Neurokognitiv præstation under hyperglykæmi og hjernevævsintegritet hos unge med type 1-diabetes og hos raske (T1DM)

Der foreslås et interdisciplinært case control designstudie med gentagne foranstaltninger, hvor nye metoder til hjernebilleddannelse, hjernens elektrofysiologiske aktivitet, neuropsykologiske tests vil blive undersøgt i samspil med børns dynamiske ændringer i glukoseniveauer. Dette vil blive sammenlignet med en sund befolkning.

Undersøgelsespopulation Deltagere med T1DM og raske søskende vil blive rekrutteret ved forskningspublikation i diabetes mellitus-fora og gennem Pediatric Endocrinology Association. Det vil hovedsageligt omfatte deltagere fra Pædiatriske Diabetes Mellitus Klinikker på Assaf Harofeh; dog vil hvert barn, der overholder inklusions- og eksklusionskriterierne, blive rekrutteret.

Inklusionskriterier: Familier, der bor i områder med høj adgang til lægehjælp. Alder: 12-18 år med diagnosen T1DM i mere end 2 år.

Udelukkelser: hovedskader, epileptiske episoder, psykiatrisk medicin, manglende hebraiske evner, uenighed om at overholde alle undersøgelsesanmodninger, historie med mere end én episode af alvorlig hypoglykæmisk hændelse i fortiden, inklusive bevidsthedstab eller mere end én episode af diabetisk ketoacidose (DKA). Patienter med signifikante nyre- eller leverfunktionsabnormiteter vil blive udelukket.

Lignende udelukkelseskriterier for sund kontrolpopulation. Alle forældre vil underskrive informeret samtykke, og børn vil give samtykke, i henhold til reglerne for etisk komité, inden studiesessionerne påbegyndes.

Procedurer:

Undersøgelsesdesign inkluderer 3 sessioner, som vil blive udført i en periode på 2 -12 uger, alt efter deltagernes bekvemmelighed.

Dataene indsamlet i hver session vil blive analyseret både inden for grupper og blandt grupper for at evaluere mulige beskrivende variabler for præstationsforskelle blandt diabetespatienter ud over de forventede forskelle mellem raske og diabetiske teenagere og den forventede forskel mellem T1DM-patienter med variabel glykæmisk styring.

Session 1 - baseline besøg:

Underskriver forældres informerede samtykke og deltagersamtykke. Sygehistorieindtag af studielægen inklusive fysisk undersøgelse. Data vedrørende diagnosealder, DKA ved diagnose, anamnese med alvorlige hypoglykæmiske hændelser eller DKA-hændelser, ledelsesprofil, årlig gennemsnitlig HbA1c, systemgennemgang, kroniske medicinske sygdomme, medicin vil blive leveret fra forældre, patienter og oversigtsbreve og fra kliniske plejeskemaer.

Fysisk undersøgelse vil blive udført, herunder blodtryk, puls, vægt, højde, BMI, pubertetsstadie, injektionssteder.

Specialiseret psykologisk neurokognitiv team vil udføre neurokognitive undersøgelser til en af ​​forældrene og deltagerne. Tests vil blive udført i en klinik for at give en grundlæggende kognitiv og sproglig evne til at fortsætte i de næste undersøgelsessessioner. Kapillær glukosevurdering vil blive udført før testning for at sikre glukose > 70 mg/dl.

De neurokognitive undersøgelser vil omfatte et omfattende batteri af kognitive vurderinger, herunder opgaver, der er specifikt designet til formålet med det aktuelle projekt [Estimat Time task, Continuous Performance Test (CPT), Emotional Stroop for eating disorders (EST-ED) og New objects hukommelsesopgave]. Opgaverne udføres dels ved hjælp af computerleverede opgaver og dels ved håndskrevne opgaver.

Session 2 - kombineret samtidig EEG- og CGMS-vurderingsbesøg og vurdering af søvnkvalitet:

Deltagerne vil blive indlagt i 30 timer i den kontinuerlige EEG-enhed på Pædiatrisk Neurologisk Afdeling, Assaf-Harofeh Medical Center, hvor de vil gennemgå 30 timer. kontinuerlig samtidig EEG- og CGMS-monitorering og to separate sessioner med neurokognitive vurderinger ved henholdsvis glukose > 240 mg/dl og glukose < 180 mg/dl.

De ankommer til EEG-enheden efter morgenmad på dag 1. De vil blive forbundet til begge systemer, og nøjagtighedsvurdering vil blive udført før frokosttid på dag 1. De vil forblive i enhed, knyttet til begge systemer indtil eftermiddag på dag 2, i alt 30 timer.

Neurokognitiv vurdering vil blive udført efter frokost på dag 1 og efter frokost på dag 2.

På dag 1 får de deres almindelige insulindosis inden frokost, og en kognitiv vurdering, som vil blive udført med glukoseniveau > 70 mg/dl og under 180 mg/dl.

På dag 2 får de ikke deres almindelige insulindosis før frokost, og den samme kognitive test vil blive udført med glukoseniveau > 240 mg/dl. En episode med fødeindtagelse uden insulinbolus forekommer desværre meget ofte blandt unge i dagligdagen.

Den neurokognitive vurdering udført på denne session vil omfatte arbejdshukommelse, selektiv opmærksomhed og hæmmende kontrolopgaver: Test af hukommelse og læring (TOMAL), selektiv opmærksomhed, kognitiv fleksibilitet og og hæmmende kontrol (kognitive og følelsesmæssige Stroop-opgaver), ordflydende test, visuel hukommelse og eksekutive funktioner (ROCF) ; visuospatial korttidsarbejdshukommelse; auditiv verbal læring ; Towers of Hanoi, en computerstyret opgave baseret på Tower of London (TOL). antal lagerkapacitet af arbejdshukommelse samt test af executive (WISC-IV) .

I løbet af de 30 timer vil deltagerne være forbundet til kontinuerlig EEG-optagelse, søvnovervågning og CGMS. Studiedeltagerne og forskerholdet vil blive blindet for EEG-aflæsningerne, mens de optages. Undersøgelsesholdet og deltagerne vil ikke blive blindet over for CGMS-optagelsen.

Deltagerne vil være i stand til at formidle deres daglige aktiviteter på deres værelse, mens de overvåges af kontinuerlig EEG. De vil have deres regelmæssige kost og regelmæssige daglige aktiviteter.

Deltagerne fortsætter med deres almindelige daglige rutine med mindst 4 blodsukkermålinger ved stikprøver, insulinstyring ved flere daglige injektioner eller pumpeterapi og måltider.

Deltagere fra gruppe 3 vil kun måle glukose ved priktest to gange dagligt efter behov for CGMS-kalibrering.

I løbet af 5 på hinanden følgende nætter, inklusive natten på hospitalet, vil deltagerne blive vurderet for søvnkvalitet ved søvndagbog og actigraph.

Den første nat på hospitalet er for at vurdere sammenhængen mellem actigraph og EEG og CGMS variabilitet. De 4 overnatninger i hjemmet er til vurdering af CGMS, livskvalitet og actigraph-aflæsninger.

Session 3 - hjernebilleddannelse:

MR-scanninger inklusive T1, T2, DTI og vaskulær MR. Alle forsøgspersoner vil gennemgå anatomiske (T1, T2) scanninger, DTI-scanninger og vaskulær scanning. Sessionslængden vil være på max 20-30 minutter. Proceduren vil blive udført uden indgivelse af sedation, uden kontrastmateriale.

Beskrivelse af foranstaltninger anvendt i undersøgelsen:

Neurokognitivt og psykosocialt spørgeskema og opgaver baseret Kontinuerlig EEG-monitorering Dette er en ikke-invasiv undersøgelsesmetode, der registrerer elektrisk hjerneaktivitet (elektroencefalografisk aflæsning) i kontinuerlige længere perioder på timer og dage uden at forårsage gener for forsøgspersonerne. Resultaterne er af høj opløsning og pålidelighed.

Patienterne vil blive forbundet til en standard digital optagelses EEG-maskine (Bio-logic Systems corp, Electro-Cap International Inc, Illinois) med 19 hovedbundselektroder påført i henhold til 10-20 systemet og en hjerteelektrode til samtidig elektrokardiografisk (EKG) vurdering . EEG-opsamlingen vil blive udført ved en samplingshastighed på 256 Hz.

EEG-dataene fra alle forsøgspersoner vil blive eksporteret til Matlab-miljøet. Matlab er et computersprog, der tillader mere effektiv analyse af data, der er beregningsintensive (The Mathworks Inc, MA).

Spektral analyse af EEG-signalet vil blive udført ved hurtig Fourier Transform (FFT - ved hjælp af MATLAB-funktion) for hver patient på 2 sekunders optagelsesepoker, taget med 5 minutters intervaller (for at passe til frekvensen af ​​CGMS-målinger), med en opløsning på 0,5 Hz. Frekvensbåndene vil blive opdelt i delta (0,5-3,5 Hz), theta (4-7,5 Hz), alfa (8-13 Hz), beta (13,5-29,5 Hz), lav gamma (30-47,5 Hz) og høj gamma (52,5-80 Hz).

Hver deltager vil have 3 elektroder forbundet til brystet for at se på hinanden følgende EKG-målinger.

kontinuerlig glukoseovervågning ved - CGMS CGMS (Minimed Inc., Sylmar. Calif) er en bærbar enhed, der tillader kontinuerlige målinger af interstitiel glukosekoncentration (IGC) med et subkutant engangskateter, betjent af et kabel og et monitorsystem. Systemet måler glukoseværdier hvert 10. sekund og gemmer en gennemsnitsværdi hvert 5. minut, hvilket giver 288 mål om dagen [26]. Systemet rapporterer værdier i området mellem 40-400 mg/dl (glukoseværdier lavere end 40 mg/dl er rapporteret som 40 mg/dl og værdier over 400 mg/dl er rapporteret som 400 mg/dl). Enhedens mediankorrelation til kapillær glucose er 0,92, med 75 % af korrelationsværdierne over 0,75, 96,3 % af referenceværdierne i området >216 mg/dl er nøjagtige. Kalibrering og verifikation af IGC vil blive udført før alle måltider og ved sengetid, i henhold til kapillært målte glukoseniveauer ved fingertryk, ved hjælp af et konventionelt glukometer. Data vil blive downloadet ved hjælp af CGMS-løsningssoftware, transformeret til Excel-dataark og analyseret af en pædiatrisk endokrinolog.

Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) PSQI er et velvalideret 19-elements selvrapporteringsmål for søvnkvalitet hos voksne i løbet af den foregående måned. PSQI giver en global score for søvnkvalitet og syv underskala-score. En samlet score på ≥ 5 er blevet anbefalet som klinisk signifikant med hensyn til dårlig søvnkvalitet. PSQI har vist god validitet og reliabilitet (Cronbachs α > 0,8). Deltagerne vil gennemføre PSQI under session 2, i løbet af dag 1, før de bærer actigraphen. Spørgeskemaet er vedlagt i bilag 2.

Actigraphy En Actigraph (Micro-mini-Motion logger, Ambulatory Monitoring Inc., Ardsley, New York, USA) er en bevægelsesdetektor i armbåndsurstørrelse, som har vist sig at være yderst valid og pålidelig til at skelne mellem søvn og vågenhed, samt registrering af total søvntid (r=97 sammenlignet med polysomnografi). Deltagerne vil bære en actigraph i 5 på hinanden følgende nætter på deres ikke-dominerende håndled. Søvnmønstre vil blive estimeret ved hjælp af den validerede Sadeh-scoringsalgoritme udviklet til unge. Actigraph-søvnmålinger inkluderede: (a) søvnbegyndelse/ sengetid; (b) søvnforskydning/vågentid, (c) tid i sengen (minutter fra søvnbegyndelse til søvnforskydning), (d) faktisk søvntid (antal søvnminutter mellem søvnbegyndelse og søvnforskydning), e) søvneffektivitet ( faktisk søvntid divideret med tid i sengen, udtrykt som en procent), (f) længste søvnperiode (længste sammenhængende periode scoret som søvn uden nogen identificeret opvågning), (g) medianantal af natteopvågninger (mindst 5 på hinanden følgende minutter), og (h) middellængde af vågen om natten.

Søvndagbog I løbet af de nætter, deltagerne vil bære actigraphen derhjemme, vil de blive bedt om at vurdere deres tidligere nætters søvn hver dag ved hjælp af et meget kort spørgeskema.