Neurokognitivní výkon při hyperglykémii a integrita mozkové tkáně u mládeže s diabetem 1. typu au zdravého (T1DM)

Navrhuje se interdisciplinární případová kontrolní studie s opakovanými měřeními, ve které budou zkoumány nové metody zobrazování mozku, elektrofyziologická aktivita mozku a neuropsychologické testy v souladu s dynamickými změnami hladiny glukózy u dětí. To bude porovnáno se zdravou populací.

Studijní populace Účastníci s T1DM a zdraví sourozenci budou rekrutováni na základě výzkumné publikace na fórech pro diabetes mellitus a prostřednictvím Asociace dětské endokrinologie. Zahrnou se především účastníci z Kliniky dětského diabetu Mellitus v Assaf Harofeh; bude však přijato každé dítě, které splní kritéria pro zařazení a vyloučení.

Kritéria pro zařazení: Rodiny žijící v oblastech s vysokou dostupností lékařské péče. Věk: 12-18 let s diagnostikovaným T1DM déle než 2 roky.

Vyloučení: poranění hlavy, epileptické epizody, psychiatrické léky, nedostatek hebrejských schopností, nesouhlas s dodržením všech požadavků studie, historie více než jedné epizody těžké hypoglykemické příhody v minulosti, včetně ztráty vědomí nebo více než jedné epizody diabetické ketoacidózy (DKA). Pacienti s významnými abnormalitami funkce ledvin nebo jater budou vyloučeni.

Podobná vylučovací kritéria pro zdravou kontrolní populaci. Všichni rodiče podepíší informovaný souhlas a děti budou souhlasit v souladu s předpisy Etické komise před zahájením studijních sezení.

Postupy:

Návrh studie zahrnuje 3 sezení, která budou probíhat v průběhu 2-12 týdnů, podle pohodlí účastníků.

Data získaná v každém sezení budou analyzována jak v rámci skupin, tak mezi skupinami, aby se kromě očekávaných rozdílů mezi zdravými a diabetickými adolescenty a očekávaným rozdílem mezi pacienty s T1DM s proměnlivou glykemií vyhodnotily možné popisné proměnné k rozdílům ve výkonnosti mezi diabetickými pacienty. řízení.

Relace 1 – základní návštěva:

Podepisování informovaného souhlasu rodičů a souhlasu účastníků. Převzetí anamnézy lékařem studie včetně fyzického vyšetření. Údaje týkající se věku diagnózy, DKA při diagnóze, anamnézy závažných hypoglykemických příhod nebo příhod DKA, profilu managementu, ročního průměrného HbA1c, přehledu systémů, chronických onemocnění, léků budou poskytnuty od rodičů, pacientů a souhrnných dopisů a z tabulek klinické péče.

Bude provedeno fyzikální vyšetření včetně krevního tlaku, pulsu, hmotnosti, výšky, BMI, pubertálního stadia, místa vpichu.

Specializovaný psychologický neurokognitivní tým provede neurokognitivní studie jednomu z rodičů a účastníků. Testy budou prováděny v klinickém prostředí, aby byla zajištěna základní kognitivní a lingvální schopnost pokračovat v dalších studijních sezeních. Před testováním bude provedeno kapilární stanovení glukózy, aby se zajistila hladina glukózy > 70 mg/dl.

Neurokognitivní studie budou zahrnovat rozsáhlou baterii kognitivních hodnocení, včetně úkolů, které byly speciálně navrženy pro účely současného projektu [úloha odhadování času, kontinuální výkonnostní test (CPT), emoční Stroop pro poruchy příjmu potravy (EST-ED) a nové objekty paměťový úkol]. Úkoly budou zčásti prováděny úlohami poskytovanými počítačem a zčásti ručně psanými úlohami.

Sezení 2 - kombinovaná simultánní návštěva EEG a CGMS a hodnocení kvality spánku:

Účastníci budou hospitalizováni po dobu 30 hodin na jednotce kontinuálního EEG na oddělení dětské neurologie, Assaf-Harofeh Medical Center, kde absolvují 30 hodin. kontinuální simultánní EEG a CGMS monitorování a dvě samostatná sezení neurokognitivního hodnocení při glukóze > 240 mg/dl a při glukóze < 180 mg/dl, v daném pořadí.

Na EEG jednotku dorazí 1. den po snídani. Budou připojeny k oběma systémům a posouzení přesnosti bude provedeno před obědem 1. dne. Zůstanou v jednotce, připojeni k oběma systémům až do odpoledne druhého dne, celkem 30 hodin.

Neurokognitivní hodnocení bude provedeno 1. den po obědě a 2. den po obědě.

V den 1 dostanou před obědem svou běžnou dávku inzulínu a kognitivní vyšetření, které bude provedeno s hladinou glukózy > 70 mg/dl a nižší než 180 mg/dl.

2. den nedostanou svou běžnou dávku inzulínu před obědem a stejný kognitivní test bude proveden s hladinou glukózy > 240 mg/dl. Epizoda příjmu potravy bez bolusu inzulinu se u adolescentů v každodenním životě bohužel vyskytuje velmi často.

Neurokognitivní hodnocení provedené na tomto sezení bude zahrnovat úkoly pracovní paměti, selektivní pozornosti a inhibiční kontroly: Test paměti a učení (TOMAL), selektivní pozornost, kognitivní flexibilita a inhibiční kontrola (kognitivní a emoční Stroopovy úkoly), test plynulosti slov, vizuální paměťové a výkonné funkce (ROCF) ; vizuoprostorová krátkodobá pracovní paměť ; sluchové verbální učení ; Towers of Hanoi, počítačový úkol založený na Tower of London (TOL). číselná paměťová kapacita pracovní paměti i testy exekutivy (WISC-IV) .

Během 30 hodin budou účastníci připojeni k nepřetržitému záznamu EEG, monitorování spánku a CGMS. Účastníci studie a výzkumný tým budou po dobu záznamu oslepeni k měřením EEG. Studijní tým a účastníci nebudou vůči záznamu CGMS zaslepeni.

Účastníci budou moci zprostředkovat své každodenní aktivity ve svém pokoji, přičemž budou sledováni nepřetržitým EEG. Budou mít svůj pravidelný jídelníček a pravidelné denní aktivity.

Účastníci budou pokračovat ve své pravidelné denní rutině alespoň 4 měření glykémie pomocí prick testů, řízení inzulínu pomocí několika denních injekcí nebo terapie pumpou a jídla.

Účastníci ze skupiny 3 budou měřit glukózu prick testem pouze dvakrát denně, jak je požadováno pro kalibraci CGMS.

Během 5 po sobě jdoucích nocí, včetně noci v nemocnici, bude účastníkům hodnocena kvalita spánku pomocí spánkového deníku a aktigrafu.

První noc v nemocnici má posoudit souvislost mezi aktigrafem a variabilitou EEG a CGMS. 4 noci doma jsou na hodnocení CGMS, kvality života a aktigrafů.

Sezení 3 – zobrazování mozku:

MRI skeny včetně T1, T2, DTI a vaskulární MRI. Všichni jedinci podstoupí anatomické (T1, T2) skeny, DTI skeny a vaskulární sken. Délka sezení bude maximálně 20-30 minut. Zákrok bude proveden bez podání sedace, bez kontrastní látky.

Popis opatření použitých ve studii:

Neurokognitivní a psychosociální dotazník a úkoly založené na kontinuálním monitorování EEG Jedná se o neinvazivní metodu vyšetření, která zaznamenává elektrickou mozkovou aktivitu mozku (elektroencefalografické čtení) po kontinuálně prodloužená období hodin a dnů, aniž by to subjektům způsobilo nepříjemnosti. Výsledky mají vysoké rozlišení a spolehlivost.

Pacienti budou připojeni ke standardnímu digitálnímu akvizičnímu EEG přístroji (Bio-logic Systems corp, Electro-Cap International Inc, Illinois) pomocí 19 skalpových elektrod aplikovaných podle systému 10-20 a jedné srdeční elektrody pro simultánní elektrokardiografické (EKG) vyšetření . Sběr EEG bude prováděn při vzorkovací frekvenci 256 Hz.

EEG data ze všech předmětů budou exportována do prostředí Matlab. Matlab je výpočetní jazyk umožňující efektivnější analýzu dat, která jsou výpočetně náročná (The Mathworks Inc, MA).

Spektrální analýza EEG signálu bude provedena rychlou Fourierovou transformací (FFT - pomocí funkce MATLAB) pro každého pacienta ve 2 sekundových epochách záznamu, odebraných v 5minutových intervalech (aby odpovídala frekvenci měření CGMS), s rozlišením 0,5 Hz. Frekvenční pásma budou rozdělena na delta (0,5-3,5 Hz), theta (4-7,5 Hz), alfa (8-13 Hz), beta (13,5-29,5 Hz), nízké gama (30-47,5 Hz) a vysoké gama (52,5-80 Hz).

Každý účastník bude mít 3 elektrody připojené k hrudníku, aby viděl po sobě jdoucí měření EKG.

kontinuální monitorování glukózy pomocí - CGMS The CGMS (Minimed Inc., Sylmar. Calif) je přenosné zařízení umožňující kontinuální měření intersticiální koncentrace glukózy (IGC) pomocí jednorázového subkutánního katetru, ovládaného kabelem a monitorovacím systémem. Systém měří hodnoty glukózy každých 10 sekund a ukládá průměrnou hodnotu každých 5 minut, což poskytuje 288 měření za den [26]. Systém uvádí hodnoty v rozmezí 40-400 mg/dl (hodnoty glukózy nižší než 40 mg/dl jsou uváděny jako 40 mg/dl a hodnoty nad 400 mg/dl jsou uváděny jako 400 mg/dl). Medián korelace přístroje s kapilární glukózou je 0,92, přičemž 75 % korelačních hodnot je nad 0,75, 96,3 % referenčních hodnot v rozmezí >216 mg/dl je přesných. Kalibrace a ověření IGC bude prováděno před každým jídlem a před spaním podle kapilárně naměřených hladin glukózy poklepáním prstů za použití běžného glukometru. Data budou stažena pomocí softwaru řešení CGMS, převedena do datasheetu Excel a analyzována dětským endokrinologem.

Pittsburghský index kvality spánku (PSQI) PSQI je dobře ověřené 19-položkové self-report měření kvality spánku u dospělých za předchozí měsíc. PSQI poskytuje globální skóre kvality spánku a sedm dílčích skóre. Celkové skóre ≥ 5 bylo doporučeno jako klinicky významné z hlediska špatné kvality spánku. PSQI prokázala dobrou validitu a spolehlivost (Cronbachovo α > 0,8). Účastníci dokončí PSQI během sezení 2, během dne 1, před nošením aktigrafu. Dotazník je přiložen v příloze 2.

Actigraphy An Actigraph (Micro-mini-Motion logger, Ambulatory Monitoring Inc., Ardsley, New York, USA) je detektor pohybu velikosti náramkových hodinek, který se ukázal jako vysoce validní a spolehlivý pro odlišení spánku od bdění. záznam celkové doby spánku (r=97 ve srovnání s polysomnografií). Účastníci budou nosit aktigraf po dobu 5 po sobě jdoucích nocí na svém nedominantním zápěstí. Spánkové vzorce budou odhadnuty pomocí ověřeného skórovacího algoritmu Sadeh vyvinutého pro dospívající. Měření spánku pomocí Actigraph zahrnovala: (a) začátek spánku / čas spánku; (b) čas spánku/probuzení, (c) čas v posteli (minuty od začátku spánku do času spánku), (d) skutečná doba spánku (počet minut spánku mezi nástupem spánku a posunem spánku), (e) účinnost spánku ( skutečná doba spánku dělená dobou v posteli, vyjádřená v procentech), (f) nejdelší doba spánku (nejdelší po sobě jdoucí doba hodnocená jako spánek bez jakéhokoli identifikovaného probuzení), (g) střední počet nočních probuzení (alespoň 5 po sobě jdoucích minut), a h) střední délka nočního bdění.

Deník spánku Během nocí budou účastníci nosit aktigraf doma, budou požádáni, aby každý den ohodnotili svůj spánek z předchozích nocí pomocí velmi krátkého dotazníku.