuficiência venosa crônica em membros inferiores. Úlcera em membros inferiores. História de tromboembolismo venoso. História de fratura ou presença de implantes metálicos em membros inferiores. Tenham infecção no sítio de implante dos eletrodos. Ter participado de estudo medicamentoso ou de dispositivo médico até 4 semanas antes. Uso de qualquer dispositivo neuro-modulador. Cirurgia 3 meses antes do estudo (como abdominal, ginecológica etc.). Trauma nos membros inferiores que possa impedir a correta eletroestimulação do nervo fibular comum. Uso de marca-passo ou de cárdiodesfibrilador implantável

Study type

• Study design:

• Expanded access program	Purpose	Intervention assignment	Number of arms	Masking type	Allocation	Study phase
  1	Other	Single-group	1	Single-blind	Single-arm-study	2-3

Outcomes

• Primary outcomes:

  en

  Expected outcome 1: The effects of electrical stimulator equipment on arterial and venous blood flow in the lower limbs of healthy individuals through ultrasound of the lower limbs, with assessment of systolic peak velocity, vessel diameter and flow volume.

  pt-br

  Desfecho esperado 1: Os efeitos do equipamento eletroestimulador sobre fluxo sanguíneo arterial e venoso em membros inferiores de indivíduos saudáveis por meio de ultrassonografia dos membros inferiores, com avaliação de velocidade de pico sistólico, diâmetro do vaso e volume de fluxo.

  en

  Outcome found 1: Of all the study variables, the vessel diameter was the one that proved to be most sensitive to electrical stimulation. There was an increase in diameter in all vessels analyzed, including at moments M4 and M5. The diameters varied without statistical difference between the stimulated and non-stimulated limb, which allowed joint analysis of the data and suggests a systemic effect of NMES. This occurred regardless of the fact that the variation in flow volume was not significant, which suggests that it was not just a dilation caused by the flow. The continuous increase in the diameter of the popliteal arteries (the largest median was found in M5) suggests a prolonged residual effect caused by NMES, which continued even after the end of stimulation. Flow velocities varied without statistical difference between limbs over time, except for the popliteal vein. Only the femoral vessels had significant changes in arterial and venous flow velocities. The velocities in the popliteal vessels varied positively, but not significantly. The clinical significance of increased flow favors the use of the technique in therapies that require increased flow, such as in the prevention of VTE and as a possible therapy for CVI and PAD. There was variation in both the stimulated and non-stimulated limbs, with no statistical difference between them over time. The variation in flow volume in the joint analysis of the limbs for the popliteal vein, between M4 and M1 and between M5 and M4, was statistically significant, which suggests a late effect of NMES.

  pt-br

  Desfecho encontrado 1: De toda as variáveis do estudo, o diâmetro do vaso foi o que se mostrou mais sensível à eletroestimulação. Houve incremento do diâmetro em todos os vasos analisados, inclusive nos momentos M4 e M5. Os diâmetros variaram sem diferença estatística entre o membro estimulado e o não estimulado, o que permitiu a análise conjunta dos dados e sugere efeito sistêmico da EENM. Isto ocorreu independente do fato de que a variação do volume de fluxo não tenha sido significativa, o que sugere que não tenha sido apenas uma dilatação causada pelo fluxo. O aumento contínuo do diâmetro das artérias poplíteas (a maior mediana encontrou-se em M5) sugere um efeito residual prolongado causado pela EENM, que continuou mesmo após o fim da estimulação. As velocidades de fluxo variaram sem diferença estatística entre os membros ao longo do tempo, exceto para veia poplítea. Apenas os vasos femorais tiveram alterações significativas nas velocidades de fluxos arterial e venoso. As velocidades nos vasos poplíteos variaram positivamente, mas de forma não significativa. O significado clínico de aumento de fluxo favorece o emprego da técnica em terapias que necessitem de aumento de fluxo, como na prevenção do TEV e como possível terapêutica para IVC e DAOP. Houve variação tanto no membro estimulado quanto no não estimulado, sem diferença estatística entre eles ao longo do tempo. Teve significância estatística a variação do volume de fluxo na análise conjunta dos membros para a veia poplítea, entre M4 e M1 e entre M5 e M4, o que sugere um efeito tardio da EENM.

  en

  Expected outcome 2: Effects on the fibrinolytic system through laboratory analysis of serum dosage of tissue plasminogen activator and serum dosage of type-1 plasminogen activator inhibitor.

  pt-br

  Desfecho esperado 2: Os efeitos sobre o sistema fibrinolítico por meio de análise laboratorial da dosagem sérica de ativador tecidual do plasminogênio e dosagem sérica de inibidor do ativador do plasminogênio tipo-1.

  en

  Outcome found 2: The effects on the fibrinolytic system through laboratory analysis of serum t-PA dosage and serum PAI-1 dosage had no statistically significant change. t-PA changed numerically, with a continuous increase, and reached an increase of 5.69% in M5, for its activity. PAI-1 had a variation close to zero numerically for its activity.

  pt-br

  Desfecho encontrado 2: Os efeitos sobre o sistema fibrinolítico por meio de análise laboratorial da dosagem sérica de t-PA e dosagem sérica de PAI-1 não tiveram alteração estatisticamente significante. O t-PA alterou numericamente, com incremento contínuo, e chegou a aumento 5,69% em M5, para sua atividade. O PAI-1 teve variação próxima a zero numericamente, para sua atividade.

  en

  Expected outcome 3: The systemic effects of electrical stimulation on arterial and venous blood flow demonstrated by ultrasound assessment of the contralateral lower limb.

  pt-br

  Desfecho esperado 3: Os efeitos sistêmicos da eletroestimulação sobre fluxo sanguíneo arterial e venoso demonstrados pela avaliação ultrassonográfica do membro inferior contralateral.

  en

  Outcome found 3: The evaluation of flow volumes, vessel diameter and flow velocity demonstrated by ultrasound evaluation of the contralateral lower limb were not statistically significant at all times, which demonstrated that after unilateral NMES, the other limb varied in diameter , the speed and volume of flow with the stimulated limb, without statistical difference, and this meant that joint analysis of the data could be carried out. An exception was made in the popliteal vein, where it was possible to observe the difference in the median and flow velocity distribution between the veins that were stimulated and those that were not stimulated and, in the data analysis, the stimulated side presented better performance.

  pt-br

  Desfecho encontrado 3: A avaliação dos volumes de fluxo, diâmetro do vaso e velocidade de fluxo demonstrados pela avaliação ultrassonográfica do membro inferior contralateral não foram estatisticamente significantes em todos os momentos, o que demonstrou que após a EENM unilateral, o outro membro variou o diâmetro, a velocidade e volume de fluxo como o membro estimulado, sem diferença estatística, e isto fez com que se pudesse fazer a análise conjunta dos dados. Exceção se fez na veia poplítea, onde foi possível observar a diferença da mediana e da distribuição da velocidade fluxo entre as veias que foram estimuladas e aquelas que não foram estimuladas e, na análise dos dados, o lado estimulado apresentou melhor desempenho.

• Secondary outcomes:

  en

  Expected outcome 4: The safety and tolerability of the use of electrical stimulator equipment in healthy individuals through the presence of adverse events and tolerance score.

  pt-br

  Desfecho esperado 4: A segurança e tolerabilidade do uso de equipamento eletroestimulador em indivíduos saudáveis por meio da presença de eventos adversos e score de tolerância.

  en

  Outcome found 4: The safety and tolerability of using this electrical stimulator equipment was proven by the absence of adverse events and that all individuals gave the lowest tolerance score (no sensation of discomfort), something also different from the studies cited in the introduction of this work. The experiment was considered tolerable by all individuals (everyone gave the lowest possible score for discomfort)

  pt-br

  Desfecho encontrado 4: A segurança e tolerabilidade do uso deste equipamento eletroestimulador foi comprovada pela ausência de eventos adversos e que todos os indivíduos deram o menor score de tolerância (sem sensação de desconforto), algo também diferente dos estudos citados na introdução deste trabalho. O experimento foi considerado tolerável por todos os indivíduos (todos deram a menor nota possível para o desconforto)

Contacts

• Public contact
  • Full name: Jamil Victor de Oliveira Mariúba
  • • Address: Via Domingos Sartori
    • City: Botucatu / Brazil
    • Zip code: 18607-741
  • Phone: +55 (14) 3811-6305
  • Email: jamilvictor@yahoo.com.br
  • Affiliation: Universidade Estadual Paulista UNESP - Faculdade de Medicina de Botucatu
   
• Scientific contact
  • Full name: Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual Paulista UNESP Faculdade de Medicina de Botucatu
  • • Address: Chácara Butignolli , s/n - Bairro Rubião Junior
    • City: Botucatu / Brazil
    • Zip code: 18618-970
  • Phone: +55(14)3880-1609
  • Email: cep@fmb.unesp.br
  • Affiliation: Universidade Estadual Paulista UNESP - Faculdade de Medicina de Botucatu
   
• Site contact
  • Full name: Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual Paulista UNESP Faculdade de Medicina de Botucatu
  • • Address: Chácara Butignolli , s/n - Bairro Rubião Junior
    • City: Botucatu / Brazil
    • Zip code: 18618-970
  • Phone: +55(14)3880-1609
  • Email: cep@fmb.unesp.br
  • Affiliation: Universidade Estadual Paulista UNESP - Faculdade de Medicina de Botucatu
   

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