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

17 de agosto de 2026 actualizado por: 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.

Descripción general del estudio

Estado

Reclutamiento

Condiciones

Intervención / Tratamiento

Descripción detallada

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.

Tipo de estudio

Intervencionista

Inscripción (Estimado)

120

Fase

  • No aplica

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.

Estudio Contacto

Ubicaciones de estudio

  • Estados Unidos
    • Missouri
      • St Louis, Missouri, Estados Unidos, 63110
        • Reclutamiento
        • Washington University in St. Louis
        • Contacto:
        • Investigador principal:
          • Kristin Guilliams, MD
        • Investigador principal:
          • Adam Eggebrecht

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

  • Niño
  • Adulto
  • Adulto Mayor

Acepta Voluntarios Saludables

Sí

Descripción

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)

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

  • Propósito principal: Ciencia básica
  • Asignación: No aleatorizado
  • Modelo Intervencionista: Asignación de un solo grupo
  • Enmascaramiento: Ninguno (etiqueta abierta)

Armas e Intervenciones

Grupo de participantes/brazo
Intervención / Tratamiento
Comparador activo: Controles saludables
Otro: 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.
Comparador activo: Sickle Cell Anemia Participants
Otro: 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.

¿Qué mide el estudio?

Medidas de resultado primarias

Medida de resultado
Medida Descripción
Periodo de tiempo
HDDOT-Based Cerebrovascular Reactivity
Periodo de tiempo: ~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.

Medidas de resultado secundarias

Medida de resultado
Medida Descripción
Periodo de tiempo
Cerebral Oxygen Metabolism
Periodo de tiempo: 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.

Colaboradores e Investigadores

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

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Washington University School of Medicine

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 2025

Finalización primaria (Estimado)

30 de septiembre de 2030

Finalización del estudio (Estimado)

30 de septiembre de 2032

Fechas de registro del estudio

Enviado por primera vez

22 de septiembre de 2025

Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad

17 de agosto de 2026

Publicado por primera vez (Actual)

20 de agosto de 2026

Actualizaciones de registros de estudio

Última actualización publicada (Actual)

20 de agosto de 2026

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

17 de agosto de 2026

Última verificación

1 de agosto de 2026

Más información

Términos relacionados con este estudio

Palabras clave

Términos MeSH relevantes adicionales

Otros números de identificación del estudio

  • 202508036

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

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