Risonanza magnetica a campo ultra alto dell'epilessia pediatrica focale

1. L'epilessia colpisce un numero significativo di bambini negli Stati Uniti. La maggior parte dei pazienti ottiene il controllo delle proprie crisi con strategie di trattamento convenzionali, compresi i farmaci. Tuttavia, un terzo dei pazienti non ottiene un controllo soddisfacente delle crisi con i soli farmaci. Si possono anche provare modifiche alla dieta chetogenica e allo stile di vita. In alcuni di questi bambini, il focus delle crisi può essere localizzato in un'area del cervello e le crisi sono resistenti alle strategie di trattamento conservativo. Questi bambini possono avere sottili anomalie strutturali/evolutive nel loro cervello, la più frequente delle quali è la displasia corticale focale. Si tratta di aree localizzate di laminazione anormale della corteccia cerebrale che possono essere estremamente sottili e difficili da rilevare, anche con la risonanza magnetica (MRI) all'avanguardia. Ancora più importante, queste lesioni possono essere suscettibili di resezione chirurgica con conseguente marcata diminuzione della frequenza o addirittura risoluzione delle crisi.

   La risonanza magnetica è una modalità di imaging non invasiva senza radiazioni ionizzanti che ha svolto un ruolo centrale nella valutazione dell'anatomia, fisiologia/patofisiologia dei bambini con epilessia. È particolarmente utile nei bambini con epilessia focale refrattaria. Studi precedenti hanno dimostrato che l'imaging RM del cervello ad alta risoluzione e ad alto campo (3T) aiuta a identificare sottili anomalie epilettogeniche focali, inclusa la displasia corticale focale, in alcuni pazienti. Tuttavia, ci sono scarsi dati che confrontano direttamente le prestazioni della risonanza magnetica a campo ultra alto (7T), attualmente una tecnica investigativa che offre contrasto ottimizzato e rapporti segnale-rumore e una risoluzione spaziale superiore, con l'imaging RM 3T clinicamente disponibile.

   Lo scopo di questo studio è valutare se l'imaging RM a campo ultra alto (7T) migliora il rilevamento e la caratterizzazione di sottili anomalie epilettogeniche strutturali nei bambini con epilessia focale.

   L'importanza di questa ricerca è che l'identificazione di una lesione epilettogena focale nei bambini con epilessia refrattaria ha implicazioni di gestione fondamentali, poiché la rimozione chirurgica di tale lesione può migliorare notevolmente i risultati e la possibilità di libertà dalle crisi.

2. Obiettivi (includere tutti gli obiettivi primari e secondari)

   Gli obiettivi del progetto degli investigatori sono:

   Valutare le prestazioni della risonanza magnetica 7T nel rilevare anomalie strutturali nei bambini che hanno avuto un'epilessia focale negativa alla risonanza magnetica 3T.

   Per caratterizzare le caratteristiche di neuroimaging convenzionali e avanzate di lesioni epilettogeniche come displasie corticali e tumori neurogliali alla risonanza magnetica 7T.

3. Sfondo La risonanza magnetica cerebrale ad alta risoluzione è attualmente una componente integrante nella valutazione diagnostica dei bambini con epilessia focale. Quando vengono identificate anomalie epilettogeniche focali, come la displasia corticale, la strategia di gestione include la valutazione per una potenziale resezione chirurgica, che può migliorare notevolmente l'esito. L'attuale stato clinico dell'arte della risonanza magnetica 3T ha una sensibilità superiore rispetto alla risonanza magnetica convenzionale 1,5T. Tuttavia, la displasia corticale focale rimane una delle diagnosi patologiche più comuni dopo la chirurgia dell'epilessia pediatrica, anche quando non viene rilevata dagli attuali esami di risonanza magnetica.

4. Procedure di studio

   1. Disegno dello studio, compresa la sequenza e la tempistica delle procedure dello studio. Gli investigatori prevedono di eseguire la risonanza magnetica cerebrale 7T nei bambini con diagnosi di epilessia e risultati sull'EEG indicativi di un'anomalia strutturale focale. Gli esami di risonanza magnetica 7T verranno eseguiti presso il Kennedy Krieger Institute (KKI) come parte della loro valutazione ambulatoriale. Gli investigatori prevedono di accumulare circa 50 partecipanti.

      Prima di reclutare bambini con epilessia, verranno reclutati circa 2-10 volontari adulti sani allo scopo di ottimizzare il protocollo di acquisizione delle immagini. Questi adulti riceveranno il consenso utilizzando un modulo di consenso separato, anch'esso allegato a questa domanda.

      Saranno idonei i bambini che hanno già effettuato un esame RM 3T e non presentano alcuna controindicazione agli esami RM. Sarà richiesto un modulo di consenso firmato dal genitore/tutore legale del paziente per indicare il consenso a partecipare allo studio. Inoltre, sarà richiesto un modulo di consenso firmato dal paziente (se di età superiore ai 15 anni) o un modulo di assenso firmato dal paziente (se di età compresa tra 8 e 15 anni) per indicare il consenso a partecipare. Le cartelle dei pazienti saranno riviste per la storia e la diagnosi.

   2. Durata dello studio e numero di visite di studio richieste ai partecipanti alla ricerca. La durata prevista di questo studio sarà di 2-5 anni a partire da aprile 2017. L'esame MRI 7T verrà eseguito in un'unica visita. Questo progetto può comportare un ulteriore viaggio in ospedale per i soggetti pazienti.

   3. Accecamento, inclusa la giustificazione per l'accecamento o il non accecamento della prova, se applicabile.

      N / A

   4. Giustificazione del motivo per cui i partecipanti non riceveranno cure di routine o interromperanno la terapia in corso.

      N / A

   5. Giustificazione per l'inclusione di un gruppo placebo o di non trattamento. N / A
   6. Definizione dei criteri di fallimento del trattamento o di rimozione dei partecipanti. I criteri di rimozione saranno definiti come partecipanti che non sono in grado di tollerare la procedura RM a causa di claustrofobia precedentemente sconosciuta, incapacità di tollerare lo stare fermi per il periodo dell'esame o per la presenza di impianti ferromagnetici che impediscono l'imaging.
   7. Descrizione di ciò che accade ai partecipanti che ricevono la terapia al termine dello studio o se la partecipazione di un partecipante allo studio termina prematuramente.

Non applicabile. Questo non è uno studio di trattamento.

La raccolta e la gestione dei dati saranno implementate con le seguenti linee guida per garantirne la riservatezza e la sicurezza:

1. Riservatezza dei dati: per mantenere la riservatezza dei dati verrà utilizzato un elenco principale separato dai moduli di dati che hanno solo un numero di studio.
2. Sicurezza: l'elenco principale e la copia di backup verranno entrambi conservati solo su computer Johns Hopkins sicuri. Solo i dati resi anonimi verranno archiviati su un personal computer non Johns Hopkins.
3. Anonimizzazione: gli identificatori verranno distrutti dopo la pubblicazione. Gli altri dati saranno conservati per tre anni.
4. Riservatezza: tutti i dati e le registrazioni generati durante questo studio saranno mantenuti riservati in conformità con le politiche istituzionali e HIPAA sulla privacy del soggetto e che lo Sperimentatore e altro personale del sito non utilizzeranno tali dati e registrazioni per scopi diversi dalla conduzione dello studio. Le garanzie sono descritte in Raccolta e gestione dei dati.

5. Criteri di inclusione/esclusione

   UN. Criteri di inclusione i. Bambini maschi o femmine di età compresa tra 6 e 21 anni sottoposti a risonanza magnetica per epilessia focale presso il Johns Hopkins Hospital OPPURE ii. Volontario sano adulto. iii. Disposto a sottoporsi a un ulteriore esame MRI nello scanner 7T presso il Kennedy Krieger Institute.

   B. Criteri di esclusione i. Presenza di qualsiasi controindicazione agli esami RM come definito dal foglio di screening di sicurezza MRI ii. Storia del metallo nel cranio/occhi iii. Gravidanza al momento della scansione iv. Soggetti pazienti in condizioni cliniche instabili

6. Droghe/ Sostanze/ Dispositivi

   1. Il razionale per la scelta del farmaco e della dose o per la scelta del dispositivo da utilizzare.

      Solo i pazienti con un'indicazione clinica per l'esame di risonanza magnetica cerebrale saranno sottoposti a risonanza magnetica 7T. Tutti gli esami verranno eseguiti senza contrasto endovenoso e in regime ambulatoriale, senza necessità di sedazione profonda o anestesia generale. Sebbene classificato dalla FDA come dispositivo sperimentale, il sistema 7T MR è stato giudicato un dispositivo a rischio non significativo dalla stessa agenzia. Questo risultato è stipulato nella Guida per il personale dell'industria e della FDA -- Criteri per le indagini sui rischi significativi dei dispositivi diagnostici a risonanza magnetica pubblicata il 14 luglio 2003. Una copia della sentenza è stata caricata nella Sezione 3.0 per la tua revisione. In oltre 1000 studi condotti presso 7T nell'ultimo decennio presso più istituzioni (Università del Minnesota, Massachusetts General Hospital, NIH), non sono stati riscontrati rischi significativi. Alcuni soggetti hanno avuto capogiri. Un potenziale problema con gli studi RM ad alti campi è il riscaldamento a radiofrequenza dovuto alla deposizione di potenza a radiofrequenza nel soggetto. La FDA ha stabilito linee guida rigorose per proteggersi da questo rischio. Tale deposizione di potenza aumenta con il quadrato dell'intensità del campo magnetico. Tuttavia, anche a 7T è possibile rimanere all'interno di queste linee guida, specialmente con le sequenze di impulsi che impiegheranno gli investigatori. Per essere sicuri al 100% della conformità alle linee guida FDA, il software del produttore monitora continuamente la deposizione di potenza e non è possibile implementare scansioni se la deposizione di potenza supera le linee guida.

      I documenti sono stati caricati nella Sezione 3.0 riguardanti le linee guida federali a sostegno della posizione secondo cui uno scanner RM da 7 Tesla non rappresenta un rischio significativo per i soggetti umani.

      I concetti teorici e gli studi clinici precedenti giustificano l'interesse nell'applicazione della risonanza magnetica ad alta risoluzione e campo ultra alto come strumento per valutare l'anatomia e la fisiologia cerebrali dettagliate nei bambini con epilessia focale. La maggior parte degli studi che confrontano la resa diagnostica dell'imaging 3T rispetto a 1,5T nel rilevare lesioni strutturali in pazienti con epilessia focale ha raggiunto conclusioni positive riguardo ai tassi di nuove lesioni rilevate a 3T Pochissimi studi comparativi hanno studiato la resa diagnostica di 7T rispetto alla risonanza magnetica convenzionale, tuttavia questi includevano entrambi gli esami eseguiti a 1,5 T ea 3 T.

      L'impiego di 7T MRI fornisce una capacità superiore nella caratterizzazione dei parametri cerebrali anatomici e fisiologici. In collaborazione con i fisici MR affiliati alla Johns Hopkins e al Kennedy Krieger Institute, il nostro protocollo di acquisizione delle immagini dovrebbe includere:

      • Sequenze anatomiche ad alta risoluzione, come MP2RAGE volumetrico pesato in T1 e miglioramento del bordo tissutale grigio-bianco (TBE) Fast Spin Echo (FSE)-Inversion Recovery (IR) 2D. Queste immagini sono ottimali per valutare l'interfaccia tra la corteccia e la sostanza bianca iuxtacorticale quando si tenta di rilevare sottili displasie corticali focali, un'importante causa di epilessia focale refrattaria nei bambini.
      • Imaging ponderato per la suscettibilità. 7T ha dimostrato di offrire una sensibilità superiore nel rilevare emoderivati ​​anormali e depositi di ferro nel parenchima cerebrale, oltre alla squisita rappresentazione dell'anomalia venosa cerebrale normale e anormale. Queste immagini possono anche essere utilizzate per la valutazione soggettiva della frazione di estrazione dell'ossigeno nel cervello e per la mappatura quantitativa della deposizione di ferro.
      • Imaging del tensore di diffusione (DTI) e imaging della curtosi da diffusione (DKI). Entrambe le tecniche esplorano la diffusività delle molecole d'acqua negli spazi intra ed extracellulari del cervello, insieme alla direzionalità del movimento. L'acquisizione genera parametri di integrità e anisotropia della sostanza bianca, tra cui diffusività media, diffusività longitudinale e radiale e anisotropia frazionaria. Con queste informazioni è possibile produrre mappe dettagliate in vivo delle fibre della sostanza bianca (trattografia) e mappe della connettività anatomica (connettoma). DKI è una nuova tecnica di imaging di diffusione che esplora la distribuzione non gaussiana delle molecole della materia bianca ed è in grado di caratterizzare ulteriormente la complessità della microstruttura della materia bianca. La DKI è stata finora poco esplorata nello studio dei disturbi neurologici pediatrici.
      • RM funzionale a riposo. Diversi studi hanno mostrato disturbi delle vie funzionali nei bambini con epilessia focale refrattaria. Questa tecnica si basa sull'effetto dipendente dal livello di ossigeno nel sangue (BOLD), non richiede attività come in altre acquisizioni di risonanza magnetica funzionale (fMRI) e può essere postelaborata per generare mappe di connettività funzionale.
      • Spettroscopia MR (MRS): 1H MRS è una tecnica di imaging non invasiva che può essere facilmente aggiunta alle sequenze MRI convenzionali ed è in grado di misurare il metabolismo nel cervello. I cambiamenti metabolici derivanti dalla patologia che possono essere visualizzati dalla MRS potrebbero non essere evidenti dall'anatomia. Durante un attacco, le richieste metaboliche superano l'apporto di ossigeno e sostanze nutritive alla parte del cervello che sta subendo l'aumento dell'attività elettrica. In queste circostanze, i cambiamenti metabolici possono essere rilevati dall'MRS, compresa la produzione di lattato e, se prolungata, la riduzione di N-acetil-aspartato (NAA) e un aumento di Cho. Queste anomalie possono ancora essere osservate dopo la cessazione dell'attività convulsiva. Un altro scenario clinico comune per l'uso di MRS è l'epilessia del lobo temporale (TLE) per aiutare a localizzare la fonte delle crisi.

      Le immagini acquisite dagli esami di risonanza magnetica 7T non verranno utilizzate isolatamente per guidare la cura del paziente. Nel caso in cui 7T riveli un'anomalia strutturale focale del cervello che non è stata rilevata alla risonanza magnetica 3T, questa scoperta sarà valutata da un team multidisciplinare responsabile della cura del particolare paziente. Le decisioni di gestione saranno quindi suggerite al paziente e alla famiglia considerando tutti i dati clinici, elettrografici e di neuroimaging disponibili.

   2. Giustificazione e informazioni sulla sicurezza se i farmaci approvati dalla FDA saranno somministrati per indicazioni non approvate dalla FDA o se le dosi o le vie di somministrazione o le popolazioni dei partecipanti vengono modificate.

      Non applicabile.

   3. Giustificazione e informazioni sulla sicurezza se verranno somministrati farmaci non approvati dalla FDA senza un nuovo farmaco sperimentale (IND).

   Non applicabile.

7. Statistiche di studio

   1. Variabile di risultato primaria. La variabile di esito primaria è la sensibilità della risonanza magnetica cerebrale 7T nel rilevamento di sottili anomalie corticali nei bambini con epilessia focale.
   2. Variabili di risultato secondarie. Le variabili di esito secondarie includono la caratterizzazione soggettiva di sottili lesioni epilettogeniche e metriche quantitative da sequenze MR avanzate come il coefficiente di diffusione apparente (ADC) e l'anisotropia frazionaria (FA) possono essere ottenute da sequenze DTI. I parametri quantitativi possono anche essere ottenuti da altre tecniche di imaging come la spettroscopia RM.
   3. Piano statistico che include la giustificazione della dimensione del campione e l'analisi provvisoria dei dati. N / A
   4. Regole per l'arresto anticipato. N / A

8. Rischi

   1. Rischi medici, elencando tutte le procedure, i loro rischi maggiori e minori e la frequenza prevista.

      Tutti i partecipanti saranno sottoposti al processo di consenso informato. Ai minori di età superiore ai 15 anni verrà chiesto di documentare il proprio consenso firmando il modulo di consenso. Ai ragazzi di età compresa tra gli 8 ei 15 anni verrà chiesto di manifestare il proprio assenso firmando l'atto di assenso. Il consenso sarà ottenuto per i bambini <8 anni di età monitorando le indicazioni visive e vocali e il linguaggio del corpo. Ai genitori di tutti i bambini verrà chiesto di documentare il loro consenso alla procedura sul modulo di consenso.

      Gli effetti dei campi magnetici in uno scanner MRI sono stati ampiamente studiati e non ci sono rischi noti con un esame MRI. I partecipanti possono, tuttavia, essere disturbati da sentimenti di reclusione (claustrofobia) e dal rumore prodotto dall'acquisizione dell'immagine durante la procedura.

   2. Misure adottate per ridurre al minimo i rischi. Ai partecipanti verrà chiesto delle controindicazioni agli esami RM (come indicato dal foglio di screening MRI). I partecipanti indosseranno tappi per le orecchie e auricolari mentre si trovano nel magnete. I partecipanti non possono partecipare a questo studio se hanno un pacemaker, un defibrillatore impiantato o altri dispositivi elettronici o metallici impiantati.
   3. Pianificare la segnalazione di problemi imprevisti o deviazioni dallo studio. Eventi avversi, problemi imprevisti e deviazioni dallo studio saranno segnalati all'IRB per iscritto dal personale dello studio entro 5 giorni dall'apprendimento dell'evento. Gli eventi avversi gravi saranno segnalati immediatamente.

   4. Rischi legali come i rischi che sarebbero associati alla violazione della riservatezza.

      Non ci sono rischi legali noti o previsti associati alla partecipazione a questo studio.

   5. Rischi finanziari per i partecipanti. Non ci sono rischi finanziari noti o previsti associati alla partecipazione a questo studio.

9. Benefici

   UN. Descrizione dei probabili benefici per il partecipante e per la società. io. Singolo partecipante

   I singoli partecipanti possono trarre vantaggio dal ricevere studi di imaging RM di fascia alta, non invasivi e senza contrasto che possono (o meno) aumentare la sensibilità e la specificità della diagnosi e della prognosi.

   ii. Società La società può trarre vantaggio se i ricercatori sono in grado di stabilire il valore dell'imaging RM 7T nell'epilessia pediatrica focale. Sviluppando un protocollo di risonanza magnetica cerebrale 7T ad alta risoluzione per l'epilessia pediatrica, i dati ottenuti da questi esami possono servire come base per alterare il lavoro diagnostico. Ciò può in ultima analisi migliorare la diagnosi precoce e la caratterizzazione delle lesioni e guidare la pianificazione chirurgica e può facilitare risultati migliori.

10. Pagamento e remunerazione

    UN. Dettagliare il compenso per i partecipanti, compreso il possibile compenso totale, il bonus proposto ed eventuali riduzioni o sanzioni proposte per il mancato completamento del protocollo.

    Tutti gli studi verranno eseguiti in aggiunta a un appuntamento per la risonanza magnetica clinicamente indicato. Nessun costo aggiuntivo o fatturazione sarà generato per i pazienti. I soggetti possono ricevere una copia delle loro immagini su compact disc su richiesta.

11. Costi A. Dettagliare i costi delle procedure dello studio o dei farmaci o delle sostanze ai partecipanti e identificare chi li pagherà.

I soggetti pazienti non dovranno sostenere alcun costo aggiuntivo direttamente correlato alla loro partecipazione a questo progetto. Gli esami 7T MRI saranno finanziati da un assegno di ricerca.