Double Push Acoustic Radiation Force (DP ARF) echografie voor het monitoren van degeneratie bij Duchenne spierdystrofie

Double Push Acoustic Radiation Force (DP ARF) beeldvorming zal worden uitgevoerd in 3 cohorten van maximaal 10 jongens met DMD en bij jongens van dezelfde leeftijd zonder bekende neuromusculaire aandoeningen.

Het eerste DMD-cohort zal zich inschrijven op de leeftijd van 5-6, de tweede op de leeftijd van 7-8 en de derde op de leeftijd van 9-10. De rectus femoris (RF), craniale sartorius (CS), gastrocnemius (GAST) en laterale deltaspier (DT) spieren zullen worden aangevallen vanwege hun bekende fenotypische variatie als reactie op dystrofinedeficiëntie. De RF ondergaat vroege necrose en vetafzetting, de CS wordt verondersteld relatief gespaard te blijven en de GAST lijkt echte hypertrofie te ondergaan. De DT, die hypertrofie ondergaat zoals de GAST, zal ook worden onderzocht om te bepalen of de impact van dystrofine-deficiëntie varieert tussen de bovenste en onderste ledematen. Alle jongens worden gedurende 4 jaar 3 keer per jaar gefotografeerd. Naast DP ARF-beeldvorming om de 4 maanden, ondergaan de jongens standaard kwantitatieve spiertesten (QMT) en getimede functietesten (TFT) van tijd tot staan, 6 minuten lopen en 30 voet lopen. De leeftijd bij verlies van ambulantie zal ook voor elke jongen worden geregistreerd. Jongens met DMD kunnen over het algemeen niet meer lopen op de leeftijd van 10 jaar, dus we verwachten dat de 20 jongens in de cohorten van 7-11 en 9-13 jaar in de loop van dit onderzoek niet meer kunnen lopen. De 10 jongens in het cohort van 5-9 jaar oud zullen tijdens het onderzoek waarschijnlijk niet hun mobiliteit verliezen. Omdat het primaire doel van dit klinische onderzoek is om het potentieel van DP ARF-beeldvorming te evalueren als een relevant surrogaat voor het monitoren van ziekteprogressie en respons op therapieën, zal de focus van het onderzoek liggen op het correleren van DP ARF-resultaten met verandering in functionele degeneratie en tijd tot herstel. verlies van ambulantie.

Er zijn twee experimentele componenten in deze studie die verder gaan dan wat standaardpraktijk is voor DMD-patiënten: 1) DP ARF echografie van de rectus femoris (RF), craniale sartorius (CS), gastrocnemius (GAST) en laterale deltaspier (DT) spieren en 2) standaard kwantitatieve spiertesten (QMT) en getimede functietesten (TFT's) van tijd tot staan, 6 minuten lopen en 30 voet lopen elke vier maanden herhaald (drie keer per jaar) gedurende de vierjarige duur van het onderzoek.

Deze studie zal beginnen met DP ARF echografie in het Clinical Neurophysiology Laboratory tijdens het eerste regelmatig geplande onderzoeksbezoek van de patiëntvrijwilliger. Van patiëntvrijwilligers wordt verwacht dat ze ambulant zijn. Als een patiënt-vrijwilliger echter een intramurale patiënt is, kan DP ARF-echografie worden uitgevoerd aan het ziekenhuisbed van de patiënt-vrijwilliger. Onmiddellijk na het DP ARF-onderzoek ondergaat de patiëntvrijwilliger QMT en TFT's op de afdeling Fysiotherapie. QMT en TFT worden uitgevoerd door getrainde fysiotherapeuten. DP ARF ultrasone beeldvorming, QMT en TFT zullen worden herhaald zoals hierboven beschreven bij elk van de twaalf regelmatig geplande onderzoeksbezoeken van de vrijwilligers van de patiënt gedurende de vierjarige studieduur. Waar mogelijk zullen we onderzoeksbezoeken plannen die samenvallen met andere klinische bezoeken aan UNC. De ouders of verzorgers van de patiënten krijgen een vergoeding van $ 50 per bezoek om de kosten van reizen naar UNC, parkeren en lunch te dekken.

DP ARF zal ook worden uitgevoerd bij 30 jongens van 5-14 jaar zonder bekende neuromusculaire aandoeningen. Beeldvorming zal worden uitgevoerd zoals beschreven voor de jongens met DMD. De DP ARF-resultaten verkregen bij jongens zonder bekende neuromusculaire stoornissen zullen worden vergeleken met die verkregen bij jongens met neuromusculaire stoornissen om te dienen als controle voor veranderingen in spiermechanische eigenschappen die optreden bij normale spiergroei en -ontwikkeling.

DP ARF-echografie is een niet-invasieve diagnostische beeldvormingstechnologie die wordt uitgevoerd met behulp van in de handel verkrijgbare klinische ultrasone beeldvormingsapparatuur - het Siemens Acuson Antares-beeldvormingssysteem dat is uitgerust voor onderzoeksdoeleinden en VF10-5 of VF7-3 lineaire array-transducers (Siemens Medical Solutions, USA Inc. Ultrasound Division) . DP ARF-beeldvorming zal worden uitgevoerd door een professionele sonograaf, docenten en / of onderzoeksassistenten van afgestudeerde studenten in de UNC-CH Joint Department of Biomedical Engineering. De echoscopist verkrijgt DP ARF-echografiegegevens met bijpassende B-modus (voor anatomische referentie) in de rechter RF-, CS-, GAST- en DT-spieren van de patiëntvrijwilligers. Patiëntvrijwilligers zal worden gevraagd om op een onderzoekstafel in de Kliniek voor Klinische Neurofysiologie te gaan liggen (poliklinische patiënten) of om in hun ziekenhuisbed te blijven (klinische patiënten). Het hoofdeinde van de onderzoekstafel/het onderzoeksbed kan omhoog worden gebracht tot een hoek van ongeveer 45 graden om de betreffende spieren zo goed mogelijk te visualiseren met echografie.

Zodra de patiënt-vrijwilliger is gepositioneerd, wordt ultrasone gel aangebracht op het huidoppervlak van de patiënt-vrijwilliger boven de betreffende spieren. De transducer voor ultrasone beeldvorming wordt dan bovenop de gel geplaatst. Zodra de eerste spier van belang is gelokaliseerd, begint de DP ARF-echografie. We zullen de transducer oriënteren om ultrasone gegevens dwars op de spiervezels in het midden van de spier in de lengterichting te verwerven, met drie herhaalde acquisities. We zullen dan onze transducer 90 graden draaien om het beeldvlak evenwijdig aan de spiervezels te oriënteren. De eerder afgebeelde dwarsdoorsnede wordt ongeveer in het midden van het gezichtsveld van de beeldvorming geplaatst, met drie herhaalde acquisities. De oriëntatie van de spiervezels zal bij benadering zijn, zoals aangenomen vanuit de anatomie. De axiale brandpuntsafstand van de DP ARF wordt gericht op het midden van de spier, ongeveer 20 - 30 mm.

De tijdsduur voor het verzamelen van DP ARF-gegevens in elke spier wordt geschat op minder dan 10 minuten. Zodra DP ARF-beeldvorming op één spier is voltooid, wordt DP ARF-beeldvorming uitgevoerd op de andere spieren van belang. Zodra alle 4 de spieren (RF, CS, GAST en DT) in beeld zijn gebracht, wordt de onderzoeksprocedure voltooid voor het DP ARF-beeldvormingsgedeelte van het onderzoek.

Voor het tweede deel van de studie, beginnend kort (minder dan 4 uur) nadat DP ARF-beeldvorming is voltooid, zal de patiëntvrijwilliger een klinisch standaard kwantitatieve spiertest (QMT) ondergaan van maximale vrijwillige isometrische contractie (MVIC) in de rechter RF, CS , GAST en DT. De patiënt-vrijwilliger ondergaat ook klinisch standaard getimede functietests (TFT's) van (1) tijd om op te staan ​​van rugligging tot staan, (2) afgelegde afstand in zes minuten en (3) tijd om 30 voet te lopen.

De deelname van patiëntenvrijwilligers zal eindigen zodra beide studiedelen één (DP ARF ultrasone beeldvorming) en twee (QMT en TFT) gedurende 4 jaar twaalf keer zijn voltooid. Daarom zullen er om de vier maanden regelmatig geplande vervolgbezoeken van de patiëntvrijwilligers worden vereist. De patiënt-vrijwilliger wordt gevraagd in te stemmen en zijn ouders wordt gevraagd om toe te staan ​​dat hun zoon (1) DP ARF-echografie van zijn rechter RF-, CS-, GAST- en DT-spieren ondergaat, en (2) QMT en TFT's van tijd tot staan, 6 - minuten lopen en 30 voet lopen. Er worden geen aanvullende procedures of vereisten voorgesteld. Elk ander aspect van de zorg van de patiënt-vrijwilliger voor DMD zal worden uitgevoerd volgens de normale zorgstandaard, zoals klinisch geïndiceerd.