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Cerebrovascular Reactivity Measurements With High-Density Diffuse Optical Tomography (HDDOT CVR)

17. August 2026 aktualisiert von: Washington University School of Medicine

The purpose of the study protocol is to identify imaging biomarkers for brain tissue under high metabolic stress at risk for permanent injury. We will measure oxygen extraction fraction (OEF) and cerebrovascular reactivity (CVR) in participants with and without perturbations in cerebral oxygen delivery over time to determine each parameter's role in clinical and radiologic neurologic outcomes. Measuring OEF can be done with specialized MRI sequences. Measuring CVR requires a vasoactive response, such as carbon dioxide. In order to deliver carbon dioxide evenly and as safely as possible, we will use RespirACT, an MRI-compatible device, to prevent over-breathing carbon dioxide and allow rapid steady-state physiology to minimize total scan time. We will also use a high density diffuse optical tomography (HD-DOT) cap to assess the measurement of OEF and CVR. This study will investigate both regional OEF and CVR simultaneously to understand each marker's unique developmental trajectory and contribution to stroke risk in children. This work will expand insights into mechanisms of stroke in children and assess the feasibility of the HD-DOT cap for obtaining these insights by comparing a cohort of optical CVR and a cohort of MRI CVR.

In addition to the MRI and/or HD-DOT cap with RespirAct, participants may also have their vitals measured, complete cognitive testing, and complete a blood draw with a study visit. Participants may be followed for up to three years and may complete both an MRI scan and an HD-DOT scan within 1 week-12 months of each other. Participants may be invited back to repeat MRI and/or HD-DOT scans 1-2 times over the next three years.

Studienübersicht

Status

Rekrutierung

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

The purpose of the study protocol is to identify imaging biomarkers for brain tissue under high metabolic stress at risk for permanent injury. We will measure OEF and CVR in participants with and without perturbations in cerebral oxygen delivery over time to determine each parameter's role in clinical and radiologic neurologic outcomes. Measuring OEF can be done with specialized MRI sequences. Measuring CVR requires a vasoactive response, such as carbon dioxide. In order to deliver carbon dioxide evenly and as safely as possible, we will use RespirACT, an MRI-compatible device, to prevent over-breathing carbon dioxide and allow rapid steady-state physiology to minimize total scan time. We will also use an HD-DOT cap to assess the measurement of OEF and CVR.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Geschätzt)

120

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienkontakt

Studienorte

  • Vereinigte Staaten
    • Missouri
      • St Louis, Missouri, Vereinigte Staaten, 63110
        • Rekrutierung
        • Washington University in St. Louis
        • Kontakt:
        • Hauptermittler:
          • Kristin Guilliams, MD
        • Hauptermittler:
          • Adam Eggebrecht

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

  • Kind
  • Erwachsene
  • Älterer Erwachsener

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Beschreibung

Inclusion Criteria:

  • 6-70 Years Old
  • Able to participate in MRI scan without sedation
  • May or may not have HbSS or beta thalassemia null genotypes of sickle cell anemia

Exclusion Criteria:

  • Significant craniofacial malformation or technical contraindications to DOT monitoring (for HDDOT imaging)
  • Metal in/on the body that is contraindicated for MRI safety (for MRI imaging)

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
  • Zuteilung: Nicht randomisiert
  • Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
  • Maskierung: Keine (Offenes Etikett)

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Aktiver Komparator: Gesunde Kontrollen
Sonstiges: Carbon Dioxide
Participants inhale carbon dioxide, delivered by computer-controlled delivery system, to target specific levels of carbon dioxide while in magnetic resonance imaging scan and/or during HDDOT imaging to measure cerebrovascular reactivity.
Aktiver Komparator: Sickle Cell Anemia Participants
Sonstiges: Carbon Dioxide
Participants inhale carbon dioxide, delivered by computer-controlled delivery system, to target specific levels of carbon dioxide while in magnetic resonance imaging scan and/or during HDDOT imaging to measure cerebrovascular reactivity.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
HDDOT-Based Cerebrovascular Reactivity
Zeitfenster: ~15 minutes during the MRI scan and ~60 minutes during the HDDOT imaging.
Changes in relative concentration of deoxyhemoglobin with fluctuations of carbon dioxide as compared to gold standard measurement of MRI-based cerebrovascular reactivity.
~15 minutes during the MRI scan and ~60 minutes during the HDDOT imaging.

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Cerebral Oxygen Metabolism
Zeitfenster: From administration of carbon dioxide to end of inhalation of carbon dioxide -- 60 minutes during MRI and/or HDDOT imaging.
MRI-based cerebral based blood flow oxygen extraction fraction will be combined with laboratory data estimating arterial oxygen content to calculate cerebral oxygen metabolism.
From administration of carbon dioxide to end of inhalation of carbon dioxide -- 60 minutes during MRI and/or HDDOT imaging.

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

Washington University School of Medicine

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

1. Oktober 2025

Primärer Abschluss (Geschätzt)

30. September 2030

Studienabschluss (Geschätzt)

30. September 2032

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

22. September 2025

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

17. August 2026

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

20. August 2026

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

20. August 2026

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

17. August 2026

Zuletzt verifiziert

1. August 2026

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • 202508036

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

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