Количественная визуализация ювенильного артрита (JAQI)

Этот объем исследований будет включать ряд дополнительных исследований, каждое из которых предназначено для оценки использования количественной МРТ при ЮИА. Несмотря на то, что пациенты будут получать лечение во время исследования, оно станет частью их рутинной клинической помощи, и поэтому это исследование лучше всего рассматривать как обсервационное.

1. Предметы и набор

   Пациенты будут набираться клиническими ревматологами, работающими в специализированном центре третичного направления по воспалительному артриту у подростков и молодых взрослых, на индивидуальной основе. Пациенты будут в возрасте от 12 до 24 лет и имеют диагноз ЮИА в соответствии с установленными клиническими критериями.8,9 Лица с артропатией, связанной с энтезитом, и с другими формами ЮИА (распространенный олигортикулярный и полиартрит (положительный и отрицательный ревматоидный фактор)) будут разделены на отдельные группы и им будет предложено пройти МРТ. Контрольные субъекты будут набраны из той же клиники и будут состоять из людей с механической болью в спине (невоспалительной — предположительно возникающей из-за позвонков, дисков или связок) и нормальными воспалительными маркерами. Таким пациентам по-прежнему требуется МРТ в рамках рутинного ухода, чтобы подтвердить механическую причину болей в спине и окончательно исключить воспаление как причину, но они служат невоспалительным контролем. Всем пациентам будет предложено предоставить письменное согласие во время регистрации.

   Пациенты будут включать как пациентов с новым диагнозом ЮИА, так и пациентов с установленным заболеванием, которые уже находятся на лечении. По очевидным этическим причинам пациенты не будут разделены на разные группы лечения.

2. Дизайн исследования

   Пациенты будут разделены по диагностическим группам - группа А будет состоять из пациентов с ЭРА (а также контрольная, у которых впоследствии будет диагностирована механическая боль в спине), а группа Б будет состоять из пациентов с ЭРА, распространенным олиго- и полиартритом. Как подробно описано ниже, протокол сканирования будет отличаться для этих двух групп. Пациенты с ЮИА в обеих группах будут проходить сканирование при включении в исследование и будут проходить повторное сканирование каждые 6-12 месяцев, в зависимости от клинической необходимости, в общей сложности до пяти лет. После этого сканирование будет выполняться в соответствии с требованиями их клинической помощи до 10 года обучения. Контрольная группа в группе A будет сканироваться только один раз. Перед регистрацией их попросят предоставить письменное согласие. Компонент визуализации исследования продлится в общей сложности до пяти лет, и в общей сложности будет набрано около 200 пациентов.

   В группе A измерения DWI и FF будут выполняться в КПС. Эти измерения будут коррелированы (см. статистику ниже) с обычными показателями воспаления, чтобы можно было подтвердить DWI и FF в качестве биомаркеров воспаления в КПС (подробнее об этих методах см. ниже).

   В группе B будет проведено МРТ всего тела с целью получения количественной оценки воспаления во всем теле. Эта оценка будет подтверждена путем корреляции с утвержденными клиническими показателями активности заболевания, такими как общая оценка активности заболевания врачом, оценка активности заболевания ювенильным артритом (JADAS), анкета оценки состояния здоровья (HAQ - мера функции) и биохимические (кровь) маркеры воспаление (подробнее см. ниже).

   Этот метод будет апробирован примерно у 10 пациентов с ЮИА (ЭРА, расширенный олиго- и полиартрит) в течение 1-3 месяцев до начала полномасштабного набора.

3. Протокол сканирования

   Протокол сканирования будет адаптирован в соответствии с диагностической группой. Группа А (ЭРА)

   • Т1-взвешенный аксиальный и венечный таз, сагиттальный отдел позвоночника
   • Постконтрастные Т1 аксиальный и венечный отделы таза, сагиттальный отдел позвоночника
   • STIR, аксиальный и венечный таз
   • Диффузионно-взвешенные изображения (значения b 0, 50, 100, 300 и 600) таза
   • Изображения mDixon (изображения в фазе и вне фазы будут получены и использованы для создания изображений только жира и только воды; дизайн протокола в соответствии с доктором Аланом Бейнбриджем)

   Пациентам группы В (олигоартрит и полиартрит) будет проведена МРТ всего тела, включая следующие последовательности:

   • мДиксон
   • mDixon с контрастом
   • Диффузионно-взвешенная визуализация Протокол потребует некоторой технической разработки и оптимизации в начале исследования. Это будет осуществляться в сотрудничестве с доктором Аланом Бейнбриджем. 2-3 значения b (например, 50, 100, 300) будут использоваться для последовательностей DWI. Анатомические станции будут включать ступни, колени, бедра/таз и позвоночник (от ВНЧС до таза); стержень бедренной и большеберцовой костей будет опущен. Качество изображения в руках, вероятно, будет низким, поэтому они не могут быть отображены с использованием специальных последовательностей. Методы STIR (короткое восстановление инверсии тау) будут использоваться для подавления жира в области ступней, коленей и бедер.

4. Группа A (ERA) - Разработка систем подсчета очков

   я. DWI DWI уже используется в качестве клинического сканирования в когорте ERA. Мы стремимся подтвердить использование измерений ADC в качестве количественного биомаркера в когорте ERA.

   Карты кажущегося коэффициента диффузии (ADC) будут созданы с помощью программного обеспечения поставщика с использованием моноэкспоненциальной аппроксимации. Карты ADC будут анализироваться с использованием метода линейной области интереса (ROI), как описано ранее.10 Два или три ROI рисуются через оба сустава на каждом фрагменте изображения. Каждая ROI имеет длину 14-16 мм, но впоследствии «обрезается» до стандартной длины 14 мм с помощью специального программного обеспечения Matlab. Эта процедура повторяется на четырех центральных осевых срезах (каждый из которых имеет толщину 8 мм). Еще одна область интереса будет нарисована на нормальной крестцовой кости для использования в качестве эталона. Нормализованные значения ADC (nADC) будут рассчитываться для каждой области интереса как среднее значение ADC, деленное на среднее эталонное значение ADC.

   Кроме того, изображения будут проанализированы с использованием гистографического анализа совместных значений ADC (с использованием ROI «площади»). Анализ будет включать методы определения порога и измерение перекоса/эксцесса в воспаленных суставах по сравнению с нормальными.

   Предполагается, что будет существовать значительная положительная корреляция между ADC и обычными показателями воспаления STIR (как показано экспериментальными данными)11. В исследовании будет оцениваться корреляция между различными оценками ADC и оценкой STIR, чтобы определить, какая корреляция наиболее близка.

   II. Измерения жировой фракции FF представляют собой новый подход к количественной оценке воспаления; наша цель состоит в том, чтобы разработать и, в конечном счете, утвердить FF в качестве биомаркера.

   Воспаленные суставы будут проанализированы с использованием анализа области интереса (ROI) на изображениях mDixon, чтобы определить долю жира (FF) в воспаленной кости по сравнению с нормальной костью. Полигональные области интереса будут нарисованы от руки на крупных суставах стандартизированным способом. Значения пикселей, полученные из этих областей интереса, будут проанализированы с использованием нескольких методов, включая простое усреднение и гистографический анализ. Опять же, методы пороговой оценки и анализ перекоса/эксцесса будут изучаться как методы оценки воспаленных суставов по сравнению с нормальными.

   Предполагается, что жировая фракция будет уменьшаться в воспаленной кости по сравнению с нормальной костью из-за инфильтрации воспалительными клетками и увеличения количества внеклеточной воды.

   III. Поглощение контраста Постконтрастные изображения и изображения перфузии уже используются в клинической практике ERA. В этом исследовании будут разработаны и проверены постконтрастные изображения mDixon. Пациентам будут вводить внутривенный контраст и сканировать после фиксированной задержки. Воспаленные суставы будут анализироваться на изображениях после контрастирования, которые будут сравниваться с изображениями до контрастирования, чтобы определить поглощение контраста. Воспаленные суставы снова будут проанализированы с использованием анализа области интереса (ROI). Опять же, количественные оценки будут коррелировать с клиническими данными и оценками STIR для биологической проверки.

5. Группа B (ERA, расширенный олигоартикулярный и полиартрит) - оценка всего тела

   Изображения всего тела будут оцениваться с использованием ряда методов, каждый из которых будет проверен по сравнению с обычными мерами для определения оптимального подхода. Методы будут включать качественный «подсчет суставов», а также количественный анализ пораженных суставов с использованием гистографических методов.

6. Клинические данные Клинические данные будут собираться в рамках планового лечения совместно со специалистами-ревматологами подростков и молодых взрослых в Центре артрита Великобритании для подростковой ревматологии в UCLH. Валидированные клинические показатели активности заболевания будут документироваться при каждом визите в клинику, такие как общая оценка врачом активности заболевания, оценка активности заболевания ювенильным артритом (JADAS), анкета оценки состояния здоровья (HAQ - мера функции), биохимические (кровь) маркеры воспаления, такие как поскольку будут собираться С-реактивный белок и скорость оседания эритроцитов, а также валидированный ERA показатель активности заболевания для спондилоартрита (индекс активности заболевания болезнью Бехтерева (BASDAI), функциональный индекс болезни Бехтерева (BASFI) и индекс активности заболевания болезнью Бехтерева (ASDAS)). . Все вышеперечисленные меры собираются как часть рутинной клинической помощи.

   Использование пациентами лекарств будет документироваться при каждом посещении клиники в рамках планового лечения. Эти данные также будут проанализированы в рамках исследования, чтобы клинические показатели активности заболевания до и после лечения можно было соотнести с рентгенологическими показателями воспаления (например, кажущийся коэффициент диффузии и фракция жира) с течением времени.

   Клинические данные будут храниться в электронной медицинской карте (как при обычном сборе данных в UCLH). Для анализа данные будут загружаться на защищенные компьютеры больниц или университетов в зашифрованном виде.

7. статистический анализ

Статистические подходы были выбраны для биологической проверки этих количественных маркеров воспаления (ADC, жировая фракция и поглощение контраста) при ЮИА. Анализы будут включать:

• Анализ корреляции между перечисленными выше клиническими показателями и рентгенологическими показателями.
• Сравнение ADC, FF и поглощения контраста в пораженных суставах по сравнению со здоровыми суставами
• Сравнение ADC, FF и поглощения контраста в пораженных суставах до лечения и после лечения

Кроме того, пациенты будут проходить серийное сканирование во время лечения. Исследование направлено на определение того, коррелируют ли ADC, фракция жира и показатели поглощения контраста с другими показателями реакции на заболевание (включая клинические и биохимические измерения).

Статистический анализ был выбран в сотрудничестве со статистиком университета из Центра исследований рака (д-р Андре Лопес). Корреляционный анализ для группы A будет выполняться с использованием корреляции Pearson product-moment. В группе B будет использоваться модель смешанной регрессии для оценки связи между показателями воспаления всего тела и клиническими показателями. Изменчивость внутри и между наблюдателями будет рассчитана для каждого параметра (в обеих группах) с использованием анализа межклассового коэффициента корреляции (ICC) и графиков Бланда-Альтмана.

Расчеты размера выборки также были выполнены в сотрудничестве с доктором Андре Лопесом. Ожидается, что в обе группы А и В будет набрано около 100 пациентов, что обеспечит достаточную статистическую мощность. Советник nquery использовался для расчета размера выборки.

Для группы А наши предположения таковы:

1-сторонняя альфа 5%, мощность 80%, нулевая корреляция 0,50 и альтернативная корреляция 0,70 Это предполагает требуемый размер выборки 65 пациентов. Размер выборки из 88 пациентов обеспечит мощность 90%.

Для группы B, поскольку экспериментальные данные недоступны, предполагался сопоставимый размер эффекта и, следовательно, размер выборки (приблизительно 100 пациентов).

8. Долгосрочные цели (выходящие за рамки данного исследования)

1. Исследование направлено на то, чтобы определить, влияют ли показатели воспаления на клиническое ведение. Этого можно достичь, сравнивая решения о лечении, принимаемые клиницистами, когда доступна информация об ADC, FF и поглощении контраста, с тем, когда это не происходит в «виртуальной клинике». Доступность сканирования будет определяться случайным образом (примечание: поскольку это происходит в среде виртуальной клиники, это не повлияет на фактическое ведение пациентов). WB-MRI может иметь особое значение в этом отношении, так как может выявить воспаление в суставах, о котором пациент или клиницист не знает.
2. Еще одна долгосрочная цель состоит в том, чтобы определить, коррелирует ли воспалительная нагрузка с исходами для здоровья. Если пациенты с большим воспалительным бременем имеют худший долгосрочный результат, это будет аргументом в пользу более ранней и более агрессивной биологической терапии у этих пациентов. Данные также будут собираться в течение пяти лет (до десяти лет), что позволит проспективно идентифицировать рентгенологические предикторы неблагоприятных исходов у взрослых с ЮИА на основе анализа данных сканирования в подростковом возрасте.
3. Введение в клиническую практику Если будет показано, что количественные измерения воспаления существенно изменят клиническую практику, эти методы сканирования будут внедрены в рутинную клиническую помощь. Эти методы также могут быть полезны при других воспалительных заболеваниях, таких как ревматоидный артрит у взрослых.