Klinische prospektive Untersuchungen zum Nutzen proximaler Elektrostimulation nach chirurgisch bedingten Affektionen von sensiblen Gesichtsnerven am Beispiel des N. alveolaris inferior nach Umstellungsosteotomien - eine monozentrische, open label, randomisierte klinische Studie im Split-Mouth-Design

Krimmer, Sandra (2026): Klinische prospektive Untersuchungen zum Nutzen proximaler Elektrostimulation nach chirurgisch bedingten Affektionen von sensiblen Gesichtsnerven am Beispiel des N. alveolaris inferior nach Umstellungsosteotomien - eine monozentrische, open label, randomisierte klinische Studie im Split-Mouth-Design. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine

Abstract

Summary of Findings on Electrostimulation (ES) for Peripheral Nerve Regeneration Efficacy of Electrostimulation in Postoperative Hypoesthesia The study results indicate that the application of high-frequency electrostimulation (ES) following a standardized treatment protocol over five weeks leads to a significant improvement in hypoesthesia. While 75 % of participants in the ES group exhibited a measurable reduction in sensory impairment, the natural regeneration rate in the untreated control group (NoES) was only 30 %. This discrepancy confirms that ES facilitates targeted modulation of neuronal regeneration. The McNemar test demonstrated a significant reduction in hypoesthesia at T2 (p = 0.003), thereby refuting the hypothesis that the observed recovery was merely coincidental. Long-Term Effects and Sustainability of ES Treatment (Measurement at T3, Week 13) Although ES initially produced a substantial enhancement in nerve function, follow-up assessments at week 13, 8 weeks after the last treatments, indicated a convergence between the treated and untreated sides. At this later stage, the difference between the ES and control groups was no longer statistically significant. The McNemar test for T3 yielded no significant differences (p > 0.05). Gender-Specific Differences in Treatment Response Analysis of gender-specific data revealed a higher success rate among female participants (77 %) compared to males (50 %). Potential explanations for this discrepancy include gender-dependent variations in skin thickness, hormonal influences on neuroregenerative processes, and differing pain and sensitivity thresholds. The need for gender-specific adjustments in stimulation protocols should be further explored in future studies. Impact of Electrostimulation on Neuropathic Dysesthesia In addition to the objective reduction in hypoesthesia, positive effects of ES on subjective symptoms such as tingling sensations, heaviness, and motor restrictions were observed. While dysesthetic symptoms decreased notably in the ES group, persistence of these complaints was recorded on the untreated side. This suggests that electrostimulation may not only facilitate physiological sensory recovery but could also exert a modulatory effect on neuropathic pain. However, these findings require further quantitative validation. Implications for Future Studies and Therapeutic Applications Based on the present findings, future studies with larger sample sizes (80–100 participants) are essential to establish a more robust evidence base for clinical recommendations. Particular attention should be given to optimizing the duration and frequency of stimulation to enhance long-term efficacy. Furthermore, individualized stimulation parameters, tailored to gender-specific and anatomical differences, may further improve treatment outcomes. Conclusion This clinical study demonstrated that short-term, high-frequency electrostimulation significantly enhances the regeneration of peripheral sensory nerves following surgical intervention. While the short-term effects observed after five weeks were statistically significant, the long-term follow-up without further treatments revealed a convergence with the natural course of recovery, but thus in a widely younger and healthier sample. In future research, special attention should be paid to the re-excitation phenomenon, which has the potential to enhance treatment efficacy. This method, therefore, holds promising potential for postoperative rehabilitation of sensory nerve lesions. However, further research is required to optimize its long-term effectiveness and to explore personalized treatment adaptations.

Abstract

Ergebnisse der Elektrostimulation (ES) für die periphere Nervregeneration Effizienz der Elektrostimulation bei postoperativer Hypästhesie Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Anwendung einer hochfrequenten Elektrostimulation (ES) in einem standardisierten Behandlungsprotokoll über fünf Wochen hinweg eine signifikante Verbesserung der Hypästhesie bewirken kann. Während 75 Prozent der Probanden in der ES-Gruppe eine messbare Reduktion der Sensibilitätsstörung aufwiesen, lag die natürliche Regenerationsrate in der unbehandelten Kontrollgruppe (NoES) lediglich bei 30 Prozent. Diese Differenz bestätigt, dass die Stimulation eine gezielte Modulation der neuronalen Regeneration ermöglicht. Der durchgeführte McNemar-Test wies eine signifikante Verringerung der Hypästhesie zu T2 nach (p = 0,003), womit die Hypothese einer zufälligen Regeneration widerlegt werden konnte. Langzeiteffekte und Nachhaltigkeit der ES-Behandlung (Messzeitpunkt T3, 13. Woche) Obwohl die ES-Behandlung initial eine deutliche Verbesserung der Nervfunktion erzielte, zeigten die Nachuntersuchungen in der 13. Woche, also weiteren acht Wochen ohne weitere ES-Behandlung einen Angleichungstrend zwischen der behandelten und unbehandelten Seite. Der Unterschied zwischen ES- und Kontrollgruppe war zu diesem Zeitpunkt nicht mehr signifikant. Der McNemar-Test für T3 erbrachte keine signifikante Differenz mehr (p > 0,05). Dabei ist auf die überwiegend jüngere und gesunde Probandengruppe zu verweisen. Geschlechtsspezifische Unterschiede in der Behandlungsergebnissen Die Analyse der geschlechtsspezifischen Daten zeigt eine höhere Erfolgsrate bei weiblichen Probanden (77 Prozent) im Vergleich zu den männlichen Teilnehmern (50 Prozent). Mögliche Erklärungen für diese Unterschiede umfassen Faktoren wie die geschlechtsspezifisch variierende Hautdicke, hormonelle Einflüsse auf neuroregenerative Prozesse sowie unterschiedliche Schmerz- und Sensibilitätsschwellen. Die Notwendigkeit geschlechtsspezifischer Anpassungen in der Stimulationsparametern sollte in zukünftigen Untersuchungen weiter evaluiert werden. Beeinflussung neuropathischer Dysästhesien durch Elektrostimulation Neben der objektiven Hypästhesieverminderung durch Markierung des Areals konnten ebenfalls positive Effekte der ES auf subjektive Symptome wie Kribbeln, Schweregefühl und motorische Einschränkungen beobachtet werden. Während sich die Dysästhesien in der ES-Gruppe deutlich reduzierten, war auf der unbehandelten Seite eine tendenzielle Persistenz dieser Beschwerden zu verzeichnen. Das lässt darauf schließen, dass Elektrostimulation nicht nur die physiologische Sensibilitätswiederherstellung unterstützt, sondern auch eine potenziell modulierende Wirkung auf neuropathische Schmerzen haben könnte. Diese Beobachtungen bedürfen jedoch einer weiterführenden quantitativen Validierung. Implikationen für künftige Studien und therapeutische Anwendung Auf Basis der vorliegenden Ergebnisse erscheint eine größere Stichprobe (80–100 Probanden) für zukünftige Studien erforderlich, um eine belastbarere Evidenzbasis für klinische Handlungsempfehlungen zu schaffen. Insbesondere sollte die Dauer und Frequenz der Stimulation hinsichtlich einer langfristigen Effizienzoptimierung weiter untersucht werden. Ebenso könnten individuell angepasste Stimulationsparameter, basierend auf geschlechtsspezifischen und anatomischen Unterschieden, die Wirksamkeit steigern. Schlussfolgerung Die durchgeführte klinische Studie konnte zeigen, dass eine kurzzeitige, hochfrequente Elektrostimulation eine signifikante Verbesserung der Regeneration peripherer sensibler Nerven nach chirurgischer Intervention bewirken kann. Während die kurzfristigen Effekte nach fünf Wochen statistisch signifikant nachweisbar waren, näherte sich in der Langzeitbetrachtung die behandelte Seite an den natürlichen Regenerationsverlauf der unbehandelten Seite an. In zukünftiger Forschung wäre besondere Aufmerksamkeit auf Re-Exzitationsphänomene im HFS-Bereich zu legen, die das Potential bergen, die Behandlungseffizienz zu verstärken. Die Methode bietet somit ein vielversprechendes Potenzial für die postoperative Rehabilitation sensibler Nervenschädigungen an, erfordert jedoch weiterführende Untersuchungen zur Optimierung der Langzeitwirkung und individuellen Anpassungsmöglichkeiten.

• Item Type: Theses (Dissertation, LMU Munich)
• Keywords: Elektrostimulation, ES, Periphere Nervenregeneration, Hypästhesie, Nervus alveolaris inferior, Nervus mentalis, Umstellungsosteotomie, orthognathe Chirurgie, Split-Mouth-Studiendesign, Hochfrequente Stimulation, HFS, Randomisierte klinische Studie, McNemar-Test, Prospektive Studie, Monozentrische Studie, Qualitative Sensibilitätsmessung, quantitative Sensibilitätsmessung, Flächenvermessung der Hypästhesie, Nervus trigeminus V3, Dysästhesie, Kribbeln, Schweregefühl, Bewegungseinschränkung, Vincent-Syndrom, Axonotmesis, Neurotmesis, Neuropathischer Schmerz, Lebensqualität, postoperative Morbidität, Waller-Degeneration, Neurotrophe Faktoren, BDNF, cAMP, Re-Exzitation, Hochfrequenzstimulation, Leitungsgeschwindigkeit, sensible Nerven, motorische Nerven, Geschlechtsspezifische Unterschiede, Lebensalter, Hautdicke, elektrischer Widerstand, Electrical stimulation, ES, Peripheral nerve regeneration, Hypoesthesia, Inferior alveolar nerve, Mental nerve, Orthognathic surgery, bimaxillary osteotomy, Split-mouth study design, High-frequency stimulation, HFS, Randomized clinical trial, McNemar's test, Prospective study, Single-center study, Qualitative sensory testing, Quantitative sensory testing, Hypoesthesia area measurement, Trigeminal nerve V3, Dysesthesia, Tingling, Heaviness, movement restriction, Vincent's syndrome, Axonotmesis, Neurotmesis, Neuropathic pain, Quality of life, postoperative morbidity, Wallerian degeneration, Neurotrophic factors, BDNF, cAMP, Re-excitation, Conduction velocity, sensory nerve, motor nerve, Sex-specific differences
• Subjects: 600 Technology, Medicine; 600 Technology, Medicine > 610 Medical sciences and medicine
• Faculties: Faculty of Medicine
• Language: German
• Date of oral examination: 12. May 2026
• 1. Referee: Pautke, Christoph
• Signature of the printed copy: 0700/UMD 22819