Magic Angle Direction Imaging (MADI) ACL-Studie (MADI)

STUDIENDESIGN

1. Studientyp Dies ist eine Pilotstudie, die die potenzielle Rolle der MA-MRT bei der Visualisierung und Bewertung von ACL-Rissen im Knie unter Verwendung eines nicht CE-gekennzeichneten Medizinprodukts untersucht.

   Die Patientenstudie schließt sich einer Pilotstudie mit gesunden Freiwilligen an, die es dem Forschungsteam ermöglichte, die beste Praxis und Sequenzen für die qualitative/quantitative Bewertung des Kniegelenks zu etablieren.

   Das MRT-Studienprotokoll wurde zunächst mit gesunden Freiwilligen entwickelt und wird nun bei Patienten getestet. Die Methoden zur Positionierung der gesunden Freiwilligen und ihrer Gliedmaßen werden nun auf eine Patienten-Kohorte angewendet. Der Scanner befindet sich in der Abteilung für Maschinenbau am Imperial College London, Campus South Kensington.

2. Dauer Die Studie wird 36 Monate dauern.

3. Anzahl und Typ der Probanden Da es sich um eine neuartige Technik handelt, liegen keine Daten für eine zuverlässige Power-Berechnung vor. Ähnliche Studien zur Untersuchung der Wirksamkeit der neuartigen MRT-Technik bilden jedoch zwischen 20 und 30 Probanden ab. Daher werden für diese Studie 20 Patienten rekrutiert. Zuvor wurden 20 gesunde Freiwillige aus Mitarbeitern und Studierenden des Imperial College London rekrutiert, um die Methoden vor Beginn der Patientenstudie zu verfeinern. Die Patientengruppe wird aus der ICHT-Sportverletzungs-/orthopädischen Klinik rekrutiert, sobald eine Diagnose eines ACL-Risses mit konventioneller MRT gestellt wurde.

4. Rekrutierung 20 Patienten werden aus der ICHT-orthopädischen / sportmedizinischen Klinik rekrutiert, die eine ACL-Verletzung erlitten haben und ebenfalls eine klinisch indizierte MRT-Untersuchung durchgeführt haben.

   Patienten werden aus dem Charing Cross Hospital und dem St Mary's Hospital rekrutiert. Sie werden von Mitgliedern des klinischen Teams identifiziert, die ebenfalls Mitglieder des Forschungsteams bei ICHT sind. NHS-Systeme, MDT-Meetings und Kliniken werden genutzt, um geeignete Patienten gemäß der Ein- und Ausschlusskriterien (Teilnehmeraufnahme) zu identifizieren. Ein Poster mit einem QR-Code zur Kontaktaufnahme mit dem Studienkoordinator, falls Patienten an der Studie teilnehmen möchten, wird im Wartezimmer der orthopädischen und Sportklinik platziert.

   Das klinische Team bei ICHT, von dem einige ebenfalls Teil des Forschungsteams sind, wird die Patienten identifizieren und das Forschungsteam bei ICHT informieren, wer die potenziellen Patienten sind, sobald die Patienten mündlich zugestimmt haben, vom Forschungsteam kontaktiert zu werden. Den Patienten werden Details der Studie (in Laiensprache) gegeben, und etwaige Fragen werden von den Mitgliedern des Forschungsteams bei ICHT beantwortet. Schriftliche Informationen werden auch in Form eines Patienteninformationsblatts bereitgestellt, das einem Einladungsschreiben für die Studie beiliegt. Das Einladungsschreiben wird versandt, wenn ein Patient das Team nach dem Ansehen eines Rekrutierungsplakats kontaktiert, nach dem ersten Termin des Patienten in der Klinik oder später basierend auf der Warteliste für eine ACL-Operation. Ein Video des Scanners und seiner Bewegung wird auch interessierten Patienten zur Verfügung gestellt.

   Das Forschungsteam wird die Patienten dann anrufen, sicherstellen, dass der Patient das Patienteninformationsblatt erhält, und ihm die Studie erklären. Ein Folgeanruf an die Patienten wird durchgeführt, um zu prüfen, ob sie an einer Teilnahme interessiert sind. Wenn sie interessiert sind, wird dieser Anruf auch die Bestätigung der Patienten-Eignung umfassen, indem die Ein-/Ausschluss-Checkliste sowie die MRT-Sicherheits-Checkliste mit ihnen durchgegangen wird. Dies schließt die Frage nach Größe und Gewicht ein, um ihren BMI zu ermitteln. Wenn sie geeignet sind, werden sie zur Teilnahme eingeladen.

   Es wird ausreichend Zeit für eine vollständige Überlegung zur Teilnahme gegeben, bevor die informierte Einwilligung eingeholt wird. Es wird ihnen versichert, dass ihre Teilnahme völlig freiwillig ist und ihre Entscheidung keine Auswirkungen auf ihre klinische Versorgung hat.

   Es muss entweder eine schriftliche oder elektronische informierte Einwilligung eingeholt werden. Patienten werden von Mitgliedern des Forschungsteams bei ICHT für ein Telefongespräch kontaktiert, um Fragen zur Studie und etwaige Bedenken zu klären, bevor sie zustimmen.

   Patienten haben die Möglichkeit, vor Durchführung von Studienverfahren eine Einwilligungserklärung an ICHT-Standorten zu unterschreiben oder eine E-Zustimmung in der REDCAP-Datenbank zu unterzeichnen, und anschließend wird die vollständige Eignungsprüfung durchgeführt, indem die Ein-/Ausschluss-Checkliste mit den Patienten durchgegangen wird, einschließlich Messung von Größe, Gewicht und Oberschenkelumfang. Das Forschungsteam wird auch die MRT-Sicherheits-Checkliste mit den Patienten vervollständigen.

   Angemessene Reisekosten werden für Teilnehmer bei Bedarf erstattet, bis zu £20 pro Teilnehmer für die Anreise zum Magic-Angle-Scanner am Imperial College London.

5. MRT-Sicherheit Die Teilnehmer werden gebeten, eine MRT-Sicherheits-Checkliste auszufüllen, um sicherzustellen, dass sie sicher in einen MRT-Scanner gehen können. Mitglieder des Studienteams werden die Teilnehmer kontaktieren und ihre Eignung gemäß der kurzen MRT-Sicherheitsprüfung bestätigen. Jede rote Flagge bedeutet, dass der Patient die Eignungskriterien nicht erfüllt und nicht in die Studie aufgenommen werden kann. Es wird erwartet, dass sie bereits in einem Krankenhaus-MRT-System gescannt und das Krankenhaus-MRT-Sicherheitsformular ausgefüllt haben. Vor der Aufnahme in diese Studie wird die MRT-Sicherheits-Checkliste jedoch sicherstellen, dass keine Kontraindikationen für die MA-MRT bestehen. Es gibt eine angepasste MRT-Sicherheits-Checkliste, die zur Identifizierung geeigneter Patienten im Rekrutierungsstadium verwendet werden kann.

   Die Forschungs-MRT-Sicherheits-Checkliste ist aufgrund des nicht CE-gekennzeichneten Geräts und der Fähigkeit des Magnetfelds, sich um den Patienten zu bewegen, restriktiver. Der MA-MRT-Scanner ist ein Niederfeldgerät, daher ist er wahrscheinlich nicht weniger sicher als konventionelle MRT (10-mal schwächer). Die meisten Sicherheitsdaten und -empfehlungen basieren jedoch auf horizontalen Feld-1,5-T- oder 3-T-Systemen. Keine MR-konditionalen aktiven Implantate werden auf dem MA-MRT-System gescannt. Passive MR-konditionale Implantate können gescannt werden, da es unwahrscheinlich ist, dass sie sich innerhalb der Sendespule befinden (z.B. Hüftprothese).

   Das Medizinphysik-Team wird die Sicherheitsdaten für das Gerät überprüfen.

   Ein Investigator Meeting der Trial Steering Group wird nach dem Scan der ersten 10 Patienten abgehalten, um die Zwischensicherheit und -wirksamkeit der Studie zu überprüfen.

6. Methoden Der MA-MRT-Scanner wird für alle Forschungs-Scans verwendet. Der Scanner befindet sich in der Abteilung für Maschinenbau am Imperial College London, Campus South Kensington.

   Sobald die Teilnehmer entweder schriftlich oder elektronisch informiert eingewilligt haben, an der Studie teilzunehmen, werden sie dem MA-MRT-Scan unterzogen. Der Transport des Patienten zum South Kensington Campus des Imperial College London wird organisiert, wo er vom postdoktoralen Forschungsradiographen empfangen wird und seine Einwilligungsform überprüft wird, um die Zustimmung zu verifizieren. Wenn eine Papier-Einwilligungserklärung unterschrieben wurde, wird eine Kopie der unterschriebenen ICF mit dem Patienten zum Imperial College London Standort gebracht, damit das ICL-Team bestätigen kann, dass der Patient vollständig eingewilligt hat, bevor der MADI-Scan durchgeführt wird.

   Der Besuch beim MA-MRT-Scanner dauert etwa 1½ Stunden, und die Bildgebung selbst wird über einen Zeitraum von etwa einer Stunde durchgeführt. Der Patient wird gebeten, Schmuck oder lose Metallgegenstände vom Körper zu entfernen und wegzuschließen. Bei Bedarf wird in MRT-sichere Kleidung (OP-Kleidung) ohne Reißverschlüsse oder Metallverschlüsse in der Nähe des gescannten Gelenks gewechselt.

   Der Patient sitzt bequem außerhalb des MRT-Magneten (im Gegensatz zur konventionellen MRT, bei der er in einem Tunnel mit dem Kopf an der Öffnung liegt). Welches Knie auch immer abgebildet wird, entweder rechts und/oder links, wird in der Empfängerspule positioniert, die dann zwischen den Magnetpolen auf dem Halter platziert wird, um Bewegung zu reduzieren und sicherzustellen, dass es sich im Zentrum des Magneten befindet. Polsterung wird um Oberschenkel und Wade angebracht, um den Patienten bequem zu halten. Der Stuhl wird eingestellt, und eine Beinstütze wird verwendet, um den Komfort des Patienten zu gewährleisten.

   Falls Patienten es bevorzugen (ihre Wahl), können sie Ohrstöpsel oder Kopfhörer erhalten, da MRT-Scans laut sein können, jedoch haben wir gemessen, dass der Scan-Lärm ähnlich dem Sprechen ist (60-65 dB). Dem Patienten wird auch eine Panikalarm-Taste zur Verfügung gestellt, um den Scan zu stoppen, wenn er nicht mehr mit der Studie fortfahren möchte oder den Scanner stoppen möchte.

   Alle Bilder werden vom Forschungsteam überprüft. Die MA-MRT-Scans sind nicht als diagnostische Scans gedacht, jedoch, wenn zusätzliche Pathologien auf den MA-MRT-Bildern entdeckt werden, die auf dem konventionellen MRT-Scan nicht erkennbar waren, wird der Radiologe, der sie überprüft, einen Nachtrag zur Patientenakte im PACs-System des Imperial College Healthcare Trust hinzufügen. Der leitende Kliniker der Teilnehmer wird ebenfalls informiert.

   Ein Jahr (+/- ein Monat) nach dem Magic-Angle-Scan werden die Teilnehmer entweder telefonisch oder per E-Mail kontaktiert, um weitere Pathologien zu identifizieren, die durch ihre klinischen Untersuchungen festgestellt wurden, und es werden relevante Bildgebungs- und Informationen aus ihren klinischen Notizen gesammelt.

7. Datenverarbeitung Die Rohdaten des Scans werden mit den vom Forschungsteam entwickelten Algorithmen nachbearbeitet. Diese identifizieren Voxel in den multiplen Bildpositionen, die eine signifikante Änderung der Signalintensität gezeigt haben, was darauf hindeutet, dass sie aus orientierten Kollagenstrukturen bestehen, die einen Magic-Angle-Effekt aufweisen. Die Netto-Kollagenfaserrichtung dieser Voxel wird berechnet und dann auf den anfänglichen anatomischen MRT-Scan ko-registriert, um die Visualisierung zu unterstützen.

   Bilder werden der Lenkungsgruppe von Radiologenchirurgen und Sportmedizinern präsentiert und mit ihnen besprochen, um deren Feedback zu erhalten. Verbesserungen der Bildgebung können bei Bedarf vorgenommen werden. Quantitative Messungen von Breite und Länge von Sehnen, Bändern und Meniskus können in den Bildern durchgeführt werden.

8. Statistik und Datenanalyse Radiologen werden die visuelle, qualitative Analyse der MRT-Bilder durchführen, und diese werden zu deskriptiven Zwecken bewertet. Diese werden in einem Aufzeichnungsblatt festgehalten. Klinische Korrelation mit konventioneller MRT und operativen Befunden (falls verfügbar) wird durchgeführt.

Gutachter werden über die Ergebnisse der klinischen MRT-Studien vor der Überprüfung der Bilder verblindet. Zwei geeignet qualifizierte Gutachter innerhalb von ICL und/oder ICHT werden die Patientenbilder sowohl auf der konventionellen als auch auf der MA-MRT in verschiedenen Sitzungen, randomisierter Reihenfolge und verblindet gegenüber klinischen Befunden überprüfen.

Die visuelle Graduierung der vorderen Kreuzbandfasern wird gemäß der folgenden Tabelle bewertet. Wenn Gelenkknorpel und Meniskus visualisiert werden können, wird ein ähnliches Graduierungssystem verwendet, um die Kollagenfaserrichtungen zu bewerten.

ACL-Band

1. = nicht gesehen Einzelne 'Bänder' nicht gut sichtbar
2. = wahrscheinlich gesehen Bänder sichtbar, mildes bis moderates Signal mit unscharfen Rändern
3. = gesehen Bänder gut sichtbar mit mildem bis moderatem Signal mit definierten Rändern
4. = leicht gesehen Bänder gut sichtbar mit unscharfen einzelnen Fasern
5. = gut gesehen Umrissen, starkes Signal mit einzelnen sichtbaren Fasern

Die visuelle Graduierung der ACL-Struktur wird gemäß der folgenden Tabelle bewertet. Visuelle Graduierung der Patienten-MA-MRT im Vergleich zur cMRI wird durch statistische Tests (abhängig von der Verteilung) mit p <0,05 für signifikante Unterschiede und die Nullhypothese (kein Unterschied in der Graduierung zwischen den MRT-Techniken) verglichen.

Patienten mit Bandriss

1. = kein Riss 0% Einzelne 'Bänder' erscheinen intakt
2. = Teilriss - niedriggradig bis zu 49% PL- und AM-Band sichtbar mit unvollständigem Riss eines oder vollständigem Riss eines Bündels
3. = Teilriss - hochgradig über 50% Weniger als ein Bündel verbleibend sichtbar
4. = vollständiger Riss 100% Vollständige Zerstörung aller Fasern

Arthroskopische Graduierung Grad 1 Leichte Verletzung des ACL wie Dehnung, die zu Laxität und Reduktion der Spannung im Band geführt hat.

Grad 2 Teilweise gerissenes ACL Grad 3 Vollständig gerissenes ACL Tibial Spine Avulsion ACL-Verletzung Das ACL selbst ist nicht gerissen, aber der knöcherne Ansatz des Bandes an der Tibia ist abgerissen.

Es liegt außerhalb des Rahmens dieser Patientenstudie, die Genauigkeit zu bestätigen, da keine Biopsie- oder Gewebeproben zur Bestätigung entnommen werden. Tiermodellstudien zusammen mit polarisiertem Lichtmikroskopie-Studien werden die Genauigkeit der Kollagenfaserrichtungen informieren.

Das Rekrutierungsziel sind 20 Patienten mit vorderer Kreuzbandverletzung.

Daten und alle relevanten Dokumente werden mindestens 10 Jahre nach Abschluss der Studie, einschließlich der Nachbeobachtungszeit, gemäß den Richtlinien des Imperial College aufbewahrt.