Onderzoek naar lipoedeem, lymfoedeem en vasculaire malformaties door multispectrale opto-akoestische tomografie (MSOT)
Deze studie heeft tot doel de vetweefselarchitectuur van het onderhuidse weefsel te analyseren bij patiënten van de afdeling plastische chirurgie.
Patiënten die plastische chirurgie ondergaan, vertonen tijdens klinisch onderzoek een grote verscheidenheid aan onderhuidse vetweefselstructuren. Dit zijn onder meer patiënten met oedeem van de ledematen, zoals lipoedeem of lymfoedeem.
De vetweefselarchitectuur speelt een grote rol in ons dagelijks leven, omdat wondgenezing en littekenvorming bijvoorbeeld worden beïnvloed door de bloedtoevoer naar de bovenliggende huid. Ook de vetweefselarchitectuur, vooral in het onderhuidse vetweefsel, speelt een grote rol in ons uiterlijk. Een analyse van de architectuur kan mogelijk informatie opleveren over het ontstaan van verschillende huidplooiformaties. Het doel van deze studie is om structurele verschillen in de architectuur van vetweefsel kwantitatief te beschrijven.
De architectuur van vetweefsel is nog steeds een grotendeels onontgonnen gebied omdat beeldvorming tot nu toe niet mogelijk is geweest. MSOT-beeldvorming is vergelijkbaar met conventionele echografie doordat een transducer op de huid wordt geplaatst en energie aan het weefsel wordt geleverd door gepulseerd laserlicht in plaats van geluid. Op macroscopisch niveau leidt dit tot een constante verandering van minimale oscillaties van individuele weefselcomponenten. De resulterende geluidsgolven kunnen vervolgens door dezelfde transducer worden gedetecteerd. Eerdere studies hebben aangetoond dat de kwantitatieve bepaling van hemoglobine kan worden gebruikt om informatie te verkrijgen over de bloedcirculatie en ontstekingsactiviteit. In het uitgebreide spectrum kunnen daarentegen niet alleen hemoglobine en de zuurstofstadia ervan worden gedetecteerd, maar ook andere biomarkers zoals collagenen en lipiden. Dit is zeer nuttig voor beeldvorming van vet, lymfevaten en normale en abnormale bloedvaten bij vasculaire misvormingen.
Dit proces werd grotendeels onderzocht door de werkgroep van prof. Ntziachristos (Helmholtz Center München en Technische Universiteit München) en prof. Razansky (Eidgenösische Technische Hochschule Zürich) en wordt verder ontwikkeld tot een klinisch toepasbare technologie en commercieel verkocht door het bedrijf iThera. . Als eerste reeks demonstratieve klinische onderzoeken na een rigoureuze technische ontwikkeling zal MSOT dienen als een belangrijk hulpmiddel voor onderzoekspartners bij het onderzoek naar verschillende ziekten die nog steeds slecht worden begrepen en waarvoor beperkte behandelingsopties bestaan. Deze parallelle onderzoeken zullen zich richten op lipoedeem en lymfoedeem, evenals op vasculaire malformaties – drie verschillende ziektegroepen met vergelijkbare onvervulde klinische behoeften aan geschikte beeldvormingsmodaliteiten en een hoog potentieel voor vertaling naar andere belangrijke ziektegebieden. Door zich te concentreren op twee niet-gerelateerde ziekten zal dit project de verreikende toepassing van deze innovatieve beeldvormingsaanpak laten zien. Na succesvolle proof-of-principle-validatie in een klinische onderzoeksomgeving zal de volledige benutting en verspreiding van de resultaten ernaar streven om MSOT aan de grotere wetenschappelijke gemeenschap te leveren. De belangrijkste doelstellingen zijn het bevestigen/valideren van het spectrale profiel van vet en vasculatuur op MSOT bij lipoedeempatiënten, het vaststellen van het spectrale profiel van vasculaire misvormingen op basis van MSOT voor volwassenen en kinderen en het vaststellen van het spectrale profiel en de beeldvorming van lymfevaten.
Met een gedetailleerde analyse van de architectuur kan ons begrip van de fysiologie en pathologie van de huid worden verbeterd.
Studie Overzicht
Toestand
Conditie
Interventie / Behandeling
Gedetailleerde beschrijving
Tot nu toe verloopt het diagnostische traject van ziekten waarbij sprake is van een veranderde vetweefselarchitectuur doorgaans traag en is sterk afhankelijk van de ervaring van de onderzoeker. Daarom duurt het vaak enkele jaren voordat de patiënt op de juiste manier wordt behandeld. De huidige beeldvormingsmethoden voor de kwantitatieve beoordeling van onderhuids vetweefsel leveren alleen niet-specifieke bevindingen op. Met onze studie presenteren de onderzoekers een nieuwe beeldvormingsmethode voor het onderzoeken van vetweefsel.
Opto-akoestiek is een innovatieve hybride beeldvormingsmethode die het hoge contrast van optische beeldvorming combineert met de hoge resolutie van akoestiek. Het gebruikte MSOT-systeem bestaat uit een laser in het zichtbare nabij-infrarode en ver-infrarode golflengtebereik (660 nm -1300 nm) en een ultrasone sensor aangesloten op een computer. Met behulp van optische componenten wordt het te meten gebied verlicht met ultrakorte lichtpulsen met een selecteerbare golflengte. Het licht wordt in verschillende mate in het object geabsorbeerd, afhankelijk van de eigenschappen van het weefsel. Het laserlicht stimuleert chromoforen zoals hemoglobine of melanine in het menselijk lichaam, wat resulteert in een uitzetting en daaropvolgende samentrekking van het weefsel, het zogenaamde thermo-elastische effect. De lokale microscopische volumeschommelingen zenden drukgolven uit in het ultrasone bereik (foto-akoestisch effect). Het huidoppervlak wordt gescand met behulp van zeer nauwkeurige microstadia. Op elke locatie worden de door de lichtpuls gegenereerde ultrasone signalen met behulp van de detector tomografisch buiten het object geregistreerd en op de computer opgeslagen. Met behulp van speciale algoritmen kunnen uit het gemeten ultrasone signaal de eigenschappen van het weefsel op de computer worden gereconstrueerd. MSOT maakt niet-invasieve, niet-ioniserende beeldvorming met hoge ruimtelijke resolutie (80 μm) mogelijk, waardoor specifieke visualisatie van endogene weefselpigmenten zoals collageenvezels, vet, melanine, oxyhemoglobine en deoxyhemoglobine mogelijk is. Lasers voor het stimuleren van bepaalde chromoforen worden al op grote schaal therapeutisch gebruikt in de dermatologie; hun effecten en bijwerkingen zijn bekend en zijn minimaal tot onbestaande wanneer een geschikte energie wordt gekozen. De penetratiediepte van MSOT is aanzienlijk groter in vergelijking met andere optische beeldvormingsmethoden.
Bovendien kan dit niet-invasieve, realtime meetsysteem worden gebruikt bij tal van alledaagse klinische vragen waarvoor anders invasievere methoden zoals CT of MRI nodig zijn. Naast onderzoek naar de architectuur van het vetweefsel zou MSOT pre- en perioperatief kunnen worden gebruikt om bloedvaten in beeld te brengen, bijvoorbeeld om de perfusie van flappen te optimaliseren of zelfs primair mogelijk te maken. Het doel is om de architectuur van het onderhuidse vetweefsel bij plastische chirurgiepatiënten weer te geven en te analyseren met behulp van MSOT.
De studie is opgezet als een prospectieve cohortstudie van proefpersonen die zijn gerekruteerd uit de patiëntenpopulatie van plastische chirurgie. MSOT-metingen worden uitgevoerd bij 50 proefpersonen met klinisch gezond onderhuids vetweefsel en bij 50 proefpersonen met veranderingen in het onderhuids vetweefsel (bijv. lipoedeem). De geregistreerde gegevens worden gekwantificeerd en vergeleken.
De proefpersonen voor dit onderzoek worden geworven uit de kliniek en polikliniek traumachirurgie, orthopedie en plastische chirurgie. Patiënten worden met name geworven via de speciale spreekuren plastische chirurgie.
Alle aanwezigen dragen een laserveiligheidsbril. Een ultrasone gelfilm wordt op verschillende plaatsen op de geselecteerde ledematen van de patiënt aangebracht op ongeveer 1 cm² huid en de detector wordt op de gelfilm geplaatst. Vervolgens worden deze huidgebieden gescand, waarbij de te onderzoeken gebieden worden belicht met ultrakorte lichtpulsen van een selecteerbare golflengte. De resulterende geluidsgolven worden gedetecteerd met ultrasone sensoren, gereconstrueerd op de computer en spectraal gescheiden. Een enkele meting duurt ongeveer 5 minuten. Inclusief voorbereiding duurt het meten van de drie huidgebieden ongeveer 20 minuten. In dit project zijn geen invasieve procedures gepland.
De gescande gebieden worden als beeldmateriaal uit de software geëxporteerd en pseudoniem opgeslagen. Er is ook fotodocumentatie van het zachte weefsel dat is gescand. Deze foto's worden ook opgeslagen. Om gezondheidsgegevens te documenteren, wordt een documentatieformulier voor lipoedeem ingevuld.
De opto-akoestische modaliteit vereist geen ioniserende straling en is uitsluitend gebaseerd op de detectie van akoestische golven die worden geïnduceerd door laserlicht. Zowel de technologie van bestraling met verschillende lasers als echografie worden al veel gebruikt bij de diagnose en behandeling van huidziekten. Daarom zijn hun bijwerkingen zeer voorspelbaar en, met de juiste geselecteerde energieën, minimaal tot onbestaande. Om opto-akoestische signalen te exciteren, worden klasse 4 gepulseerde lasers in het zichtbare en nabij-infrarode bereik (660 - 1300 nm) met een zeer korte pulsduur (9ns) gebruikt. Het American National Standards Institute (ANSI) heeft grenswaarden gesteld voor het gebruik van dit soort lasers, die bij de experimenten niet worden overschreden. Theoretisch kunnen behandelingsfouten, zoals het kiezen van een te hoog energieniveau, afhankelijk van de gebruikte laser tot weefselschade leiden. Lasers in het gebied van de chromofoorhemoglobine kunnen thermische vasculaire schade aan de kleinste en kleinste bloedvaten veroorzaken. Als de energieën zeer hoog worden gekozen, kan het maximale resultaat lokale schade aan de epidermis zijn met daaropvolgende lokale littekens, vergelijkbaar met een brandwond.
Omdat deze effecten bekend zijn door jarenlange ervaring met wijdverbreid gebruik, worden tijdens dit onderzoek geen van deze bijwerkingen verwacht.
De evaluatie van de gegenereerde geluidsgolven met behulp van echografie wordt als veilig beschouwd en er zijn geen bijwerkingen te verwachten.
Via de detector wordt het laserlicht op de huid gericht. Laserlicht kan daarom alleen indirect door verstrooiing naar buiten doordringen en theoretisch de ogen van omringende mensen bereiken. Omdat laserlicht met bovenstaande specificatie schadelijk kan zijn voor de ogen, wordt erop gelet dat alle aanwezigen tijdens de meting een laserveiligheidsbril dragen. Er is vrijwel geen risico op oogletsel bij het dragen van een laserveiligheidsbril.
Tot de individuele stopzettingscriteria behoren intolerantie en reacties zoals roodheid. Eerder beschreven bijwerkingen tijdens de behandeling omvatten roodheid en thermische vasculaire schade aan zacht weefsel of subjectief waargenomen bijwerkingen. Een ander individueel beëindigingscriterium is de intrekking van de toestemming van de proefpersonen om aan het onderzoek deel te nemen of de weigering om een laserveiligheidsbril te dragen.
Beëindigingscriteria voor het totale onderzoek zijn onder meer: onherstelbaar defect in het monitoringsysteem (MSOT), verlies van alle gegevens. Roodheid met blaarvorming in de zin van brandwonden graad IIa (nog niet beschreven).
Het doel van dit pilotproject is het beschrijven van de microarchitectuur van het onderhuidse vetweefsel bij patiënten met en zonder huidveranderingen (bijv. lipoedeem) met behulp van MSOT. Het vermogen om deze veranderingen te visualiseren zou kunnen leiden tot een beter begrip van de fysiologie en pathofysiologie van de huid.
Bij het uitvoeren van het onderzoek worden de volgende richtlijnen en wetten in acht genomen:
- Verklaring van Helsinki (2013), aangevuld door Venetië 1983 en Hong Kong 1989
- De stem van de lokale ethische commissie wordt verkregen van het hoofd van het wetenschappelijk onderzoek
- De start en uitvoering van het onderzoek zijn gebonden aan een stemming door de ethische commissie. Nadat het onderzoek is afgerond, wordt een rapport of publicatie ingediend bij de ethische commissie
- De toestemming van de proefpersoon wordt vrijwillig gegeven nadat de risico's zijn uitgelegd. De proefpersonen ontvangen geen enkele vergoeding
- De toestemming kan te allen tijde zonder opgaaf van redenen worden ingetrokken
- Als de deelnemer zich terugtrekt uit het onderzoek, wordt reeds verkregen datamateriaal vernietigd of wordt aan de proefpersoon gevraagd of hij of zij akkoord gaat met de beoordeling van het materiaal.
- De namen van de proefpersonen en alle andere vertrouwelijke informatie vallen onder het medisch beroepsgeheim en de bepalingen van de Federal Data Protection Act (BDSG). - - Gegevens van de proefpersonen mogen alleen in gepseudonimiseerde vorm worden doorgegeven. Derden hebben geen toegang tot de originele documenten
- Voor aanvang van het onderzoek worden de proefpersonen schriftelijk en mondeling geïnformeerd over de aard en omvang van de geplande onderzoeken, in het bijzonder over de mogelijke voordelen voor hun gezondheid en eventuele risico’s. De toestemming van de deelnemers wordt gedocumenteerd door ondertekening van het toestemmingsformulier
Studietype
Inschrijving (Geschat)
Contacten en locaties
Studie Locaties
-
-
Niedersachsen
-
Göttingen, Niedersachsen, Duitsland, 37075
- Universitätsmedizin Göttingen
-
-
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
- Volwassen
- Oudere volwassene
Accepteert gezonde vrijwilligers
Bemonsteringsmethode
Studie Bevolking
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- Typische gevoeligheid in de kuit, achterkant van de knie of laterale dij
- Neiging tot hematoom in gebieden die zijn getroffen door oedeem
- Typische inspectiestoornis van de vetweefselverdeling met deukvorming, asymmetrie in laterale vergelijking en verhoogde omtrek
- Neiging tot oedeem gedurende de dag met een typisch gevoel van druk/pijn
- Mislukte conservatieve therapiepogingen en pogingen tot gewichtsverlies.
Uitsluitingscriteria:
- Leeftijd <18 of >80
- zwangerschap en borstvoeding
- Gebrek aan vrijwillige toestemming
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
Cohorten en interventies
Groep / Cohort |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Lipoedeem/MSOT-cohort
MSOT-metingen worden uitgevoerd bij 50 proefpersonen met veranderingen in het onderhuidse vetweefsel (bijv. lipoedeem). In deze onderzoeken worden volwassen patiënten (>18 jaar, <80 jaar) geïncludeerd met de hieronder genoemde indicatoren, na risico-informatie en vrijwillige toestemming.
|
Het gebruikte MSOT-systeem bestaat uit een laser in het zichtbare nabij-infrarode en ver-infrarode golflengtebereik (660 nm-1300 nm) en een ultrasone sensor aangesloten op een computer.
Met behulp van optische componenten wordt het te meten gebied verlicht met ultrakorte lichtpulsen met een selecteerbare golflengte.
Het licht wordt in verschillende mate in het object geabsorbeerd, afhankelijk van de eigenschappen van het weefsel.
De absorptie van licht leidt tot lokale microscopische volumeschommelingen en zendt daardoor drukgolven uit in het ultrasone bereik (foto-akoestisch effect).
MSOT maakt niet-invasieve, niet-ioniserende 2D-beeldvorming met hoge ruimtelijke resolutie (80 μm) mogelijk, waardoor specifieke visualisatie van endogene weefselpigmenten zoals collageenvezels, vet, melanine, oxyhemoglobine en deoxyhemoglobine mogelijk is.
|
|
Niet-Lipedem/MSOT-cohort
MSOT-metingen worden uitgevoerd bij 50 proefpersonen met klinisch gezond onderhuids vetweefsel. In deze onderzoeken worden volwassen patiënten (>18 jaar, <80 jaar) geïncludeerd na uitsluiting van de hieronder genoemde indicatoren, na risico-informatie en vrijwillige toestemming.
|
Het gebruikte MSOT-systeem bestaat uit een laser in het zichtbare nabij-infrarode en ver-infrarode golflengtebereik (660 nm-1300 nm) en een ultrasone sensor aangesloten op een computer.
Met behulp van optische componenten wordt het te meten gebied verlicht met ultrakorte lichtpulsen met een selecteerbare golflengte.
Het licht wordt in verschillende mate in het object geabsorbeerd, afhankelijk van de eigenschappen van het weefsel.
De absorptie van licht leidt tot lokale microscopische volumeschommelingen en zendt daardoor drukgolven uit in het ultrasone bereik (foto-akoestisch effect).
MSOT maakt niet-invasieve, niet-ioniserende 2D-beeldvorming met hoge ruimtelijke resolutie (80 μm) mogelijk, waardoor specifieke visualisatie van endogene weefselpigmenten zoals collageenvezels, vet, melanine, oxyhemoglobine en deoxyhemoglobine mogelijk is.
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Visualisatie van onderhuids vetweefsel
Tijdsspanne: Na opname van de proefpersoon wordt de architectuur van het onderhuidse vetweefsel één keer bij aanvang gevisualiseerd. Er zal slechts één onderzoek van elke patiënt plaatsvinden.
|
Het doel is om de architectuur van het onderhuidse vetweefsel bij plastische chirurgiepatiënten weer te geven en te analyseren met behulp van MSOT
|
Na opname van de proefpersoon wordt de architectuur van het onderhuidse vetweefsel één keer bij aanvang gevisualiseerd. Er zal slechts één onderzoek van elke patiënt plaatsvinden.
|
Medewerkers en onderzoekers
Sponsor
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Geschat)
Primaire voltooiing (Geschat)
Studie voltooiing (Geschat)
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (Geschat)
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Geschat)
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
Andere studie-ID-nummers
- 16/10/19
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
product vervaardigd in en geëxporteerd uit de V.S.
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .