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小児脳損傷後の脳自己調節のマルチモーダルモニタリング

2024年2月27日 更新者:Darryl Miles、University of Texas Southwestern Medical Center

自動調節を評価するために、さまざまな方法が研究されてきました。 ただし、現在、脳の自己調節神経血管系の​​完全性を評価するための普遍的に受け入れられている手法はありません。 過去 10 年間で、CBF または酸素化の自発振動と動脈血圧の同様の振動との間の相互相関を定量化することにより、脳の自己調節を評価する方法の開発において大きな進歩が達成されました。

この研究では、研究者は平均動脈血圧の自発的変動と脳血流速度または脳局所酸素化との関係を分析して、急性小児脳損傷後の脳自己調節、伝達関数分析およびウェーブレット コヒーレンスを測定する 2 つの新しい方法を調査します。

調査の概要

詳細な説明

A. 背景と目的

急性神経損傷 (ANI) は、外傷性脳損傷 (TBI)、脳卒中、低酸素性虚血性脳症 (HIE) などの小児科における死亡率および罹患率の重要かつ一般的な原因です。 ANI の小児の集中治療管理は進歩しており、死亡率は改善されていますが、サバイバーはしばしば長期的な神経学的および神経心理学的障害を負っています。 重度の外傷性脳損傷に苦しむ子供の 50 ~ 60% は、最新の高度なケアにもかかわらず、認知、行動、精神医学、および心理学的欠陥などの長期的な神経学的後遺症に苦しむと推定されています。 ANI のサバイバーは、生活の質と日常活動に参加する能力の低下に耐えることもあり、長期ケアはかなりの社会経済的負担をもたらす可能性があります。 脳は、全体重の 2% を占めるが、酸素の 20% を消費する高度に代謝される臓器です。 脳が高率の好気性細胞代謝に依存しているため、酸素とグルコースの継続的な供給が必要です。 しかし、この大量のエネルギーを必要とするということは、栄養素が非常に短い期間であっても奪われると、脳細胞が特に損傷を受けやすいことを意味します. 脳エネルギー栄養素の送達は、複雑にバランスの取れた脳血管系を通じて維持される高度に制御されたプロセスであり、組織の需要を満たすために一定速度で脳血流 (CBF) を調節します。 最も単純なモデルでは、CBF は脳血管系全体の圧力差に比例し、脳血管抵抗 (CVR) に反比例します。 駆動圧差または脳灌流圧 (CPP) は、平均動脈圧 (MAP) から頭蓋内圧 (ICP) を差し引いたものとして表される、脳組織全体の血管圧差を表します。

通常の生理学的状態では、CBF は、大脳自動調節 (CA) として知られるプロセスである CVR を変更することにより、広範囲の圧力にわたって CPP から大きく独立しています。 脳の自己調節は、神経原性、代謝および筋原性メカニズムの複雑な相互作用によって制御されます。 脳内の CA 細動脈が拡張 (抵抗の減少) または収縮 (抵抗の増加) している間、組織の代謝要求を満たすために十分な CBF を維持します (図 1)。 ANIの後、内因性の自己調節機構が損なわれ、脆弱な組織が虚血または血管原性浮腫の素因となる可能性があります。 正常な状態では、CA は広範囲の灌流圧にわたって一定の CBF を維持しますが、CA が失われると、CBF は灌流圧と線形になり、CPP または MAP の低下は対応する血流の低下を引き起こします。 重度のTBI、心停止、または自発的な頭蓋内出血の後、子供は、低血圧、ショック、脳浮腫、頭蓋内圧の上昇、急性失血性貧血、呼吸不全など、脳および全身の病態生理学的変化の組み合わせに苦しむ可能性があります。 したがって、CAの生物学的システムは、患者の血圧、頭蓋内圧、または全身酸素供給が急速に変化する可能性がある神経危機的疾患で一般的に発生する病態生理学的変化の間、脳の低灌流または過灌流から保護するために機能する臨床的に重要なメカニズムです。

脳血流は、臨床診療のベッドサイドで直接測定されないため、CPP (ICP が測定される場合) または MAP のいずれかを使用して、臨床診療で年齢に基づく目標を設定します。 ただし、このアプローチにはいくつかの制限があります。1) 最適な MAP/CPP しきい値は、年齢グループ全体の子供では不明です。2) 最適な MAP/CPP 値は、年齢ベースの目標に反映されるだけでなく、非常に高い可能性があります。個々の患者および損傷タイプの要因に依存し、3) この不確実性のために、医療提供者が ANI 後に MAP/CPP をターゲットにすることを選択する値には、幅広い臨床的変動が存在します。 さらに、自己調節は流れを調節するための CVR の適応応答に依存する連続的なスペクトルであるため、障害は時間の経過とともに変化する可能性があり、同じ患者でもさまざまな程度の生理学的混乱を伴う可能性があります。 CBF は臨床診療では測定されないため、特定の MAP/CPP で適切な CBF を維持する患者の実際の能力は推定されますが、不明です。 灌流圧だけに頼ると、脳損傷後に発生する CA の変化を説明できず、CBF が特定の MAP/CPP で代謝ニーズを満たすのに十分かどうかを判断する臨床医の能力が妨げられます。

CA 障害が ANI の重要な要因であるという理論を支持する新しい研究があります。 成人では、CAの障害は転帰の悪化と関連しており、TBI、HIE、くも膜下出血、脳卒中など、さまざまな神経損傷の後に発生することが実証されています。

小児 TBI および新生児および小児 HIE 後の転帰不良に関する同様の報告が、CA 障害のある患者で障害があることがわかっています。 しかし、CAの変化が長期的な機能転帰の悪化と関連している場合、そして重要なことに、研究者が患者のICU管理を最適化して結果を改善するためのCAステータス。 重度のTBIおよび頭蓋内出血後の子供に対する現在の管理オプションには、侵襲的ICPモニターおよび動脈ラインを使用して動脈血圧(ABP)およびCPPを継続的に測定することが含まれる場合がありますが、これらのデバイス自体は脳血管系の状態に関する情報を提供しません. . 私たちの研究は、動的自動調節を評価する2つの新しい非侵襲的方法を利用して、患者の現在の既存の監視デバイスによって提供される臨床データを組み込んだ子供のANI後の急性期におけるCA障害の発生率と時間的プロファイルを記述することを目的としています。 研究者はまた、障害のある CA と短期および長期の機能的神経学的転帰との関連を調べることを目指しています。 この研究提案は、ANI後の子供のCA障害と最適なMAP / CPPターゲットの決定における私たちの知識のギャップのいくつかに対処しようとします. 研究者は、この研究がANI後に発生するCA障害の理解を深め、この研究から得られたデータが、ベッドサイドでのCA評価を組み込んだ臨床的に有用なツールにつながり、小児神経クリティカルケア患者のケアを改善することを願っています.

動的脳自己調節を評価する方法 CAを評価するために様々な方法が以前に研究されてきたが、現在、脳自己調節神経血管系の​​完全性を評価する普遍的に受け入れられている方法はない。 CA の測定は、静的または動的プロセスの観点から説明されています。 静的 CA は、通常、血圧を上昇または低下させる薬物を使用した定常状態条件下での ABP の操作後の CBF の正味の変化に関連しています。 この方法では、CBF が ABP の変化に対して一定のままである場合、自己調節は無傷であると見なされます。 動的 CA は、ABP の急速な変化の後に血流を回復させる迅速なメカニズムを表しています。この変化は通常、長期間にわたって発生します。 CA を研究する従来の方法では、昇圧剤の投与、スクワット操作、頸動脈圧迫、太ももカフの収縮などの技術を使用して、血圧の大きな変動を誘発し、CBF 応答を測定します。 ただし、これらの操作は患者の協力に依存しており、神経系疾患の場合には適さない場合があります。 過去 10 年間で、MAP と CPP の自発振動と CBF または酸素化の対応する振動との間の相互相関を定量化することにより、動的な脳自動調節 (dCA) 応答を評価する新しい方法の開発が進歩しました。 ABP と CBFv の自発振動は長年にわたって発生することが知られていましたが、これらの振動の機能は不明のままです。 それらは、脳幹および末梢の圧受容器で生成される自律神経応答として発生すると考えられています。 ABP の変化に対する大脳細動脈の反応は、高頻度の変化に対抗するほど迅速ではない可能性があるため、これらの頻度での変動はそのまま脳循環に渡されます。 対照的に、より遅い周波数の振動 (0.02 Hz ~ 0.2 Hz) は、一定の流れを維持するために脳細動脈によって打ち消されます。 CA が ABP の変化に対するシステムとして機能すると考えられるのは、これらの低周波または徐波期です。 伝達関数解析とウェーブレット コヒーレンス解析は、生理学的に関連する CA 振動周波数の広い範囲にわたる CA の入力と出力の同時解析を可能にする数学モデルです。 測定値は、CBFv に対する MAP の自発振動の影響を最小限に抑えるために dCA が機能するという概念に基づいて解釈されます。 機能的な CA 応答がなければ、MAP の各自発振動は、大きさ、持続時間、および頻度の点で CBFv の同様の振動に関連付けられます。 研究者は、2 つの非侵襲的手法を組み合わせて、患者の MAP または CPP の自然変動を入力として使用し、CBFv または脳の局所酸素化を出力として使用して、ANI 後の一時的な dCA 関係を調査します。 重要なことは、研究者が調査する 2 つの方法は、患者の生理学的波形の自発的な変動を利用することです。 これにより、患者にリスクをもたらす可能性のある実験的な血圧操作が不要になります。 最初の方法では、30分間の経頭蓋ドップラー(TCD)超音波検査を実施して、損傷後1〜10日目にMAP / CPPおよびCBFvの自発振動の伝達関数分析(TFA)を分析します。 2 番目の方法では、研究者は、MAP/CPP と脳組織の酸素飽和度の間のウェーブレット コヒーレンス解析の非定常モデルを使用して、損傷の最初の 7 ~ 10 日間にわたって継続的に発生する dCA の変化を調べます。 両方のモデルで、研究者は、標準医療の一部として配置された留置動脈ラインから測定された MAP/CPP 値を使用します。

伝達関数分析 (TFA) 伝達関数分析は、MAP および脳血流速度 (CBFv) の自然変動を記述する数学的モデルであり、CA の静的および動的成分の両方を分析できます。 時間領域では、心周期ごとに ABP と CBFv の平均値が取得され、スペクトル分析アルゴリズム高速フーリエ変換を使用して周波数領域でスペクトル推定値が取得され、コヒーレンス、ゲイン、位相の計算に使用されます。非常に低い範囲での CA 周波数応答 (VLF: 0.02-0.07 Hz)、低 (LF: 0.07 ~ 0.20 Hz)、高 (HF: 0.20 ~ 0.50) Hz) 周波数範囲。 この分析は、MAP が入力、CBFv が出力と見なされる「定常」線形システムで自動調整機能が機能するという仮定に基づいています。 分析は、急性介入が行われない患者の安定期間中に実行されます。 TFA のデータ取得設定とその後の分析は、国際脳自動調節研究ネットワークのホワイト ペーパーに従って行われます。 患者の対照群は、この研究の一部として登録されますが、動脈ラインはありますが、神経学的損傷はなく、比較群として機能するためにCBFvおよびTFAが実行されます。

ウェーブレット コヒーレンス分析 (WCA) 近赤外分光法 (NIRS) は、局所組織の酸素化を測定するための非侵襲的な発光電極法です。 酸素化ヘモグロビン (HbO2) および脱酸素化ヘモグロビン (Hb) による光吸収に敏感なプローブを額の皮膚に直接配置して、脳組織の酸素飽和度 (SctO2) または微分ヘモグロビン濃度 (HbD = HbO2 - Hb) を測定できます。 SctO2 は、局所脳灌流または血流の変化を測定して CA を評価するための非侵襲的方法として使用されてきました。 したがって、CBF の自然振動は、SctO2 値の経時変化によって推定し、MAP の変化に対して分析することができます。 以前の研究では、線形相関係数を使用して、心臓手術、くも膜下出血、TBI 後の dCA を評価する成人および小児科の研究で SctO2 と MAP の関係を分析していました。 これらの従来の分析方法は、静止したシステムで測定値を取得するという仮定に基づいています。つまり、神経血管および全身の血行動態は時間の経過とともに変化しません。 実際には、研究者は、血圧と、ICP や血圧などの脳因子が非定常的であり、特に重大な病気の初期の数時間と数日で頻繁に変化することを知っています. ウェーブレット コヒーレンス解析は、非定常システムを想定しており、以前の方法ではテストできなかった極端なシステム ストレスで発生するリアルタイムの生理学的変化中の連続移動システムにおける dCA 障害をより適切に特徴付けることができる場合があります。 ウェーブレット コヒーレンス解析は、TCD ベースの解析と比較して、はるかに長い時間枠で MAP と SctO2 の間の動的な関係を定量化するためにも使用できます。 TFA と同様に、ウェーブレット コヒーレンスは、位相、ゲイン、およびコヒーレンスを使用して、MAP/CPP と SctO2 の 2 つの波形値の間の関係を決定します。 NIRS ベースの SctO2 を使用して CBF の変化を測定することには、運動障害の影響を受けない安定したセンサー、救急治療室における非侵襲的ルーチン モニター、および専門的なトレーニングを必要とせず長期に適した方法であるという利点があります。継続的な監視。 患者の対照群は、この研究の一部として登録されますが、神経学的損傷はありませんが、動脈ラインとNIRSモニタリングは、MAPとSctO2のウェーブレットコヒーレンス分析を72時間実行することにより、比較グループとして機能します。

B. 研究の目的

目的 1: 伝達関数解析を利用して、非常に低い (VLF: 0.02-0.07 Hz)、低 (LF: 0.07 ~ 0.20 Hz)、高 (HF: 0.20 ~ 0.50) Hz) 損傷後 1 ~ 10 日目の急性脳損傷後の MAP/CPP および CBFv の周波数範囲。

目的 2: ウェーブレット コヒーレンス解析を利用して、連続的に測定された MAP/CPP のコヒーレンス値と、脳損傷患者の損傷後 1 ~ 10 日間の時間および期間ドメインにわたる局所脳酸素飽和度を解析します。

目的 3: 退院、損傷後 3 か月および 6 か月の神経学的測定を使用して、脳の自己調節障害を示す患者間の機能的転帰を評価します。

C. 研究デザイン

C.1 簡潔なプロジェクトの要約 この研究では、研究者は 2 つの非侵襲的方法を使用して、MAP/CPP の自発的変動と脳血流速度および脳局所酸素化ドメインとの相互相関分析を実行することにより、動的 CA の時間的変化を調査します。急性小児急性神経損傷後のCA障害を調べます。 最初の方法では、調査員は MAP/CPP および TCD ベースの CBFv 波形の伝達関数解析を使用して、損傷後 1、2、3、5、7、および 10 日の CA コンポーネントのゲインと位相を測定します。 このモデルは、患者が安定している間に 30 分間実行される固定システムを想定しています。 2 番目の方法では、調査員は MAP/CPP および NIRS ベースの組織酸素飽和度 (StO2) のウェーブレット コヒーレンス解析を利用し、最初の 7 ~ 10 時間の間に広範囲の患者の生理学的変数で発生する継続的かつ動的な CA の変化を測定します。負傷から数日。 このモデルは、神経臨界損傷後の最初の数日間に患者に発生する実際の病態生理学的および生物学的障害をより正確に反映する非定常システムを想定した CA の測定を可能にします。 通常の CA 値と比較するために、研究者は、標準治療に従ってすでに挿管および鎮静されている、神経損傷のない対照群の患者を使用します。 研究グループと対照グループには、研究分析のためにMAPを測定するための標準治療の一部として動脈ラインが配置されます。 一次分析は、CA 入力として連続 MAP/CPP を使用し、CA 出力として CBFv (TFA) または脳局所酸素化 (ウェーブレット コヒーレンス) を使用して、生理学的波形の自発振動の 2 つの数学モデルを使用して実施されます。 治験責任医師は、退院時、3、6、および 12 か月時に小児の神経学的機能および障害スケールを測定することにより、CA が機能転帰に及ぼす影響も測定します。 脳損傷の初期の重大な段階で CA で発生する時間的変化に関する知識を進めることは、脳が損傷後に流れを調節して二次虚血を防止する方法の理解を深め、MAP または CPP の患者固有の生理学的目標を開発するのに役立ちます。患者の不均一性と個人差を考慮してCBFを最適化し、神経学的転帰を改善します。

C.2 インフラストラクチャーの説明 すべての研究患者は、Children's Medical Center Dallas に登録されます。 データ収集は、紙の症例報告フォーム、電子カルテのレビュー、およびベッドサイドの Phillips Intellivue モニターからの直接の被験者データのダウンロードの両方を通じて行われます。 Dr. Miles (PI) は、UTSW 医療センターの小児科助教であり、2005 年から小児集中治療室 (PICU) に参加しています。 マイルズ博士は、調査研究を直接監督し、TCD 技術と PICU での臨床試験の実施の両方の経験があります。 マイルズ博士は現在、この研究のために取得した次の研究機器を持っています。 Medicollector ソフトウェアを使用した継続的な Phillips モニター データ キャプチャ用の継続的な NIRS データ用の小型ワークステーション、および 3) 30 分間の連続 TCD 波形の測定用のポータブル TCD プローブを備えた特別に設計された小児用ヘッドピースの 2 つのセット。 CA のウェーブレット コヒーレンス解析は、テキサス大学アーリントン校の生物工学科の教員である Fenghua Tian 博士と共同で実施されます。 Dr. Tian の研究専門知識には、NIRS と非侵襲的方法を使用して CA を測定すること、およびウェーブレット コヒーレンスを使用して HIE 後の新生児および体外サポートを受ける子供の CA を調査するいくつかの出版物が含まれます。 Tian 博士は、統計分析のサポートも提供します。 CA の伝達関数解析は、南メソジスト大学の応用生理学および健康管理学科の助教授である Sushmita Purkayastha 博士と共同で実施されます。 プルカヤスタ博士の研究室では、軽度の外傷性脳損傷の臨床症状と脳血流調節との関連性を調べています。 彼女は現在、TFA の同様の方法を使用して、大学の運動選手の脳震盪後の CA の変化を研究しており、脳卒中および白質異常のある患者の結果を発表しています。 ローレンス・ライアン博士波形CBFvおよびMAPデータをTFA周波数プロットに信号処理するためのカスタムMatLab(Mathowrks、Natick、MA)ソフトウェアコードを作成するコンピューターエンジニアリングサポートと統計分析を提供します。

C.3 研究尺度 目的 1 の研究尺度は、伝達関数利得 (cm/s/mmHg)、位相 (ラジアン)、および非常に低い (VLF: 0.02-0.07 Hz)、低 (LF: 0.07 ~ 0.20 Hz)、高 (HF: 0.20 ~ 0.50) Hz) MAP および CBFv 自発振動から計算された周波数範囲。 目的 2 の調査措置の調査措置には、損傷の最初の 7 ~ 10 日間の MAP 値と SctO2 値の自発振動における相関の有意性を表す 0 ~ 1 の範囲の 2 乗クロス ウェーブレット コヒーレンス (R2) の計算が含まれます。 このモデルでは、1 の R2 値は、MAP の変化が脳の酸素化の変化と有意に相関している、自己調節相関の障害を表しています。 有意でない値は、SctO2 の自発的な変動が MAP の変化とはほとんど関係がないことを示します。 > 0.7 の 2 乗クロス ウェーブレット コヒーレンスしきい値が有意性のために使用され、患者の監視時間 (X 軸) と頻度または期間 (Y 軸) にわたってプロットされます。 このモデルでは、30 分から 256 分の範囲の分析で、TFA よりもはるかに低い周波数の振動が測定されています。 重要なクロス ウェーブレット MAP と SctO2 コヒーレンスを使用した合計モニタリング時間の割合が、各患者について測定されます。

C.4 研究スケジュール 研究活動は、3 年間、または 35 人の被験者の目標登録に達した時点で継続されます。 PICU における重度の TBI、脳卒中、および HIE メカニズムの年間入院数の歴史に基づいて、調査員は、20 ~ 40% の同意拒否/不適格率で、調査期間内に調査目標に到達すると予想します。 この研究の非侵襲的で観察的な性質を考えると、研究者はこの研究の同意率が高くなることを望んでいます。 さまざまなタイプの急性神経損傷の子供を含めることも、研究期間内に目標登録に到達することに貢献するはずです。 神経学的フォローアップは、最後に登録された患者の退院後 12 か月間継続されます。

D. 研究手順

D1.経頭蓋ドップラー超音波検査 研究チームの担当者は、受傷後1、2、3、5、7、10日目に経頭蓋ドップラー(TCD)超音波検査を実施し、左右の中大脳動脈の平均、ピーク、および拡張期血流速度(cm /秒) 側頭骨ウィンドウを介して。 TCD は超音波を使用して、頭蓋内血管内の血液の移動速度を測定します。 血流速度と血管信号の取得はプローブの動きに非常に敏感であるため、継続的なモニタリングの目的で、固定プローブ装置の小児用ヘッドピース (LAM-Rack または Elastic Headband、DWL、ドイツ) が使用されます。 このヘッドピースは、血管信号が得られた後、固定金属フレームまたは柔らかいシリコン ストラップを使用して、TCD プローブを頭蓋骨の表面に固定します。 ヘッドピースには柔らかいフォームが取り付けられており、不快感を与えません。 頭囲を測定し、正中線の左右の標準 10 mm を使用して、中大脳動脈/前大脳動脈 (MCA/ACA) 分岐をハンドヘルド プローブで最初に識別します。シャーピー フェルト ペンを肌に当てます。 これにより、その後の測定のために固定ヘッドピースをより迅速かつ一貫して配置できます。 治験責任医師は、患者ごとに中間 MCA または最適な信号を使用しますが、同じ深さの MCA 血管を繰り返し測定に使用します。 この手順では、20 ~ 30 分の連続 TCD 測定と、Phillips Intellivue 患者ケア モニターに接続された留置侵襲性動脈ラインからの共存 MAP 波形が必要です。 読み取り値は、急性の医療介入や人工呼吸器の変更が行われていない患者の安定期間中に収集されます。 動脈血圧の測定値は、血圧の臨床モニタリング用にすでに配置されている侵襲的動脈圧変換器から測定されます。 TCD測定は、QLイメージングソフトウェアとアナログTCD信号出力機能がインストールされた専用のTCDマシン(Doppler-BoxTM、Compumedics DWL、ドイツ)で実行されます。 ドップラー ボックス、PC ラップトップ、デスクトップ コンピューター、および 22 インチ モニターで構成される特別に設計されたポータブル コンピューター カート スタイルのワークステーションは、研究研究専用であり、ベッドサイド モニタリング用のクリティカル ケア ユニットのどの部屋にも簡単に移動できます。 神経超音波検査のアプリケーションで TCD を使用した 20 年以上の経験では、有害事象は報告されていませんが、研究患者は、ヘッドピースとプローブの配置で刺激を経験する場合があります。 研究者はこれを可能な限り最小限に抑えようとしますが、患者の生理学的状態がヘッドピースの配置による軽度の動きにも耐えられない場合、研究者は手順を中止します.

D2.近赤外分光法 脳局所オキシメトリ ウェーブレット コヒーレンスのデータは、NIRS/MAP 監視デバイスを組み合わせて使用​​して、入院の最初の 7 ~ 10 日間継続的に収集されます。 最初の 7 ~ 10 日間、ウェーブレット コヒーレンスを使用して継続的に MAP/CPP の変動を伴う SctO2 の変化を分析することは重要です。 MAP/CPP が低い期間または ICP が上昇している期間 頭蓋内圧 (ICP)。 脳オキシメトリ値は、NIRSモニター(Medtronic、INVOS 5100C Cerebral Oximetry、Minneapolis、MN)から1Hzで収集される。 NIRS 粘着式使い捨てセンサーは、右/左または両側の額の眉毛の上で髪の生え際より下の清潔で乾燥した場所に配置され、センサーの下にある損傷した組織、矢状静脈洞または前頭余分な軸出血から離れています。 . センサー周辺の皮膚は 1 日 2 回検査され、センサーは強い光や湿気から遠ざけられます。 患者が MRI を受けている場合はセンサーが取り外されますが、脳 CT を受けている場合は取り外されません。 患者が標準的な医療の一環として NIRS を受ける場合、治験責任医師は、臨床チームが最大 10 日間、またはモニターが設置されている限り、SctO2 値を収集することに同意します。 NIRS モニタリングが標準的な医療機器ではない患者には、研究チームが NIRS センサーとモニターを提供し、研究手順の間、SctO2 値がディスプレイに表示されます。 医療チームは、TCD および/または SctO2 値が研究目的でのみ収集された場合、その値を知らされません。 画面はパスワードで保護されており、ストリーミング データは、スクリーン セーバー ディスプレイのロックを解除するためのパスワードがないと、スタッフや家族が閲覧することはできません。

D3.神経学的転帰評価 神経学的転帰は、損傷後3、6および12ヶ月の退院時に評価される。 神経学的機能転帰カテゴリには、8 点グラスゴー転帰尺度拡張小児科 (GOSEP) が使用されます。 GOSEP スコアが 1 = 正常、2 = 軽度の障害、3 = 中等度以上の障害、または 4 = 中等度未満の障害は、良好な転帰として分類されます。 GOSEP スコア 5 = 上位重度障害、6 = 下位重度障害、7 = 植物状態、または 8 = 死亡に分類された場合は、好ましくない結果です。 GOSEP は、電話での 10 分間の保護者/法定後見人のインタビューを通じて、研究メンバーによって実施されます。 神経心理学的転帰も、小児科評価障害インベントリーコンピューター適応テスト (PEDI-CAT) を使用して測定されます。これは、出生から 18 歳までの日常活動、可動性、社会的/認知機能、および責任の領域を測定するための検証済みツールです。 PEDI-CAT はコンピュータ ベースのプログラムで、電話で面接官が質問を読み、匿名化された応答を Web ベースのプログラムに入力して分析とレポートを行います。

研究の種類

介入

入学 (推定)

30

段階

  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究連絡先

研究場所

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

4週間~18年 (子、大人)

健康ボランティアの受け入れ

はい

説明

包含基準:

  • Children's Medical Center Dallas の PICU に入院した 28 日~18 歳
  • 急性症状 (< 24 時間) による神経損傷の発症
  • 急性神経損傷は、次のメカニズムのいずれかが原因である可能性があります。

    • 重度の偶発的または虐待による外傷性脳損傷
    • 心停止に続発する重度の脳症
    • 自然頭蓋内出血
    • てんかん重積症
    • 脳卒中
  • -スタンド医療のための侵襲的留置動脈ラインの存在または留置中
  • 標準治療として ICP モニターを使用しているすべての患者

除外基準:

  • 標準治療として配置された動脈ラインのない患者
  • TCDヘッドピースデバイスの装着に協力できない患者
  • 24~48時間以内に死亡すると予想される
  • 顔面または頭蓋の大規模な損傷により、NIRS プローブまたは insonate TCD 信号を配置できない
  • 吸入麻酔薬の投与
  • ヘモグロビン症、ミオグロビン血症または高ビリルビン血症 (不正確なNIRS測定値による)

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

  • 主な目的:他の
  • 割り当て:なし
  • 介入モデル:単一グループの割り当て
  • マスキング:なし(オープンラベル)

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
他の:研究対象
経頭蓋ドップラーを使用して、中大脳動脈の流速トレースを記録します。

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
伝達関数解析
時間枠:受傷後1日目

伝達関数には次の 3 つのコンポーネントがあります。

I. ゲイン: これは、CBFv への MAP 振動の伝達の大きさを測定します。 効果的に、機能的な dCA システムは伝達された振動の強度を弱め、結果としてゲイン値が低くなります。 したがって、より高いゲイン値は、自動調節障害を示唆しています。

Ⅱ.位相は、2 つの波形の間で測定された度単位の「時間遅延」です。 自動調節がないと、MAP と CBFV の両方が同時に変化します。 これは、0°の位相シフトとして測定されます。 したがって、非ゼロの位相シフトは、MAP の変化に応じた CBFV の無傷の自動調節と逆調節を示します。

III.コヒーレンス: これは、異なる周波数での 2 つの波の間の関連付けの尺度を提供します。 コヒーレンスは 0 から 1 の間で変化し、相関係数と同様に、CBFv と直線的に関連する MAP の割合を表します。 ゲイン、位相、およびコヒーレンスが集約され、伝達関数解析が得られます。

受傷後1日目
伝達関数解析
時間枠:受傷後3日目

伝達関数には次の 3 つのコンポーネントがあります。

I. ゲイン: これは、CBFv への MAP 振動の伝達の大きさを測定します。 効果的に、機能的な dCA システムは伝達された振動の強度を弱め、結果としてゲイン値が低くなります。 したがって、より高いゲイン値は、自動調節障害を示唆しています。

Ⅱ.位相は、2 つの波形の間で測定された度単位の「時間遅延」です。 自動調節がないと、MAP と CBFV の両方が同時に変化します。 これは、0°の位相シフトとして測定されます。 したがって、非ゼロの位相シフトは、MAP の変化に応じた CBFV の無傷の自動調節と逆調節を示します。

III.コヒーレンス: これは、異なる周波数での 2 つの波の間の関連付けの尺度を提供します。 コヒーレンスは 0 から 1 の間で変化し、相関係数と同様に、CBFv と直線的に関連する MAP の割合を表します。 ゲイン、位相、およびコヒーレンスが集約されて、伝達関数解析が得られます。

受傷後3日目
伝達関数解析
時間枠:受傷後5日目

伝達関数には次の 3 つのコンポーネントがあります。

I. ゲイン: これは、CBFv への MAP 振動の伝達の大きさを測定します。 効果的に、機能的な dCA システムは伝達された振動の強度を弱め、結果としてゲイン値が低くなります。 したがって、より高いゲイン値は、自動調節障害を示唆しています。

Ⅱ.位相は、2 つの波形の間で測定された度単位の「時間遅延」です。 自動調節がないと、MAP と CBFV の両方が同時に変化します。 これは、0°の位相シフトとして測定されます。 したがって、非ゼロの位相シフトは、MAP の変化に応じた CBFV の無傷の自動調節と逆調節を示します。

III.コヒーレンス: これは、異なる周波数での 2 つの波の間の関連付けの尺度を提供します。 コヒーレンスは 0 から 1 の間で変化し、相関係数と同様に、CBFv と直線的に関連する MAP の割合を表します。 ゲイン、位相、およびコヒーレンスが集約され、伝達関数解析が得られます。

受傷後5日目
伝達関数解析
時間枠:受傷後7日目

伝達関数には次の 3 つのコンポーネントがあります。

I. ゲイン: これは、CBFv への MAP 振動の伝達の大きさを測定します。 効果的に、機能的な dCA システムは伝達された振動の強度を弱め、結果としてゲイン値が低くなります。 したがって、より高いゲイン値は、自動調節障害を示唆しています。

Ⅱ.位相は、2 つの波形の間で測定された度単位の「時間遅延」です。 自動調節がないと、MAP と CBFV の両方が同時に変化します。 これは、0°の位相シフトとして測定されます。 したがって、非ゼロの位相シフトは、MAP の変化に応じた CBFV の無傷の自動調節と逆調節を示します。

III.コヒーレンス: これは、異なる周波数での 2 つの波の間の関連付けの尺度を提供します。 コヒーレンスは 0 から 1 の間で変化し、相関係数と同様に、CBFv と直線的に関連する MAP の割合を表します。 ゲイン、位相、およびコヒーレンスが集約され、伝達関数解析が得られます。

受傷後7日目
伝達関数解析
時間枠:受傷後10日目

伝達関数には次の 3 つのコンポーネントがあります。

I. ゲイン: これは、CBFv への MAP 振動の伝達の大きさを測定します。 効果的に、機能的な dCA システムは伝達された振動の強度を弱め、結果としてゲイン値が低くなります。 したがって、より高いゲイン値は、自動調節障害を示唆しています。

Ⅱ.位相は、2 つの波形の間で測定された度単位の「時間遅延」です。 自動調節がないと、MAP と CBFV の両方が同時に変化します。 これは、0°の位相シフトとして測定されます。 したがって、非ゼロの位相シフトは、MAP の変化に応じた CBFV の無傷の自動調節と逆調節を示します。

III.コヒーレンス: これは、異なる周波数での 2 つの波の間の関連付けの尺度を提供します。 コヒーレンスは 0 から 1 の間で変化し、相関係数と同様に、CBFv と直線的に関連する MAP の割合を表します。 ゲイン、位相、およびコヒーレンスが集約され、伝達関数解析が得られます。

受傷後10日目
ウェーブレット コヒーレンス解析
時間枠:受傷後10日目
ウェーブレット コヒーレンスは、位相、ゲイン、およびコヒーレンスを使用して、MAP/CPP と SctO2 の 2 つの波形値の間の関係を決定します。
受傷後10日目
Glasgow Outcome Scale Extended-Pediatrics (GOSEP) スコアの変化
時間枠:退院後6ヶ月。
ベースラインからの神経機能の変化を評価するために、8ポイントグラスゴーアウトカムスケール拡張小児科(GOSEP)が使用されます。 GOSEP は、開眼、最良の運動反応、最良の言語反応の 3 つの部分で構成されています。 開眼は尺度 1 ~ 4 で、カテゴリが高いほど結果が良好です。 最良の運動反応は 1 ~ 6 で測定され、スコアが高いほど結果が良好です。 最良の口頭応答は 1 ~ 5 で測定され、スコアが高いほど、より良い結果になります。 3 つのカテゴリすべてが合計され、合計 GOSEP スコアと等しくなります。 総合スコアが高いほど、より良い結果が得られる可能性があります。
退院後6ヶ月。
障害目録コンピュータ適応テスト(PEDI-CAT)スコアの小児評価の変化
時間枠:退院後6ヶ月。
Pediatric Evaluation of Disability Inventory Computer Adaptive Test (PEDI-CAT) は、出生から 18 歳までの日常活動、可動性、社会的/認知機能、および責任の領域を測定するための有効なツールです。 ベースラインからの変化を評価するために使用されます。
退院後6ヶ月。

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

捜査官

  • 主任研究者:Darryl Miles、University of Texas Southwestern Medical Center

出版物と役立つリンク

研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。

一般刊行物

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (実際)

2018年11月6日

一次修了 (推定)

2025年1月1日

研究の完了 (推定)

2025年1月1日

試験登録日

最初に提出

2019年9月16日

QC基準を満たした最初の提出物

2020年1月22日

最初の投稿 (実際)

2020年1月27日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2024年2月28日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2024年2月27日

最終確認日

2024年2月1日

詳しくは

本研究に関する用語

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

いいえ

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

はい

米国で製造され、米国から輸出された製品。

はい

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

経頭蓋ドップラーの臨床試験

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