Магнитно-резонансная диагностика диабетической периферической нейропатии

Фон

Сахарный диабет является очень частым заболеванием с оценочной распространенностью у 275 000 пациентов в Дании. Диабетическая периферическая невропатия (ДПН) является поздним осложнением, которое часто остается недиагностированным, но может возникать у 40% пациентов с диабетом. Прогрессирующая невропатия может вызывать необратимые повреждения нервной ткани, и во избежание дальнейших повреждений важна ранняя диагностика с последующим оптимальным лечением диабета. ДПН является распространенным осложнением из-за длительного диабета как 1-го, так и 2-го типа.

Исследование нервной проводимости (NCS) является золотым стандартом для диагностики ДПН. Тем не менее, этот метод требует много времени и вызывает дискомфорт у пациента, и, кроме того, ранняя дисфункция нерва может быть не обнаружена с помощью NCS. Магнитно-резонансная томография (МРТ) (3 Тесла) периферических нервов — это новый метод, получивший название магнитно-резонансная нейрография (МРН). В недавних исследованиях MRN задокументировали морфологические изменения в отдельных нервных пучках. На Т2-взвешенных изображениях наблюдается гиперинтенсивность проксимальных отделов нервов пациентов с невропатией по сравнению со здоровыми нервами. Считается, что эта гиперинтенсивность отражает ранние и более распространенные поражения нервных пучков, которые не обнаруживаются с помощью NCS. Это указывает на то, что MRN станет важным инструментом в лечении пациентов с периферическими нейропатиями.

Последние технические разработки, такие как диффузионно-взвешенная визуализация (DWI) и диффузионно-тензорная визуализация (DTI), в настоящее время оцениваются для визуализации периферической нервной системы. Ожидается, что DTI предоставит информацию о физиологии нервов и может выявить застой в сосудах, например; блокада аксоплазматического потока, приводящая к патологическому проксимальному накоплению эндоневральной жидкости; и дистальные изменения валлеровской дегенерации. Отслеживание волокон, используемое при DTI, клинически реализуется в некоторых случаях инсульта, опухолей, хирургии нейропатии и функциональной МРТ головного мозга. Кроме того, отслеживание волокон использовалось у пациентов с невропатией с синдромом запястного канала, но еще не использовалось при ДПН в качестве меры физиологической функции периферических нервов.

Исследователь, спонсор и поиск пациентов. Пациенты будут набираться в Отделение эндокринологии и внутренних болезней из когорты, состоящей из более чем 1000 хорошо охарактеризованных пациентов с диабетом. Главный исследователь получил степень магистра в качестве инженера-биомедика в Центре МРТ в больнице Орхусского университета, где он специализировался на методах МРТ-сканирования и с тех пор работает с исследованиями, сочетающими диабет, невропатию, методы МРТ и обработку изображений. Исследования будут проводиться в сотрудничестве с Siemens AG, Копенгаген, отделением эндокринологии и внутренних болезней, отделением неврологии, центром МРТ Орхусской университетской больницы, отделением эндокринологии и внутренних болезней университетской больницы Оденсе и отделением нейрорадиологии университетской больницы Гейдельберга.

Основными исследователями проекта являются:

Главный исследователь Майкл Вэггемозе, магистр биомедицинской инженерии, отделение неврологии, больница Орхусского университета, Дания

Научный руководитель Хеннинг Андерсен Профессор, доктор медицинских наук, невролог Отделение неврологии, Орхусская университетская больница, Дания

Научный руководитель Нильс Эйскьяер Адъюнкт-профессор, доктор медицинских наук, эндокринолог Отделение эндокринологии и внутренних болезней, Орхусская университетская больница, Дания

Научный руководитель Кнуд Идерстраде Адъюнкт-профессор, доктор медицинских наук, эндокринолог Отделение эндокринологии, Университетская больница Оденсе, Дания

Научный руководитель Штеффен Ринггаард Адъюнкт-профессор, доктор философии, физик МРТ Центр МРТ, Орхусская университетская больница, Дания

Цель

Этот проект направлен на разработку методов магнитно-резонансной томографии с высоким полем для обнаружения поражений нервов у пациентов с диабетом. Результаты МРТ будут сравниваться с результатами обычных оценок и исследований нервной проводимости, чтобы определить их достоверность в рамках клинической практики.

Методы

Образец крови

Для диагностики диабета используется HbA1c. Это мера того, насколько глюкоза связывается с гемоглобином в крови. Диабетики имеют более высокий уровень сахара в крови, чем здоровые, определенно существует порог диабета, который находится при значениях глюкозы, превышающих 64 ммоль/моль (8%). HbA1c определяется из образца крови.

Клинический неврологический тест

Больные сахарным диабетом с нейропатией и без нее, наследственными аксональными и демиелинизированными повреждениями нервов обследованы с помощью клинического неврологического теста чувствительности, мышечной силы и рефлексов. Исследование рефлексов в руках и ногах проводится с помощью рефлекторного молоточка, а оценка мышечной силы проводится участниками испытания на растяжение и сгибание рук и ног при сопротивлении экзаменатора. Чувствительность подошв испытуемых проверяется ватным тампоном, и участник теста должен указать, что прикосновение можно почувствовать. Кроме того, вибрационная чувствительность подошв участников эксперимента проверяется с помощью камертона. Существует вероятность того, что тест мышц впоследствии приведет к легкой мышечной болезненности, но в остальном не будет значительных рисков, побочных эффектов или дискомфорта, связанных с клиническим неврологическим тестом.

Нейрофизиологические исследования

Нейрофизиологические исследования включают электронейрографию (ENG), оценку числа двигательных единиц (MUNE) и индекс числа двигательных единиц (MUNIX). Нейрофизиологические исследования проводились в отделении клинической нейрофизиологии Орхусской университетской больницы с использованием Keypoint, оснащенного ЭМГ (Medtronic, Skovlunde, Дания).

Электронейрография (исследование нервной проводимости)

Исследования нервной проводимости проводятся стандартизированными методами отделения и включают:

1. Исследование проводимости двигательного нерва и F-волны с поверхностными электродами на локтевом малоберцовом, билатеральном и большеберцовом нервах, билатерально.
2. Исследование проводимости сенсорного нерва с поверхностными электродами икроножного нерва, билатерально.

Скорость нервной проводимости, амплитуды сенсорного и моторного потенциала, дистальные моторные латентные периоды и минимальные латентные периоды F-волны являются параметрами, которые необходимо оценивать при исследованиях нервной проводимости.

Многоточечная стимуляция MUNE и MUNIX

Оценка количества двигательных единиц (MUNE) предоставляет информацию о количестве функционирующих двигательных единиц в исследуемой мышце. Оценка основана на соотношении максимального потенциала действия сложной мышцы (CMAP) и среднего значения потенциала поверхностных двигательных единиц (SMUP) этой мышцы. В текущем исследовании использовали многоточечную стимуляцию (MPS) для стимуляции нерва одной нижней конечности и нерва одной верхней конечности за 1 раз. участник. Происходит стимуляция одного супрамаксимального нерва, при которой максимальное СМАР определяется поверхностными электродами.

Затем нерв стимулируется, начиная с 0 мА и увеличивая интенсивность до первого наблюдаемого SMUP типа «все или ничего». Интенсивность менялась до тех пор, пока измеренный SMUP не переставал изменяться (чередоваться). процесс осуществляется путем перемещения электрода на несколько миллиметров вдоль нерва. Это делается до тех пор, пока репрезентативное число SMUP не будет измерено прибл. 10 чел. нерв.

Индекс числа моторных единиц (MUNIX) также является методом MUNE. Будет проведена одна супрамаксимальная стимуляция нерва поверхностными электродами для получения CMAP в том же нерве, который использовался выше. Следующим этапом является электромиография (ЭМГ) с включением картины поверхностной интерференции в произвольное сокращение, как правило, при 10 различных сокращениях от 10% до 90% от максимальной силы сокращения.

Нейрофизиологические исследования (ENG, MUNE, MUNIX) занимают в общей сложности 2 часа на одного участника исследования и проводятся на наклеенных электродах с малой поверхностью соответственно на руках или ногах.

Потенциал мышц и потенциал нерва регистрируют с помощью этих поверхностных электродов для стимуляции нерва короткими импульсами через кожу. Это похоже на побои или надавливание на кожу и может быть связано с легким дискомфортом. В остальном исследования не связаны с каким-либо риском или побочными эффектами.

МР-нейрография (МРН)

Исследование MRN будет проводиться на магнитно-резонансном томографе Magnetrom Skyra 3 Tesla (Siemens AG, Эрланген, Германия), который настроен для выполнения протокола MRN со следующими 5 последовательностями.

1. ДИКСОН
2. Восстановление спектральной адиабатической инверсии (SPAIR)
3. Восстановление короткой инверсии тау (STIR)
4. T2-взвешенное турбо-спиновое эхо (T2 TSE)
5. Диффузионно-взвешенная визуализация (DWI)

Перед скан-тестом испытуемый должен пройти и соблюдать правила безопасности МРТ. Испытуемому описывается процесс МРТ-сканирования, сигнальный шар и описание шумов, производимых сканером. Методы МРТ для визуализации нервов не используют контрастные вещества, что выгодно при исследовании больных сахарным диабетом, у которых может быть снижена функция почек. Испытуемого укладывают на спину на кровать ногами к сканеру. Для минимизации артефактов движения используется легкая фиксация голени поролоновыми подушечками. Вокруг подушечек из пенопласта и нижних конечностей расположена 16-канальная катушка Peripheral Angio Array (Siemens AG, Эрланген, Германия) или несколько 18-канальных катушек Body Matrix (Siemens AG, Эрланген, Германия). Во избежание повреждения слуха на ухо испытуемого надевают наушники. При возникновении проблем испытуемый может в любой момент сжать сигнальный шар, который находится в одной руке, при надавливании на него будет создан непосредственный контакт с исследователем и пациент может быть выведен из сканера. Ожидается, что процесс сканирования займет 2 часа со сменой ткани, инструктажем и сканированием. МРТ-сканирование не связано с каким-либо риском или побочными эффектами.

Количественное сенсорное тестирование

Количественное сенсорное тестирование (QST) используется для определения порога вибрации с помощью компьютеризированной сенсорной системы оценки (CASE IV WR Medical Electronics, Стилуотер, Миннесота, США). В этом исследовании изучалась способность участников испытания воспринимать вибрации, вызванные, соответственно, доминирующим указательным пальцем и недоминантным большим пальцем стопы. Кроме того, колебания температуры и восприятие боли в совокупности описывают стадию и масштабы неврологического недуга. Тест оценивается по превышению специфических для пациента порогов нормальной чувствительности или степени сниженной или повышенной чувствительности пациента. Термический тест представляет собой электрод, приложенный к коже. Регулируя напряжение электрода, изменяют нагрев электрода с линейным увеличением или уменьшением развития на 40 градусов в секунду. При этом пациента спросят, чувствует ли он температурный дискомфорт. QST не связан с побочными эффектами, рисками или дискомфортом.

Изокинетическая динамометрия

Мышечная сила испытуемых определяется методом изокинетической динамометрии. В тесте измеряется максимальная изокинетическая сила мышц-сгибателей и разгибателей плеча ведущей руки, а также мышц-сгибателей и разгибателей голеностопного сустава недоминантной ноги. Участник испытаний сокращает мышцы по одной во время сопротивления, и исследование состоит максимум из восьми повторений. Это делается с помощью динамометра Biodex System 3 PRO (Biodex Medical Systems Inc. Нью-Йорк, США) и следует стандартному протоколу. В очень редких случаях может возникнуть растяжение мышц и тендинит (менее 2 ‰), дальнейший риск, побочные эффекты или дискомфорт не связаны с применением изокинетической динамометрии.

Статистические соображения

Сравнение между подобранными группами будет выполняться с использованием обычных статистических методов, непарного t-критерия или непараметрических тестов, таких как критерий знакового ранга Уилкоксона. В вариационном анализе нескольких групп будут использоваться ANOVA и ANCOVA. Необходимо определить значительную разницу p-значений ниже 0,05, чтобы определить достоверность результатов. Сравнение обычных методов с методом МРТ по бинарному результату «здоров» или «страдает ДПН» с расчетной чувствительностью 1 и специфичностью 0,7 позволяет определить необходимый размер выборки. По критерию Макнемара со значимым уровнем 5% был выполнен расчет мощности, дающий необходимый размер выборки, по меньшей мере, 50 субъектов (здоровых и больных диабетом с невропатией и без нее). Включение пациентов с аксональными и демиелинизированными поражениями нервов для сравнения сходства только аксональных и демиелинизированных поражений с диабетической периферической нейропатией в текущих количествах не основано на расчете статистической мощности.

Волонтеры

Тропа состоит из пациентов с диабетом I и II типа, с невропатией и без нее. Пациентов будут набирать в отделении эндокринологии по адресу: Noerrebrogade 44, больница Орхусского университета. Пациенты с наследственной аксональной и демиелинизированной невропатией будут включены в отделение неврологии, Noerrebrogade 44, Университетская больница Орхуса. Здоровые испытуемые будут набираться через общественные средства массовой информации. Ожидается, что в 3-летний курс исследования будут включены 90 больных сахарным диабетом с невропатией и без нее, 10 пациентов с наследственной аксональной невропатией и 10 пациентов с демиелинизированной невропатией, а также 35 здоровых субъектов контрольной группы. Это составляет в общей сложности 145 предметов.

Побочные эффекты, риск и недостатки

Неврологические обследования в клинике проверяют рефлексы, мышечную силу и чувствительность субъектов. Тест на мышечную силу может вызвать легкую мышечную боль, но в остальном не будет значительных рисков, побочных эффектов или недостатков, связанных с неврологическими тестами в клинике.

Порог вибрации определяется с помощью компьютерной сенсорной системы оценки (CASE IV, WE Medical Electronics, Стилуотер, Миннесота, США) и не связан со значительными рисками, побочными эффектами или недостатками.

Для исследования силы мышц используется динамометр Biodex System 3 PRO (Biodex Medical Systems Inc. Нью-Йорк, США). В очень редких случаях растяжение мышц и тендинит (менее 2 ‰) я связываю с обследованием, в противном случае не будет значительных рисков, побочных эффектов или недостатков, связанных с тестами.

Нейрофизиологические исследования (ENG, MUNE и MUNIX) проводятся поверхностными электродами с короткими импульсами электрического тока через кожу. Это похоже на побои или давление под кожей или внутри нее и может быть связано с дискомфортом. Кроме того, тесты не связаны со значительными рисками, побочными эффектами или недостатками.

МРТ-сканирование не связано с какими-либо известными рисками, и уши пациентов будут защищены звукоизолирующими берушами или наушниками, чтобы избежать дискомфорта, связанного с высоким звуком, издаваемым сканером во время сканирования. Голова пациента будет помещена вне сканера, а ноги в сканере, что устранит риск возникновения у пациента чувства клаустрофобии.

Анализ крови может быть связан с легким дискомфортом и небольшим риском развития скопления крови и инфекции в месте инъекции иглы. При любых признаках инфекции (сыпь, повышение температуры тела, болезненность, припухлость) субъект должен обратиться к исследователю или в отделение неотложной помощи. Общая кровопотеря в связи с анализом крови не превысит 250 мл, что намного меньше, чем включает донорство крови.

Анализ крови анализируется и уничтожается после. В рамках этого проекта биобанк создаваться не будет.

Поскольку при участии в проекте отсутствуют значительные побочные эффекты и риски, считается, что проект является научно этически оправданным.

Экономические условия

Расходы, связанные с проектом, покрываются участвующими департаментами. У исследователей нет экономического конфликта интересов в проекте. Транспортные расходы в связи с устной справкой и экзаменом возмещаются в соответствии с действующими в отделениях правилами. Что касается национальных рекомендаций, субъектам будет выплачена компенсация за их участие в проекте.

Публикация результатов

Результаты будут опубликованы в признанной международной газете в соответствии с правилами Ванкувера независимо от того, являются ли результаты положительными, отрицательными или неубедительными.

Если субъекты желают получить информацию о результатах проекта, они могут сообщить исследователю, и он отправит информацию заинтересованным субъектам.

Обзор национального этического комитета

О проекте сообщили и одобрили Датское агентство по защите данных, Датский национальный комитет по этике исследований в области здравоохранения (номер. 1-10-72-85-13) и законодательства отдела.

Набор волонтеров

Субъекты с заболеванием периферических нервов и пациенты с диабетом, не страдающие невропатией, набираются в клинику отделения неврологии и медицинского отделения эндокринологии больницы Орхусского университета. Соответствующие потенциальные субъекты будут определены посредством их запланированного посещения неврологической или эндокринологической клиники. Потенциальные субъекты (здоровые люди, диабетики и пациенты с заболеваниями периферических нервов) получат письменную информацию об исследовательском проекте с просьбой связаться с главным исследователем Майклом Вэггемозе письмом, электронной почтой или по телефону, если им нужна дополнительная информация об исследовательском проекте. Здоровые субъекты контроля будут набраны путем размещения информационных материалов на досках объявлений и в местной газете с указанием номера телефона и адреса электронной почты основных исследователей. Потенциальные добровольцы, которым нужна дополнительная информация о проекте, впоследствии получат письменную информацию об участниках и информацию Национального комитета по этике в отношении участия в научно-исследовательском проекте в области здравоохранения и пригласят на информационное интервью. Потенциальный субъект имеет возможность привести на информационное интервью своего спутника и уведомлен о праве прекратить участие в проекте по своему желанию.

Информационное интервью проводится аспирантами, инженером-биомедиком с магистром наук Майклом Вэггемозе, который благодаря своим глубоким знаниям и тесному сотрудничеству со студией имеет для этого необходимую академическую квалификацию. Разговор проходил в конференц-зале в спокойной обстановке Орхусского университетского госпиталя, где потенциальный участник исследования имеет возможность привести с собой сопровождающего. Указано в ходе собеседования, что есть запрос на участие в биомедицинском исследовательском проекте, и предоставлена ​​устная понятная презентация исследовательского проекта без использования технических терминов. Во время интервью у испытуемого будет достаточно времени, чтобы выслушать устную информацию и задать вопросы. Беседа адаптирована к индивидуальным требованиям бенефициара с точки зрения опыта, зрелости, возраста и т. д. Интервью будет основано на письменной информации участника и будет включать любые прогнозируемые риски, побочные эффекты, осложнения и неудобства, связанные с участием в исследовательском проекте, а также возможные непредвиденные риски и воздействия, связанные с участием в исследовательском проекте. Кроме того, указывается, что информация о состоянии здоровья, сугубо личные вопросы и другая конфиденциальная информация могут быть раскрыты и обработаны лицами, ответственными за проведение установленного законом качества исследования. Субъект также информируется о праве отказаться от ознакомления с новыми важными данными о здоровье в проекте.

После информационного интервью у потенциальных участников исследования есть как минимум 1 неделя на размышление перед тем, как подписать форму согласия. Субъекты могут в любое время без последствий выйти из исследовательского проекта. Желательно получить доступ к записям пациентов, о чем свидетельствует письменная информация о пациенте. После информационного интервью участник будет проинформирован, если в ходе завершения исследования новые данные о рисках, осложнениях и недостатках в исследованиях существенно изменились в отношении безопасности субъекта. В случае, если исследование покажет важную информацию о состоянии здоровья субъекта, она будет раскрыта отдельному участнику исследования, если только они недвусмысленно не заявят, что это нежелательно. Субъекты будут проинформированы о результатах и ​​любых последствиях для человека. По завершении проекта будет подготовлен краткий и понятный отчет на датском языке с кратким изложением основных результатов проекта, который каждый участник исследования может получить, связавшись с главным исследователем проекта (Майкл Вэггемозе). Если исследовательский проект прерывается, участники исследования будут уведомлены о причине этого.