限局性小児てんかんの超高磁場MRI

1. 抄録 てんかんは、米国のかなりの数の子供に影響を与えます。 患者の大部分は、投薬を含む従来の治療戦略によって発作のコントロールを達成しています。 しかし、患者の 3 分の 1 は、投薬だけでは十分な発作制御を達成できません。 ケトジェニックダイエットやライフスタイルの変更も試すことができます. これらの子供たちの一部では、発作の焦点が脳の 1 つの領域に局在している可能性があり、発作は保守的な治療戦略に耐性があります。 これらの子供たちは、脳に微妙な構造的/発達的異常を持っている可能性があり、その中で最も頻度が高いのは限局性皮質異形成です。 これらは、大脳皮質の異常な層状構造の局所的な領域であり、最先端の磁気共鳴画像法 (MRI) を使用しても、非常に微妙で検出が困難な場合があります。 さらに重要なことに、これらの病変は外科的切除に適している可能性があり、その結果、発作の頻度が著しく低下したり、発作が解消したりすることさえあります。

   MRI は、電離放射線を使用しない非侵襲的な画像診断法であり、てんかん児の解剖学、生理学/病態生理学の評価において中心的な役割を果たしてきました。 これは、難治性焦点てんかんの子供に特に役立ちます。 以前の研究では、脳の高解像度、高磁場 (3T) MR イメージングが、一部の患者で焦点性皮質異形成を含む微妙な焦点性てんかん異常を特定するのに役立つことが示されています。 ただし、超高磁場 (7T) MRI の性能を直接比較したデータはほとんどありません。これは現在、最適化されたコントラストと信号対雑音比、および優れた空間分解能を提供する調査技術であり、臨床的に利用可能な 3T MR イメージングと比較しています。

   この研究の目的は、超高磁場 (7T) MR イメージングが、限局性てんかんの小児における微妙な構造的てんかん異常の検出と特徴付けを改善するかどうかを評価することです。

   この研究の重要性は、難治性てんかんの小児における限局性てんかん病変の特定が基本的な管理に影響を与えることです。そのような病変の外科的除去は、転帰と発作の自由の可能性を劇的に改善する可能性があるからです。

2. 目的 (すべての主目的と副目的を含む)

   調査員のプロジェクトの目的は次のとおりです。

   3T MRI陰性の限局性てんかんを患った小児の構造異常の検出における7T MRIの性能を評価すること。 検索戦略:

   7T MRIで皮質異形成や神経膠腫瘍などのてんかん病変の従来および高度な神経画像の特徴を特徴付ける。

3. 背景 高分解能脳 MRI は現在、限局性てんかんの小児の診断評価に不可欠な要素です。 皮質異形成などの限局性てんかん異常が確認された場合、管理戦略には潜在的な外科的切除の評価が含まれ、結果が劇的に改善される可能性があります。 3T MRIの現在の臨床技術は、従来の1.5T MRIよりも感度が優れています。 しかし、限局性皮質異形成は、現在の MRI 検査では検出されない場合でも、小児てんかん手術後の最も一般的な病理学的診断の 1 つです。

4. 研究手順

   1. 研究手順の順序とタイミングを含む研究デザイン。 研究者らは、てんかんと診断され、局所的な構造異常を示唆する脳波の所見がある小児に 7T 脳 MRI を実施する予定です。 7T MRI 検査は、ケネディ クリーガー研究所 (KKI) で外来評価の一環として実施されます。 調査員は、約 50 人の参加者を獲得する予定です。

      てんかんの子供を募集する前に、画像取得プロトコルを最適化する目的で、約 2 ～ 10 人の健康な成人ボランティアが募集されます。 これらの成人は、この申請書に添付されている別の同意書を使用して同意されます。

      すでに 3T MRI 検査を受けており、MR 検査に対する禁忌がない場合は、子供が対象となります。 患者の親/法的介護者が署名した同意書は、研究への参加への同意を示すために必要です。 さらに、患者が署名した同意書 (15 歳以上の場合) または患者が署名した同意書 (8 歳から 15 歳の場合) は、参加への同意を示すために必要です。 患者カルテは病歴と診断のために見直されます。

   2. 研究参加者に必要な研究期間と研究訪問の回数。 この研究の予想期間は、2017 年 4 月から 2 ～ 5 年間です。 7T MRI検査は1回の来院で実施されます。 このプロジェクトには、患者対象の病院への追加の旅行が 1 回含まれる場合があります。

   3. 該当する場合、試験を盲検化する、または盲検化しないことの正当性を含む、盲検化。

      なし

   4. 参加者が定期的なケアを受けない、または現在の治療を中止する理由の正当性。

      なし

   5. プラセボ群または非治療群を含める理由。 なし
   6. 治療の失敗または参加者の除外基準の定義。 除去基準は、これまで知られていなかった閉所恐怖症、試験期間中じっと横たわることに耐えられない、またはイメージングを妨げる強磁性インプラントの存在により、MR 手順に耐えられない参加者として定義されます。
   7. 研究が終了したとき、または参加者の研究への参加が時期尚早に終了した場合に、治療を受けている参加者に何が起こるかについての説明。

適用できない。 これは治療研究ではありません。

データの収集と管理は、機密性と安全性を確保するために次のガイドラインに従って実施されます。

1. データの機密性: データの機密性を維持するために、試験番号のみを持つデータフォームとは別のマスターリストが使用されます。
2. セキュリティ: マスター リストとバックアップ コピーはどちらも、安全な Johns Hopkins コンピュータにのみ保存されます。 Johns Hopkins 以外のパーソナル コンピュータには、匿名化されたデータのみが保存されます。
3. 匿名化: 識別子は公開後に破棄されます。 その他のデータは 3 年間保持されます。
4. 機密保持: この研究中に生成されたすべてのデータと記録は、施設のポリシーおよび被験者のプライバシーに関する HIPAA に従って機密に保持され、研究者および他のサイト担当者は、研究を実施する以外の目的でそのようなデータと記録を使用しません。 セーフガードについては、データの収集と管理で説明されています。

5. 包含/除外基準

   a.包含基準 i. ジョンズ・ホプキンス病院で限局性てんかんのMRIを受けている6歳から21歳までの男性または女性の子供 または ii. 大人の健康ボランティア。 iii. ケネディ クリーガー研究所の 7T スキャナーで追加の MRI 検査を受ける意思がある。

   b.除外基準 i. MRI 安全性スクリーニングシートで定義されている MR 検査に対する禁忌の存在 ii. 頭蓋骨/目の中の金属の歴史 iii。 スキャン時の妊娠 iv。 臨床状態が不安定な患者

6. 医薬品・物質・機器

   1. 薬と用量を選択する理由、または使用するデバイスを選択する理由。

      脳MRI検査の臨床的適応がある患者のみが7T MRIを受けます。 すべての検査は、静脈内造影剤を使用せずに外来で行われ、深い鎮静や全身麻酔は必要ありません。 7T MR システムは、FDA によって治験用デバイスとして分類されていますが、同じ機関によって重要でないリスク デバイスとして裁定されています。 この調査結果は、2003 年 7 月 14 日に発行された業界および FDA スタッフ向けガイダンス -- 磁気共鳴診断装置の重要なリスク調査の基準に規定されています。 裁定のコピーは、セクション 3.0 にアップロードされています。 複数の機関 (ミネソタ大学、マサチューセッツ総合病院、NIH) で過去 10 年間に 7T で行われた 1000 をはるかに超える研究では、重大なリスクは発見されていません。 一部の被験者はめまいを経験しました。 高磁場での MR 研究に関する潜在的な懸念は、被験者への高周波電力の蓄積による高周波加熱です。 FDA は、このリスクを防ぐために厳格なガイドラインを設定しています。 このような電力の蓄積は、磁場強度の 2 乗で増加します。 ただし、7T でも、特に研究者が採用するパルス シーケンスを使用して、これらのガイドライン内に十分にとどまることが可能です。 FDA ガイドラインへの準拠を 100% 確実にするために、製造元のソフトウェアは電力蓄積を継続的に監視し、電力蓄積がガイドラインを超える場合はスキャンを実行できません。

      文書はセクション 3.0 にアップロードされており、7 テスラの MR スキャナーは人体に重大なリスクをもたらさないという立場を支持する連邦ガイドラインに関するものです。

      理論的概念と以前の臨床研究は、焦点性てんかんの子供の詳細な脳解剖学と生理学を評価するためのツールとして、高解像度、超高磁場 MRI を適用することへの関心を正当化します。 限局性てんかん患者の構造的病変の検出における 3T 画像と 1.5T 画像の診断率を比較したほとんどの研究は、3T で新たに検出された病変の割合に関して肯定的な結論に達しました。ただし、これらには 1.5T と 3T で実行された両方の検査が含まれていました。

      7T MRI の採用は、解剖学的および生理学的な脳パラメーターを特徴付ける優れた機能を提供します。 Johns Hopkins および Kennedy Krieger Institute に所属する MR 物理学者と協力して、イメージング取得プロトコルには次のものが含まれている必要があります。

      • ボリュメトリック T1 強調 MP2RAGE や 2D 灰白色組織境界強調 (TBE) 高速スピン エコー (FSE)-反転回復 (IR) などの高解像度の解剖学的シーケンス。 これらの画像は、小児における焦点性難治性てんかんの重要な原因である微妙な焦点性皮質異形成を検出しようとする際に、皮質と皮質近傍の白質との間の界面を評価するのに最適です。
      • 感受性強調画像。 7T は、正常および異常な脳静脈異常の精巧な描写に加えて、異常な血液製剤および脳実質の鉄沈着の検出において優れた感度を提供することが示されています。 これらの画像は、脳内の酸素抽出率の主観的評価、および鉄沈着の定量的マッピングにも使用できます。
      • 拡散テンソル イメージング (DTI) および拡散尖度イメージング (DKI)。 どちらの技術も、運動の方向性とともに、脳の細胞内および細胞外空間における水分子の拡散性を調査します。 取得により、平均拡散率、縦方向および半径方向の拡散率、分数異方性など、白質の完全性と異方性のパラメーターが生成されます。 この情報を使用して、白質線維の詳細な in vivo マップ (トラクトグラフィー) と、解剖学的接続 (コネクトーム) のマップを作成できます。 DKI は、白質分子の非ガウス分布を調査し、白質の微細構造の複雑さをさらに特徴付けることができる新しい拡散イメージング技術です。 DKI はこれまで、小児神経疾患の研究ではほとんど検討されていません。
      • 静止状態の機能的 MRI。 いくつかの研究では、局所難治性てんかんの小児における機能的経路の障害が示されています。 この手法は、血中酸素レベル依存 (BOLD) 効果に依存しており、他の機能的 MRI (fMRI) 取得のようなタスクを必要とせず、後処理して機能的結合のマップを生成できます。
      • MR Spectroscopy (MRS): 1H MRS は、従来の MRI シーケンスに簡単に追加できる非侵襲的イメージング技術であり、脳内の代謝を測定することができます。 MRS で視覚化できる病状に起因する代謝変化は、解剖学的構造からは明らかではない場合があります。 発作中、代謝要求は、強化された電気活動を受けている脳の部分への酸素と栄養素の供給を超えます. このような状況下では、MRS によって代謝の変化を検出できます。これには、乳酸の生成、長引く場合は N-アセチル アスパラギン酸 (NAA) の減少、および Cho の増加が含まれます。 これらの異常は、発作活動が停止した後でも観察できます。 MRS を使用するもう 1 つの一般的な臨床シナリオは、側頭葉てんかん (TLE) であり、発作の原因を特定するのに役立ちます。

      7T MRI 検査から取得した画像は、患者ケアのガイドとして単独で使用されることはありません。 3T MRI では検出されなかった脳の局所的な構造異常が 7T によって明らかになった場合、この所見は、特定の患者のケアを担当する学際的なチームによって評価されます。 管理上の決定は、利用可能なすべての臨床、電気写真、および神経画像データを考慮して、患者と家族に提案されます。

   2. FDA が承認した医薬品が FDA が承認していない適応症のために投与される場合、または投与量または投与経路、または参加者集団が変更された場合の正当性と安全性に関する情報。

      適用できない。

   3. 治験用新薬 (IND) のない非 FDA 承認薬が投与される場合の正当性および安全性情報。

   適用できない。

7. 研究統計

   1. 一次結果変数。 主要な結果変数は、限局性てんかんの小児における微妙な皮質異常の検出における 7T 脳 MRI の感度です。
   2. 二次結果変数。 二次結果変数には、微妙なてんかん病変の主観的特徴付けが含まれ、DTI シーケンスから見かけの拡散係数 (ADC) や分数異方性 (FA) などの高度な MR シーケンスからの定量的指標が得られる場合があります。 定量的パラメータは、MR分光法などの他のイメージング技術から取得することもできます。
   3. サンプルサイズの正当化と中間データ分析を含む統計計画。 なし
   4. 早期停止ルール。なし

8. リスク

   1. 医療上のリスク、すべての手順、主要および軽微なリスク、予想される頻度のリスト。

      すべての参加者は、インフォームド コンセント プロセスを受けます。 15 歳以上のお子様は、同意書に署名して同意を文書化するよう求められます。 8 歳から 15 歳までのお子様は、同意書に署名して同意を示すよう求められます。 8歳未満の子供の同意は、視覚的および音声的兆候とボディーランゲージを監視することによって得られます。 すべての子供の保護者は、同意書に手順への同意を文書化するよう求められます。

      MRI スキャナ内の磁場の影響は広く研究されており、MRI 検査に関する既知のリスクはありません。 ただし、参加者は閉じ込められた感覚 (閉所恐怖症) や、手順中の画像取得によるノイズに悩まされる場合があります。

   2. リスクを最小限に抑えるための措置。 参加者は、MR 検査の禁忌について尋ねられます (MRI スクリーニング シートで概説されているように)。 参加者は、磁石の中にいる間、耳栓とイヤホンを着用します。 参加者は、ペースメーカー、植込み型除細動器、またはその他の植込み型電子機器または金属機器を使用している場合、この研究に参加できない場合があります。
   3. 予期しない問題や調査の逸脱を報告するための計画を立てます。 有害事象、予期せぬ問題、および研究からの逸脱は、事象を知ってから 5 日以内に、研究担当者によって書面で IRB に報告されます。 重大な有害事象は直ちに報告されます。

   4. 機密保持の侵害に関連するリスクなどの法的リスク。

      この研究への参加に関連する既知または予想される法的リスクはありません。

   5. 参加者への金銭的リスク。 この研究への参加に関連する、既知または予想される経済的リスクはありません。

9. 利点

   a.参加者および社会にとって予想される利益の説明。 私。 個人参加者

   個々の参加者は、診断と予後の感度と特異性を高める可能性がある (またはしない可能性がある) ハイエンドの非侵襲的、非造影 MR イメージング研究を受けることで利益を得る可能性があります。

   ii.社会 研究者が限局性小児てんかんにおける 7T MR イメージングの価値を確立できれば、社会は恩恵を受ける可能性があります。 小児てんかんのための高解像度 7T 脳 MRI プロトコルを開発することにより、これらの検査から得られたデータは、診断精密検査を変更するための基礎として役立つ可能性があります。 これにより、最終的に病変の早期発見と特徴付けが改善され、手術計画が導かれ、より良い結果が得られる可能性があります。

10. 支払いと報酬

    a.可能な合計補償、提案されたボーナス、提案された減額またはプロトコルを完了しなかった場合の罰則など、参加者の詳細な補償。

    すべての研究は、臨床的に必要な MRI の予約に加えて実施されます。 患者に追加の費用や請求が発生することはありません。 対象者は、要求に応じてコンパクト ディスクで自分の画像のコピーを受け取ることができます。

11. 費用研究手順または薬物または物質の費用を参加者に詳細に説明し、誰がその費用を負担するかを特定します。

被験者は、このプロジェクトへの参加に直接関連する追加費用を負担しません。 7T MRI検査は、研究助成金によって資金提供されます。