Ventilation og pulmonal endothelium toksicitet af e-cigaretter: en randomiseret crossover pilotundersøgelse (VaPE-Tox)
Ventilation og pulmonal endothelium toksicitet (VaPE-Tox) af e-cigaretter: En randomiseret crossover pilotundersøgelse
Bestemmelse af e-cigaretters akutte lungetoksicitet hos unge voksne er af stor betydning for folkesundheden, da e-cigaretdampe indeholder etablerede giftstoffer, der antages at forårsage akut skade på luftvejene og den pulmonale mikrovaskulatur, der kan fremme udviklingen af CLD, f. som der stadig er få effektive terapier.
Undersøgelsen foreslår derfor et pilotstudie med et randomiseret crossover-design i ti raske unge voksne for at teste de akutte virkninger af en standardiseret e-cigareteksponering på to følsomme, sikre, ikke-invasive billeddiagnostiske foranstaltninger: (1) ventilationsdefekter på hyperpolariseret helium- forbedret magnetisk resonansbilleddannelse og (2) pulmonær mikrovaskulær blodgennemstrømning på gadolinium-forstærket pulmonal magnetisk resonansangiografi.
Studieoversigt
Status
Betingelser
Intervention / Behandling
Detaljeret beskrivelse
Magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) og angiografi (MRA) målinger er lovende metoder til at påvise og karakterisere de forventede akutte pulmonale toksiciteter af e-cigaretter. Hyperpolariseret helium (3He)-forstærket MR kan være mere følsom end spirometri, et globalt lungefunktionsmål, til bestemmelse af luftvejstoksicitet. 3He-forstærket MR er blevet brugt til at påvise omfanget af ventilationsdefekter hos raske personer med normal spirometri; at måle ventilationsændringer hos astmatikere før og efter udfordring med bronkodilatatorer og metacholin; og at forudsige pulmonale indlæggelser hos personer med KOL. I mellemtiden, indtil for nylig, manglede ikke-invasive målinger af pulmonal vaskulær toksicitet. Efterforskerne har udviklet et innovativt mål for pulmonal mikrovaskulær blodgennemstrømning på gadolinium (Gd)-forstærket MRA, som efterforskerne fandt at var markant unormal ved tidlig kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL) og emfysem, og at være forbundet med øgede endotelmikropartikler, en markør for endotel dysfunktion. Ikke desto mindre er ingen af disse følsomme, ikke-invasive, repeterbare og reproducerbare foranstaltninger nogensinde blevet brugt til at vurdere e-cigarets toksicitet.
Det er en hypotese, at indånding af e-cigaretdamp vil resultere i en akut stigning i globale og regionale ventilationsdefekter og et akut fald i global og regional pulmonal mikrovaskulær perfusion.
Dette pilotarbejde vil give erfaringen og dataene til støtte for efterfølgende finansieringsansøgninger, der er drevet til endeligt at fastslå de akutte toksiciteter af e-cigaretdampe af forskellige sammensætninger (f.eks. med og uden nikotin, med og uden smagsstoffer) hos personer med og uden kroniske lungesygdomme (f.eks. astma) på pulmonal ventilation og mikrovaskulær perfusion. Ydermere ville bekræftelse af hypoteserne i denne prøve give vigtige foreløbige beviser for e-cigarets lungetoksicitet for at informere foreløbige regulatoriske beslutninger, såvel som potentielt generere levende billeder af e-cigaret skader, der kan være meningsfulde for den brede offentlighed og derfor egnet til brug i folkeoplysningskampagner.
Undersøgelsestype
Tilmelding (Faktiske)
Fase
- Tidlig fase 1
Kontakter og lokationer
Studiesteder
-
-
New York
-
New York, New York, Forenede Stater, 10032
- Columbia University Irving Medical Center
-
-
Deltagelseskriterier
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
Tager imod sunde frivillige
Køn, der er berettiget til at studere
Beskrivelse
Inklusionskriterier:
- nuværende brug af e-cigaretter (>1x/måned men <4 dage/uge)
Ekskluderingskriterier:
- eventuelle kroniske medicinske eller større psykiatriske problemer, herunder aktuel astma
- selvrapporteret kraftig snorken/søvnapnø
- præ-bronkodilatator FEV1 eller FVC <80 % forudsagt eller FEV1/FVC < nedre normalgrænse
- MR-eksklusioner (graviditet, klaustrofobi, metal i kroppen, gadoliniumallergi, eGFR <60 ml/min/1,73 m2)
- MR-scanning med kontrast inden for de sidste 12 måneder eller planlagt MR med kontrast inden for de næste 6 måneder
- brug af et eller flere af følgende inden for de foregående 30 dage: alle konventionelle cigaretter, marihuana >10 dage, alle ulovlige stoffer, medicin eller inhalatorer (undtagen hormonelle præventionsmidler)
- binge drinking (≥5 alkoholholdige drikkevarer over 2 timer) i løbet af de foregående to uger
- uønsket symptomatisk respons på undersøgelsens e-cigareteksponering (f.eks. hjertebanken, åndenød, brystsmerter, hovedpine, svimmelhed)
Studieplan
Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?
Design detaljer
- Primært formål: Andet
- Tildeling: Randomiseret
- Interventionel model: Crossover opgave
- Maskning: Dobbelt
Våben og indgreb
Deltagergruppe / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentel: E-cigaret først
Deltagerne vil gennemgå eksponeringen for e-cigaret forud for de første to MR-foranstaltninger, og derefter vil de gennemgå den falske eksponering forud for de sidste to MR-foranstaltninger.
De to MRI'er udført under begge eksperimentelle eksponeringer (e-cigaret og sham) vil blive forstærket af (1) gadolinium og derefter (2) hyperpolariseret 3-helium.
|
Undersøgelsens eksponering for e-cigaret vil være 10 sug med intervaller på 30 sekunder mellem sug, som direkte observeret af en uddannet forskningsassistent ved hjælp af en standardiseret e-cigaret.
Cartomizers, batterier og e-væsker vil blive anskaffet fra kommercielle leverandører.
E-cigaret-enheden vil blive fyldt med 1 mL smagsfri e-væske med et forhold mellem PG og vegetabilsk glycerin på 70:30 og 1,8 mg/dL nikotin.
Den "ueksponerede" tilstand vil være at trække vejret fra undersøgelsens e-cigaret (10 sug med intervaller på 30 sekunder) med batteriet slukket.
Hyperpolariseret 3-helium vil blive brugt som et eksperimentelt kontrastmiddel til Ventilations MRI'er udført to gange pr. deltager i begge forsøgsarme.
Cirka 250-600 mL hyperpolariseret 3He blandet med 300-750 mL nitrogen vil blive inhaleret gennem en envejsventil i én inhalation, der starter ca. ved restvolumen.
Andre navne:
Gadolinium-kontrast vil blive injiceret i den antecubitale vene gennem en 18-20 gauge IV.
Typen af gadolinium vil være 0,03 mmol/kg legemsvægt af dotarem (gadoterat meglumin).
Andre navne:
|
|
Eksperimentel: Sham først
Deltagerne vil gennemgå den falske eksponering forud for de to første MR-foranstaltninger, og derefter vil de gennemgå eksponeringen for e-cigaret før de sidste to MR-foranstaltninger.
De to MRI'er udført under begge eksperimentelle eksponeringer (e-cigaret og sham) vil blive forstærket af (1) gadolinium og derefter (2) hyperpolariseret 3-helium.
|
Undersøgelsens eksponering for e-cigaret vil være 10 sug med intervaller på 30 sekunder mellem sug, som direkte observeret af en uddannet forskningsassistent ved hjælp af en standardiseret e-cigaret.
Cartomizers, batterier og e-væsker vil blive anskaffet fra kommercielle leverandører.
E-cigaret-enheden vil blive fyldt med 1 mL smagsfri e-væske med et forhold mellem PG og vegetabilsk glycerin på 70:30 og 1,8 mg/dL nikotin.
Den "ueksponerede" tilstand vil være at trække vejret fra undersøgelsens e-cigaret (10 sug med intervaller på 30 sekunder) med batteriet slukket.
Hyperpolariseret 3-helium vil blive brugt som et eksperimentelt kontrastmiddel til Ventilations MRI'er udført to gange pr. deltager i begge forsøgsarme.
Cirka 250-600 mL hyperpolariseret 3He blandet med 300-750 mL nitrogen vil blive inhaleret gennem en envejsventil i én inhalation, der starter ca. ved restvolumen.
Andre navne:
Gadolinium-kontrast vil blive injiceret i den antecubitale vene gennem en 18-20 gauge IV.
Typen af gadolinium vil være 0,03 mmol/kg legemsvægt af dotarem (gadoterat meglumin).
Andre navne:
|
Hvad måler undersøgelsen?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Pulmonal mikrovaskulær blodgennemstrømning (PMBF), målt på Gadolinium-forstærket MR, mellem e-cigareteksponerede og ueksponerede tilstande
Tidsramme: Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
PMBF vil blive målt på gadolinium-forstærket MRI efter e-cigaret og falsk eksponering.
Der gik fire dage mellem målingerne af PMBF (e-cigaret) og PMBF (sham).
PMBF måles i mL(blod)/min/mL(lungevolumen).
Lavere PMBF er blevet observeret hos voksne med KOL og emfysem.
|
Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
|
Ventilationsdefektprocent (VDP), målt på hyperpolariseret 3-helium Enhanced MRI
Tidsramme: Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
VDP vil blive målt på hyperpolariseret 3Helium-forstærket MRI efter e-cigaret og falsk eksponering.
På grund af begrænsninger af tidligere kvalitative/visuelle vurderinger af MR udviklede og validerede vi en ny dyb læringstilgang til den præcise måling af ventilationsdefekter og rapporterer procentdelen af ikke-fuldt ventileret lunge ved hjælp af denne metode.
|
Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Regional PMBF, målt på Gadolinium-forstærket MR
Tidsramme: Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
Regional PMBF (dvs. i højre versus venstre, øvre versus nedre lapper) vil blive målt på gadolinium-forstærket MRI efter e-cigaretter og sham-eksponeringer.
|
Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
|
Regional VDP, målt på hyperpolariseret 3-helium Enhanced MRI
Tidsramme: Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
Regional VDP i den nedre lunge blev målt på hyperpolariseret 3Helium-forstærket MRI efter e-cigaret og falsk eksponering.
|
Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
|
Lungefunktion, målt på spirometri
Tidsramme: Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
Lungefunktionen vil blive målt på spirometri.
To deltagere havde kun én gyldig FEV1-måling, og én deltager havde ingen gyldige FEV1-mål.
Derfor blev 3 deltagere (2 i "E-cigaret først" og 1 i "Sham først") ikke analyseret.
Analysen kombinerer grupperne for at adskille effekterne af randomiseringsgruppe (rækkefølge) og eksponering.
|
Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
|
Lungens diffusionskapacitet for kulilte (DLCO)
Tidsramme: Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
DLCO vil blive målt.
Der var en funktionsfejl i den maskine, der blev brugt til at måle DLCO.
Derfor havde kun én deltager parrede DLCO-værdier og 3 havde uparrede målinger.
|
Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
|
Hjerteoutput, målt på hjerte-MR
Tidsramme: Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
Hjertevolumen vil blive målt på hjerte-MR.
I armen "E-cigaret først" havde 2 deltagere ikke 2 gyldige mål for CO (et par manglede, et var ugyldigt).
I "Sham first"-armen havde 3 deltagere et ugyldigt mål for CO.
Analysen kombinerer grupperne for at adskille effekterne af randomiseringsgruppe (rækkefølge) og eksponering.
|
Efter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
Samarbejdspartnere og efterforskere
Sponsor
Efterforskere
- Ledende efterforsker: Elizabeth Oelsner, MD, MPH, Columbia University
Datoer for undersøgelser
Studer store datoer
Studiestart (Faktiske)
Primær færdiggørelse (Faktiske)
Studieafslutning (Faktiske)
Datoer for studieregistrering
Først indsendt
Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier
Først opslået (Skøn)
Opdateringer af undersøgelsesjournaler
Sidste opdatering sendt (Faktiske)
Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier
Sidst verificeret
Mere information
Begreber relateret til denne undersøgelse
Nøgleord
Yderligere relevante MeSH-vilkår
Andre undersøgelses-id-numre
- AAAQ8089
Plan for individuelle deltagerdata (IPD)
Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?
Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter
Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt
Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt
Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .