IRM à champ ultra élevé de l'épilepsie pédiatrique focale

1. Résumé L'épilepsie affecte un nombre important d'enfants aux États-Unis. La majorité des patients parviennent à contrôler leurs crises par des stratégies de traitement conventionnelles, y compris des médicaments. Cependant, un tiers des patients n'obtiennent pas un contrôle satisfaisant des crises avec des médicaments seuls. Un régime cétogène et des modifications du mode de vie peuvent également être essayés. Chez certains de ces enfants, le foyer des crises peut être localisé dans une zone du cerveau et les crises résistent aux stratégies de traitement conservateur. Ces enfants peuvent avoir des anomalies structurelles/développementales subtiles dans leur cerveau, dont la plus fréquente est la dysplasie corticale focale. Ce sont des zones localisées de stratification anormale du cortex cérébral qui peuvent être extrêmement subtiles et difficiles à détecter, même avec l'imagerie par résonance magnétique (IRM) de pointe. Plus important encore, ces lésions peuvent se prêter à une résection chirurgicale entraînant une diminution marquée de la fréquence ou même la résolution des crises.

   L'IRM est une modalité d'imagerie non invasive sans rayonnement ionisant qui a joué un rôle central dans l'évaluation de l'anatomie, de la physiologie/pathophysiologie des enfants atteints d'épilepsie. Il est particulièrement utile chez les enfants atteints d'épilepsie focale réfractaire. Des études antérieures ont montré que l'imagerie RM à haute résolution et à champ élevé (3T) du cerveau aide à identifier les anomalies épileptogènes focales subtiles, y compris la dysplasie corticale focale, chez certains patients. Cependant, il existe peu de données comparant directement les performances de l'IRM à ultra haut champ (7T), actuellement une technique d'investigation offrant un contraste et des rapports signal/bruit optimisés et une résolution spatiale supérieure, avec l'imagerie IRM 3T cliniquement disponible.

   Le but de cette étude est d'évaluer si l'imagerie par IRM à ultra haut champ (7T) améliore la détection et la caractérisation des anomalies épileptogènes structurelles subtiles chez les enfants atteints d'épilepsie focale.

   L'importance de cette recherche est que l'identification d'une lésion épileptogène focale chez les enfants atteints d'épilepsie réfractaire a des implications fondamentales sur la prise en charge, car l'ablation chirurgicale d'une telle lésion peut considérablement améliorer les résultats et les chances d'absence de crise.

2. Objectifs (inclure tous les objectifs primaires et secondaires)

   Les objectifs du projet des Investigateurs sont :

   Évaluer la performance de l'IRM 7T dans la détection d'anomalies structurelles chez les enfants qui ont eu une épilepsie focale négative à l'IRM 3T.

   Caractériser les caractéristiques de neuroimagerie conventionnelles et avancées des lésions épileptogènes telles que les dysplasies corticales et les tumeurs neurogliales à l'IRM 7T.

3. Contexte L'IRM cérébrale à haute résolution fait actuellement partie intégrante de l'évaluation diagnostique des enfants atteints d'épilepsie focale. Lorsque des anomalies épileptogènes focales sont identifiées, telles qu'une dysplasie corticale, la stratégie de prise en charge comprend l'évaluation d'une éventuelle résection chirurgicale, ce qui peut améliorer considérablement les résultats. L'état de l'art clinique actuel de l'IRM 3T a une sensibilité supérieure à celle de l'IRM 1,5T conventionnelle. Cependant, la dysplasie corticale focale reste l'un des diagnostics pathologiques les plus courants après la chirurgie de l'épilepsie pédiatrique, même lorsqu'elle n'est pas détectée par les examens IRM actuels.

4. Procédures d'étude

   1. Conception de l'étude, y compris la séquence et le calendrier des procédures d'étude. Les chercheurs prévoient d'effectuer une IRM cérébrale 7T chez les enfants avec un diagnostic d'épilepsie et des résultats à l'EEG suggérant une anomalie structurelle focale. Les examens IRM 7T seront effectués au Kennedy Krieger Institute (KKI) dans le cadre de leur évaluation ambulatoire. Les enquêteurs prévoient d'attirer environ 50 participants.

      Avant de recruter des enfants épileptiques, environ 2 à 10 volontaires adultes en bonne santé seront recrutés dans le but d'optimiser le protocole d'acquisition d'imagerie. Ces adultes recevront leur consentement à l'aide d'un formulaire de consentement distinct, également joint à cette demande.

      Les enfants seront éligibles s'ils ont déjà passé un examen IRM 3T et n'ont pas de contre-indications aux examens IRM. Un formulaire de consentement signé par le parent/soignant légal du patient sera requis pour indiquer son accord à participer à l'étude. De plus, un formulaire de consentement signé par le patient (s'il a plus de 15 ans) ou un formulaire d'assentiment signé par le patient (s'il a entre 8 et 15 ans) sera requis pour indiquer son accord à participer. Les dossiers des patients seront examinés pour l'histoire et le diagnostic.

   2. Durée de l'étude et nombre de visites d'étude requises des participants à la recherche. La durée prévue de cette étude sera de 2 à 5 ans à compter d'avril 2017. L'examen IRM 7T sera réalisé en une seule visite. Ce projet peut impliquer un déplacement supplémentaire à l'hôpital pour les sujets patients.

   3. Mise en aveugle, y compris la justification de la mise en aveugle ou non de l'essai, le cas échéant.

      N / A

   4. Justification de la raison pour laquelle les participants ne recevront pas de soins de routine ou verront leur thérapie actuelle arrêtée.

      N / A

   5. Justification de l'inclusion d'un groupe placebo ou sans traitement. N / A
   6. Définition des critères d'échec du traitement ou de retrait du participant. Les critères de retrait seront définis comme les participants incapables de tolérer la procédure d'IRM en raison d'une claustrophobie inconnue auparavant, d'une incapacité à tolérer le fait de rester immobile pendant la période d'examen ou en raison de la présence d'implants ferromagnétiques empêchant l'imagerie.
   7. Description de ce qui arrive aux participants recevant une thérapie lorsque l'étude se termine ou si la participation d'un participant à l'étude se termine prématurément.

N'est pas applicable. Il ne s'agit pas d'une étude de traitement.

La collecte et la gestion des données seront mises en œuvre avec les directives suivantes pour assurer leur confidentialité et leur sécurité :

1. Confidentialité des données : Une liste principale séparée des formulaires de données qui n'ont qu'un numéro d'étude sera utilisée pour maintenir la confidentialité des données.
2. Sécurité : la liste principale et la copie de sauvegarde seront toutes deux conservées uniquement sur des ordinateurs Johns Hopkins sécurisés. Seules les données anonymisées seront stockées sur un ordinateur personnel n'appartenant pas à Johns Hopkins.
3. Anonymisation : Les identifiants seront détruits après publication. Les autres données seront conservées pendant trois ans.
4. Confidentialité : Toutes les données et tous les enregistrements générés au cours de cette étude resteront confidentiels conformément aux politiques institutionnelles et HIPAA sur la confidentialité des sujets et que l'enquêteur et les autres membres du personnel du site n'utiliseront pas ces données et enregistrements à d'autres fins que la réalisation de l'étude. Les mesures de protection sont décrites sous Collecte et gestion des données.

5. Critères d'inclusion/exclusion

   un. Critères d'inclusion i. Enfants de sexe masculin ou féminin âgés de 6 à 21 ans subissant une IRM pour l'épilepsie focale à l'hôpital Johns Hopkins OU ii. Volontaire sain adulte. iii. Disposé à subir un examen IRM supplémentaire dans le scanner 7T du Kennedy Krieger Institute.

   b. Critères d'exclusion i. Présence de toute contre-indication aux examens IRM tels que définis par la fiche de dépistage de sécurité IRM ii. Histoire du métal dans le crâne/yeux iii. Grossesse au moment de l'examen iv. Sujets patients dans un état clinique instable

6. Drogues/ Substances/ Dispositifs

   1. La justification du choix du médicament et de la dose ou du choix de l'appareil à utiliser.

      Seuls les patients ayant une indication clinique pour un examen IRM cérébral subiront une IRM 7T. Tous les examens seront effectués sans produit de contraste intraveineux et en ambulatoire, sans sédation profonde ni anesthésie générale. Bien que classé par la FDA comme un dispositif expérimental, le système 7T MR a été considéré comme un dispositif à risque non significatif par la même agence. Cette constatation est stipulée dans le document Guidance for Industry and FDA Staff --Criteria for Significant Risk Investigations of Magnetic Resonance Diagnostic Devices publié le 14 juillet 2003. Une copie de la décision a été téléchargée dans la section 3.0 pour votre examen. Dans plus de 1000 études réalisées à 7T au cours de la dernière décennie dans plusieurs institutions (Université du Minnesota, Massachusetts General Hospital, NIH), aucun risque significatif n'a été trouvé. Certains sujets ont ressenti des étourdissements. Un problème potentiel avec les études MR à champs élevés est le chauffage par radiofréquence dû au dépôt de puissance radiofréquence chez le sujet. La FDA a établi des directives strictes pour se prémunir contre ce risque. Un tel dépôt de puissance augmente avec le carré de l'intensité du champ magnétique. Cependant, même à 7T, il est possible de rester bien dans ces directives, en particulier avec les séquences d'impulsions que les enquêteurs emploieront. Pour être sûr à 100% de la conformité aux directives de la FDA, le logiciel du fabricant surveille en permanence le dépôt de puissance et les analyses ne sont pas possibles à mettre en œuvre si le dépôt de puissance dépasse les directives.

      Des documents ont été téléchargés dans la section 3.0 concernant les directives fédérales soutenant la position selon laquelle un scanner MR 7 Tesla ne représente aucun risque significatif pour les sujets humains.

      Les concepts théoriques et les études cliniques antérieures justifient l'intérêt d'appliquer l'IRM à haute résolution et à champ ultra élevé comme outil pour évaluer l'anatomie et la physiologie cérébrales détaillées chez les enfants atteints d'épilepsie focale. La plupart des études comparant le rendement diagnostique de l'imagerie 3T versus 1,5T dans la détection des lésions structurelles chez les patients atteints d'épilepsie focale ont abouti à des conclusions positives concernant les taux de lésions nouvellement détectées à 3T Très peu d'études comparatives ont étudié le rendement diagnostique de l'imagerie 7T par rapport à l'IRM conventionnelle, cependant ceux-ci comprenaient les deux examens effectués à 1,5T et à 3T.

      L'utilisation de l'IRM 7T offre une capacité supérieure dans la caractérisation des paramètres anatomiques et physiologiques du cerveau. En collaboration avec des physiciens RM affiliés à Johns Hopkins et au Kennedy Krieger Institute, notre protocole d'acquisition d'images devrait inclure :

      • Séquences anatomiques haute résolution, telles que MP2RAGE volumétrique pondéré en T1 et amélioration de la bordure tissulaire gris-blanc 2D (TBE) Fast Spin Echo (FSE)-Inversion Recovery (IR). Ces images sont optimales pour évaluer l'interface entre le cortex et la substance blanche juxtacorticale lors d'une tentative de détection de dysplasies corticales focales subtiles, une cause importante d'épilepsie réfractaire focale chez les enfants.
      • Imagerie pondérée en fonction de la sensibilité. Il a été démontré que le 7T offre une sensibilité supérieure dans la détection des produits sanguins anormaux et des dépôts de fer dans le parenchyme cérébral, en plus de la représentation exquise de l'anomalie veineuse cérébrale normale et anormale. Ces images peuvent également être utilisées pour l'évaluation subjective de la fraction d'extraction d'oxygène dans le cerveau et pour la cartographie quantitative des dépôts de fer.
      • Imagerie du tenseur de diffusion (DTI) et imagerie du kurtosis de diffusion (DKI). Les deux techniques explorent la diffusivité des molécules d'eau dans les espaces intra- et extracellulaires du cerveau, ainsi que la directionnalité du mouvement. L'acquisition génère des paramètres d'intégrité et d'anisotropie de la matière blanche, y compris la diffusivité moyenne, la diffusivité longitudinale et radiale et l'anisotropie fractionnelle. Avec ces informations, des cartes détaillées in vivo des fibres de matière blanche (tractographie) peuvent être produites, ainsi que des cartes de connectivité anatomique (connectome). DKI est une nouvelle technique d'imagerie par diffusion qui explore la distribution non gaussienne des molécules de matière blanche et est capable de caractériser davantage la complexité de la microstructure de la matière blanche. Le DKI a jusqu'à présent été à peine exploré dans l'étude des troubles neurologiques pédiatriques.
      • IRM fonctionnelle au repos. Plusieurs études ont montré une perturbation des voies fonctionnelles chez les enfants atteints d'épilepsie focale réfractaire. Cette technique repose sur l'effet dépendant du niveau d'oxygène dans le sang (BOLD), ne nécessite pas de tâches comme dans d'autres acquisitions d'IRM fonctionnelle (IRMf) et peut être post-traitée pour générer des cartes de connectivité fonctionnelle.
      • Spectroscopie IRM (MRS) : 1H MRS est une technique d'imagerie non invasive qui peut facilement être ajoutée aux séquences IRM conventionnelles et est capable de mesurer le métabolisme dans le cerveau. Les changements métaboliques résultant d'une pathologie qui peuvent être visualisés par SRM peuvent ne pas être apparents d'après l'anatomie. Lors d'une crise, les demandes métaboliques dépassent l'apport d'oxygène et de nutriments à la partie du cerveau qui subit l'activité électrique accrue. Dans ces circonstances, des changements métaboliques peuvent être détectés par la SRM, y compris la production de lactate et, si elle est prolongée, la réduction du N-acétyl aspartate (NAA) et une augmentation de Cho. Ces anomalies peuvent encore être observées après la fin de l'activité convulsive. Un autre scénario clinique courant pour l'utilisation de la SRM est l'épilepsie du lobe temporal (TLE) pour aider à localiser la source des crises.

      Les images acquises à partir d'examens IRM 7T ne seront pas utilisées isolément pour guider les soins aux patients. Dans le cas où 7T révèle une anomalie structurelle focale du cerveau qui n'a pas été détectée à l'IRM 3T, cette découverte sera évaluée par une équipe multidisciplinaire responsable des soins du patient particulier. Des décisions de prise en charge seront alors proposées au patient et à sa famille en tenant compte de toutes les données cliniques, électrographiques et de neuroimagerie disponibles.

   2. Justification et informations sur la sécurité si des médicaments approuvés par la FDA seront administrés pour des indications non approuvées par la FDA ou si les doses ou les voies d'administration ou les populations de participants sont modifiées.

      N'est pas applicable.

   3. Justification et informations sur la sécurité si des médicaments non approuvés par la FDA sans un nouveau médicament expérimental (IND) seront administrés.

   N'est pas applicable.

7. Statistiques de l'étude

   1. Variable de résultat primaire. La principale variable de résultat est la sensibilité de l'IRM cérébrale 7T dans la détection d'anomalies corticales subtiles chez les enfants atteints d'épilepsie focale.
   2. Variables de résultat secondaires. Les variables de résultats secondaires comprennent la caractérisation subjective des lésions épileptogènes subtiles, et les mesures quantitatives des séquences MR avancées telles que le coefficient de diffusion apparent (ADC) et l'anisotropie fractionnelle (FA) peuvent être obtenues à partir des séquences DTI. Des paramètres quantitatifs peuvent également être obtenus à partir d'autres techniques d'imagerie telles que la spectroscopie MR.
   3. Plan statistique comprenant la justification de la taille de l'échantillon et l'analyse des données intermédiaires. N / A
   4. Règles d'arrêt précoce. N / A

8. Des risques

   1. Risques médicaux, énumérant toutes les procédures, leurs risques majeurs et mineurs et la fréquence prévue.

      Tous les participants seront soumis au processus de consentement éclairé. Les enfants de plus de 15 ans seront invités à documenter leur consentement en signant le formulaire de consentement. Les enfants âgés de 8 à 15 ans seront invités à indiquer leur consentement en signant le document de consentement. L'assentiment sera obtenu pour les enfants de moins de 8 ans en surveillant les indications visuelles et vocales ainsi que le langage corporel. Les parents de tous les enfants seront invités à documenter leur consentement à la procédure sur le formulaire de consentement.

      Les effets des champs magnétiques dans un scanner IRM ont été largement étudiés et il n'y a aucun risque connu avec un examen IRM. Les participants peuvent cependant être gênés par des sensations d'enfermement (claustrophobie), et par le bruit émis par l'acquisition d'images lors de l'intervention.

   2. Mesures prises pour minimiser les risques. Les participants seront interrogés sur les contre-indications aux examens IRM (comme indiqué par la fiche de dépistage IRM). Les participants porteront des bouchons d'oreille et des écouteurs lorsqu'ils seront dans l'aimant. Les participants ne peuvent pas participer à cette étude s'ils ont un stimulateur cardiaque, un défibrillateur implanté ou d'autres dispositifs électroniques ou métalliques implantés.
   3. Prévoyez de signaler les problèmes imprévus ou les écarts d'étude. Les événements indésirables, les problèmes imprévus et les déviations de l'étude seront signalés par écrit à l'IRB par le personnel de l'étude dans les 5 jours suivant la connaissance de l'événement. Les événements indésirables graves seront signalés immédiatement.

   4. Les risques juridiques tels que les risques qui seraient associés à une violation de la confidentialité.

      Il n'y a aucun risque juridique connu ou anticipé associé à la participation à cette étude.

   5. Risques financiers pour les participants. Il n'y a aucun risque financier connu ou prévu associé à la participation à cette étude.

9. Avantages

   un. Description des bénéfices probables pour le participant et pour la société. je. Participant individuel

   Les participants individuels peuvent bénéficier d'études d'imagerie RM haut de gamme, non invasives et sans contraste qui peuvent (ou non) augmenter la sensibilité et la spécificité du diagnostic et du pronostic.

   ii. Société La société pourrait bénéficier si les chercheurs sont en mesure d'établir la valeur de l'imagerie par résonance magnétique 7T dans l'épilepsie pédiatrique focale. En développant un protocole d'IRM cérébrale 7T haute résolution pour l'épilepsie pédiatrique, les données obtenues à partir de ces examens peuvent servir de base pour modifier le bilan diagnostique. Cela peut finalement améliorer la détection précoce et la caractérisation des lésions, guider la planification chirurgicale et faciliter de meilleurs résultats.

10. Paiement et rémunération

    un. Détaillez la rémunération des participants, y compris la rémunération totale possible, le bonus proposé et toute réduction ou pénalité proposée pour ne pas avoir terminé le protocole.

    Toutes les études seront réalisées en plus d'un rendez-vous d'IRM cliniquement indiqué. Aucun frais ou facturation supplémentaire ne sera généré pour les patients. Les sujets peuvent recevoir une copie de leurs images sur disque compact sur demande.

11. Coûts A. Détaillez les coûts des procédures d'étude ou des médicaments ou substances pour les participants et identifiez qui les paiera.

Les sujets patients n'engageront aucun coût supplémentaire directement lié à leur participation à ce projet. Les examens IRM 7T seront financés par une bourse de recherche.