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Evaluación del diagnóstico y pronóstico de pacientes con enfermedad de Alzheimer o enfermedad de Parkinson con deterioro cognitivo mediante el uso de resonancia magnética de difusión

5 de agosto de 2021 actualizado por: Wang . Jiun-Jie, Chang Gung Memorial Hospital

La hipótesis es que la extensión diferencial de los daños microestructurales en las regiones cerebrales afectadas puede ser específica de la enfermedad de interés y podría reflejar la gravedad clínica. Por lo tanto, el investigador propone que la parcelación de todo el cerebro de la resonancia magnética de difusión se puede utilizar para mejorar el diagnóstico y la predicción de los resultados clínicos en la enfermedad de Parkinson.

  1. Se desarrollará un modelo de regresión entre la gravedad clínica y los resultados clínicos de dos años y las propiedades de difusión de múltiples regiones parceladas.
  2. Se realizará una validación ciega.

Descripción general del estudio

Estado

Terminado

Descripción detallada

Actualmente, la enfermedad de Alzheimer (EA) y la enfermedad de Parkinson (EP) son diagnosticadas principalmente por neurólogos, en función de los síntomas clínicos. Sin embargo, no existen criterios objetivos disponibles para su diagnóstico. Aunque la resonancia magnética nuclear (RMN) a menudo se emplea junto con el juicio clínico, las imágenes se utilizan principalmente para eliminar otras enfermedades, en lugar de confirmar el diagnóstico. Otros métodos de imagen, como la tomografía por emisión de posición o la tomografía computarizada, pueden ayudar en el diagnóstico de la EA y la EP, pero tienen efectos nocivos en el cuerpo humano.

La resonancia magnética de difusión, y en particular la imagen de tensor de difusión, se emplean a menudo en la evaluación de cambios en la conectividad en el sistema nervioso central. Como no es invasiva y no implica radiación, la RM de difusión es adecuada para estudios longitudinales. Se ha utilizado para la evaluación de la densidad y la sección transversal de las fibras en muchas enfermedades, como la epilepsia, la esclerosis múltiple y los tumores cerebrales, con buenos resultados. Se pueden obtener varias mediciones de la resonancia magnética de difusión, incluida la anisotropía fraccional y la difusividad media, radial y axial. Los cambios observados en la resonancia magnética de difusión están relacionados con cambios en el contenido de agua dentro y fuera de las células, por lo que un aumento en el coeficiente de difusión podría reflejar un aumento en la permeabilidad de la membrana celular, que puede atribuirse a la muerte y ruptura celular. Un coeficiente de difusión más alto puede ser indicativo de más muerte neuronal. Por lo tanto, utilizando la curtosis de difusión, el investigador puede mejorar los diagnósticos de la EP.

A partir de la investigación sobre la EA, el investigador descubrió que el coeficiente de difusión de los pacientes con deterioro cognitivo leve y EA es significativamente mayor que el de los pacientes de control. El investigador llevará a cabo el análisis de 90 regiones del cerebro, incluido el giro fusiforme, el hipocampo, el parahipocampo y el cíngulo. Se ha observado que las regiones enumeradas tienen diferencias en la difusividad media para los pacientes con EA y aquellos con riesgo de EA, en comparación con los controles normales. En estudios anteriores, se observaron superposiciones entre áreas donde aumenta la difusividad media y áreas donde las regiones del cerebro se reducen, pero hay más regiones y áreas más grandes donde aumenta el coeficiente de difusión. Por lo tanto, la difusividad media puede ser un índice clínico más adecuado que el método actual de volumen cerebral. Además, existe una correlación entre el aumento de la difusividad media y la gravedad del deterioro cognitivo leve o EA. El depósito de amiloide es consistente con la progresión de la enfermedad, lo que respalda aún más que la difusividad media se puede utilizar para reflejar la progresión del deterioro cognitivo leve y la EA.

El investigador planea usar Compressed Sensing para aumentar la velocidad de la IRM de difusión. Esto incluye el preprocesamiento de imágenes, la adquisición de observaciones Compressed Sensing, la reconstrucción del modelo y la reconstrucción del algoritmo. El investigador también planea superar las limitaciones actuales del análisis de la región de interés. Una forma de lograr esto es mediante el análisis de vóxeles, sin embargo, tiene limitaciones causadas por la normalización de la imagen a un espacio de plantilla y posibles problemas en la tractografía causados ​​por la rotación o distorsión de la imagen. Además, el uso de una plantilla específica del estudio evita que los resultados estén disponibles en coordenadas de Brodmann o Talairach. Lo que es más importante, el análisis de vóxeles no se basa en las regiones del cerebro, por lo que es difícil determinar las propiedades de cada región y, según nuestro algoritmo, una gran cantidad de datos de vóxeles reduciría en gran medida la resolución de las estadísticas y causaría problemas en el análisis estadístico. . Por lo tanto, el investigador debe utilizar un espacio estándar común y desarrollar una técnica de imagen adecuada.

El investigador elige utilizar el etiquetado anatómico automático (AAL), ya que este es un sistema de uso común en la investigación en neurociencia. El investigador también utilizó la Plantilla 152 del Instituto de Neurociencia de Montreal (MNI152) como plantilla estándar. En la obtención de imágenes y el procesamiento de todo el cerebro, el investigador usa Transformación afín, ya que se usa comúnmente para MRI y MRI de difusión. Esto incluye Camino, FSL y SPM. El investigador estudiará cómo el envejecimiento de un cerebro sano cambia la resonancia magnética de difusión y hará comparaciones entre el envejecimiento en hombres y mujeres.

El investigador también utilizará Deep Learning para aumentar la sensibilidad y la especificidad y para mejorar la precisión de la clasificación y el diagnóstico, mediante el preprocesamiento de datos de asignación de muestras de conjuntos de datos y el diseño de redes neuronales profundas.

Usando AAL, se realizará una parcelación de todo el cerebro para obtener información de MRI de difusión de las regiones del cerebro. Las regiones afectadas serán identificadas y analizadas. El investigador espera que la resonancia magnética de difusión que utiliza regiones de todo el cerebro pueda usarse para el diagnóstico diferencial y para identificar regiones que tienen una alta correlación con la gravedad clínica, y para un diagnóstico y pronóstico precisos de la enfermedad, para que sirva como referencia para los médicos.

El objetivo del investigador es utilizar la resonancia magnética de difusión para evaluar la función cognitiva y evaluar si se deteriora en pacientes con enfermedades neurodegenerativas. Además, el investigador espera utilizar la resonancia magnética de difusión para determinar la gravedad y el pronóstico de la enfermedad. El empeoramiento de la neurodegeneración y la capacidad cognitiva provoca una mayor mortalidad y una peor calidad de vida. La relación entre los resultados de la resonancia magnética de difusión y la gravedad de la enfermedad puede proporcionar un método objetivo que permita a los médicos diagnosticar estas enfermedades con mayor confianza y más temprano en el inicio de la enfermedad, antes de que empeoren los síntomas.

El estudio se completará en tres fases, a lo largo de tres años. En el primer año, el investigador espera establecer un esquema óptimo de detección de compresión de imágenes de alta calidad y un proceso de restauración de datos de imágenes para resonancia magnética de difusión. El investigador también espera desarrollar un método óptimo para la parcelación del cerebro y utilizar el aprendizaje profundo para mejorar el diagnóstico de pacientes con deterioro cognitivo leve.

En el segundo año, el investigador espera establecer un proceso para predecir el pronóstico de pacientes con EP típica y atípica, utilizando el aprendizaje profundo. El investigador también espera completar nuestra evaluación del uso del aprendizaje profundo para el diagnóstico del deterioro cognitivo leve.

En el tercer año, el investigador pretende completar el desarrollo de un método para predecir el pronóstico de pacientes con EP típica y atípica. El investigador también establecerá y completará nuestro método de usar el aprendizaje profundo para evaluar si los pacientes con desarrollo cognitivo leve desarrollarán EA. Además, el investigador completará la interfaz de usuario para el procesamiento de imágenes.

Tipo de estudio

De observación

Inscripción (Actual)

212

Contactos y Ubicaciones

Esta sección proporciona los datos de contacto de quienes realizan el estudio e información sobre dónde se lleva a cabo este estudio.

Ubicaciones de estudio

      • Taoyuan, Taiwán, 333
        • ChangGung Memorial Hospital, Linkou

Criterios de participación

Los investigadores buscan personas que se ajusten a una determinada descripción, denominada criterio de elegibilidad. Algunos ejemplos de estos criterios son el estado de salud general de una persona o tratamientos previos.

Criterio de elegibilidad

Edades elegibles para estudiar

50 años a 80 años (Adulto, Adulto Mayor)

Acepta Voluntarios Saludables

Géneros elegibles para el estudio

Todos

Método de muestreo

Muestra no probabilística

Población de estudio

Para cada grupo específico de enfermedades, se deben cumplir los siguientes criterios:

Voluntarios sanos: puntuación MMSE mayor o igual a 26. Pacientes con deterioro cognitivo leve: a) Puntuación de clasificación de demencia clínica igual a 0,5, b) Ser diagnosticados según el criterio clínico de la información clínica. Los pacientes con MSA deben cumplir con los criterios del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS), Institutos Nacionales de Salud. Los pacientes con PSP deben cumplir con los criterios de NINDS-SPSP y Litvan. Los pacientes con CBD deben cumplir con los criterios NINDS-SPSP, que incluyen rigidez o hipocinesia de las extremidades, distonía, mioclonía, trastornos del habla y pérdida sensorial cortical. Los pacientes con EP deben tener además de la edad de inicio, cumplir con los criterios NINDS-SPSP.

Descripción

Criterios de inclusión:

Todos los sujetos deben cumplir con los siguientes criterios:

  1. Entre 50-80 años
  2. Diestro
  3. Capaz de comprender los requisitos del estudio y dar su consentimiento informado.
  4. Aceptar regresar para controles de seguimiento
  5. Capaz de suspender la ingesta de medicamentos durante al menos 12 horas.

Criterio de exclusión:

  • Implante de marcapasos o desfibrilador cardíaco Implante de dispositivo metálico intracraneal
  • Otras enfermedades sistémicas importantes, como insuficiencia renal, insuficiencia cardíaca, accidente cerebrovascular, IAM/angina inestable, diabetes mellitus mal controlada, hipertensión mal controlada
  • Abuso de alcohol o drogas
  • Demencia moderada a severa
  • Trastornos severos del movimiento
  • Los datos de imágenes son similares a un examen médico nuclear, el criterio de exclusión es cualquier anomalía que pueda afectar la función cognitiva como se refleja en los registros de tomografía computarizada o resonancia magnética, como hidrocefalia o encefalitis. La atrofia cortical leve es aceptable.
  • Antecedentes de cirugía intracraneal, incluidas talamotomía, palidotomía y/o estimulación cerebral profunda
  • Principales trastornos físicos o neuropsiquiátricos
  • Anomalías estructurales que pueden causar demencia, como infarto cortical, tumor o hematoma subdural
  • Además de los medicamentos para la enfermedad de Parkinson, tomar otros medicamentos con sustancias que pueden atravesar la barrera hematoencefálica
  • Además de la medicación para la enfermedad de Parkinson, tomando otros medicamentos durante más de 10 años.
  • Tratamientos o enfermedades concurrentes distintas de la enfermedad de Alzheimer que podrían interferir con la función cognitiva
  • Cumplir con los criterios de demencia (DSM-IV)
  • Traumatismo craneoencefálico con pérdida de conciencia de más de 10 minutos
  • Pérdida severa de la sensibilidad

Plan de estudios

Esta sección proporciona detalles del plan de estudio, incluido cómo está diseñado el estudio y qué mide el estudio.

¿Cómo está diseñado el estudio?

Detalles de diseño

Cohortes e Intervenciones

Grupo / Cohorte
Mpacientes con deterioro cognitivo infantil

Los pacientes con deterioro cognitivo leve tienen una puntuación de clasificación clínica de demencia de 0,5. En primer lugar, evaluaremos la correlación entre la resonancia magnética de difusión y la gravedad clínica y el deterioro cognitivo de los pacientes. En segundo lugar, evaluaremos si la resonancia magnética de difusión puede predecir si estos pacientes desarrollarán la enfermedad de Alzheimer y, por lo tanto, participarán en el tercer año del estudio. Los pacientes con deterioro cognitivo leve deben cumplir los siguientes criterios:

  1. Entre 50-80 años
  2. Diestro
  3. Puntuación de clasificación de demencia clínica igual a 0,5
  4. Para los pacientes que tienen una puntuación de CDR de 0,5, deben ser diagnosticados según el juicio del médico sobre la información clínica, las actividades de la vida diaria y el alcance de los trastornos neuropsicológicos.
  5. Capaz de comprender los requisitos del estudio y dar su consentimiento informado.
Pacientes con enfermedad de Parkinson
Este grupo está formado por pacientes desde 2012 hasta 2013 e incluye 87 pacientes con enfermedad de Parkinson (EP) típica, 15 pacientes con parálisis supranuclear progresiva (PSP), 15 pacientes con atrofia multisistémica (MSA) y 15 pacientes con degeneración corticobasal. (CBD). En el diagnóstico diferencial en el primer año del estudio se utilizará la RM de difusión para un estudio retrospectivo.
Voluntarios sanos

Los voluntarios sanos deben cumplir los siguientes criterios:

  1. Entre 50-80 años
  2. Diestro
  3. Puntaje MMSE mayor o igual a 26
  4. Capaz de comprender los requisitos del estudio y dar su consentimiento informado.

¿Qué mide el estudio?

Medidas de resultado primarias

Medida de resultado
Medida Descripción
Periodo de tiempo
Una evidencia objetiva basada en imágenes para el diagnóstico, diagnóstico diferencial y pronóstico de la enfermedad de Parkinson
Periodo de tiempo: final del tercer año

Se medirá lo siguiente para el rendimiento diagnóstico de la resonancia magnética de difusión:

  1. Regresión entre el rendimiento cognitivo y la RM de difusión inicial mediante la correlación de Pearson
  2. Dejar uno fuera de la validación cruzada
final del tercer año

Medidas de resultado secundarias

Medida de resultado
Medida Descripción
Periodo de tiempo
Imágenes
Periodo de tiempo: final del tercer año
Estándares de imágenes de resonancia magnética de difusión de alta calidad, métodos de parcelación y protocolo de procesamiento de imágenes
final del tercer año
Imágenes
Periodo de tiempo: final del tercer año
Resonancia magnética de difusión de alta calidad para detección comprimida y restauración de datos de imagen
final del tercer año
Técnicas de aprendizaje profundo
Periodo de tiempo: final del tercer año
Técnicas de aprendizaje profundo basadas en resonancia magnética de difusión de alta calidad
final del tercer año
Pronóstico
Periodo de tiempo: final del tercer año
Métodos para la evaluación del empeoramiento de la función cognitiva en enfermedades neurodegenerativas
final del tercer año
Pronóstico
Periodo de tiempo: final del tercer año
Métodos para la evaluación de la gravedad clínica y el pronóstico de la enfermedad neurodegenerativa
final del tercer año

Colaboradores e Investigadores

Aquí es donde encontrará personas y organizaciones involucradas en este estudio.

Fechas de registro del estudio

Estas fechas rastrean el progreso del registro del estudio y los envíos de resultados resumidos a ClinicalTrials.gov. Los registros del estudio y los resultados informados son revisados ​​por la Biblioteca Nacional de Medicina (NLM) para asegurarse de que cumplan con los estándares de control de calidad específicos antes de publicarlos en el sitio web público.

Fechas importantes del estudio

Inicio del estudio (Actual)

1 de octubre de 2017

Finalización primaria (Actual)

1 de octubre de 2018

Finalización del estudio (Actual)

30 de septiembre de 2020

Fechas de registro del estudio

Enviado por primera vez

17 de julio de 2018

Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad

14 de junio de 2020

Publicado por primera vez (Actual)

17 de junio de 2020

Actualizaciones de registros de estudio

Última actualización publicada (Actual)

6 de agosto de 2021

Última actualización enviada que cumplió con los criterios de control de calidad

5 de agosto de 2021

Última verificación

1 de agosto de 2021

Más información

Términos relacionados con este estudio

Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio

Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.

No

Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.

No

Esta información se obtuvo directamente del sitio web clinicaltrials.gov sin cambios. Si tiene alguna solicitud para cambiar, eliminar o actualizar los detalles de su estudio, comuníquese con register@clinicaltrials.gov. Tan pronto como se implemente un cambio en clinicaltrials.gov, también se actualizará automáticamente en nuestro sitio web. .

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