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Cerebrovascular Reactivity Measurements With High-Density Diffuse Optical Tomography (HDDOT CVR)

17 de agosto de 2026 atualizado por: Washington University School of Medicine

The purpose of the study protocol is to identify imaging biomarkers for brain tissue under high metabolic stress at risk for permanent injury. We will measure oxygen extraction fraction (OEF) and cerebrovascular reactivity (CVR) in participants with and without perturbations in cerebral oxygen delivery over time to determine each parameter's role in clinical and radiologic neurologic outcomes. Measuring OEF can be done with specialized MRI sequences. Measuring CVR requires a vasoactive response, such as carbon dioxide. In order to deliver carbon dioxide evenly and as safely as possible, we will use RespirACT, an MRI-compatible device, to prevent over-breathing carbon dioxide and allow rapid steady-state physiology to minimize total scan time. We will also use a high density diffuse optical tomography (HD-DOT) cap to assess the measurement of OEF and CVR. This study will investigate both regional OEF and CVR simultaneously to understand each marker's unique developmental trajectory and contribution to stroke risk in children. This work will expand insights into mechanisms of stroke in children and assess the feasibility of the HD-DOT cap for obtaining these insights by comparing a cohort of optical CVR and a cohort of MRI CVR.

In addition to the MRI and/or HD-DOT cap with RespirAct, participants may also have their vitals measured, complete cognitive testing, and complete a blood draw with a study visit. Participants may be followed for up to three years and may complete both an MRI scan and an HD-DOT scan within 1 week-12 months of each other. Participants may be invited back to repeat MRI and/or HD-DOT scans 1-2 times over the next three years.

Visão geral do estudo

Status

Recrutamento

Condições

Intervenção / Tratamento

Descrição detalhada

The purpose of the study protocol is to identify imaging biomarkers for brain tissue under high metabolic stress at risk for permanent injury. We will measure OEF and CVR in participants with and without perturbations in cerebral oxygen delivery over time to determine each parameter's role in clinical and radiologic neurologic outcomes. Measuring OEF can be done with specialized MRI sequences. Measuring CVR requires a vasoactive response, such as carbon dioxide. In order to deliver carbon dioxide evenly and as safely as possible, we will use RespirACT, an MRI-compatible device, to prevent over-breathing carbon dioxide and allow rapid steady-state physiology to minimize total scan time. We will also use an HD-DOT cap to assess the measurement of OEF and CVR.

Tipo de estudo

Intervencional

Inscrição (Estimado)

120

Estágio

  • Não aplicável

Contactos e Locais

Esta seção fornece os detalhes de contato para aqueles que conduzem o estudo e informações sobre onde este estudo está sendo realizado.

Contato de estudo

Locais de estudo

  • Estados Unidos
    • Missouri
      • St Louis, Missouri, Estados Unidos, 63110
        • Recrutamento
        • Washington University in St. Louis
        • Contato:
        • Investigador principal:
          • Kristin Guilliams, MD
        • Investigador principal:
          • Adam Eggebrecht

Critérios de participação

Os pesquisadores procuram pessoas que se encaixem em uma determinada descrição, chamada de critérios de elegibilidade. Alguns exemplos desses critérios são a condição geral de saúde de uma pessoa ou tratamentos anteriores.

Critérios de elegibilidade

Idades elegíveis para estudo

  • Filho
  • Adulto
  • Adulto mais velho

Aceita Voluntários Saudáveis

Sim

Descrição

Inclusion Criteria:

  • 6-70 Years Old
  • Able to participate in MRI scan without sedation
  • May or may not have HbSS or beta thalassemia null genotypes of sickle cell anemia

Exclusion Criteria:

  • Significant craniofacial malformation or technical contraindications to DOT monitoring (for HDDOT imaging)
  • Metal in/on the body that is contraindicated for MRI safety (for MRI imaging)

Plano de estudo

Esta seção fornece detalhes do plano de estudo, incluindo como o estudo é projetado e o que o estudo está medindo.

Como o estudo é projetado?

Detalhes do projeto

  • Finalidade Principal: Ciência básica
  • Alocação: Não randomizado
  • Modelo Intervencional: Atribuição de grupo único
  • Mascaramento: Nenhum (rótulo aberto)

Armas e Intervenções

Grupo de Participantes / Braço
Intervenção / Tratamento
Comparador Ativo: Controles Saudáveis
Outro: Carbon Dioxide
Participants inhale carbon dioxide, delivered by computer-controlled delivery system, to target specific levels of carbon dioxide while in magnetic resonance imaging scan and/or during HDDOT imaging to measure cerebrovascular reactivity.
Comparador Ativo: Sickle Cell Anemia Participants
Outro: Carbon Dioxide
Participants inhale carbon dioxide, delivered by computer-controlled delivery system, to target specific levels of carbon dioxide while in magnetic resonance imaging scan and/or during HDDOT imaging to measure cerebrovascular reactivity.

O que o estudo está medindo?

Medidas de resultados primários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
HDDOT-Based Cerebrovascular Reactivity
Prazo: ~15 minutes during the MRI scan and ~60 minutes during the HDDOT imaging.
Changes in relative concentration of deoxyhemoglobin with fluctuations of carbon dioxide as compared to gold standard measurement of MRI-based cerebrovascular reactivity.
~15 minutes during the MRI scan and ~60 minutes during the HDDOT imaging.

Medidas de resultados secundários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Cerebral Oxygen Metabolism
Prazo: From administration of carbon dioxide to end of inhalation of carbon dioxide -- 60 minutes during MRI and/or HDDOT imaging.
MRI-based cerebral based blood flow oxygen extraction fraction will be combined with laboratory data estimating arterial oxygen content to calculate cerebral oxygen metabolism.
From administration of carbon dioxide to end of inhalation of carbon dioxide -- 60 minutes during MRI and/or HDDOT imaging.

Colaboradores e Investigadores

É aqui que você encontrará pessoas e organizações envolvidas com este estudo.

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Washington University School of Medicine

Datas de registro do estudo

Essas datas acompanham o progresso do registro do estudo e os envios de resumo dos resultados para ClinicalTrials.gov. Os registros do estudo e os resultados relatados são revisados ​​pela National Library of Medicine (NLM) para garantir que atendam aos padrões específicos de controle de qualidade antes de serem publicados no site público.

Datas Principais do Estudo

Início do estudo (Real)

1 de outubro de 2025

Conclusão Primária (Estimado)

30 de setembro de 2030

Conclusão do estudo (Estimado)

30 de setembro de 2032

Datas de inscrição no estudo

Enviado pela primeira vez

22 de setembro de 2025

Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ

17 de agosto de 2026

Primeira postagem (Real)

20 de agosto de 2026

Atualizações de registro de estudo

Última Atualização Postada (Real)

20 de agosto de 2026

Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade

17 de agosto de 2026

Última verificação

1 de agosto de 2026

Mais Informações

Termos relacionados a este estudo

Palavras-chave

Termos MeSH relevantes adicionais

Outros números de identificação do estudo

  • 202508036

Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo

Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA

Não

Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA

Não

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