- ICH GCP
- US-Register für klinische Studien
- Klinische Studie NCT03493971
Hämodynamik und autonome und kognitive Leistung nach Carotis-Revaskularisationsverfahren (BAROX)
Einfluss von Karotis-Endarterektomie und Stenting auf Hämodynamik, Fluid-Struktur-Interaktion, autonome Modulation und kognitive Gehirnfunktion
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Detaillierte Beschreibung
Hypothese und Bedeutung: Das späte klinische Ergebnis und die Prognose nach CAS können denen nach CEA in Bezug auf autonome Modulation, hämodynamischen Umbau und kognitive Funktion unterlegen sein.
Spezifisches Ziel: 1) Vergleich der Auswirkungen von CEA und CAS auf die langfristige postoperative Barorezeptorfunktion und auf die kognitive Gehirnfunktion und Analyse ihres Einflusses auf das klinische Ergebnis. Das spezifische Ziel ist es, die potenzielle Korrelation zwischen postoperativer autonomer und kognitiver Funktion zu bewerten. 2) Bewertung der Aufforderung an der Karotiswand aufgrund von CAS im Vergleich zu CEA durch Strukturanalyse und mechanische Modellierung. Das spezifische Ziel ist es, die potenzielle Korrelation zwischen Stenting, Wandschäden, Barozeptorstörungen und neurologischen Spätfolgen zu bewerten. 3) Um die Hämodynamik der postoperativen Halsschlagader zu beurteilen, kombiniert man medizinische Bildanalyse, klinische Daten und Computersimulationen. Das spezifische Ziel zielt darauf ab, sowohl lokale (z. B. Wandspannung) als auch globale Phänomene (kontrolateraler Fluss, arterielle Versteifung) mit der Baroreflexfunktion und postoperativen neurologischen Ergebnissen zu korrelieren.
Experimentelles Design Ziel 1: Eine computergestützte Methode, die eine kleine Bedienerinteraktion erfordert, wird verwendet, um die Indizes des autonomen sympathovagalen Gleichgewichts, das auf den Sinusknoten gerichtet ist, die sympathische vasomotorische Modulation und die Baroreflexverstärkung zu bewerten, alle aus spontanen Schlag-für-Schlag-Variationen des R-R-Intervalls und Variabilität des systolischen arteriellen Drucks (SAP), wobei nur Sinusrhythmusbedingungen berücksichtigt werden. Nach der Elektroden- und Sensorpositionierung werden die Patienten für 10 Minuten in Rückenlage gehalten, die zur Stabilisierung erforderlich ist, anschließend werden Blutdruckkurven, Elektrokardiogramm und Atmungsaktivität kontinuierlich während einer nominellen 5-Minuten-Basislinie und dann für die folgenden 5 Minuten aufgezeichnet des aktiven Stehens.
Kardiovaskuläre Signale werden von einem digitalen 4-Kanal-Polygraphen erfasst. Das Elektrokardiogramm wird mit zwei auf der Brust des Patienten platzierten Elektroden aufgezeichnet, das Atemmuster wird mit einem piezoelektrischen Gürtel aufgezeichnet und der arterielle Blutdruck der Finger wird kontinuierlich mit einem CNAP 500 HD kontinuierlichen nichtinvasiven Hämodynamik-Monitor (CNSystems Medizintechnik AG, Österreich) überwacht. Wie zuvor beschrieben, (8) wird eine Reihe von Indizes, die indirekt die autonome kardiovaskuläre Modulation widerspiegeln, aus der Spektralanalyse des R-R-Intervalls und der SAP-Variabilität abgeleitet. Die postoperative kardiovaskuläre autonome Kontrolle wird mit dem klinischen Ergebnis und Messwerten der kognitiven Leistungsfähigkeit korreliert. Eingeschriebene Patienten werden einer Mini-Mental State Examination für ein Screening auf allgemeine kognitive Beeinträchtigungen unterzogen. Kognitiv evozierte P300-Potentiale werden dann vor und nach der Behandlung mit Ag/AgCl-Elektroden mit einem Brain Vision Recorder (Brain Products GmbH, Gilching, Deutschland) aufgezeichnet. Evozierte P300-Potentiale werden nach einem binaural präsentierten Tonunterscheidungsparadigma (Odd-Ball-Paradigma) mit häufigen (80 %) Tönen von 1000 Hz und seltenen (20 %) Zieltönen von 2000 Hz bei 75 dB HL erzeugt. Der Filterbandpass beträgt 0,01 bis 30 Hz. Aktive Elektroden werden jeweils an Cz (Scheitel) und Fz (Frontal) platziert und auf verbundene Ohrläppchen A1/2-Elektroden (10/20 internationales System) bezogen. Während des Paradigmas werden die Patienten angewiesen, die seltenen 2000-Hz-Zieltöne im Kopf laufend zu zählen. Zur Überprüfung der Aufmerksamkeit werden P300-Aufzeichnungen mit einer Abweichung von > 10 % zwischen der tatsächlichen Anzahl der Reize und der von den Patienten gezählten Anzahl verworfen und wiederholt. Die P300-Aufzeichnung evozierter Potenziale führt zu einer stabilen Abfolge positiver und negativer Spitzen. Latenzen in Millisekunden (ms) des kognitiven P300-Peaks werden bewertet. Um die Reproduzierbarkeit zu bestätigen, werden für alle Patienten zwei Sätze von P300-Messungen aufgezeichnet.
Experimentelles Design Ziel 2: Die computerbasierte Simulation von CAS wird unter Nutzung eines Computerrahmens durchgeführt, der verwendet werden kann, um sowohl die Stentapposition als auch die Gefäßwandspannung auf virtuelle Weise zu analysieren. Das Gerüst umfasst zwei Hauptteile: das Gefäßmodell und das Stentmodell. Präoperative und postoperative medizinische Bilder (einschließlich hochauflösender kontrastverstärkter (CE)-MRT und Computertomographie-Angiographie (CTA)) werden den Input darstellen, um ein patientenspezifisches Karotismodell zu erstellen. Das 3D-Lumenprofil des Gefäßes wird durch die Segmentierung des DICOM-Bildstapels mit Tools wie ITK-SNAP (www.itksnap.org) rekonstruiert. oder VMTK (www.vmtk.org). Die Berechnungsdomäne (das sogenannte Netz), die zur Lösung der Gleichgewichtsgleichungen verwendet wird, die die strukturelle Stent-Gefäß-Wechselwirkung bestimmen, wird durch ein intern entwickeltes Verfahren erstellt, das in Matlab codiert ist (The Mathworks Inc., Natick, MA, USA). . Die nichtlineare mechanische Reaktion des arteriellen Gewebes wird reproduziert, indem eine anisotrope hyperelastische Dehnungs-Energie-Funktion angenommen wird, die zwei Familien von Fasern berücksichtigt, die entlang einer Vorzugsrichtung mit einem bestimmten Grad an Dispersion orientiert sind. Die Modellparameter werden im Hinblick auf experimentelle Zugversuche des Karotisgewebes kalibriert. Das Arterienmodell wird dann in der Simulationsumgebung mit einem gegebenen Stentmodell zusammengesetzt, das aus einer vordefinierten Bibliothek von Stentdesigns ausgewählt wurde (die Stentnetzgenerierung basiert auf geometrischen Messungen, die an hochauflösender Mikro-CT von Stentproben durchgeführt wurden). Die CAS-Simulation wird durch strukturelle Finite-Elemente-Analyse (FEA) durchgeführt; der kommerzielle FEM-Löser Abaqus (Simulia, Dassault Systèmes, FR) wird verwendet, um die Simulationen auszuführen. Die technischen Ergebnisse der Simulationen (d. h. Knotenverschiebungsfeld, Spannungstensor und Dehnung an jedem Integrationspunkt des Netzes) werden ausgearbeitet, um klinisch relevante Parameter der Stentleistung (z. B. Lumengewinn, Gefäßbegradigung, Größe der Stentzellen). Die Ausgabe wird als Eingabe für die Computational Fluid Dynamics-Analyse verwendet, um die Auswirkungen des implantierten Designs auf die lokale Hämodynamik (z. B. Wandscherspannung, oszillatorischer Scherindex usw.) zu bewerten. In ähnlicher Weise wird die strukturelle Analyse von CEA durch die virtuelle Druckbeaufschlagung der postoperativen Arteriengeometrie durchgeführt.
Experimentelles Design 3: Ausgehend von Computational Fluid Dynamics und Fluid-Structure Interaction Analysis planen die Forscher die Einführung eines spezifischen Modells zur Beschreibung der Baroreflexfunktion, das durch die beiden unterschiedlichen Behandlungsarten (CEA und CAS) beeinflusst werden kann. Dies erfordert den Aufbau eines sogenannten „geometrischen Multiskalen“-Modells. Damit meinen die Forscher ein numerisches Modell, das eine lokale Beschreibung der Hämodynamik (die in Ziel 2 entwickelte) mit einer eher systemischen Darstellung koppelt. Letztere besteht aus zwei Komponenten:
a) ein 1D-Netzwerk, das mathematisch durch ein System partieller Differentialgleichungen beschrieben wird, die die Ausbreitung der Druckwelle entlang des Arterienbaums darstellen; jedes Segment des Netzwerks ist durch ein hyperbolisches System namens "Euler-Gleichungen" gegeben b) ein Kompartimentmodell zur Darstellung der peripheren Mikrozirkulation und zur Einbeziehung der durch die Baroreflexfunktion induzierten Rückkopplungsmechanismen. Im Folgenden wird dies durch ein System gewöhnlicher Differentialgleichungen dargestellt, bei denen die Widerstände richtig von der Baroreflexfunktion abhängen.
Dabei planen die Ermittler zwei Teilziele:
- Aufbau eines rechnergestützten Mehrskalenmodells im Rahmen des LifeV-Lösers, einer objektorientierten Finite-Elemente-Allzweck-C++-Bibliothek, entwickelt von A. Veneziani und seinen Mitarbeitern (in Mailand Politecnico und Lausanne EPFL) www.lifev.org und frei herunterladbar. In diesem Stadium reproduzieren die Forscher das allgemeine Modell von Blanco et al. Insbesondere die Identifizierung der Parameter für die beiden unterschiedlichen Modellebenen (1D- und konzentrierte Parameter) wird gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren durchgeführt. Die Validierung des Solvers wird auch die in diesem Dokument vorgestellten Benchmarks nutzen.
- Übernahme des zuvor entwickelten Solvers für die in Ziel 2 betrachteten Testfälle. Das bedeutet, dass das in Ziel 2 entwickelte 3D-Modell für den 3D-Teil des geometrischen Mehrskalenmodells übernommen wird. Dies ermöglicht eine quantitative Analyse der unterschiedlichen Auswirkungen der beiden Behandlungen und schließlich die Bewertung in einem virtuellen Szenario, wie die Änderungen der Carotis-Compliance die Baroreflexfunktion beeinträchtigen können. Alle in Ziel 2 betrachteten CAS- und CEA-Fälle werden mit diesem Multiskalen-Rahmen ausgestattet. Die erwarteten Ergebnisse dieses Ziels sind daher: a) ein validierter Open-Source-Geometrie-Multiskalenlöser einschließlich der Baroreflexfunktion, die systematisch in patientenspezifischen Umgebungen verwendet werden soll. b) umfassender Leistungsvergleich der verschiedenen Optionen.
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
-
-
Milan
-
San Donato Milanese, Milan, Italien, 20097
- IRCCS Policlinico San Donato
-
-
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Einverständniserklärung unterzeichnet
- Patienten mit >=70 % symptomatischer oder >= 80 % asymptomatischer Karotisstenose interna
Ausschlusskriterien:
- Unfähigkeit, eine informierte Einwilligung zu geben
- Vorheriger Schlaganfall
- Kontralateraler Karotisverschluss oder >70 % Stenose
- Systemische Erkrankung, die als nicht mit den Verfahren oder der Randomisierung vereinbar beurteilt wird
- Verdacht auf oder manifestierte Schwangerschaft
- Allgemeine Kontraindikationen für MRT- oder CT-Untersuchungen
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Behandlung
- Zuteilung: Zufällig
- Interventionsmodell: Parallele Zuordnung
- Maskierung: Keine (Offenes Etikett)
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
---|---|
Aktiver Komparator: Halsschlagader-Stent (CAS)
Revaskularisation der Halsschlagader, durchgeführt mit CAS
|
Carotis Stent (CAS) ist ein endovaskuläres Stentverfahren, das zur Behandlung einer Verengung der Halsschlagader und zur Verringerung des Schlaganfallrisikos eingesetzt wird
|
Aktiver Komparator: Karotisendarteriektomie (CEA)
Revaskularisation der Halsschlagader, durchgeführt unter Verwendung von CEA
|
Die Halsschlagader-Endarteriektomie (CEA) ist ein chirurgisches Verfahren zur Korrektur einer Stenose in der gemeinsamen Halsschlagader oder der inneren Halsschlagader und zur Verringerung des Schlaganfallrisikos
|
Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
---|---|---|
R-R-Intervall (Sek.) und systolischer arterieller Druck (SAP) (mmHg) in Ruhe- und Neigungsposition für die Barorezeptorfunktion
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
---|---|---|
Kognitive P300-Latenz (ms)
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
Größe der mittleren und maximalen Flussgeschwindigkeit (cm/s) in der Arteria carotis communis (CCA) und der Arteria carotis interna (ICA) entlang des Herzzyklus
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
Systolische Wandschubspannung (dyn/cm2)
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
Zeitgemittelte Wandschubspannung (TAWSS) (dyn/cm2)
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
Oszillationsindex (OSI) (%)
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
Strömungshelizität (-)
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
CCA/ICA Stromaufteilung (%)
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
Arteria carotis communis (CCA) – Arteria carotis interna (ICA) mittlerer und maximaler Druckabfall (mmHg)
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
Karotiswand-von-Mises-Spannung (dyn/cm2) am systolischen Höhepunkt
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
Maximale Hauptspannung der Karotiswand (dyn/cm2) am systolischen Höhepunkt und entsprechende Richtungen (-) Maximale, mittlere und minimale Hauptdehnung (-) und entsprechende Richtungen (-)
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
Carotis-Augmentationsindex (%) der Druckwelle
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
Effektiver Reflexionsabstand (mm) der Druckwelle
Zeitfenster: 20 Monate
|
Vergleich vor und nach CAS, Vergleich vor und nach CEA
|
20 Monate
|
Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- Cutlip DE, Pinto DS. Extracranial carotid disease revascularization. Circulation. 2012 Nov 27;126(22):2636-44. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.112.110411. No abstract available.
- Marrocco-Trischitta MM, Cremona G, Lucini D, Natali-Sora MG, Cursi M, Cianflone D, Pagani M, Chiesa R. Peripheral baroreflex and chemoreflex function after eversion carotid endarterectomy. J Vasc Surg. 2013 Jul;58(1):136-44.e1. doi: 10.1016/j.jvs.2012.11.130. Epub 2013 Apr 28.
- Hayase H, Tokunaga K, Nakayama T, Sugiu K, Nishida A, Arimitsu S, Hishikawa T, Ono S, Ohta M, Date I. Computational fluid dynamics of carotid arteries after carotid endarterectomy or carotid artery stenting based on postoperative patient-specific computed tomography angiography and ultrasound flow data. Neurosurgery. 2011 Apr;68(4):1096-101; discussion 1101. doi: 10.1227/NEU.0b013e318208f1a0.
- Irvine CD, Gardner FV, Davies AH, Lamont PM. Cognitive testing in patients undergoing carotid endarterectomy. Eur J Vasc Endovasc Surg. 1998 Mar;15(3):195-204. doi: 10.1016/s1078-5884(98)80176-7.
- Bohm M, Cotton D, Foster L, Custodis F, Laufs U, Sacco R, Bath PM, Yusuf S, Diener HC. Impact of resting heart rate on mortality, disability and cognitive decline in patients after ischaemic stroke. Eur Heart J. 2012 Nov;33(22):2804-12. doi: 10.1093/eurheartj/ehs250. Epub 2012 Aug 26.
- Davies PF. Overview: temporal and spatial relationships in shear stress-mediated endothelial signalling. J Vasc Res. 1997 May-Jun;34(3):208-11. doi: 10.1159/000159224. No abstract available.
- Hathcock JJ. Flow effects on coagulation and thrombosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2006 Aug;26(8):1729-37. doi: 10.1161/01.ATV.0000229658.76797.30. Epub 2006 Jun 1.
- Pagani M, Lombardi F, Guzzetti S, Rimoldi O, Furlan R, Pizzinelli P, Sandrone G, Malfatto G, Dell'Orto S, Piccaluga E, et al. Power spectral analysis of heart rate and arterial pressure variabilities as a marker of sympatho-vagal interaction in man and conscious dog. Circ Res. 1986 Aug;59(2):178-93. doi: 10.1161/01.res.59.2.178.
- Auricchio F, Conti M, De Beule M, De Santis G, Verhegghe B. Carotid artery stenting simulation: from patient-specific images to finite element analysis. Med Eng Phys. 2011 Apr;33(3):281-9. doi: 10.1016/j.medengphy.2010.10.011. Epub 2010 Nov 9.
- Conti M, Van Loo D, Auricchio F, De Beule M, De Santis G, Verhegghe B, Pirrelli S, Odero A. Impact of carotid stent cell design on vessel scaffolding: a case study comparing experimental investigation and numerical simulations. J Endovasc Ther. 2011 Jun;18(3):397-406. doi: 10.1583/10-3338.1.
- Auricchio F, Conti M, Ferrara A, Morganti S, Reali A. Patient-specific finite element analysis of carotid artery stenting: a focus on vessel modeling. Int J Numer Method Biomed Eng. 2013 Jun;29(6):645-64. doi: 10.1002/cnm.2511. Epub 2012 Sep 29.
- Auricchio F, Conti M, Ferraro M, Reali A. Evaluation of carotid stent scaffolding through patient-specific finite element analysis. Int J Numer Method Biomed Eng. 2012 Oct;28(10):1043-55. doi: 10.1002/cnm.2509. Epub 2012 Aug 25.
- De Santis G, Conti M, Trachet B, De Schryver T, De Beule M, Degroote J, Vierendeels J, Auricchio F, Segers P, Verdonck P, Verhegghe B. Haemodynamic impact of stent-vessel (mal)apposition following carotid artery stenting: mind the gaps! Comput Methods Biomech Biomed Engin. 2013;16(6):648-59. doi: 10.1080/10255842.2011.629997. Epub 2011 Dec 8.
- De Santis G, Trachet B, Conti M, De Beule M, Morbiducci U, Mortier P, Segers P, Verdonck P, Verhegghe B. A computational study of the hemodynamic impact of open- versus closed-cell stent design in carotid artery stenting. Artif Organs. 2013 Jul;37(7):E96-106. doi: 10.1111/aor.12046. Epub 2013 Apr 12.
- Blanco PJ, Trenhago PR, Fernandes LG, Feijoo RA. On the integration of the baroreflex control mechanism in a heterogeneous model of the cardiovascular system. Int J Numer Method Biomed Eng. 2012 Apr;28(4):412-33. doi: 10.1002/cnm.1474. Epub 2011 Nov 2.
- Towfighi A, Saver JL. Stroke declines from third to fourth leading cause of death in the United States: historical perspective and challenges ahead. Stroke. 2011 Aug;42(8):2351-5. doi: 10.1161/STROKEAHA.111.621904. Epub 2011 Jul 21.
- Bunch CT, Kresowik TF. Can randomized trial outcomes for carotid endarterectomy be achieved in community-wide practice? Semin Vasc Surg. 2004 Sep;17(3):209-13. doi: 10.1016/s0895-7967(04)00043-2.
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
Studienabschluss (Tatsächlich)
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Schlüsselwörter
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
Andere Studien-ID-Nummern
- 62/int/2017
- PE-2013-02355484 (Andere Zuschuss-/Finanzierungsnummer: Ministero della Salute, Italia)
Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)
Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?
Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird
Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .