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양성자 및 중수소 MR 기술을 사용한 뇌 대사산물 모니터링 (SIGNATURES2023)

2025년 3월 24일 업데이트: Insel Gruppe AG, University Hospital Bern

새로운 적응형 양성자 및 중수소 MR 기술을 사용한 뇌 대사산물의 비침습적 모니터링

전뇌 최적의 중수소(2H) 대사 영상 및 EPSI(에코 평면 분광 영상) 기반 SLOW 편집 1H-MRSI를 위한 MR 펄스가 개발되어 7 Tesla의 UHF 스캐너에 사용하도록 최적화됩니다. 연구에는 4단계가 있습니다.

1단계: 2H 및 1H MRSI 서열이 시험관 내에서 개발 및 최적화됩니다(유령)

2단계: 건강한 지원자의 생체 내에서 서열을 적용하고 더욱 최적화합니다.

3단계: 최적의 2H 1H 펄스 시퀀스가 ​​건강한 지원자로 구성된 4개 코호트에 적용되어 전체 뇌 2H 및 1H MRSI로 노화가 미치는 영향을 연구합니다.

4단계: 알츠하이머병(AD) 환자, 제2형 당뇨병(DM) 환자, 경도 인지 장애(MCI) 환자 및 고등급 경동맥 협착증 환자(HGCS) 등 다양한 질병을 앓고 있는 4개 환자 그룹에 시퀀스를 적용합니다.

궁극적인 목표는 임상 3상에서 건강한 대조 데이터를 기반으로 개별 환자별 3차원 공간 분해 z-점수 맵(FDG-PET와 유사)을 만드는 것입니다.

연구 개요

상태

아직 모집하지 않음

정황

개입 / 치료

상세 설명

서문 - 세계 인구의 노령화는 점점 더 중요한 사회적 과제로 인식되고 있습니다. 그러나 뇌 노화에 대한 고품질 대사 연구를 수행하는 도구는 매우 제한적입니다.

제안된 연구는 노화 과정과 알츠하이머병(AD) 환자 10명에게서 발생하는 대사성 뇌 변화를 평가하는 방법에 중점을 둘 것입니다. AD 외에도 최소 인지 장애(MCI) 환자 10명, 제2형 당뇨병(DM) 환자 10명, 고등급 경동맥 협착증 환자 10명도 검사할 예정입니다.

현재 생체 내에서 뇌 대사를 연구하는 가장 눈에 띄는 임상 방법은 18F-플루오로데옥시글루코스(FDG)를 사용하는 양전자 방출 단층촬영(PET)입니다. 이 방법의 주요 단점은 전리 방사선입니다. 중수소 대사 영상(DMI)이라고 불리는 자기공명 분광 영상(MRSI) 기반 방법은 양성자 기반 기술이 제공하는 MRSI 기능을 확장하고 이온화 방사선 없이 생체 내 포도당 대사 영상을 가능하게 합니다. DMI의 독특한 특징은 PET와 달리 포도당 섭취뿐만 아니라 젖산염, 글루타메이트, 글루타민과 같은 하류 생성물도 매핑하여 노화 및 신경퇴행과 관련된 대사 장애를 감지할 수 있는 가능성을 제공한다는 것입니다.

DMI의 감도가 상대적으로 낮기 때문에 신호 대 잡음비(SNR)를 높이고 DMI를 활성화하려면 강한 자기장이 필요합니다. 최근 최초로 상업적으로 이용 가능한 UHF(Ultra High Field) 7T MR 스캐너가 임상용으로 승인되었으며 현재 베른에서 출시되어 DMI에 접근할 수 있게 되었습니다. 연구자들의 동기는 뇌의 대사 연구를 가능하게 하는 비침습적이고 방사선이 없는 중수소 및 양성자 기반 MRSI 방법을 제공하고 노화에 대한 장기 종단 관찰 연구의 기반을 마련하는 것입니다. 건강한 대조군에 대한 방사선 부담으로 인해 PET로는 거의 할 수 없는 일입니다.

목표 - 제안된 프로젝트의 주요 목표는 뇌 대사 연구를 위한 3D 공간 분해 중수소(2H) 및 양성자(1H) 기반 MRSI 방법론을 확립하고 이 방법론을 생체 내 타당성 연구에 적용하는 것입니다. DMI를 보완하기 위해 연구자들은 최근 개발된 SLOW라는 기술을 사용하여 포도당, 감마-아미노부티르산(GABA) 및 글루타메이트에 대한 UHF 3D 분해 스펙트럼 편집 1H-MRSI 매핑을 구축할 예정입니다.

두 번째 목표는 건강한 개인을 위한 뇌의 대사 정보에 ​​대한 3D 공간 분해 참조 아틀라스를 만드는 것입니다. 이 아틀라스는 z-점수 파생 이상을 사용하여 규범 데이터와 비교함으로써 신경 장애가 있는 개별 환자의 대사 정보에 ​​대한 공간 분해 분석을 가능하게 합니다. 지도.

가설 - (a.) DMI를 사용한 3D-MRSI 기반 포도당/글루타메이트/락테이트 매핑은 z-점수 맵을 사용하여 AD 환자와 건강한 대조군 간의 공간적으로 해결된 정량적 비교를 촉진합니다. (b.) 포도당/GABA 및 글루타메이트의 1H-SLOW 편집 MRSI는 z-점수 맵을 사용하여 AD 환자와 건강한 대조군 간의 공간적으로 해결된 정량적 비교를 용이하게 합니다.

방법 - 조사관은 (i.) DMI에 맞게 UHF 1H-EPSI MRSI 시퀀스를 조정합니다. (ii.) 대사산물인 N-아세틸아스파르트산염(NAA), 콜린, 크레아틴 및 아스파르테이트와 함께 GABA, 글루타메이트 및 포도당 편집의 전체 뇌 측정을 목표로 1H-SLOW 편집 EPSI 시퀀스를 최적화합니다. (iii.) spectrIm-QMRS 분석 도구를 확장하여 3D-2H 대사 데이터 세트를 정량화 및 분석합니다. (iv.) 모든 3D 분해 1H 및 2H-MRSI 대사 맵을 계산하고 고해상도 3D 해부학적 이미지와 공동 등록합니다. (v.) 규범 데이터의 대사 지도를 생성하고 지도를 사용하여 z-점수 기반 비교를 수행하는 방법론을 개발합니다.

의의 - ​​MRI의 자기장 강도가 높아지는 추세로 인해 DMI를 연구 및 임상 응용 분야에서 점점 더 많이 사용할 수 있게 될 것입니다. UHF DMI 및 1H-EPSI MRSI는 뇌 대사를 정량화하는 비침습적 방법을 제공합니다. DMI는 포도당 대사에 대한 정보를 제공하는 반면, 1H-SLOW는 포도당, GABA 및 글루타메이트 농도에 대한 정보를 제공합니다. MRSI 데이터 분석에 대해 제안된 접근 방식은 현재 임상 MRSI에 적용되는 접근 방식과 근본적으로 다르며 규범적인 대사 특성에서 미묘한 변화도 감지하고 표시할 수 있습니다. 성공한다면 UHF 대사 영상은 젊고 건강한 피험자에게 반복적으로 적용하여 노화를 연구할 수 있는 무방사선 방식을 제공할 것입니다. 중요한 것은 제안된 방법이 생물에너지학, 특히 미토콘드리아 기능, 산화적 인산화 및 뇌 에너지 공급을 위한 대체 연료 사용에 대한 더 깊은 통찰력을 제공할 것이며, 이는 FDG-PET가 제공할 수 없는 정보입니다. 더욱이, 규범적 데이터세트를 활용한 비교 분석은 신경변성, 신경염증뿐만 아니라 사회 경제적으로 높은 영향을 미치는 비만, 당뇨병과 같이 중추신경계에 국한되지 않는 질병과 같은 뇌 생체 에너지 장애가 있는 광범위한 장애에 대한 연구를 촉진할 것입니다.

연구 유형

중재적

등록 (추정된)

140

단계

  • 해당 없음

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 연락처

연구 연락처 백업

연구 장소

참여기준

연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.

자격 기준

공부할 수 있는 나이

  • 성인
  • 고령자

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

예

설명

일반 포함 기준(모든 그룹에 적용 가능):

  1. 참가자가 사전 동의에 서명했습니다.
  2. 최소 1시간 동안 MR 스캐너에 가만히 누워 있을 수 있는 능력.
  3. 현재 또는 평생 동안 약물이나 알코올 남용의 병력이 없습니다.
  4. 인지를 방해하는 약물은 없습니다.
  5. 정상 또는 정상으로 교정된 시력.

질병별 포함 기준:

I. 제2형 당뇨병 환자군(PG-IV-2H-DM):

  • ADA 분류에 따른 제2형 당뇨병의 진단.
  • 생활습관 개선 및/또는 비인슐린 제제를 이용한 치료.

II. 고급 경동맥 협착증 환자군(PG-IV-1H-HGCS):

  • 경동맥 협착이 50% 이상입니다.

III. 경도 인지 장애(MCI) 및 알츠하이머병(AD) 환자(PG-IV-2H-AD/MCI):

  • 경도 인지 장애(MCI) 또는 초기 알츠하이머병(AD) 진단.
  • 연령 범위는 60~80세입니다.
  • 독일어에 능통합니다.
  • 정상 또는 정상으로 교정된 시력 및 청력.
  • 연구를 이해하고 사전 동의를 제공할 수 있는 능력.

제외 기준:

  1. 18세 미만.
  2. 밀실 공포증.
  3. 임신 또는 현재 수유 상태.
  4. 능동 임플란트(예: 심장 박동기, 신경 자극기)
  5. 수동적 강자성 임플란트.
  6. 능동형 무선 주파수(RF) 코일로 덮이는 영역에 4cm를 초과하는 수동형 비강자성 금속 임플란트.
  7. 활성 RF 코일로 덮힌 영역 내부의 큰 문신.
  8. 규정 위반이 알려졌거나 의심됩니다.
  9. 체중 <30kg 미만의 저체중.
  10. 체질량지수(BMI) > 30.
  11. 과체중 >135kg
  12. MR 호환 안경으로 교정이 불가능한 극단적인 큰 머리둘레, 극심한 난시를 갖고 계신 분.
  13. 사전 동의서 양식을 이해하지 못하는 사람.
  14. 시험 중 발견된 부수적 결과를 피험자에게 알리려는 연구소의 정책에 동의하지 않습니다.
  15. 신경심리학적 검사를 손상시키는 시각 및 청각적 예민함(해당되는 경우).
  16. WHO 권고에 따른 당뇨병 또는 포도당 불내증(당뇨병 환자군에서는 제외).
  17. 명백한 심장 또는 신장 질환의 증거.
  18. 위장관 질환의 증거.
  19. 인지 장애(간이 정신 상태 검사 점수 <26/30, CDR 점수 >0, 기억 장애)(AD, MCI 그룹 제외).
  20. 흡연.
  21. 현재 또는 평생 약물 또는 알코올 남용
  22. 치료되지 않은 이상지질혈증, 고혈압, 갑상선 질환.
  23. 항콜린성 특성을 지닌 항우울제.
  24. 검진 후 4주 이내에 마약류를 주 2회 이상 정기적으로 사용하는 자.
  25. 스크리닝 후 4주 이내에 사용된 항파킨슨병 약물.
  26. 스크리닝 후 4주 이내에 임상시험용 약물 연구에 등록합니다.
  27. 면역조절 또는 종양학적 치료.
  28. 심박 조율기, 이식형 심율동 제세동기(ICD), 심장 재동기화 치료(CRT) 장치 등 심장 이식형 전자 장치(CIED).
  29. 금속 안구 내 이물질: 눈 보호 장치 없이 용접한 적이 있거나 금속과 관련된 안면 부상을 입은 환자는 MRI 전에 방사선 전문의가 안와 엑스레이를 검토해야 합니다.
  30. 이식 가능한 신경 자극 시스템.
  31. 달팽이관 임플란트/귀 임플란트.
  32. 약물 주입 펌프(인슐린 전달, 진통제 또는 화학요법 펌프).
  33. 금속 구성 요소가 포함된 카테터(예: Swan-Ganz 카테터)
  34. 금속 파편(예: 총알, 산탄총 총알, 파편).
  35. 뇌동맥류 클립.
  36. 자기 치과 임플란트.
  37. 조직 확장기.
  38. 인공 사지.
  39. 고정식 보청기.
  40. 제거 불가능한 피어싱.
  41. 이식형 심장세동기
  42. 심장 재동기화 치료 장치
  43. 발열(MRI 촬영 전 측정한 온도 > 37.5°C).
  44. 암페타민이나 진정제를 복용하는 자원봉사자

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

  • 주 목적: 기초 과학
  • 할당: 무작위화되지 않음
  • 중재 모델: 순차적 할당
  • 마스킹: 하나의

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
활성 비교기: 건강한 사람에게 새로운 MRSI 펄스 시퀀스 적용
최적화된 MR 펄스 시퀀스는 건강한 대조 3D 대사 참조 데이터를 얻기 위해 포도당 용액 섭취 후 세 명의 건강한 사람 그룹에 적용됩니다.
장치: 새로운 펄스 시퀀스 패키지 SIGNATURES2023을 정상 제어에 적용
하나 이상의 신규하거나 추가로 최적화된 CE 표시가 없는 펄스 MRSI 시퀀스는 전체 뇌의 결정된 참조 대사 산물 맵을 위해 100명의 건강한 피험자에게 적용됩니다.
실험적: 4개의 환자 그룹에 새로운 MRSI 펄스 시퀀스 적용
최적화된 MR-펄스 시퀀스는 포도당 용액 섭취 후 10명의 환자로 구성된 4개 그룹에 적용되고, 이어서 z-점수 매핑을 통해 환자의 3D 대사 데이터와 건강한 대조 데이터의 환자 수준 비교가 이어집니다.
장치: 새로운 펄스 시퀀스 패키지 SIGNATURES2023을 4개 환자 그룹에 적용(파일럿)
하나 이상의 신규하거나 더욱 최적화된 CE 표시가 없는 펄스 MRSI 시퀀스를 AD, MCI, DM 및 HGCS 환자 4명에게 적용하여 전체 뇌의 대사산물 지도를 결정합니다.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
3D 공간 분해 중수소 대사산물 이미징(DMI)
기간: 36개월
20명의 젊은 건강한 대조군(<40세)에서 공동등록된 중수소 대사산물 분포(포도당, 글루타메이트)를 측정하고, 20명의 노인 건강한 대조군(>40세)에서 대사산물 분포에 대한 공동등록된 중수소 대사 이미지를 얻습니다. 년)을 얻었습니다.
36개월
3D 공간 분해 SLOW-EPSI MRSI 대사산물 매핑
기간: 36개월
공동등록된 신경대사물질 분포(예: 20명의 젊고 건강한 대조군(40세 미만)의 GABA, 글루타메이트 분포와 함께 등록된 신경 대사 산물 분포(예: GABA, 글루타메이트, ..)는 20명의 건강한 대조군(40세 이상)에서 측정되었습니다.
36개월
알츠하이머병(AD) 환자 그룹의 3D 공간 분해 3D DMI 및 3D SLOW-EPSI MRSI 매핑
기간: 48개월
공동 등록된 DMI(포도당, 글루타메이트) 맵과 신경 대사 산물 이미지(예: 10명의 알츠하이머병(AD) 환자군에서 GABA, 글루타메이트, ..) 분포를 구합니다.
48개월
경도 인지 장애(MCI) 환자 그룹의 3D 공간 분해 3D DMI 및 3D SLOW-EPSI MRSI 매핑
기간: 48개월
공동 등록된 DMI(포도당, 글루타메이트) 맵과 신경 대사 산물 이미지(예: 10명의 경도인지장애(MCI) 환자군에서 GABA, 글루타메이트, ..) 분포를 구합니다.
48개월
당뇨병(DM) 유형 II 환자 그룹의 3D DMI 및 3D SLOW-EPSI MRSI 매핑
기간: 48개월
공동 등록된 DMI(포도당, 글루타메이트) 맵과 신경 대사 산물 이미지(예: GABA, 글루타메이트, ..) 당뇨병(DM) 제2형 환자군 10명의 분포를 구함
48개월
고등급 경동맥 협착증(HGCS) 환자 그룹의 3D DMI 및 3D SLOW-EPSI MRSI 매핑
기간: 48개월
공동 등록된 DMI(포도당, 글루타메이트) 맵과 신경 대사 산물 이미지(예: GABA, 글루타메이트, ..) 당뇨병(DM) 제2형 환자군 10명의 분포를 구함
48개월

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

스폰서

Insel Gruppe AG, University Hospital Bern

수사관

  • 수석 연구원: Johannes Slotboom, PhD, University Hospital / Inselspital /University Bern / 3010 Bern / Switzerland

간행물 및 유용한 링크

연구에 대한 정보 입력을 담당하는 사람이 자발적으로 이러한 간행물을 제공합니다. 이것은 연구와 관련된 모든 것에 관한 것일 수 있습니다.

일반 간행물

유용한 링크

연구 기록 날짜

이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.

연구 주요 날짜

연구 시작 (추정된)

2025년 4월 1일

기본 완료 (추정된)

2026년 11월 1일

연구 완료 (추정된)

2028년 3월 31일

연구 등록 날짜

최초 제출

2024년 11월 21일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2024년 11월 25일

처음 게시됨 (실제)

2024년 11월 26일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2025년 3월 25일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2025년 3월 24일

마지막으로 확인됨

2025년 3월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

추가 관련 MeSH 약관

기타 연구 ID 번호

  • 2023-D0060
  • SNCTP000006108 (기타 식별자: Basec Switzerland)

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

아니요

IPD 계획 설명

환자 1명에 대한 원시 1H-MRSI 데이터 세트는 약 25Gb 크기이므로 직접 공유하기는 어렵습니다.

그러므로; 요청 시 데이터가 공유됩니다.

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

이 정보는 변경 없이 clinicaltrials.gov 웹사이트에서 직접 가져온 것입니다. 귀하의 연구 세부 정보를 변경, 제거 또는 업데이트하도록 요청하는 경우 register@clinicaltrials.gov. 문의하십시오. 변경 사항이 clinicaltrials.gov에 구현되는 즉시 저희 웹사이트에도 자동으로 업데이트됩니다. .

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