Anatomiczne i funkcjonalne korelaty obrazowania przewlekłego bólu w porażeniu mózgowym

Ból przewlekły zgłaszany jest u 2/3 dorosłych z mózgowym porażeniem dziecięcym (MPD) 1. W przeszłości lekarze przypisywali ból powikłaniom ortopedycznym, zaburzeniom napięcia mięśniowego i powikłaniom ogólnoustrojowym 2, od których oczekuje się, że będą nocyceptywne. Jednak ponad 40% respondentów z porażeniem połowiczym połowiczym i bólem zgłasza cechy bólu neuropatycznego 3. Stwierdzono zmiany w szlakach somatosensorycznych mózgu, zarówno strukturalnie, jak i funkcjonalnie. Czuciowe szlaki wzgórzowo-korowe istoty białej wydają się być zajęte u dzieci z CP urodzonych przedwcześnie 4. Korowa reprezentacja somatosensoryczna również wydaje się być zmieniona 5. Zmniejszona wrażliwość na ból mechaniczny 6 i wyższe poziomy deficytów czucia korowego 7 zostały opisane w CP. Udział deficytów czuciowych i zmian w przetwarzaniu korowym w przewlekłych objawach bólowych często zgłaszanych w CP nie jest dobrze poznany. Badacze wysuwają hipotezę, że nasilenie bólu neuropatycznego w PZT oraz deficyty motoryczne i inne sensoryczne są objawami tego samego rozległego zakłócenia sieci czuciowo-ruchowej, rozciągającego się poza okołokomorową istotę białą. Hipoteza ta przewiduje, że osoby z poważniejszymi deficytami motorycznymi mają więcej cech bólu neuropatycznego, jak również więcej nieprawidłowych połączeń anatomicznych w sieciach somatosensorycznych. Badacze spodziewają się danych, które zwiększą zrozumienie przewlekłego bólu w CP poprzez identyfikację obecności składnika bólu neuropatycznego. Lepsze zrozumienie może wpłynąć na leczenie bólu u pacjentów z CP.

Cele:

Podstawowe: Zidentyfikuj i scharakteryzuj wzorce zakłóceń sieci czuciowo-ruchowej związane z przewlekłym bólem i deficytami motorycznymi w CP

Wtórny:

• Lepsze zrozumienie anatomicznych zmian sieci mózgowej w CP związanych z deficytami czuciowymi i bólem
• Zidentyfikuj nieinwazyjne neurobiomarkery oparte na obrazowaniu mające zastosowanie do utraty czucia i bólu w CP

Dokumenty papierowe wskazujące na zgodę będą przechowywane w zamkniętym schowku w zamkniętym pomieszczeniu, do którego dostęp będą mieli tylko śledczy. Po wyrażeniu zgody podmiotom zostanie przydzielony pseudolosowy identyfikator numeryczny (patrz oddzielna tabela numerów identyfikacyjnych); tabela identyfikatorów badań/korespondencji podmiotu identyfikujących osobę będzie przechowywana w jednym pliku w bezpiecznym systemie serwerów KKI.

Przegląd dokumentacji medycznej: Po wyrażeniu zgody, dokumentacja medyczna zostanie przejrzana i wyodrębniona przez pracowników naukowych na poziomie dostawcy (tylko dla pacjentów z CP). Dane wyodrębnione z dokumentacji medycznej, ustrukturyzowanego wywiadu i ustrukturyzowanego badania fizykalnego zostaną wprowadzone przez pracowników naukowych na poziomie świadczeniodawcy do bazy danych indeksowanej według numeru identyfikacyjnego badania za pośrednictwem bezpiecznego systemu wprowadzania danych (REDCap, Nashville, TN) rejestrującego dane bezpośrednio na bezpieczne serwery JH. Zachowane obrazy mózgu i kręgosłupa będą przechowywane jako pliki DICOM pozbawione elementów umożliwiających identyfikację na bezpiecznych serwerach KKI. Pozycje formularza REDCap (patrz oddzielny przykładowy arkusz danych w celu uzyskania informacji uzyskanych z dokumentacji medycznej, ustrukturyzowanego wywiadu i ustrukturyzowanego badania fizykalnego) są oparte głównie na wpisach bazy danych CP Research Network (CPRN), ale są rozszerzane przy użyciu zwalidowanych narzędzi do zalecanych przez NIH-NINDS wspólnych elementów danych (CDE) dla CP. Instrumenty obejmują skale jakości życia (AQoL-8D) oraz opracowane przez NIH skale bólu PROMIS. Zebrane informacje mają być zgodne ze standardami NIH i CPRN, a jednocześnie odpowiednio odpowiadać na pytanie i minimalizować obciążenie dla badanych.

Ustrukturyzowany wywiad i badanie fizykalne (zrezygnowano z ograniczeń po COVID): Informacje niedostępne z dokumentacji medycznej (np. subiektywne pomiary dotyczące bólu, jakości życia i funkcjonowania socjopsychologicznego) zostaną uzyskane poprzez ustrukturyzowany wywiad między współpracownikiem naukowym na poziomie usługodawcy a pacjentem +/- opiekunem. Badany +/- opiekun przekaże odpowiedzi, które zostaną zapisane w RedCAP w czasie rzeczywistym przez współpracownika badawczego. Stopień polegania na indywidualnych odpowiedziach w wywiadzie w porównaniu z wstępnie wypełnionym kwestionariuszem zostanie określony na podstawie stopnia zdolności komunikacyjnych (przykładowe zestawienie w tabeli poniżej). Nieinwazyjne badanie fizykalne udokumentuje i określi ilościowo nieprawidłowości motoryczne (np. stopniowanie spastyczności i dystonii), jak również inne przyczyniające się nieprawidłowości (np. nieprawidłowości równowagi lub deformacje ortopedyczne), które podobnie będą rejestrowane w REDCap w czasie rzeczywistym przez pracownika naukowego. W procesie optymalizacji ustrukturyzowanego wywiadu śledczy mogą zmienić formatowanie elementów i dodać lub usunąć narzędzia wywiadu, ale utrzymają całkowity czas trwania wywiadu/egzaminu poniżej 2 godzin. Wizyta studyjna może zostać przerwana w dowolnym momencie i kontynuowana w późniejszym terminie lub nie.

Analiza istniejącego neuroobrazowania: Wcześniej nabyty tradycyjny MRI uzyskany do celów klinicznych zostanie poproszony i poddany przeglądowi w celu wykrycia korelacji między rutynowymi markerami neuroobrazowania okołoporodowego uszkodzenia mózgu a PZT i bólem. Jeżeli są odpowiedniej jakości, metody analizy ilościowej (np. analiza objętości płata mózgu i komór dla wolumetrycznych sekwencji anatomicznych, analiza objętości istoty białej z sekwencji DTI) może być zastosowana do wcześniejszych obrazów.

Metody skanowania MR: Badanie MRI bez środków uspokajających (poza zwykłą opieką) zostanie przeprowadzone przy użyciu skanera 3T Philips w F.M. Centrum Badawcze Kirby. Protokół skanowania MRI będzie w F.M. Centrum Badawcze Kirby; protokół nie będzie trwał dłużej niż 1,5 godziny. Akwizycje obejmą badanie trójpłaszczyznowe, funkcjonalne i anatomiczne wielowarstwowe obrazowanie mózgu, a także MRI wybranych poziomów kręgosłupa. Stosowane będą protokoły, które nie obejmują stosowania środków kontrastowych i ograniczają wchłanianie energii/tkanek, a także pozostają w innych ramach przepisów bezpieczeństwa FDA i Kirby Center. Jeśli to możliwe, MRI zostanie wykonane w ciągu 3 miesięcy od przeprowadzenia wstępnej ankiety/wywiadu. Jeśli MRI zaplanowano na ponad 3 miesiące po przeprowadzeniu wstępnej ankiety/wywiadu, ponownie zostanie przeprowadzona krótka ankieta w celu przesiewowego sprawdzenia zmian w bólu/stanu klinicznego.

Protokół obrazowania będzie wymagał nie więcej niż 1,5 godziny czasu skanowania na uczestnika; zostaną wybrani uczestnicy, którzy mogą zakończyć skanowanie w jednej sesji. W celu wykazania typowych norm zostanie włączona grupa kontrolna typowych osobników bez CP o podobnych grupach wiekowych i płciach.

Do porównania parametrów opartych na MRI (np. objętości i skalary dyfuzji MRI) między trzema grupami. Obszary zainteresowania i specyficzne skalary MRI dyfuzji zostaną wybrane a priori, aby zminimalizować pomyłki związane z wielokrotnymi porównaniami. W oparciu o wielkość efektu zaobserwowaną w przewodzie PLIC we wcześniejszym badaniu z użyciem DTI obejmującym 24 osoby z CP16, analiza mocy sugeruje, że wielkość próby 7 na grupę pozwala uzyskać moc 0,8 przy zachowaniu α 0,05. Ponieważ sekwencje dyfuzyjne wyższego rzędu gromadzą zdecydowanie więcej informacji niż techniki DTI, badacze oczekują, że będą jeszcze bardziej czułe.

Proponowane badanie przedstawia nie więcej niż minimalne fizyczne, psychologiczne, prawne lub finansowe ryzyko dla uczestników. Rezonans magnetyczny jest procedurą o minimalnym ryzyku, jeśli można ją wykonać bez sedacji, zgodnie z planem na podstawie przedziału wiekowego dla tego badania. Osoby podatne na obrażenia spowodowane polami magnetycznymi o dużej mocy (np. obecność metalowych przedmiotów (takich jak rozruszniki serca) wszczepionych w ciało) zostanie zidentyfikowana za pomocą formularza przesiewowego Departamentu Nauk Radiologicznych Johnsa Hopkinsa przed obrazowaniem. Członkowie zespołu badawczego, którzy będą przebywać w pokoju kontrolnym lub w pomieszczeniu do skanowania w pracowni MRI, muszą przejść szkolenie w zakresie bezpieczeństwa MRI prowadzone przez Wydział Nauk Radiograficznych. Zagrożenia podczas skanowania mogą obejmować niepokój spowodowany głośnymi dźwiękami lub zamkniętą przestrzenią skanera. Potencjalnym ryzykiem jest również naruszenie poufności i przypadkowe wyniki badań MRI. Badacze nie przewidują żadnego ryzyka dla personelu badawczego, ponieważ tylko osoby przeszkolone w zakresie bezpieczeństwa MRI będą miały dostęp do skanera MRI.

Magnes w skanerze może powodować nieprawidłowe działanie urządzeń elektronicznych, takich jak rozruszniki serca, brzęczyki i zegarki, a niektóre metalowe przedmioty mogą zostać wciągnięte w magnes. Jeśli pacjent ma wszczepione urządzenie elektroniczne (takie jak rozrusznik serca), istnieje ryzyko, że metal może się poruszyć lub zostać przemieszczony. Aby zminimalizować to ryzyko, badacze zadają badanym/rodzicom serię pytań przed skanowaniem, aby upewnić się, że badany nie ma żadnych metalowych przedmiotów na lub w ciele uczestnika i poproszą uczestnika o zdjęcie wszelkich metalowych przedmiotów, które uczestnik może mieć noszenie (takie jak zegarek lub biżuteria). Nie stosuje się środków uspokajających. Sesje skanowania zostaną zakończone natychmiast na prośbę uczestnika lub jeśli uczestnik poczuje się zdenerwowany hałasem, klaustrofobią, niepokojem lub złymi wynikami podczas testów. Uczestnicy z wszczepionymi urządzeniami elektrycznymi lub ferromagnetycznymi ciałami obcymi w krytycznych tkankach miękkich zostaną wykluczeni z tego badania.

Ponadto badacze mogą wykryć nieprawidłowość w badaniu MR, której badacze się nie spodziewają. Niektóre ustalenia mogą wymagać dodatkowych testów, aby dowiedzieć się, czym one są. Wszelkie nieoczekiwane wyniki zostaną udostępnione uczestnikowi. Uczestnik zostanie również poinformowany o wszelkich nowych faktach, które mogą mieć wpływ na to, czy uczestnik chce pozostać w badaniu. Wszystkie informacje dotyczące oceny będą traktowane jako poufne. W żadnej prezentacji wyników żaden uczestnik nie zostanie zidentyfikowany z imienia i nazwiska. Numery identyfikacyjne zakodują dane wprowadzone do analizy komputerowej, a koordynator danych zachowa wszystkie nazwiska i numery kodowe. Wyniki zostaną udostępnione uprawnionym przedstawicielom uczestników (lekarzom) wyłącznie za wyraźną, pisemną zgodą uczestnika. Nieprzewidziane problemy lub odstępstwa od badań zostaną zgłoszone do Johns Hopkins IRB w ciągu 48 godzin od ich wystąpienia. Ścisłe zachowanie poufności danych podmiotu i informacji identyfikujących zostanie wykorzystane w celu zminimalizowania ryzyka prawnego. Wszelkie dane fizyczne będą przechowywane w zamkniętym biurze w zamkniętej szafce, do której klucz mają tylko kluczowi członkowie badania. Dane elektroniczne będą przechowywane na bezpiecznym, chronionym hasłem serwerze, do którego dostęp mają tylko kluczowi członkowie zespołu badawczego; przetwarzanie obrazu odbywać się będzie na dedykowanym, chronionym hasłem komputerze w zamkniętym biurze z dostępem ograniczonym do kluczowych członków zespołu badawczego. Dokumenty badawcze i pliki poza dokumentem łączącym zostaną pozbawione elementów umożliwiających identyfikację i oznaczone wyłącznie identyfikatorem badania.