Ultrasuoni Double Push Acoustic Radiation Force (DP ARF) per il monitoraggio della degenerazione nella distrofia muscolare di Duchenne

L'imaging Double Push Acoustic Radiation Force (DP ARF) sarà eseguito in 3 coorti di un massimo di 10 ragazzi con DMD e in ragazzi della stessa età senza disturbi neuromuscolari noti.

La prima coorte DMD si iscriverà all'età di 5-6 anni, la seconda all'età di 7-8 anni e la terza all'età di 9-10 anni. I muscoli retto femorale (RF), sartorio craniale (CS), gastrocnemio (GAST) e deltoide laterale (DT) saranno presi di mira per la loro nota variazione fenotipica in risposta al deficit di distrofina. La RF va incontro a necrosi precoce e deposizione di grasso, si pensa che la CS sia relativamente risparmiata e la GAST sembra subire una vera ipertrofia. Verrà esaminato anche il DT, che va incontro a ipertrofia come il GAST, per determinare se l'impatto della carenza di distrofina varia tra arti superiori e inferiori. Tutti i ragazzi verranno sottoposti a imaging 3 volte all'anno per 4 anni. Oltre all'imaging DP ARF ogni 4 mesi, i ragazzi saranno sottoposti a test muscolari quantitativi standard (QMT) e test di funzionalità temporizzata (TFT) del tempo per stare in piedi, 6 minuti di cammino e 30 piedi di cammino. Per ogni ragazzo verrà registrata anche l'età alla perdita della deambulazione. I ragazzi con DMD generalmente perdono la deambulazione entro i 10 anni, quindi ci aspettiamo che i 20 ragazzi nelle coorti di età compresa tra 7-11 e 9-13 anni perdano la deambulazione nel corso di questo studio. I 10 ragazzi nella coorte di età compresa tra 5 e 9 anni probabilmente non perderanno la deambulazione durante lo studio. Poiché l'obiettivo principale di questa indagine clinica è valutare il potenziale dell'imaging DP ARF come surrogato rilevante per il monitoraggio della progressione della malattia e della risposta alle terapie, l'obiettivo dello studio sarà correlare i risultati DP ARF al cambiamento nella degenerazione funzionale e al tempo di perdita della deambulazione.

Ci sono due componenti sperimentali in questo studio oltre a ciò che è la pratica standard per i pazienti con DMD: 1) DP ARF imaging ecografico dei muscoli retto femorale (RF), sartorio craniale (CS), gastrocnemio (GAST) e deltoide laterale (DT) e 2) test muscolari quantitativi standard (QMT) e test di funzionalità temporizzata (TFT) del tempo per stare in piedi, 6 minuti di cammino e 30 piedi di cammino ripetuti ogni quattro mesi (tre volte all'anno) per tutta la durata di quattro anni dello studio.

Questo studio inizierà con l'imaging ecografico DP ARF nel Laboratorio di neurofisiologia clinica durante la prima visita di ricerca regolarmente programmata del paziente volontario. I pazienti volontari dovrebbero essere pazienti ambulatoriali. Tuttavia, se un paziente volontario è ricoverato, l'ecografia DP ARF può essere eseguita al capezzale dell'ospedale del paziente volontario. Immediatamente dopo l'esame DP ARF, il paziente volontario sarà sottoposto a QMT e TFT nel reparto di terapia fisica. QMT e TFT saranno condotti da fisioterapisti qualificati. L'imaging ecografico DP ARF, QMT e TFT sarà ripetuto come descritto sopra a ciascuna delle dodici visite di ricerca regolarmente programmate dei pazienti volontari durante la durata dello studio di quattro anni. Quando possibile, programmeremo le visite di ricerca in modo che coincidano con altre visite cliniche all'UNC. I genitori o gli operatori sanitari dei pazienti riceveranno un compenso di $ 50 per visita per coprire i costi del viaggio all'UNC, del parcheggio e del pranzo.

DP ARF verrà eseguito anche in 30 ragazzi di età compresa tra 5 e 14 anni senza disturbi neuromuscolari noti. L'imaging sarà eseguito come descritto per i ragazzi con DMD. I risultati DP ARF ottenuti in ragazzi senza disturbi neuromuscolari noti saranno confrontati con quelli ottenuti in ragazzi con disturbi neuromuscolari per servire come controllo per i cambiamenti nelle proprietà meccaniche del muscolo che si verificano con la normale crescita e sviluppo muscolare.

L'ecografia DP ARF è una tecnologia di imaging diagnostico non invasiva eseguita utilizzando apparecchiature di imaging ad ultrasuoni clinici disponibili in commercio: il sistema di imaging Siemens Acuson Antares attrezzato per scopi di ricerca e trasduttori lineari VF10-5 o VF7-3 (Siemens Medical Solutions, USA Inc. Ultrasound Division) . L'imaging DP ARF sarà eseguito da un ecografista professionista, docenti e / o assistenti di ricerca di studenti laureati presso il Dipartimento congiunto UNC-CH di ingegneria biomedica. L'ecografista acquisirà i dati ecografici DP ARF con la modalità B corrispondente (per riferimento anatomico) nei muscoli RF, CS, GAST e DT di destra dei pazienti volontari. Ai pazienti volontari verrà chiesto di sdraiarsi su un lettino nella Clinica di Neurofisiologia Clinica (pazienti ambulatoriali) o di rimanere nei loro letti d'ospedale (pazienti ricoverati). La testata del lettino/letto dell'esame può essere sollevata a un angolo di circa 45 gradi per visualizzare al meglio i muscoli di interesse con l'ecografia.

Una volta posizionato il paziente volontario, il gel per ultrasuoni verrà applicato sulla superficie della pelle del paziente volontario sopra i muscoli di interesse. Il trasduttore di imaging ad ultrasuoni verrà quindi posizionato sopra il gel. Una volta individuato il primo muscolo di interesse, inizierà l'imaging ecografico DP ARF. Orienteremo il trasduttore per acquisire dati ecografici trasversali alle fibre muscolari al centro del muscolo nel senso della lunghezza, con tre acquisizioni ripetute. Quindi ruoteremo il nostro trasduttore di 90 gradi per orientare il piano di imaging parallelo alle fibre muscolari. La sezione trasversale precedentemente acquisita sarà posizionata approssimativamente al centro del campo visivo dell'imaging, con tre acquisizioni ripetute. L'orientamento delle fibre muscolari sarà approssimativo, come ipotizzato dall'anatomia. La profondità focale assiale DP ARF sarà diretta al centro del muscolo, circa 20 - 30 mm.

Il periodo di tempo per la raccolta dei dati DP ARF in ciascun muscolo è stimato in meno di 10 minuti. Una volta completata l'imaging DP ARF su un muscolo, l'imaging DP ARF verrà eseguito sugli altri muscoli di interesse. Una volta che tutti e 4 i muscoli (RF, CS, GAST e DT) sono stati sottoposti a imaging, la procedura di studio sarà completata per la porzione di imaging DP ARF dello studio.

Per la seconda parte dello studio, a partire da poco (meno di 4 ore) dopo il completamento dell'imaging DP ARF, il paziente volontario sarà sottoposto a test muscolare quantitativo clinicamente standard (QMT) della massima contrazione isometrica volontaria (MVIC) nella destra RF, CS , GAST e DT. Il paziente volontario sarà inoltre sottoposto a test di funzionalità temporizzata clinicamente standard (TFT) di (1) tempo per alzarsi da supino a in piedi, (2) distanza percorsa in sei minuti e (3) tempo per camminare per 30 piedi.

La partecipazione dei pazienti volontari terminerà una volta che entrambe le parti dello studio uno (ecografia DP ARF) e due (QMT e TFT) saranno completate dodici volte nell'arco di 4 anni. Pertanto, saranno regolarmente programmate visite di follow-up richieste ai pazienti volontari ogni quattro mesi. Al paziente volontario viene chiesto di acconsentire e ai suoi genitori viene chiesto di consentire al figlio di sottoporsi a (1) ecografia DP ARF dei muscoli RF, CS, GAST e DT di destra e (2) QMT e TFT del tempo in piedi, 6 -minuti a piedi e 30 piedi a piedi. Non vengono proposte ulteriori procedure o requisiti. Ogni altro aspetto della cura dei pazienti volontari per la DMD sarà svolto secondo il normale standard di cura come clinicamente indicato.