Ultrasonido de fuerza de radiación acústica de doble empuje (DP ARF) para monitorear la degeneración en la distrofia muscular de Duchenne

Se realizarán imágenes de fuerza de radiación acústica de doble empuje (DP ARF) en 3 cohortes de hasta 10 niños con DMD y en niños de la misma edad sin trastornos neuromusculares conocidos.

La primera cohorte de DMD se inscribirá a los 5-6 años, la segunda a los 7-8 años y la tercera a los 9-10 años. Los músculos recto femoral (RF), sartorio craneal (CS), gastrocnemio (GAST) y deltoides lateral (DT) serán el objetivo por su conocida variación fenotípica en respuesta a la deficiencia de distrofina. El RF sufre necrosis temprana y depósito de grasa, se cree que el SC está relativamente intacto y el GAST parece sufrir una verdadera hipertrofia. El DT, que se hipertrofia como el GAST, también se examinará para determinar si el impacto de la deficiencia de distrofina varía entre las extremidades superiores e inferiores. A todos los niños se les tomarán imágenes 3 veces al año durante 4 años. Además de las imágenes DP ARF cada 4 meses, los niños se someterán a pruebas musculares cuantitativas estándar (QMT) y pruebas de función cronometrada (TFT) de tiempo para estar de pie, caminar 6 minutos y caminar 30 pies. La edad de pérdida de la deambulación también se registrará para cada niño. Los niños con DMD generalmente pierden la deambulación a los 10 años, por lo que esperamos que los 20 niños de las cohortes de 7 a 11 años y de 9 a 13 años pierdan la deambulación en el transcurso de este estudio. Es probable que los 10 niños de la cohorte de 5 a 9 años no pierdan la deambulación durante el estudio. Debido a que el objetivo principal de esta investigación clínica es evaluar el potencial de las imágenes de DP ARF como un sustituto relevante para monitorear la progresión de la enfermedad y la respuesta a las terapias, el enfoque del estudio será correlacionar los resultados de DP ARF con el cambio en la degeneración funcional y el tiempo para pérdida de la deambulación.

Hay dos componentes experimentales en este estudio más allá de lo que es la práctica estándar para los pacientes con DMD: 1) imágenes de ultrasonido DP ARF del recto femoral (RF), sartorio craneal (CS), gastrocnemio (GAST) y músculos deltoides laterales (DT) y 2) pruebas musculares cuantitativas estándar (QMT) y pruebas de función cronometradas (TFT) de tiempo para estar de pie, caminata de 6 minutos y caminata de 30 pies repetidas cada cuatro meses (tres veces al año) durante los cuatro años de duración del estudio.

Este estudio comenzará con imágenes de ultrasonido DP ARF en el Laboratorio de Neurofisiología Clínica durante la primera visita de investigación programada regularmente del paciente voluntario. Se espera que los pacientes voluntarios sean pacientes ambulatorios. Sin embargo, si un paciente voluntario es un paciente hospitalizado, se pueden realizar imágenes de ultrasonido DP ARF junto a la cama del hospital del paciente voluntario. Inmediatamente después del examen DP ARF, el paciente voluntario se someterá a QMT y TFT en el Departamento de Fisioterapia. QMT y TFT serán realizados por fisioterapeutas capacitados. Las imágenes de ultrasonido DP ARF, QMT y TFT se repetirán como se describe anteriormente en cada una de las doce visitas de investigación programadas regularmente de los pacientes voluntarios durante los cuatro años de duración del estudio. Siempre que sea posible, programaremos visitas de investigación para que coincidan con otras visitas clínicas a la UNC. Los padres o cuidadores de los pacientes recibirán una compensación de $50 por visita para sufragar los costos de viaje a UNC, estacionamiento y almuerzo.

DP ARF también se realizará en 30 niños de 5 a 14 años sin trastornos neuromusculares conocidos. Las imágenes se realizarán como se describe para los niños con DMD. Los resultados de DP ARF obtenidos en niños sin trastornos neuromusculares conocidos se compararán con los obtenidos en niños con trastornos neuromusculares para servir como control de los cambios en las propiedades mecánicas del músculo que se producen con el crecimiento y desarrollo muscular normal.

El ultrasonido DP ARF es una tecnología de diagnóstico por imágenes no invasiva que se realiza con equipos de imágenes por ultrasonido clínicos disponibles comercialmente: el sistema de imágenes Siemens Acuson Antares equipado para fines de investigación y transductores de matriz lineal VF10-5 o VF7-3 (Siemens Medical Solutions, USA Inc. Ultrasound Division) . Las imágenes DP ARF serán realizadas por un ecografista profesional, profesores y/o asistentes de investigación de estudiantes de posgrado en el Departamento Conjunto de Ingeniería Biomédica de la UNC-CH. El ecografista adquirirá datos de ultrasonido DP ARF con modo B coincidente (para referencia anatómica) en los músculos RF, CS, GAST y DT derechos de los pacientes voluntarios. A los pacientes voluntarios se les pedirá que se acuesten en una mesa de examen en la Clínica de Neurofisiología Clínica (pacientes ambulatorios) o que permanezcan en sus camas de hospital (pacientes hospitalizados). La cabecera de la mesa/cama de examen puede elevarse a un ángulo aproximado de 45 grados para visualizar mejor los músculos de interés con imágenes de ultrasonido.

Una vez que se coloca al paciente voluntario, se aplicará gel de ultrasonido a la superficie de la piel del paciente voluntario por encima de los músculos de interés. Luego, el transductor de imágenes por ultrasonido se colocará sobre el gel. Una vez que se localiza el primer músculo de interés, comenzarán las imágenes de ultrasonido DP ARF. Orientaremos el transductor para adquirir datos de ultrasonido transversales a las fibras musculares en el medio del músculo a lo largo, con tres adquisiciones repetidas. Luego rotaremos nuestro transductor 90 grados para orientar el plano de imagen paralelo a las fibras musculares. La sección transversal previamente fotografiada se colocará aproximadamente en el medio del campo de visión de la imagen, con tres adquisiciones repetidas. La orientación de las fibras musculares será aproximada, como se deduce de la anatomía. La profundidad focal axial DP ARF se dirigirá al centro del músculo, aproximadamente 20 - 30 mm.

Se estima que el tiempo de recopilación de datos de DP ARF en cada músculo es inferior a 10 minutos. Una vez que se completan las imágenes DP ARF en un músculo, se realizarán imágenes DP ARF en los otros músculos de interés. Una vez que se tomen imágenes de los 4 músculos (RF, CS, GAST y DT), el procedimiento del estudio se completará para la parte del estudio de imágenes DP ARF.

Para la segunda parte del estudio, que comienza poco después (menos de 4 horas) después de que se completen las imágenes DP ARF, el paciente voluntario se someterá a pruebas musculares cuantitativas clínicamente estándar (QMT) de contracción isométrica voluntaria máxima (MVIC) en el RF derecho, CS , GAST y DT. El paciente voluntario también se someterá a pruebas de función cronometrada (TFT) clínicamente estándar de (1) tiempo para levantarse de la posición supina a estar de pie, (2) distancia recorrida en seis minutos y (3) tiempo para caminar 30 pies.

La participación de los pacientes voluntarios terminará una vez que se completen doce veces en 4 años las partes uno (imágenes de ultrasonido DP ARF) y dos (QMT y TFT) del estudio. Por lo tanto, se requerirán visitas de seguimiento programadas regularmente de los pacientes voluntarios cada cuatro meses. Se le pide al paciente voluntario que dé su consentimiento y se les pide a sus padres que permitan que su hijo se someta a (1) imágenes de ultrasonido DP ARF de sus músculos derecho RF, CS, GAST y DT, y (2) QMT y TFT de tiempo para ponerse de pie, 6 -minuto a pie, y 30 pies a pie. No se proponen procedimientos ni requisitos adicionales. Todos los demás aspectos de la atención de los pacientes voluntarios para la DMD se llevarán a cabo con el estándar de atención normal según lo indicado clínicamente.