Mappatura non invasiva dell'autoregolazione cerebrale mediante spettroscopia nel vicino infrarosso
I ricercatori propongono di impiegare un sistema avanzato di spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) multicanale quasi non invasivo abbinato a un monitor della pressione arteriosa continua (niABP) completamente non invasivo per creare un nuovo sistema di imaging indossabile e portatile che derivi mappe CA dell'intero cervello con alte frequenze di campionamento in ogni punto.
Gli obiettivi di questo progetto sono i seguenti:
- Eseguire test in vivo e ottimizzazione del dispositivo utilizzando un progetto di prova a blocchi per valutare le prestazioni del sistema di mappatura CA durante varie perturbazioni.
- Per esplorare l'impatto dell'invecchiamento e del sesso sulle disparità regionali nell'AC in una popolazione di volontari sani utilizzando la registrazione statica insieme ai test di perturbazione.
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Descrizione dettagliata
Obiettivo 1:
Per valutare la funzionalità e la fattibilità dell'applicazione in tempo reale negli esseri umani, verranno effettuati test in vivo su una piccola popolazione (n=50) di volontari umani sani. Tale lavoro esaminerà la fattibilità della configurazione del monitoraggio della combinazione, il posizionamento ottimale del canale NIRS utilizzando il cappuccio OxyMon NIRS regolabile, la capacità delle pipeline di estrarre e analizzare i segnali in tempo reale per la derivazione continua delle metriche CVR basate su NIRS su ciascun canale e la funzionalità della mappa CVR generazione in tempo reale. Infine, i ricercatori indagheranno sulle perturbazioni del sistema attraverso una serie di test (disegno a blocchi separato dal riposo di base): A. test di risposta iperemica transitoria tramite metodi di compressione carotidea, B. risposte alla sfida ortostatica (da sdraiati a seduti, da seduti a stand), C. chemio-reattività vascolare attraverso esercizi di respirazione veloce e lenta e D. impatto dell'accoppiamento neurovascolare attraverso test cognitivi/Stroop. Lavorare qui stabilirà aree di miglioramento in tempo reale. La fase di test e ottimizzazione durerà 18 mesi. L'aggiunta di un singolo canale rSO2 da NIRS commerciali verrà utilizzata per fornire un flusso di dati "gold standard" con cui confrontare i nostri risultati.
Obiettivo 2:
L'attuale comprensione del processo di invecchiamento e del sesso su CA valutata continuamente e delle disparità regionali è stata ostacolata dalla mancanza di una piattaforma ad alta risoluzione. Gli investigatori valuteranno l'impatto dell'età e del sesso sulla CA utilizzando la piattaforma di nuova concezione attraverso valutazioni CA statiche in 200 volontari sani. Entro il periodo di 1 ora, i volontari avranno la loro età e sesso registrati in un database elettronico non identificato, avranno un'ora di registrazione simultanea non invasiva di 24 canali OxyMon NIRS, Finapres NOVA ABP e registrazione NIRS rSO2 commerciale a canale singolo che è divisa nella registrazione statica dello stato di riposo e nei test di perturbazione. Ciò faciliterà la derivazione di un intervallo di riferimento normativo per CA utilizzando la piattaforma e arricchirà il set di dati. Le valutazioni dello stato di riposo statico saranno effettuate durante la prima mezz'ora e nella seconda mezz'ora, le perturbazioni del sistema saranno studiate attraverso una serie di test separati dal riposo di base: A. Risposte alla sfida ortostatica (da sdraiati a seduti, da seduti a stand), B. chemio-reattività vascolare attraverso esercizi di respirazione veloce e lenta e C. impatto dell'accoppiamento neurovascolare attraverso il test di Stroop. L'aggiunta di un singolo canale rSO2 da NIRS commerciali verrà utilizzata per fornire un flusso di dati "gold standard" con cui confrontare i nostri risultati.
Tipo di studio
Iscrizione (Stimato)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Contatto studio
- Nome: Frederick A Zeiler, MD PhD FRCSC
- Numero di telefono: +1 (431) 335-7461
- Email: Frederick.Zeiler@umanitoba.ca
Luoghi di studio
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Manitoba
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Winnipeg, Manitoba, Canada, R3A 1R9
- Reclutamento
- Health Sciences Centre (HSC)
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Contatto:
- Frederick A Zeiler, MD PhD FRCSC
- Numero di telefono: +1 (204) 775-0055
- Email: Frederick.Zeiler@umanitoba.ca
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Volontari sani (maschi e femmine)
- Età > 17
Criteri di esclusione:
- Storia della malattia neurologica
- Storia di vascolare sistemica
- Storia della malattia cerebrovascolare
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Altro
- Assegnazione: N / A
- Modello interventistico: Assegnazione di gruppo singolo
- Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
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Altro: Test di blocco
Le perturbazioni del sistema saranno studiate attraverso una serie di test (disegno a blocchi separato dal riposo di base): A. test di risposta iperemica transitoria tramite metodi di compressione carotidea, B. risposte di sfida ortostatiche (da sdraiati a seduti, da seduti a in piedi) ,8 C. chemio-reattività vascolare attraverso esercizi di respirazione veloce e lenta e D. impatto dell'accoppiamento neurovascolare attraverso test cognitivi/Stroop.
Lavorare qui stabilirà aree di miglioramento in tempo reale.
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La risposta iperemica transitoria sarà testata mediante il metodo della compressione carotidea.
Questo test consisterà in 5 compressioni carotidee della durata di 5 secondi ciascuna con un intervallo di 60 secondi tra ogni compressione per consentire la normalizzazione del CBF ai livelli di precompressione, e il tempo totale per questo blocco sarebbe di 6 minuti.
L'arteria carotide comune ipsilaterale sarà compressa per questo metodo e la risposta della velocità del flusso sanguigno dell'arteria cerebrale media (MCA) sarà valutata utilizzando la sonda doppler transcranica (TCD) (EMS-9D, Delica).
Le compressioni carotidee saranno accettate solo quando non è possibile ottenere un'ulteriore diminuzione della velocità del flusso sanguigno e le condizioni stabili sono rimaste durante l'intero periodo della compressione.
In caso contrario, la compressione verrà terminata e ripetuta nuovamente dopo 60 secondi.
In genere si ritiene che una compressione soddisfacente comporti una riduzione della velocità MCA del 50%, come minimo.
La risposta alla sfida ortostatica sarà valutata con metodi da sdraiato a seduto e seduto a stare in piedi 5 volte in cui le posizioni seduta e in piedi saranno mantenute per 3 minuti ciascuna per un tempo di blocco totale di 35 minuti.
Una linea di base in posizione sdraiata verrà raccolta all'inizio del blocco, quindi la posizione verrà modificata da sdraiato a seduto per 3 minuti e quindi la posizione verrà modificata in piedi per altri 3 minuti.
la chemio-reattività vascolare sarà valutata variando le concentrazioni di CO2 attraverso esercizi di respirazione lenta e veloce con il monitor respiratorio portatile Capnostream 35 (Medtronic Canada) per monitorare l'EtCO2 attraverso la clip nasale.
Le prove di respirazione avverranno due volte e ognuna di esse avrà prove veloci e lente insieme a un intervallo di respirazione normale.
La prima volta, le prove di respirazione normale, veloce e lenta dureranno 2,5 minuti mentre la seconda volta, queste prove di respirazione dureranno 1,5 minuti.
La frequenza respiratoria normale per gli adulti è di 12 respiri/minuto, la frequenza respiratoria lenta target sarà di 5 respiri/minuto e la frequenza respiratoria veloce sarà di 25 respiri/minuto come stabilito dal metronomo.
È stato dimostrato che l'EtCO2 ha un aumento del 10% durante l'ipoventilazione e una diminuzione di quasi il 50% durante l'iperventilazione rispetto alla respirazione normale.
Il quarto blocco valuterà l'accoppiamento neurovascolare utilizzando Automated Neuropsychological Assessment Metrics (ANAM) General Neuropsychological Screening (GNS) Clinical Toolkit che contiene 5 test spiegati come segue 1) Il test Standard Continuous Performance valuterà l'attenzione sostenuta, la concentrazione e la memoria di lavoro.
2) Il test del manichino valuterà la capacità di rotazione spaziale 3D, l'orientamento sinistra-destra, la risoluzione dei problemi e l'attenzione.
3) Il test Pursuit Tracking misurerà il controllo visuo-motorio.
4) Il test di commutazione valuterà l'attenzione divisa, la flessibilità mentale e la funzione esecutiva.
5) Stroop test valuterà la velocità di elaborazione, l'attenzione selettiva, l'interferenza e il funzionamento esecutivo con tre blocchi di prova.
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Test in vivo e ottimizzazione del dispositivo durante varie perturbazioni
Lasso di tempo: 2 anni
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Per valutare la funzionalità e la fattibilità dell'applicazione in tempo reale negli esseri umani, verranno effettuati test in vivo su una piccola popolazione di volontari umani sani.
Tale lavoro esaminerà la fattibilità della configurazione del monitoraggio della combinazione, il posizionamento ottimale del canale NIRS utilizzando il cappuccio OxyMon NIRS regolabile, la capacità delle pipeline di estrarre e analizzare i segnali in tempo reale per la derivazione continua delle metriche CVR basate su NIRS su ciascun canale e la funzionalità di CVR generazione di mappe in tempo reale.
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2 anni
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Esplora l'impatto dell'invecchiamento e del sesso sulle disparità regionali nell'autoregolazione cerebrale
Lasso di tempo: 3 anni
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L'attuale comprensione del processo di invecchiamento e del sesso su CA valutata continuamente e delle disparità regionali è stata ostacolata dalla mancanza di una piattaforma ad alta risoluzione.
Valuteremo l'impatto sia dell'età che del sesso sull'AC utilizzando la piattaforma di nuova concezione attraverso valutazioni CA statiche in volontari sani.
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3 anni
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Collaboratori
Investigatori
- Investigatore principale: Frederick A Zeiler, MD PhD FRCSC, University of Manitoba
Studiare le date dei record
Studia le date principali
Inizio studio (Effettivo)
Completamento primario (Stimato)
Completamento dello studio (Stimato)
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Stimato)
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Termini MeSH pertinenti aggiuntivi
Altri numeri di identificazione dello studio
- HS25527 (B2022:051)
- RGPIN-2022-03621 (Altro numero di sovvenzione/finanziamento: NSERC DG)
Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)
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