Diagnostics par résonance magnétique de la neuropathie périphérique diabétique

Arrière-plan

Le diabète sucré est un trouble très fréquent avec une prévalence estimée à 275 000 patients au Danemark. La neuropathie périphérique diabétique (NDP) est une complication tardive qui reste souvent non diagnostiquée, mais qui peut survenir chez jusqu'à 40 % des patients diabétiques. Une neuropathie avancée peut induire des dommages irréversibles au tissu nerveux, et pour éviter d'autres dommages, un diagnostic précoce est important suivi d'un traitement optimal du diabète. La DPN est une complication courante due au diabète de longue durée, à la fois de type 1 et de type 2.

Les études de conduction nerveuse (NCS) sont la méthode de référence pour diagnostiquer la DPN. Cependant, la technique prend du temps et introduit une gêne pour le patient et, en outre, un dysfonctionnement nerveux précoce peut ne pas être détecté par le NCS. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) (3 Tesla) des nerfs périphériques est une nouvelle technique appelée neurographie par résonance magnétique (MRN). Dans des études récentes, le MRN a documenté des changements morphologiques dans des faisceaux nerveux individuels. Dans les images pondérées en T2, l'hyperintensité est présente dans les parties proximales des nerfs des patients neuropathiques par rapport aux nerfs sains. On pense que cette hyperintensité reflète des lésions précoces et plus étendues des faisceaux nerveux qui ne sont pas détectées par le NCS. Ceci pointe vers que le MRN devienne un outil important dans la prise en charge des patients atteints de neuropathies périphériques.

Des développements techniques récents tels que l'imagerie pondérée en diffusion (DWI) et l'imagerie du tenseur de diffusion (DTI) sont actuellement évalués pour l'imagerie du système nerveux périphérique. Le DTI devrait fournir des informations sur la physiologie des nerfs et peut révéler une congestion vasculaire telle que ; blocage du flux axoplasmique, entraînant une accumulation proximale anormale de liquide endoneural ; et les changements de dégénérescence wallérienne distale. Le suivi des fibres utilisé sur le DTI est cliniquement mis en œuvre dans certains cas d'accident vasculaire cérébral, de tumeurs, de chirurgie de neuropathie et d'imagerie cérébrale fonctionnelle. De plus, le suivi des fibres a été utilisé sur des patients neuropathiques atteints du syndrome du canal carpien, mais n'a pas encore été utilisé dans la DPN comme mesure de la fonction physiologique des nerfs périphériques.

Chercheur, commanditaire et pionnier Les patients seront recrutés au Département d'endocrinologie et de médecine interne à partir d'une cohorte de plus de 1 000 patients diabétiques bien caractérisés. Le chercheur principal a terminé sa maîtrise en tant qu'ingénieur biomédical au MR Center de l'hôpital universitaire d'Aarhus où il s'est spécialisé dans les techniques d'imagerie RM et travaille depuis avec des recherches combinant le diabète, la neuropathie, les techniques RM et le traitement d'images. Les études seront menées en collaboration entre Siemens AG, Copenhague, le département d'endocrinologie et de médecine interne, le département de neurologie, le centre MR de l'hôpital universitaire d'Aarhus, le département d'endocrinologie et de médecine interne de l'hôpital universitaire d'Odense et le département de neuroradiologie de l'hôpital universitaire de Heidelberg.

Les principaux chercheurs du projet sont les suivants :

Chercheur principal Michael Vaeggemose, MSc, Département de génie biomédical de neurologie, Hôpital universitaire d'Aarhus, Danemark

Superviseur Henning Andersen Professeur, MD, PhD, Neurologue Département de neurologie, Hôpital universitaire d'Aarhus, Danemark

Superviseur Niels Ejskjaer Professeur associé, MD, PhD, Endocrinologue Département d'endocrinologie et de médecine interne, Hôpital universitaire d'Aarhus, Danemark

Superviseur Knud Yderstraede Professeur associé, MD, PhD, Endocrinologue Département d'endocrinologie, Hôpital universitaire d'Odense, Danemark

Superviseur Steffen Ringgaard Professeur associé, PhD, Physicien MR The MR Centre, Aarhus University Hospital, Danemark

Objectif

Ce projet vise à développer des techniques d'IRM à haut champ pour détecter les lésions nerveuses chez les patients diabétiques. Les résultats de l'IRM seront comparés aux résultats d'évaluations conventionnelles et d'études de conduction nerveuse pour déterminer la validité dans le cadre d'une pratique clinique.

Méthodes

Échantillon de sang

Pour le diagnostic du diabète, l'HbA1c est utilisée. C'est la mesure de la quantité de glucose qui se lie à l'hémoglobine dans le sang. Les diabétiques ont une glycémie plus élevée que les sains, il existe certainement un seuil pour le diabète qui se situe à des valeurs de glucose supérieures à 64 mmol/mol (8 %). L'HbA1c est déterminée à partir d'un échantillon de sang.

Test neurologique clinique

Diabétiques avec et sans neuropathie, patients atteints de lésions nerveuses axonales et démyélinisées héréditaires examinés avec un test neurologique clinique de sensibilité, de puissance musculaire et de réflexes. Examen des réflexes des bras et des jambes effectué avec un marteau réflexe tandis que l'évaluation de la force musculaire est effectuée par les participants à l'essai pour étirer et plier les bras et les jambes pendant la résistance de l'examinateur. La sensibilité des semelles des sujets est testée avec un coton-tige et le participant au test doit l'indiquer sur le toucher ressenti. De plus, la sensibilité aux vibrations des semelles des participants à l'essai est testée avec un diapason. Il est possible que le test des muscles entraîne par la suite une légère douleur musculaire, mais sinon, il n'y aura pas de risques, d'effets secondaires ou d'inconfort significatifs associés aux tests neurologiques cliniques.

Etudes neurophysiologiques

Les études neurophysiologiques comprennent l'électroneurographie (ENG) et l'estimation du nombre d'unités motrices (MUNE) et l'indice du nombre d'unités motrices (MUNIX). Les études neurophysiologiques réalisées au département de neurophysiologie clinique de l'hôpital universitaire d'Aarhus à l'aide de Keypoint équipé d'EMG (Medtronic, Skovlunde, Danemark).

Électroneurographie (étude de la conduction nerveuse)

Les études de conduction nerveuse sont réalisées avec les méthodes standardisées du département et comprennent :

1. Étude de la conduction du nerf moteur et des ondes F avec des électrodes de surface sur le péronier ulnaire, le nerf bilatéral et tibial, de manière bilatérale.
2. Étude de la conduction nerveuse sensorielle avec des électrodes de surface du nerf sural, bilatéralement.

Les vitesses de conduction nerveuse, les amplitudes du potentiel sensoriel et moteur, les latences motrices distales et les latences minimales des ondes F sont les paramètres à évaluer avec les études de conduction nerveuse.

Stimulation multipoint MUNE & MUNIX

L'estimation du nombre d'unités motrices (MUNE) fournit des informations sur le nombre d'unités motrices fonctionnelles dans le muscle étudié. L'estimation est basée sur le rapport du potentiel d'action musculaire composé maximal (CMAP) et d'une moyenne de ce muscle sur les potentiels d'unité motrice de surface (SMUP). Dans la présente étude, on a utilisé la stimulation multipoint (MPS) pour la stimulation d'un nerf d'un membre inférieur et d'un nerf d'un membre supérieur par. participant. Il y a une stimulation nerveuse supramaximale par laquelle le CMAP maximum est déterminé avec des électrodes de surface.

Ensuite, le nerf est stimulé, en partant de 0 mA et en augmentant l'intensité jusqu'au premier SMUP tout ou rien observé. L'intensité a encore varié jusqu'à ce que le SMUP mesuré ne montre plus de variation (alternance.) processus est effectué en déplaçant l'électrode de quelques millimètres le long du nerf. Ceci est fait jusqu'à ce qu'un nombre représentatif SMUP soit mesuré env. 10 pour. nerf.

Motor Unit Number Index (MUNIX) est également une technique MUNE. Il sera effectué une stimulation nerveuse supramaximale avec des électrodes de surface pour obtenir CMAP dans le même nerf que celui utilisé ci-dessus. L'étape suivante est l'électromyographie (EMG) avec l'inclusion du motif d'interférence de surface dans la contraction volontaire, généralement par 10 contractions différentes entre 10 % et 90 % de la force de contraction maximale.

Les études neurophysiologiques (ENG, MUNE, MUNIX) prennent un total de 2 heures par participant à l'essai et sont réalisées au niveau des petites électrodes de surface collées, respectivement dans les mains ou les pieds.

Potentiel musculaire et potentiel nerveux enregistrés à travers ces électrodes de surface pour la stimulation du nerf avec de brèves poussées à travers la peau. Cela ressemble à un battement ou à une pression sur la peau et peut être associé à un léger inconfort. Sinon, les études ne sont associées à aucun type de risque ou d'effets secondaires.

Neurographie par résonance magnétique (MRN)

L'étude MRN sera menée sur le scanner MR Magnetrom Skyra 3 Tesla (Siemens AG, Erlangen, Allemagne), qui est configuré pour exécuter un protocole MRN avec les 5 séquences suivantes.

1. DIXON
2. Récupération par inversion adiabatique spectrale (SPAIR)
3. Récupération par inversion tau courte (STIR)
4. Écho de spin turbo pondéré en T2 (T2 TSE)
5. Imagerie pondérée en diffusion (DWI)

Avant le test de numérisation, le sujet doit remplir et respecter les règles de sécurité IRM. Une description du processus de numérisation IRM, de la boule d'alarme et une description des bruits produits par le scanner sont décrites au sujet. Les méthodes d'IRM pour la visualisation des nerfs n'utilisent pas d'agents de contraste, ce qui est avantageux dans l'étude des patients diabétiques qui peuvent avoir une fonction rénale réduite. Le sujet est placé en décubitus dorsal sur un lit avec les jambes vers le scanner. Pour minimiser les artefacts de mouvement, une fixation légère du bas de la jambe avec des coussinets en mousse est utilisée. Autour des coussinets en mousse et des membres inférieurs se trouve une bobine Peripheral Angio Array à 16 canaux (Siemens AG, Erlangen, Allemagne) ou plusieurs bobines Body Matrix à 18 canaux (Siemens AG, Erlangen, Allemagne). Pour éviter les dommages auditifs, une protection auditive est placée sur l'oreille du sujet. Si des problèmes surviennent, le sujet de test peut à tout moment presser la boule d'alarme qui se trouve dans une main, avec une pression dessus et un contact direct avec l'investigateur sera créé et le patient pourra être déplacé hors du scanner. Le processus de numérisation devrait prendre 2 heures avec le changement de tissu, les instructions et la numérisation. Les examens IRM ne sont associés à aucun type de risque ou d'effets secondaires.

Tests sensoriels quantitatifs

Des tests sensoriels quantitatifs (QST) sont utilisés pour déterminer le seuil de vibration via un système d'évaluation sensorielle informatisé (CASE IV WR Medical Electronics, Stillwater, MN, USA). Cette étude a examiné la capacité des participants à l'essai à percevoir les vibrations causées respectivement par l'index dominant et le gros orteil du pied non dominant. De plus, la variation de température et la perception de la douleur dans l'unité décrivent le stade et l'étendue de l'affliction neurologique. Le test est évalué pour dépasser les seuils spécifiques au patient pour une sensibilité normale ou l'étendue de la sensibilité réduite ou exagérée du patient. Le test thermique est une électrode appliquée sur la peau. En ajustant la tension de l'électrode, la chaleur modifiée de l'électrode avec une augmentation ou une diminution linéaire du développement de 40 degrés par seconde. Pendant ce temps, il sera demandé au patient s'il ressent une gêne thermique. La TVQ n'est pas associée à des effets secondaires, des risques ou des malaises.

Dynamométrie isocinétique

La force musculaire des sujets trail est déterminée par dynamométrie isocinétique. Le test mesure la force isocinétique maximale des muscles fléchisseurs et extenseurs de l'épaule du bras dominant et des muscles fléchisseurs et extenseurs de la cheville de la jambe non dominante. Le participant aux essais contracte les muscles un par un pendant une résistance et l'étude consiste en un maximum de huit répétitions. Ceci est fait avec un dynamomètre Biodex System 3 PRO (Biodex Medical Systems Inc. NY, USA) et suit un protocole standardisé. Dans de très rares cas, une fatigue musculaire et une tendinite (moins de 2 ‰) peuvent survenir, d'autres risques, effets secondaires ou inconfort ne sont pas associés à l'utilisation de la dynamométrie isocinétique.

Considérations statistiques

La comparaison entre les groupes appariés sera effectuée à l'aide de méthodes statistiques conventionnelles de test t non apparié ou de tests non paramétriques tels que le test de rang signé de Wilcoxon. Dans les analyses de variation de plusieurs groupes, l'ANOVA et l'ANCOVA seront utilisées. Une différence significative de valeurs de p inférieures à 0,05 doit être déterminée pour déterminer la validité des résultats. La comparaison des méthodes conventionnelles à la méthode IRM à partir du résultat binaire d'être en bonne santé ou de souffrir de DPN, étant donné une sensibilité estimée de 1 et une spécificité de 0,7, permet de déterminer la taille d'échantillon requise. A partir d'un test de McNemar avec un niveau significatif de 5%, un calcul de puissance a été effectué donnant une taille d'échantillon nécessaire d'au moins 50 sujets (sains et diabétiques avec et sans neuropathie). L'inclusion des patients présentant des lésions nerveuses axonales et démyélinisées, pour comparer la ressemblance des dommages uniquement axonaux et démyélinisés avec la neuropathie périphérique diabétique, n'est dans ses chiffres actuels pas basée sur un calcul de puissance statistique.

Bénévoles

Le parcours est composé de patients atteints de diabète de type I et de type II, avec et sans neuropathie. Les patients seront recrutés au département d'endocrinologie, Noerrebrogade 44, hôpital universitaire d'Aarhus. Les patients atteints de neuropathie axonale et démyélinisée héréditaire seront inclus au département de neurologie, Noerrebrogade 44, hôpital universitaire d'Aarhus. Les sujets sains seront recrutés par le biais des médias publics. Au cours des 3 années de l'étude, il est prévu d'inclure 90 diabétiques avec et sans neuropathie, 10 patients atteints de neuropathie axonale héréditaire et 10 patients atteints de neuropathie démyélinisée, ainsi que 35 sujets témoins sains. Cela représente un total de 145 sujets.

Effets secondaires, risques et inconvénients

Les examens neurologiques en clinique testent les réflexes, la force musculaire et la sensibilité des sujets. Le test de force musculaire peut provoquer de légères douleurs musculaires, mais sinon il n'y aura pas de risques, d'effets secondaires ou d'inconvénients significatifs liés aux tests neurologiques en clinique.

Le seuil de vibration est déterminé par un système d'évaluation sensorielle informatisé (CASE IV, WE Medical Electronics, Stilwater, MN, USA) et n'est pas lié à des risques, effets secondaires ou inconvénients significatifs.

Pour l'examen de la force musculaire, le dynamomètre Biodex System 3 PRO (Biodex Medical Systems Inc. NY, États-Unis) est utilisé. I très rares cas de foulure musculaire et de tendinite (moins de 2 ‰) I lien avec l'examen, sinon il n'y aura pas de risques, d'effets secondaires ou d'inconvénients importants liés aux tests.

Les examens neurophysiologiques (ENG, MUNE et MUNIX) sont effectués avec des électrodes de surface avec de courtes rafales de courant électrique à travers la peau. Cela ressemble à un battement ou à une pression sous ou dans la peau et peut être lié à un inconfort. De plus, les tests ne sont pas liés à des risques, effets secondaires ou inconvénients significatifs.

Les scans IRM ne sont liés à aucun risque connu et les oreilles des patients seront protégées par des bouchons d'oreilles ou des écouteurs insonorisants pour éviter l'inconfort lié au son élevé émis par le scanner pendant les scans. La tête du patient sera placée à l'extérieur du scanner, avec les jambes dans le scanner, supprimant le risque de rendre le patient claustrophobe.

Le test sanguin peut être lié à un léger inconfort et à un faible risque de développer une accumulation de sang et une infection au site d'injection de l'aiguille. En cas de signe d'infection (éruption cutanée, échauffement, sensibilité, gonflement), le sujet doit consulter l'investigateur ou les urgences. La perte de sang combinée liée au test sanguin ne dépassera pas 250 ml, ce qui est beaucoup moins que ce que comprend un don de sang.

Le test sanguin est analysé et détruit par la suite. Une banque biologique ne sera pas établie dans ce projet.

Puisqu'il n'y a pas d'effets secondaires et de risques significatifs à participer au projet, il est considéré que le projet est scientifiquement justifiable sur le plan éthique.

Conditions économiques

Les dépenses liées au projet sont prises en charge par les services concernés. Les chercheurs n'ont aucun conflit d'intérêt économique dans le projet. Les frais de transport liés à l'information orale et à l'examen sont remboursés dans le respect des consignes en vigueur dans les départements. En ce qui concerne les directives nationales, les sujets seront indemnisés pour leur participation au projet.

Publication des résultats

Les résultats seront publiés dans un journal international reconnu en tenant compte de la réglementation de Vancouver, que les résultats soient positifs, négatifs ou non concluants.

Si les sujets souhaitent des informations sur les résultats du projet, ils peuvent en informer l'investigateur et il enverra l'information aux sujets intéressés.

Examen du comité national d'éthique

Le projet est signalé et approuvé par l'Agence danoise de protection des données, le Comité national danois d'éthique de la recherche en santé (nr. 1-10-72-85-13) et les législations départementales.

Recrutement de bénévoles

Les sujets atteints d'une maladie des nerfs périphériques et les patients diabétiques non neuropathiques sont recrutés à la clinique du département de neurologie et du département médical d'endocrinologie de l'hôpital universitaire d'Aarhus. Les sujets potentiels pertinents seront identifiés lors de leur visite prévue à la clinique neurologique ou à la clinique d'endocrinologie. Les sujets potentiels (témoins sains, diabétiques et patients atteints d'une maladie des nerfs périphériques) recevront des informations écrites sur le projet de recherche avec une demande de contacter l'investigateur principal Michael Vaeggemose par lettre, e-mail ou téléphone s'ils souhaitent plus d'informations sur le projet de recherche. Les sujets témoins sains seront recrutés en publiant du matériel d'information sur les babillards publics et dans le journal local, en indiquant le numéro de téléphone et l'adresse électronique des enquêteurs principaux. Les volontaires potentiels qui souhaitent plus d'informations sur le projet recevraient ensuite les informations écrites des participants et les informations des comités nationaux d'éthique concernant leur participation à un projet de recherche en sciences de la santé, et demanderaient un entretien d'information. Le sujet potentiel a la possibilité de se faire accompagner à l'entretien d'information et est informé de son droit de ne plus participer au projet s'il le souhaite.

L'entretien d'information est mené par des doctorants, ingénieur biomédical MSc, Michael Vaeggemose qui, avec une connaissance approfondie et une association étroite avec le studio, possède les qualifications académiques nécessaires pour le faire. La conversation s'est tenue dans une salle de conférence dans un environnement non perturbé à l'hôpital universitaire d'Aarhus, où le participant potentiel à l'essai a la possibilité d'amener un compagnon. A indiqué lors de l'entretien qu'il y a une demande de participation à un projet de recherche biomédicale et a reçu une présentation orale compréhensible du projet de recherche sans utiliser de termes techniques. Au cours de l'entretien, le sujet disposera de suffisamment de temps pour écouter les informations orales et poser des questions. La conversation a adapté les exigences individuelles du bénéficiaire en termes d'expérience, de maturité, d'âge, etc. L'entretien sera basé sur les informations écrites des participants et inclura tous les risques prévisibles, les effets secondaires, les complications et les inconvénients associés à la participation au projet de recherche et qu'il peut y avoir des risques et des impacts imprévus associés à la participation au projet de recherche. En outre, il est précisé que des informations sur l'état de santé, des questions purement privées et d'autres informations confidentielles peuvent être divulguées et traitées par des personnes responsables de la réalisation d'une qualité statutaire de l'étude. Le sujet est également informé du droit de refuser la connaissance de nouvelles données de santé essentielles dans le projet.

Après l'entretien d'information, les participants potentiels à l'essai ont au moins 1 semaine pour réfléchir avant de signer le formulaire de consentement. Les sujets peuvent à tout moment et sans conséquences se retirer du projet de recherche. Il est souhaité d'avoir accès aux dossiers des patients, comme en témoignent les informations écrites du patient. Après l'entretien d'information, le participant sera informé si, au cours de l'achèvement de l'étude, de nouvelles données sur les risques, les complications et les inconvénients des essais ont changé de manière significative en ce qui concerne la sécurité du sujet. Dans le cas où l'étude montrerait des informations cruciales sur l'état de santé du sujet, elles seront divulguées au participant individuel à l'essai, à moins qu'il n'exprime sans équivoque que cela n'est pas souhaité. Les sujets seront informés des résultats et des éventuelles conséquences pour l'individu. Il y aura, à la fin du projet, un court rapport facile à comprendre en danois résumant les principaux résultats du projet, que le participant individuel à l'essai peut obtenir en contactant l'investigateur principal du projet (Michael Vaeggemose). Si le projet de recherche est interrompu, les participants à l'essai en seront informés.