Yksilölliset mallinnus- ja simulointimenettelyt Dynapenian erotusdiagnoosissa: Tutkimus terveistä vapaaehtoisista
ForceLoss: Osa I – Terveet vapaaehtoiset. Menetelmien kehittäminen ja validointi yksilöllisten mallien luomiseksi lihasvoiman menettämisen erotusdiagnoosia varten
ForceLoss-tutkimuksen tavoitteena on kehittää yksilöllisiä mallinnus- ja simulointimenetelmiä, jotka mahdollistavat erotusdiagnoosin lihasvoiman menetyksen, nimittäin dynapenian, varalta. Dynapenia voi johtua diffuusista tai selektiivisestä sarkopeniasta, aktivoinnin puutteesta tai väärästä moottorin hallinnasta. Jokainen näistä syistä vaatii erilaisia toimenpiteitä, mutta luotettava erotusdiagnoosi on tällä hetkellä mahdotonta. Vaikka instrumentaaliset menetelmät voivat tarjota tietoa kustakin näistä mahdollisista syistä, on yksittäisen kliinikon kokemuksen varassa integroida tällaiset tiedot täydelliseen diagnostiseen kuvaan. Mutta tarkka dynapenian diagnoosi on tärkeä useissa patologioissa, mukaan lukien neurologiset sairaudet, ikään liittyvä heikkous, diabetes ja ortopediset sairaudet. Oletuksena on, että mekaanisen, aihekohtaisen polven maksimaalisen isometrisen venytyksen mallin käyttö, joka perustuu useisiin instrumentaalisiin tietoihin, voi tarjota vankan dynapenian erotusdiagnoosin.
Tässä esitutkimuksessa terveillä vapaaehtoisilla tutkijat kehittävät ja optimoivat (i) kokeellisen protokollan ja (ii) mallinnus- ja simulointikehyksen arvioiden ehdotettujen toimenpiteiden toteutettavuutta ja luotettavuutta. Lääketieteellisiä kuvantamis-, elektromyografia- (EMG) ja dynamometriatietoja kerätään ja yhdistetään kunkin osallistujan yksilöllisen tuki- ja liikuntaelimistön mallin saamiseksi. Tämän jälkeen suoritetaan biomekaaniset tietokonesimulaatiot maksimaalisen vapaaehtoisen isometrisen supistumisen (MVIC) tehtävästä. Ehdotetun lähestymistavan validoimiseksi mallien arvioita verrataan in vivo -dynamometrian mittauksiin ja kokeellisiin EMG-tietoihin.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Ehdot
Interventio / Hoito
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
Emilia-Romagna
-
Bologna, Emilia-Romagna, Italia, 40136
- IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Sukupuolet, jotka voivat opiskella
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Painoindeksi (BMI) 15-30 kg/m²
Poissulkemiskriteerit:
- Neurologiset, reumaattiset tai kasvainsairaudet;
- Magneettikuvauksen ja sähköstimulaation käytön kanssa yhteensopimattomat sairaudet tai fyysiset tilat (eli aktiiviset ja passiiviset implantoidut biolääketieteelliset laitteet, epilepsia, alaraajojen vaikea laskimoiden vajaatoiminta, raskaus);
- Aiemmat interventiot tai traumat alaraajan nivelissä.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Diagnostiikka
- Jako: Ei käytössä
- Inventiomalli: Yksittäinen ryhmätehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Muut: Terveet vapaaehtoiset
|
Magneettiresonanssikuvia, elektromyografiaa ja dynamometriatietoja käytetään yksilöllisten tuki- ja liikuntaelimistön mallien kehittämiseen
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Lihasten tilavuus
Aikaikkuna: lähtötasolla (päivä 0)
|
Alaraajojen täydelliset MRI-tiedot kerätään koehenkilöiden ollessa makuuasennossa.
Yksittäiset lihastilavuudet (cm3) segmentoidaan kaupallisella ohjelmistolla ja tallennetaan anonymisoidussa muodossa.
Tällaiset tiedot toimivat normatiivisena tietona/kynnyksenä tulevissa tutkimuksissa, joiden tarkoituksena on arvioida sarkopenian (vakavuus) potilaspopulaatiossa.
|
lähtötasolla (päivä 0)
|
|
Yhteiskutistumisindeksi (CCI)
Aikaikkuna: lähtötasolla (päivä 0)
|
Kokeelliset EMG-tiedot tallennetaan tärkeimmistä alaraajojen lihaksista, jotka osallistuvat polven venytykseen, kun taas osallistujat suorittavat maksimaalisen vapaaehtoisen isometrisen supistuksen dynamometrillä (eli MVIC-testi lihasvoiman kvantifioimiseksi). Yhteissupistumisindeksi, joka määritellään agonisti- ja antagonistilihasten (tässä tehtävässä: nelipäiset ja hamstrings) suhteelliseksi aktivoitumiseksi potkimisen yhteydessä (MVIC-testi), lasketaan Li et al (2020) mukaan. Lisäksi tallennetaan EMG-kuvioita (mV), ja ne muodostavat normatiivisen tietojoukon laadullisia vertailuja varten dynapeniapotilaiden alioptimaalisen lihaskontrollin tai muuttuneiden lihasten aktivaatiomallien tunnistamiseksi tulevissa tutkimuksissa, joiden tarkoituksena on arvioida dynapenian (vakavuus) potilaspopulaatiossa. |
lähtötasolla (päivä 0)
|
|
MVIC vääntömomentti
Aikaikkuna: lähtötasolla (päivä 0)
|
Dynamometriatiedot kerätään, kun osallistujat suorittavat MVIC-jalkojen ojennustestin. Kolmen toiston aikana mitatut suurimmat vääntömomenttiarvot (Nm) tallennetaan. Nämä vastaavat arvoja, jotka havaitaan jatkuvan supistumisen aikana kehittyneiden voimatasojen vastaavuudessa. Tällaiset tiedot toimivat normatiivisena tietona/kynnyksenä tulevissa tutkimuksissa, joiden tavoitteena on arvioida dynapenian (vakavuus) potilaspopulaatiossa. |
lähtötasolla (päivä 0)
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Tutkijat
- Päätutkija: Marco Viceconti, Professor, IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- Pons C, Borotikar B, Garetier M, Burdin V, Ben Salem D, Lempereur M, Brochard S. Quantifying skeletal muscle volume and shape in humans using MRI: A systematic review of validity and reliability. PLoS One. 2018 Nov 29;13(11):e0207847. doi: 10.1371/journal.pone.0207847. eCollection 2018.
- Nishikawa Y, Watanabe K, Takahashi T, Hosomi N, Orita N, Mikami Y, Maruyama H, Kimura H, Matsumoto M. Sex differences in variances of multi-channel surface electromyography distribution of the vastus lateralis muscle during isometric knee extension in young adults. Eur J Appl Physiol. 2017 Mar;117(3):583-589. doi: 10.1007/s00421-017-3559-3. Epub 2017 Feb 20.
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muut tutkimustunnusnumerot
- ForceLoss I
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
IPD-suunnitelman kuvaus
IPD-jaon aikakehys
IPD-jaon käyttöoikeuskriteerit
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .