ダイナペニアの鑑別診断のためのパーソナライズされたモデリングとシミュレーション手順: 健康なボランティアに関する研究
ForceLoss: パート I - 健康なボランティア。筋力喪失の鑑別診断のための個人化されたモデルを生成する方法の開発と検証
ForceLoss 研究は、筋力の喪失、すなわちダイナペニアの鑑別診断を可能にするために、パーソナライズされたモデリングとシミュレーション手順を開発することを目的としています。 ダイナペニアは、びまん性または選択的なサルコペニア、活性化の欠如、または不適切な運動制御によって引き起こされる可能性があります。 これらの原因にはそれぞれ異なる介入が必要ですが、信頼できる鑑別診断は現在不可能です。 これらの考えられる原因のそれぞれについての情報を機器の方法で提供できますが、そのような情報を完全な診断画像に統合することは、1 人の臨床医の経験に委ねられています。 しかし、ダイナペニアの正確な診断は、神経疾患、加齢に伴う虚弱、糖尿病、整形外科の状態など、多くの病状において重要です。 仮説は、最大等尺性膝伸展の機械的、被験者固有のモデルの使用は、多くの機器情報によって通知され、ダイナペニアの堅牢な鑑別診断を提供できるというものです。
この予備研究では、健康なボランティアを対象に、研究者は (i) 実験プロトコルと (ii) モデリングとシミュレーションのフレームワークを開発および最適化し、提案された手順の実現可能性と信頼性の両方を評価します。 医用画像、筋電図 (EMG)、およびダイナモメトリーのデータが収集され、組み合わされて、各参加者のパーソナライズされた筋骨格モデルが通知されます。 次に、最大随意等尺性収縮 (MVIC) タスクの生体力学的コンピューター シミュレーションが実行されます。 提案されたアプローチを検証するために、モデルの推定値は、生体内ダイナモメトリー測定および実験 EMG データと比較されます。
調査の概要
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Emilia-Romagna
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Bologna、Emilia-Romagna、イタリア、40136
- IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
説明
包含基準:
- ボディマス指数 (BMI) が 15 ~ 30 kg / m²
除外基準:
- 神経学的、リウマチ性または腫瘍性疾患;
- -磁気共鳴画像法および電気刺激の使用に適合しない病状または身体的状態(すなわち、能動的および受動的埋め込み生物医学装置、てんかん、下肢の重度の静脈不全、妊娠);
- 下肢の関節への以前の介入または外傷。
研究計画
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:診断
- 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 |
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他の:健康なボランティア
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磁気共鳴画像、筋電図、ダイナモメトリーのデータを使用して、パーソナライズされた筋骨格モデルを開発します
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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 |
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筋肉量
時間枠:ベースライン時 (0 日目)
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完全な下肢 MRI データは、仰臥位の被験者で取得されます。
個々の筋肉量 (cm3) は、市販のソフトウェアを使用してセグメント化され、匿名化された形式で保存されます。
このようなデータは、患者集団におけるサルコペニア (の重症度) を評価することを目的とした将来の研究における規範的なデータセット/しきい値として機能します。
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ベースライン時 (0 日目)
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共収縮指数 (CCI)
時間枠:ベースライン時 (0 日目)
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実験的な EMG データは、膝の伸展に関与する主要な下肢の筋肉から記録されますが、参加者はダイナモメーターで最大の随意等尺性収縮を実行します (つまり、筋力を定量化するための MVIC テスト)。 蹴る行為における主動筋と拮抗筋 (このタスクでは、大腿四頭筋とハムストリングス) の相対的な活性化として定義される共収縮指数 (MVIC テスト) は、Li et al (2020) に従って計算されます。 EMG パターン (mV) はさらに保存され、患者集団のダイナペニア (の重症度) を評価することを目的とした将来の研究で、ダイナペニア患者の次善の筋肉制御または変更された筋肉活性化パターンを特定するための定性的な比較のために、規範的なデータセットを構成します。 |
ベースライン時 (0 日目)
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MVICトルク
時間枠:ベースライン時 (0 日目)
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参加者がMVICレッグエクステンションテストを実行している間、ダイナモメトリーデータが取得されます。 3 回繰り返し測定した最大トルク値 (Nm) が記録されます。 これらは、力のプラトーに対応して観察された値に対応し、持続的な収縮で発生します。 このようなデータは、患者集団のダイナペニア (の重症度) を評価することを目的とした将来の研究で、規範的なデータセット/しきい値として機能します。 |
ベースライン時 (0 日目)
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Marco Viceconti, Professor、IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Pons C, Borotikar B, Garetier M, Burdin V, Ben Salem D, Lempereur M, Brochard S. Quantifying skeletal muscle volume and shape in humans using MRI: A systematic review of validity and reliability. PLoS One. 2018 Nov 29;13(11):e0207847. doi: 10.1371/journal.pone.0207847. eCollection 2018.
- Nishikawa Y, Watanabe K, Takahashi T, Hosomi N, Orita N, Mikami Y, Maruyama H, Kimura H, Matsumoto M. Sex differences in variances of multi-channel surface electromyography distribution of the vastus lateralis muscle during isometric knee extension in young adults. Eur J Appl Physiol. 2017 Mar;117(3):583-589. doi: 10.1007/s00421-017-3559-3. Epub 2017 Feb 20.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
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?
IPD プランの説明
IPD 共有時間枠
IPD 共有アクセス基準
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
米国FDA規制機器製品の研究
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