Double Push Acoustic Radiation Force (DP ARF) ultralyd til overvågning af degeneration ved Duchenne muskeldystrofi

Double Push Acoustic Radiation Force (DP ARF) billeddannelse vil blive udført i 3 kohorter på op til 10 drenge med DMD og i aldersmatchede drenge uden kendte neuromuskulære lidelser.

Den første DMD-kohorte vil tilmelde sig i alderen 5-6, den anden i alderen 7-8 og den tredje i alderen 9-10. Rectus femoris (RF), cranial sartorius (CS), gastrocnemius (GAST) og lateral deltoid (DT) muskler vil blive målrettet for deres kendte fænotypiske variation som reaktion på dystrofinmangel. RF gennemgår tidlig nekrose og fedtaflejring, CS menes at være relativt skånet, og GAST ser ud til at gennemgå ægte hypertrofi. DT, som gennemgår hypertrofi som GAST, vil også blive undersøgt for at afgøre, om virkningen af ​​dystrofinmangel varierer mellem øvre og nedre lemmer. Alle drenge vil blive fotograferet 3 gange årligt i 4 år. Ud over DP ARF-billeddannelse hver 4. måned, vil drengene gennemgå standard kvantitativ muskeltest (QMT) og tidsindstillet funktionstest (TFT) af tid til stående, 6 minutters gang og 30 fods gang. Alder ved tab af ambulation vil også blive registreret for hver dreng. Drenge med DMD mister generelt ambulation ved 10-års alderen, så vi forventer, at de 20 drenge i 7-11 og 9-13 årskohorterne vil miste ambulation i løbet af denne undersøgelse. De 10 drenge i den 5-9-årige kohorte vil sandsynligvis ikke miste ambulation under undersøgelsen. Fordi det primære formål med denne kliniske undersøgelse er at evaluere potentialet af DP ARF-billeddannelse som et relevant surrogat til overvågning af sygdomsprogression og respons på terapier, vil fokus for undersøgelsen være på at korrelere DP ARF-resultater til ændringer i funktionel degeneration og tid til tab af ambulation.

Der er to eksperimentelle komponenter til denne undersøgelse ud over, hvad der er standardpraksis for DMD-patienter: 1) DP ARF ultralydsbilleddannelse af rectus femoris (RF), kranial sartorius (CS), gastrocnemius (GAST) og lateral deltoid (DT) muskler og 2) standard kvantitativ muskeltest (QMT) og tidsindstillede funktionstests (TFT'er) af tid til stående, 6 minutters gang og 30 fods gang gentaget hver fjerde måned (tre gange årligt) i hele undersøgelsens fireårige varighed.

Denne undersøgelse vil begynde med DP ARF ultralydsbilleddannelse i Klinisk Neurofysiologisk Laboratorium under patientens frivilliges første regelmæssige planlagte forskningsbesøg. Patientfrivillige forventes at være ambulante. Men hvis en frivillig patient er indlagt, kan DP ARF ultralydsbilleddannelse udføres ved patientens frivilliges hospitalsseng. Umiddelbart efter DP ARF-undersøgelse vil patientfrivilligen gennemgå QMT og TFT i Fysioterapiafdelingen. QMT og TFT vil blive udført af uddannede fysioterapeuter. DP ARF ultralydsbilleddannelse, QMT og TFT vil blive gentaget som beskrevet ovenfor ved hver af de frivillige patienters tolv regelmæssige planlagte forskningsbesøg i løbet af den fireårige undersøgelsesperiode. Når det er muligt, planlægger vi forskningsbesøg, så de falder sammen med andre kliniske besøg på UNC. Patienternes forældre eller pårørende vil blive kompenseret $50 pr. besøg for at dække udgifterne til rejse til UNC, parkering og frokost.

DP ARF vil også blive udført hos 30 drenge i alderen 5-14 år uden kendte neuromuskulære lidelser. Billeddiagnostik vil blive udført som beskrevet for drengene med DMD. DP ARF-resultaterne opnået hos drenge uden kendte neuromuskulære lidelser vil blive sammenlignet med dem opnået hos drenge med neuromuskulære lidelser for at tjene som kontrol for ændringer i muskelmekaniske egenskaber, der opstår med normal muskelvækst og udvikling.

DP ARF ultralyd er en ikke-invasiv diagnostisk billeddannelsesteknologi, der udføres ved hjælp af kommercielt tilgængeligt udstyr til klinisk ultralydsbilleddannelse - Siemens Acuson Antares billeddannelsessystem udstyret til forskningsformål og VF10-5 eller VF7-3 lineære array transducere (Siemens Medical Solutions, USA Inc. Ultrasound Division) . DP ARF billeddannelse vil blive udført af en professionel sonograf, fakultet og/eller kandidatstuderende forskningsassistenter i UNC-CH Joint Department of Biomedical Engineering. Sonografen vil erhverve DP ARF ultralydsdata med matchet B-Mode (til anatomisk reference) i højre RF-, CS-, GAST- og DT-muskler hos frivillige patienter. Patientfrivillige vil blive bedt om at ligge på et undersøgelsesbord i Klinisk Neurofysiologisk Klinik (ambulant) eller blive i deres hospitalssenge (indlagte). Hovedet af undersøgelsesbordet/sengen kan hæves til en vinkel på ca. 45 grader for bedst muligt at visualisere de interesserede muskler med ultralydsbilleddannelse.

Når den frivillige patient er placeret, påføres ultralydsgelen på patientens frivillige hudoverflade over de interesserede muskler. Ultralydsbilledtransduceren vil derefter blive placeret oven på gelen. Når den første muskel af interesse er lokaliseret, vil DP ARF ultralydsbilleddannelse begynde. Vi vil orientere transduceren til at indhente ultralydsdata på tværs af muskelfibrene i midten af ​​musklen i længderetningen med tre gentagne erhvervelser. Vi vil derefter rotere vores transducer 90 grader for at orientere billeddannelsesplanet parallelt med muskelfibrene. Det tidligere afbildede tværsnit vil blive placeret i den omtrentlige midte af det billeddannende synsfelt med tre gentagne optagelser. Muskelfiberorienteringen vil være omtrentlig, som det antages ud fra anatomien. DP ARF's aksiale brændvidde vil blive rettet mod midten af ​​musklen, ca. 20 - 30 mm.

Varigheden af ​​tid for DP ARF-dataindsamling i hver muskel estimeres til at være mindre end 10 minutter. Når DP ARF-billeddannelse er afsluttet på en muskel, vil DP ARF-billeddannelse blive udført på de andre muskler af interesse. Når alle 4 muskler (RF, CS, GAST og DT) er afbildet, vil undersøgelsesproceduren blive afsluttet for DP ARF billeddannelsesdelen af ​​undersøgelsen.

For den anden del af undersøgelsen, begyndende kort (mindre end 4 timer) efter DP ARF-billeddannelse er afsluttet, vil den frivillige patient gennemgå klinisk standard kvantitativ muskeltest (QMT) af maksimal frivillig isometrisk kontraktion (MVIC) i højre RF, CS , GAST og DT. Den frivillige patient vil også gennemgå klinisk standardtidsindstillede funktionstests (TFT'er) på (1) tid til at stige fra liggende til stående, (2) gåafstand på seks minutter og (3) tid til at gå 30 fod.

Patientfrivilliges deltagelse vil ophøre, når begge dele af undersøgelsen (DP ARF ultralydsbilleddannelse) og to (QMT og TFT) er gennemført tolv gange over 4 år. Derfor vil der være regelmæssige planlagte opfølgningsbesøg påkrævet af de frivillige patienter hver fjerde måned. Den frivillige patient bliver bedt om at give samtykke, og hans forældre bliver bedt om at give deres søn lov til at gennemgå (1) DP ARF ultralydsbilleddannelse af hans højre RF-, CS-, GAST- og DT-muskler og (2) QMT og TFT'er af tid til stående, 6 -minutters gåtur og 30 fods gåtur. Der foreslås ingen yderligere procedurer eller krav. Ethvert andet aspekt af de frivillige patienters behandling af DMD vil blive udført i normal standard af pleje som klinisk indiceret.