Ultrazvuk Double Push Acoustic Radiation Force (DP ARF) pro monitorování degenerace u Duchenneovy svalové dystrofie

Zobrazování Double Push Acoustic Radiation Force (DP ARF) bude provedeno ve 3 kohortách až 10 chlapců s DMD a u chlapců stejného věku bez známých neuromuskulárních poruch.

První kohorta DMD se zapíše ve věku 5-6 let, druhá ve věku 7-8 let a třetí ve věku 9-10 let. Rectus femoris (RF), kraniální sartorius (CS), gastrocnemius (GAST) a laterální deltový sval (DT) budou cíleny pro jejich známé fenotypové variace v reakci na deficit dystrofinu. RF podléhá časné nekróze a ukládání tuku, CS se považuje za relativně ušetřený a zdá se, že GAST podléhá skutečné hypertrofii. DT, který podléhá hypertrofii jako GAST, bude také vyšetřen, aby se zjistilo, zda se dopad nedostatku dystrofinu liší mezi horními a dolními končetinami. Všichni chlapci budou snímkováni 3x ročně po dobu 4 let. Kromě zobrazování DP ARF každé 4 měsíce podstoupí chlapci standardní kvantitativní svalové testování (QMT) a časové testy funkce (TFT) doby do stoje, 6minutové chůze a 30stopé chůze. U každého chlapce bude také zaznamenán věk při ztrátě chůze. Chlapci s DMD obvykle do 10 let ztratí chůzi, takže očekáváme, že 20 chlapců ve věkové kohortě 7-11 a 9-13 ztratí v průběhu této studie chůzi. 10 chlapců ve věkové kohortě 5–9 let pravděpodobně během studie neztratí schopnost chůze. Protože primárním cílem tohoto klinického zkoumání je vyhodnotit potenciál zobrazení DP ARF jako relevantní náhražky pro monitorování progrese onemocnění a odpovědi na terapie, bude se studie zaměřovat na korelaci výsledků DP ARF se změnou funkční degenerace a času do ztráta chůze.

Tato studie má dvě experimentální složky nad rámec standardní praxe u pacientů s DMD: 1) ultrazvukové zobrazení DP ARF m. rectus femoris (RF), kraniálního sartoria (CS), gastrocnemia (GAST) a laterálního deltového svalu (DT) a 2) standardní kvantitativní svalové testování (QMT) a časované funkční testy (TFT) doby do stoje, 6minutové chůze a 30stopé chůze opakované každé čtyři měsíce (třikrát ročně) po dobu čtyřletého trvání studie.

Tato studie bude zahájena ultrazvukovým zobrazováním DP ARF v Laboratoři klinické neurofyziologie během první pravidelně plánované výzkumné návštěvy pacientského dobrovolníka. Očekává se, že dobrovolníci pacientů budou ambulantní pacienti. Pokud je však pacient dobrovolník hospitalizovaný, může být ultrazvukové zobrazení DP ARF provedeno u nemocničního lůžka pacienta dobrovolníka. Bezprostředně po vyšetření DP ARF podstoupí pacientský dobrovolník QMT a TFT na oddělení fyzikální terapie. QMT a TFT budou provádět vyškolení fyzioterapeuti. Ultrazvukové zobrazení DP ARF, QMT a TFT se bude opakovat, jak je popsáno výše, u každého z dobrovolníků, kteří pravidelně navštěvují dvanáct výzkumných návštěv během čtyřleté doby trvání studie. Kdykoli to bude možné, naplánujeme výzkumné návštěvy tak, aby se shodovaly s jinými klinickými návštěvami UNC. Rodiče nebo pečovatelé pacientů budou kompenzováni 50 USD za návštěvu na úhradu nákladů na cestu do UNC, parkování a oběd.

DP ARF bude také provedeno u 30 chlapců ve věku 5-14 let bez známých neuromuskulárních poruch. Zobrazování bude provedeno tak, jak je popsáno u chlapců s DMD. Výsledky DP ARF získané u chlapců bez známých neuromuskulárních poruch budou porovnány s výsledky získanými u chlapců s neuromuskulárními poruchami, aby sloužily jako kontrola změn mechanických vlastností svalů, ke kterým dochází při normálním svalovém růstu a vývoji.

DP ARF ultrazvuk je neinvazivní diagnostická zobrazovací technologie prováděná pomocí komerčně dostupného klinického ultrazvukového zobrazovacího zařízení – zobrazovacího systému Siemens Acuson Antares vybaveného pro výzkumné účely a lineárních převodníků VF10-5 nebo VF7-3 (Siemens Medical Solutions, USA Inc. Ultrasound Division) . DP ARF zobrazování bude provádět profesionální sonograf, fakultní a/nebo postgraduální studentští výzkumní asistenti na společné katedře biomedicínského inženýrství UNC-CH. Sonografista získá ultrazvuková data DP ARF s odpovídajícím B-režimem (pro anatomickou referenci) v pravých RF, CS, GAST a DT svalech dobrovolníků pacientů. Dobrovolníci pacientů budou požádáni, aby si lehli na vyšetřovací stůl na Klinice klinické neurofyziologie (ambulantní pacienti) nebo zůstali na svých nemocničních lůžkách (ubytovaní pacienti). Hlava vyšetřovacího stolu/lůžka může být zvednuta do úhlu přibližně 45 stupňů, aby bylo možné nejlépe vizualizovat svaly zájmu pomocí ultrazvukového zobrazování.

Jakmile je pacient dobrovolník umístěn, ultrazvukový gel bude aplikován na povrch kůže pacienta dobrovolníka nad svaly zájmu. Ultrazvukový zobrazovací snímač se poté umístí na horní část gelu. Jakmile je lokalizován první sval zájmu, začne ultrazvukové zobrazování DP ARF. Snímač nasměrujeme tak, aby získával ultrazvuková data napříč ke svalovým vláknům uprostřed svalu podélně, se třemi opakovanými akvizicemi. Poté otočíme náš snímač o 90 stupňů, abychom orientovali zobrazovací rovinu rovnoběžně se svalovými vlákny. Dříve zobrazený průřez bude umístěn přibližně uprostřed zobrazovacího pole se třemi opakovanými akvizicemi. Orientace svalových vláken bude přibližná, jak se předpokládá z anatomie. Axiální ohnisková hloubka DP ARF bude směřovat do středu svalu, přibližně 20 - 30 mm.

Doba sběru dat DP ARF v každém svalu se odhaduje na méně než 10 minut. Jakmile je zobrazení DP ARF dokončeno na jednom svalu, bude zobrazení DP ARF provedeno na ostatních svalech zájmu. Jakmile jsou zobrazeny všechny 4 svaly (RF, CS, GAST a DT), bude postup studie dokončen pro zobrazovací část studie DP ARF.

Pro druhou část studie, která začíná krátce (méně než 4 hodiny) po dokončení zobrazování DP ARF, pacientský dobrovolník podstoupí klinicky standardní kvantitativní svalové testování (QMT) maximální dobrovolné izometrické kontrakce (MVIC) v pravé RF, CS , GAST a DT. Pacientský dobrovolník se také podrobí klinicky standardním časovaným funkčním testům (TFT) s (1) dobou pro vstávání z lehu na zádech do stoje, (2) vzdáleností ušlou za šest minut a (3) dobou chůze 30 stop.

Účast dobrovolníků pacientů bude ukončena, jakmile budou obě části studie jedna (DP ARF ultrazvukové zobrazení) a dvě (QMT a TFT) dokončeny dvanáctkrát během 4 let. Proto budou pravidelně každé čtyři měsíce vyžadovány pravidelné následné návštěvy pacientských dobrovolníků. Pacient dobrovolník je požádán, aby souhlasil, a jeho rodiče jsou požádáni, aby dovolili svému synovi podstoupit (1) ultrazvukové zobrazení DP ARF jeho pravých RF, CS, GAST a DT svalů a (2) QMT a TFT doby do stání, 6 -minutu chůze a 30 stop chůze. Nejsou navrženy žádné další postupy nebo požadavky. Každý další aspekt péče o pacienty dobrovolníky o DMD bude prováděn v rámci běžné standardní péče, jak je klinicky indikováno.