- ICH GCP
- Реестр клинических исследований США
- Клиническое испытание NCT04242602
Мультимодальный мониторинг церебральной ауторегуляции после детской черепно-мозговой травмы
Различные методы были изучены для оценки ауторегуляции. Однако в настоящее время не существует общепринятой методики оценки целостности нейроваскулярной системы церебральной ауторегуляции. За последнее десятилетие был достигнут значительный прогресс в разработке методов оценки церебральной ауторегуляции путем количественной оценки взаимной корреляции между спонтанными колебаниями мозгового кровотока или оксигенации и аналогичными колебаниями артериального давления.
В этом исследовании исследователи проанализируют взаимосвязь между спонтанными колебаниями среднего артериального давления и скоростью мозгового кровотока или региональной оксигенацией головного мозга, чтобы исследовать два новых метода измерения церебральной ауторегуляции, анализ передаточной функции и вейвлет-когерентность после острой детской травмы головного мозга.
Обзор исследования
Статус
Вмешательство/лечение
Подробное описание
А. Предыстория и цель
Острая неврологическая травма (ОНП) является важной и частой причиной смертности и заболеваемости в педиатрии, такой как черепно-мозговая травма (ЧМТ), инсульт и гипоксически-ишемическая энцефалопатия (ГИЭ). Были достигнуты успехи в ведении интенсивной терапии детей с ОНИ, что привело к снижению показателей смертности, но выжившие часто остаются с длительными неврологическими и нейропсихологическими нарушениями. Подсчитано, что 50-60% детей, перенесших тяжелую ЧМТ, будут страдать от некоторых долгосрочных неврологических последствий, таких как когнитивные, поведенческие, психические и психологические дефекты, несмотря на современное передовое лечение. У выживших после ОНИ также может снизиться качество жизни и способность участвовать в повседневной деятельности, а их длительный уход может привести к значительному социально-экономическому бремени. Мозг — это орган с высокой степенью метаболизма, составляющий 2% от общей массы тела, но потребляющий 20% кислорода. Зависимость мозга от высокой скорости аэробного клеточного метаболизма требует непрерывного снабжения кислородом и глюкозой. Однако эта большая потребность в энергии также означает, что клетки мозга особенно уязвимы для повреждений, когда питательные вещества отсутствуют даже в течение очень коротких периодов времени. Доставка церебральной энергии питательными веществами является строго контролируемым процессом, поддерживаемым сложной сбалансированной цереброваскулярной системой, которая регулирует мозговой кровоток (CBF) с постоянной скоростью для удовлетворения потребностей тканей. В простейшей модели CBF пропорционален перепаду давления в цереброваскулярной системе и обратно пропорционален церебральному сосудистому сопротивлению (CVR). Дифференциал движущего давления или церебральное перфузионное давление (ЦПД) представляет собой разницу сосудистого давления в тканях головного мозга, выраженную как среднее артериальное давление (САД) минус внутричерепное давление (ВЧД).
В нормальных физиологических состояниях CBF в значительной степени не зависит от CPP в широком диапазоне давлений, изменяя CVR, процесс, известный как церебральная ауторегуляция (CA). Церебральная ауторегуляция контролируется сложным взаимодействием нейрогенных, метаболических и миогенных механизмов. Во время CA артериолы в головном мозге расширяются (снижается сопротивление) или сужаются (повышается сопротивление), поддерживая адекватный CBF для удовлетворения метаболических потребностей тканей (рис. 1). После АНИ эндогенные ауторегуляторные механизмы могут быть нарушены, предрасполагая уязвимые ткани к ишемии или вазогенному отеку. В нормальном состоянии СА поддерживает постоянное CBF в широком диапазоне перфузионного давления, но с потерей СА CBF становится линейным с перфузионным давлением, так что любое снижение CPP или MAP вызовет соответствующее падение кровотока. После тяжелой ЧМТ, остановки сердца или спонтанного внутричерепного кровоизлияния дети могут страдать от сочетания церебральных и системных патофизиологических изменений, таких как гипотензия, шок, отек головного мозга, повышение внутричерепного давления, острая кровопотеря и дыхательная недостаточность. Таким образом, биологическая система CA является клинически важным механизмом, защищающим от церебральной гипоперфузии или гиперперфузии во время патофизиологических изменений, которые обычно возникают при нейрокритических заболеваниях, когда у пациентов могут быть быстрые изменения артериального давления, внутричерепного давления или системной доставки кислорода.
Церебральный кровоток не измеряется непосредственно у постели больного в клинической практике, поэтому либо ЦПД (если измеряется ВЧД), либо САД используется для определения возрастной цели в клинической практике. Однако у этого подхода есть несколько ограничений: 1) оптимальный порог САД/ЦПД неизвестен у детей всех возрастных групп, 2) оптимальные значения САД/ЦПД, скорее всего, будут не только отражаться возрастными целевыми показателями, но и сильно зависит от индивидуальных факторов пациента и типа травмы и 3) из-за этой неопределенности существует широкая клиническая вариабельность того, какое значение медицинские поставщики выбирают для таргетирования MAP/CPP после ANI. Более того, поскольку ауторегуляция представляет собой непрерывный спектр, зависящий от адаптивной реакции ЦСР на регулирование кровотока, нарушения могут меняться со временем, а также различаться у одного и того же пациента с разной степенью физиологического расстройства. Поскольку в клинической практике CBF не измеряется, фактическая способность пациента поддерживать адекватный CBF при данном MAP/CPP предполагается, но не известна. Полагаясь только на перфузионное давление, невозможно объяснить изменения СА, возникающие после травмы головного мозга, что затрудняет способность клинициста определить, адекватен ли CBF для удовлетворения метаболических потребностей при данном MAP / CPP.
Появляются новые исследования, подтверждающие теорию о том, что нарушение CA является важным фактором ANI. У взрослых нарушения СА связаны с худшим исходом и, как было показано, возникают после широкого спектра неврологических повреждений, включая ЧМТ, ГИЭ, субарахноидальное кровоизлияние и инсульт.
Аналогичные сообщения о неблагоприятных исходах после ЧМТ у детей, а также неонатальной и педиатрической ГИЭ с нарушениями были обнаружены у пациентов с нарушением КА. Тем не менее, в нашем нынешнем понимании того, как измерять СА, какие пациенты подвержены риску нарушения СА, связаны ли изменения СА с худшими долгосрочными функциональными результатами и, что важно, как исследователи могут использовать данные, полученные от пациента, все еще существуют значительные пробелы в знаниях. Статус CA для оптимизации нашего управления отделениями интенсивной терапии для улучшения результатов. Текущие варианты ведения детей после тяжелой ЧМТ и внутричерепного кровоизлияния могут включать использование инвазивного монитора внутричерепного давления и артериальной линии для непрерывного измерения артериального давления (АД) и ЦПД, но эти устройства сами по себе не предоставляют информацию о состоянии цереброваскулярной системы. . Наше исследование направлено на использование двух новых неинвазивных методов оценки динамической ауторегуляции для описания частоты и временного профиля нарушений СА в острой фазе после АНИ у детей с включением клинических данных, полученных от существующих в настоящее время устройств мониторинга пациента. Исследователи также стремятся изучить связь между нарушением CA и краткосрочными и долгосрочными функциональными неврологическими исходами. Это исследовательское предложение пытается устранить некоторые из наших пробелов в знаниях в определении нарушений CA и оптимальных целевых показателей MAP / CPP для детей после ANI. Исследователи надеются, что это исследование расширит наше понимание нарушений СА, которые возникают после ANI, а данные, полученные в этом исследовании, приведут к клинически полезным инструментам, включающим оценку СА у постели больного для улучшения ухода за педиатрическими пациентами нейрореанимации.
Методы оценки динамической церебральной ауторегуляции Ранее были изучены различные методы оценки СА, и в настоящее время не существует общепринятого метода оценки целостности нейроваскулярной системы церебральной ауторегуляции. Измерения CA были описаны с точки зрения статического или динамического процесса. Статическая СА связана с чистым изменением CBF после манипуляций с ABP в стабильных условиях, как правило, с препаратами, которые либо повышают, либо снижают артериальное давление. В этом методе, если CBF остается постоянным при изменении АД, считается, что ауторегуляция сохранена. Динамическая СА описывает быстрые механизмы, которые позволяют восстановить кровоток после быстрых изменений АД, которые обычно происходят в течение более длительных периодов времени. Традиционные методы исследования CA используют такие методы, как введение вазопрессоров, маневр приседаний, компрессию сонных артерий и сдувание бедренных манжет, чтобы вызвать большие колебания артериального давления для измерения реакции CBF. Однако эти маневры зависят от сотрудничества с пациентом и могут быть неприменимы в случаях нейрокритических заболеваний. В последнее десятилетие были достигнуты успехи в разработке новых методов оценки реакции динамической церебральной ауторегуляции (dCA) путем количественной оценки взаимной корреляции между спонтанными колебаниями СрАД и ЦПД и соответствующими колебаниями CBF или оксигенации в отличие от экспериментально индуцированных изменений. Хотя спонтанные колебания АД и CBFv известны уже много лет, функция этих колебаний остается неизвестной. Считается, что они возникают как вегетативные реакции, генерируемые в стволе мозга и периферических барорецепторах. Реакция церебральных артериол на изменения АД может быть недостаточно быстрой, чтобы противодействовать высокочастотным изменениям, поэтому колебания на этих частотах передаются в неизмененном виде в мозговое кровообращение. Напротив, более медленные колебания частоты (от 0,02 Гц до 0,2 Гц) могут противодействовать церебральным артериолам для поддержания постоянного потока. Считается, что именно в эти низкочастотные периоды или периоды медленных волн СА функционирует как система для изменения АД. Анализ передаточной функции и вейвлет-анализ когерентности представляют собой математические модели, позволяющие одновременно анализировать входные и выходные данные СА в широком диапазоне физиологически значимых частот колебаний СА. Измерения интерпретируются на основе концепции, согласно которой dCA минимизирует влияние спонтанных колебаний MAP на CBFv. Без функционального ответа CA каждое спонтанное колебание САД было бы связано с аналогичным колебанием CBFv с точки зрения величины, продолжительности и частоты. Исследователи будут комбинировать два неинвазивных метода для изучения временной связи dCA после ANI, используя спонтанные колебания MAP или CPP пациента в качестве входных данных и CBFv или региональную оксигенацию головного мозга в качестве выходных данных. Важно отметить, что два метода, которые исследуют исследователи, используют спонтанные колебания физиологических сигналов пациента. Это устраняет необходимость в экспериментальных манипуляциях с кровяным давлением, которые могут представлять некоторый риск для пациента. В первом методе будет проведено 30-минутное транскраниальное допплеровское ультразвуковое исследование (TCD) для анализа анализа передаточной функции (TFA) спонтанных колебаний MAP / CPP и CBFv на 1-10 дни после травмы. Во втором методе исследователи изучат изменения dCA, которые происходят непрерывно в течение первых 7-10 дней травмы, используя нестационарную модель вейвлет-анализа когерентности между MAP/CPP и насыщением тканей головного мозга кислородом. В обеих моделях исследователи будут использовать значения MAP/CPP, измеренные на постоянной артериальной линии, помещенной в рамках стандартной медицинской помощи.
Анализ передаточной функции (TFA) Анализ передаточной функции представляет собой математическую модель для описания спонтанных колебаний MAP и скорости мозгового кровотока (CBFv), которая может анализировать как статические, так и динамические компоненты CA. Во временной области получают средние значения АД и CBFv для каждого сердечного цикла, а алгоритм спектрального анализа Быстрое преобразование Фурье используется для получения спектральных оценок в частотной области, используемых для расчета когерентности, усиления и фазы для описания эффективности и латентности сердечного ритма. частотная характеристика CA на очень низком уровне (VLF: 0,02-0,07 Гц), низкий (НЧ: 0,07–0,20 Гц) и высокий (ВЧ: 0,20–0,50 Гц). Гц) частотные диапазоны. Анализ основан на предположении, что авторегуляция функционирует в «стационарной» линейной системе с MAP на входе и CBFv на выходе. Анализ будет проводиться в период стабилизации состояния пациента, когда экстренные вмешательства производиться не будут. Настройки сбора данных и последующий анализ TFA будут соответствовать официальному документу международной исследовательской сети церебральной ауторегуляции. В рамках этого исследования будет включена контрольная группа пациентов с артериальными линиями, но без неврологических повреждений, и им будут выполнены CBFv и TFA в качестве группы сравнения.
Вейвлет-когерентный анализ (WCA) Спектроскопия в ближней инфракрасной области спектра (NIRS) представляет собой неинвазивный метод с использованием светоизлучающих электродов для измерения регионарной оксигенации тканей. Датчики, чувствительные к поглощению света оксигенированным гемоглобином (HbO2) и деоксигенированным гемоглобином (Hb), можно поместить непосредственно на кожу лба для измерения насыщения тканей головного мозга кислородом (SctO2) или дифференциальной концентрации гемоглобина (HbD = HbO2 - Hb). SctO2 использовался в качестве неинвазивного метода для измерения изменений в региональной церебральной перфузии или кровотоке для оценки СА. Таким образом, спонтанные колебания CBF можно оценить по изменениям значений SctO2 с течением времени и проанализировать в сравнении с изменениями MAP. В предыдущих исследованиях использовался коэффициент линейной корреляции для анализа взаимосвязи между SctO2 и MAP во взрослых и педиатрических исследованиях для оценки dCA после операции на сердце, субарахноидального кровоизлияния и ЧМТ. Эти предшествующие аналитические методы основаны на предположении о получении измерений в стационарной системе, другими словами, нейроваскулярная и системная гемодинамика не меняется с течением времени. На самом деле исследователи знают, что артериальное давление и церебральные факторы, такие как ВЧД и артериальное давление, нестационарны и часто меняются, особенно в первые часы и дни после критического состояния. Вейвлет-анализ когерентности предполагает нестационарную систему и может лучше охарактеризовать нарушения dCA в системе с непрерывным движением во время физиологических изменений в реальном времени, которые происходят при экстремальных нагрузках на систему, не поддающихся проверке предыдущими методами. Вейвлет-анализ когерентности также можно использовать для количественной оценки динамической взаимосвязи между MAP и SctO2 в гораздо более длительных временных рамках по сравнению с анализом на основе TCD. Подобно TFA, когерентность вейвлета использует фазу, усиление и когерентность для определения взаимосвязи между двумя значениями сигналов MAP/CPP и SctO2. Использование SctO2 на основе NIRS для измерения изменений CBF имеет преимущества, заключающиеся в том, что он является стабильным датчиком, не подверженным двигательным нарушениям, неинвазивным рутинным монитором в отделении интенсивной терапии и методом, который не требует специальной подготовки и подходит для долгосрочных исследований. непрерывный мониторинг. В рамках этого исследования будет включена контрольная группа пациентов без неврологических повреждений, но с артериальными линиями и мониторингом NIRS, которые будут служить в качестве группы сравнения путем проведения вейвлет-когерентного анализа MAP и SctO2 в течение 72 часов.
Б. Цели исследования
Цель 1: Использовать анализ передаточной функции для анализа значений усиления и фазы церебральной ауторегуляции на очень низком уровне (VLF: 0,02–0,07). Гц), низкий (НЧ: 0,07–0,20 Гц) и высокий (ВЧ: 0,20–0,50 Гц). Гц) частотные диапазоны САД/ЦПД и CBFv после острой черепно-мозговой травмы на 1-10-е сутки после травмы.
Цель 2: Использовать вейвлет-анализ когерентности для анализа значений когерентности непрерывно измеряемых MAP/CPP и региональной церебральной оксигенации во временной и периодической областях в течение 1-10 дней после травмы у пациентов с травмой головного мозга.
Цель 3: Оценить функциональный результат у пациентов с нарушением церебральной ауторегуляции с помощью выписки из стационара через 3 и 6 месяцев после травмы.
C. Дизайн исследования
C.1 Краткое изложение проекта В этом исследовании исследователи будут использовать два неинвазивных метода для изучения временных изменений в динамической СА путем проведения кросс-корреляционного анализа спонтанных колебаний среднего АД/ЦПД со скоростью мозгового кровотока и церебральными регионарными доменами оксигенации для изучить нарушения CA после острого педиатрического острого неврологического повреждения. В первом методе исследователи будут использовать анализ передаточной функции форм сигналов MAP/CPP и CBFv на основе TCD для измерения усиления и фазы компонентов CA в дни после травмы 1, 2, 3, 5, 7 и 10. Эта модель предполагает стационарную систему, которая выполняется в течение 30 минут в течение периода стабильности пациента. Во втором методе исследователи будут использовать вейвлет-когерентный анализ MAP / CPP и насыщения тканей кислородом (StO2) на основе NIRS и измерять непрерывные и динамические изменения CA, происходящие в широком диапазоне физиологических переменных пациента в течение первых 7-10 лет. дней после травмы. Эта модель позволяет измерять КА в нестационарной системе, что более точно отражает реальные патофизиологические и биологические нарушения, возникающие у пациентов в первые дни после нейрокритической травмы. Для сравнения с нормальными значениями CA исследователи будут использовать контрольную группу пациентов без каких-либо неврологических повреждений, которые уже интубированы и находятся под седацией в соответствии со стандартом лечения. Исследуемой и контрольной группе в рамках стандартного лечения будут установлены артериальные линии для измерения среднего артериального давления для анализа исследования. Первичный анализ будет проводиться с использованием двух математических моделей спонтанных колебаний физиологических сигналов с использованием непрерывного MAP/CPP в качестве входных данных CA и CBFv (TFA) или регионарной оксигенации головного мозга (когерентность вейвлета) в качестве выходных данных CA. Исследователи также измерят влияние КА на функциональные исходы путем измерения педиатрических неврологических функциональных шкал и шкал инвалидности при выписке из больницы, через 3, 6 и 12 месяцев. Расширение наших знаний о временных изменениях, происходящих в ЦА во время начальных критических фаз повреждения головного мозга, приведет к лучшему пониманию того, как мозг регулирует кровоток после травмы, предотвращая вторичную ишемию, и поможет разработать физиологические мишени для конкретного пациента для САД или ЦПД для оптимизировать CBF с учетом неоднородности и индивидуальных различий пациентов, улучшая неврологические исходы.
C.2 Описание инфраструктуры Все пациенты исследования будут зарегистрированы в Детском медицинском центре Далласа. Сбор данных будет осуществляться как с помощью бумажных форм отчета о болезни, так и путем просмотра электронной медицинской карты и прямой загрузки данных субъекта с прикроватного монитора Phillips Intellivue. Доктор Майлз (PI) является доцентом педиатрии в Медицинском центре UTSW и лечит педиатрическое отделение интенсивной терапии (PICU) с 2005 года. Доктор Майлз будет осуществлять непосредственное руководство исследовательским исследованием и имеет опыт работы как с методами ТКД, так и с проведением клинических испытаний в отделении интенсивной терапии. В настоящее время доктор Майлз имеет следующее исследовательское оборудование, полученное для этого исследования: 1) специализированную портативную рабочую станцию с персональным компьютером, дисплеем и транскраниальным доплеровским устройством DWL для измерения скорости CBF и одновременной загрузки MAP и CBFv с программным обеспечением Medicollector, 2) дополнительный ПК и рабочая станция меньшего размера для непрерывных данных NIRS для непрерывного сбора данных монитора Phillips с программным обеспечением Medicollector и 3) два специально разработанных комплекта педиатрических головных уборов с портативными датчиками TCD для измерения 30-минутной непрерывной кривой TCD. Анализ вейвлет-когерентности CA будет проводиться в сотрудничестве с доктором наук Фэнхуа Тянь, преподавателем кафедры биоинженерии Техасского университета в Арлингтоне. Исследовательский опыт доктора Тиана включает в себя использование NIRS и неинвазивных методов для измерения CA, а также несколько публикаций с использованием вейвлет-когерентности, исследующих CA у новорожденных после ГИЭ и детей, получающих экстракорпоральную поддержку. Доктор Тиан также предоставит статистическую аналитическую поддержку. Анализ передаточной функции CA будет проводиться в сотрудничестве с доктором Сушмитой Пуркаястхой, доцентом кафедры прикладной физиологии и управления здравоохранением Южного методистского университета. Лаборатория доктора Пуркаястхи исследует связь между клиническими симптомами легкой черепно-мозговой травмы и регуляцией мозгового кровотока. В настоящее время она использует аналогичные методы TFA для изучения изменений СА после сотрясения мозга у спортсменов колледжей и опубликовала результаты у пациентов с инсультом и аномалиями белого вещества. Лоуренс Райан, доктор философии. предоставит компьютерную инженерную поддержку и статистический анализ, создав специальный программный код MatLab (Mathowrks, Natick, MA) для обработки сигналов данных CBFv и MAP в частотных графиках TFA.
C.3 Измерения для исследования Измерения для цели 1 будут представлять собой средние оценки усиления передаточной функции (см/с/мм рт. ст.), фазы (в радианах) и когерентности для очень низких частот (VLF: 0,02–0,07). Гц), низкий (НЧ: 0,07–0,20 Гц) и высокий (ВЧ: 0,20–0,50 Гц). Гц) диапазоны частот, рассчитанные по спонтанным колебаниям MAP и CBFv. Меры исследования для цели 2 включают расчет квадрата кросс-вейвлетной когерентности (R2) в диапазоне от 0 до 1, который представляет значимость корреляций в спонтанных колебаниях значений MAP и SctO2 в течение первых 7-10 дней травмы. В этой модели значение R2, равное 1, представляет собой корреляцию нарушенной ауторегуляции, где изменения САД значительно коррелируют с изменениями церебральной оксигенации. Незначительное значение указывает на то, что спонтанные колебания SctO2 в значительной степени не связаны с изменениями среднего артериального давления. Квадрат порогового значения кросс-вейвлетной когерентности > 0,7 будет использоваться для значимости и будет нанесен на график по времени наблюдения за пациентом (ось X) и частоте или периоду (ось Y). В этой модели измеряются гораздо более низкие частоты колебаний, чем для TFA для анализа в диапазоне от 30 минут до 256 минут. Для каждого пациента будет измеряться процент общего времени мониторинга со значительной кросс-вейвлетной когерентностью MAP и SctO2.
C.4 Сроки обучения Исследования будут продолжаться в течение 3 лет или при достижении целевого набора 35 субъектов. Основываясь на исторических данных о ежегодных госпитализациях в связи с тяжелой ЧМТ, инсультом и ГИЭ в ОИТН, исследователи ожидают достижения цели исследования в пределах временных рамок исследования с уровнем отказа в согласии/отказом от участия в исследовании на уровне 20-40%. Учитывая неинвазивный и наблюдательный характер исследования, исследователи надеются, что процент согласия для этого исследования будет высоким. Включение детей с различными типами острого неврологического повреждения также должно способствовать достижению целевого набора в течение периода исследования. Неврологическое наблюдение будет продолжаться в течение 12 месяцев после выписки из больницы последнего пациента, включенного в исследование.
D. Процедуры исследования
Д1. Транскраниальная допплерография Персонал исследовательской группы будет выполнять транскраниальную допплерографию (ТКД) на 1, 2, 3, 5, 7 и 10 дни после травмы, чтобы озвучить среднюю, пиковую и диастолическую скорость кровотока в правой и левой средней мозговой артерии (см/с). ) через окно височной кости. ТКД использует ультразвуковые волны для измерения скорости движения крови во внутричерепных кровеносных сосудах. Поскольку скорость кровотока и получение сигнала сосуда очень чувствительны к движению датчика, для целей непрерывного мониторинга будет использоваться педиатрический головной убор с фиксированным датчиком (LAM-Rack или Elastic Headband, DWL, Германия). В этом головном уборе используется либо фиксированный металлический каркас, либо мягкие силиконовые ремни для крепления датчиков ТКД к поверхности черепа после получения сигнала сосуда. Головной убор имеет мягкие поролоновые насадки и не должен вызывать дискомфорта. Будет измерена окружность головы, и, используя стандартные 10 мм слева и справа от средней линии, бифуркация средней мозговой артерии/передней мозговой артерии (СМА/ПМА) будет идентифицирована в первую очередь с помощью ручного датчика, где оптимальное положение озвучивания будет сначала отмечено в оптимальном положение фломастером на коже. Это позволит быстрее и более последовательно размещать фиксированный головной убор для последующих измерений. Исследователи будут использовать средний сигнал СМА или наиболее оптимальный сигнал для каждого пациента, но для повторных измерений будет использоваться одна и та же глубина сосуда СМА. Эта процедура требует 20-30 минут непрерывных измерений ТКД и сосуществующей кривой MAP от постоянной инвазивной артериальной линии, подключенной к монитору ухода за пациентом Phillips Intellivue. Показания будут собираться в течение периода стабильности пациента, когда не проводятся неотложные медицинские вмешательства или замена аппарата ИВЛ. Показания артериального давления будут измеряться инвазивным датчиком артериального давления, уже установленным для клинического мониторинга артериального давления. Измерения ТКД будут выполняться на специальном аппарате ТКД (Doppler-BoxTM, Compumedics DWL, Германия), с установленным программным обеспечением для визуализации QL и возможностью вывода аналогового сигнала ТКД. Специально разработанная портативная компьютерная рабочая станция в виде тележки, состоящая из Doppler-Box, ноутбука и настольного компьютера, а также 22-дюймового монитора, предназначенная для использования в научных исследованиях, может быть легко перемещена в любую комнату в отделении интенсивной терапии для прикроватного мониторинга. Несмотря на то, что за более чем 20-летний опыт использования ТКД в применении нейросонографии не было зарегистрировано никаких побочных эффектов, пациенты исследования могут испытывать некоторую стимуляцию при размещении головного устройства и датчика. Исследователи попытаются свести это к минимуму, насколько это возможно, если физиологическое состояние пациента не допускает даже легких движений при размещении головного убора, исследователи прекратят процедуру.
Д2. Спектроскопия в ближней инфракрасной области. Церебральная региональная оксиметрия. Данные по когерентности вейвлетов будут собираться непрерывно в течение первых 7–10 дней после поступления с использованием комбинированных устройств мониторинга NIRS/MAP. Анализ изменений SctO2 при флуктуациях САД/ЦПД непрерывно с использованием вейвлет-когерентности в течение первых 7-10 дней важен, поскольку это позволит выявить динамические изменения СА, которые происходят во время фактических патофизиологических нарушений на границах целевых значений при нейрокритических заболеваниях, таких как во время периоды низкого MAP/CPP или повышенного внутричерепного давления (ICP). Значения церебральной оксиметрии будут собираться с частотой 1 Гц с монитора NIRS (Medtronic, INVOS 5100C Cerebral Oximetry, Minneapolis, MN). Самоклеящийся одноразовый датчик NIRS будет размещен на чистом и сухом участке лба справа/слева или с обеих сторон над бровью и ниже линии роста волос и вдали от любых поврежденных тканей, сагиттального синуса или лобных экстрааксиальных кровоизлияний, лежащих в основе датчика. . Кожу вокруг датчика будут осматривать два раза в день, а датчики будут храниться вдали от сильного света и влаги. Датчики будут удалены, если пациенту проводится МРТ, но не при проведении КТ головного мозга. Если пациент будет проходить NIRS в рамках своего стандарта медицинского обслуживания, исследователи дадут согласие на сбор значений SctO2, которые используются клинической бригадой, на срок до 10 дней или до тех пор, пока монитор находится на месте. У пациентов, у которых NIRS-мониторинг не является стандартным устройством для лечения, исследовательская группа предоставит датчик и монитор NIRS, а значение SctO2 будет отображаться на дисплее во время процедур исследования. Медицинская бригада не будет знать никаких значений TCD и/или SctO2, если они собираются исключительно для исследовательских целей. Экран защищен паролем, и потоковые данные не будут доступны для просмотра персоналом или членами семьи без пароля для разблокировки экранной заставки.
Д3. Оценка неврологического исхода Неврологический исход оценивают при выписке из больницы, через 3, 6 и 12 месяцев после травмы. 8-балльная расширенная педиатрическая шкала исходов Глазго (GOSEP) будет использоваться для категорий неврологических функциональных исходов. Оценка GOSEP 1 = нормальная, 2 = легкая инвалидность, 3 = верхняя умеренная инвалидность или 4 = нижняя умеренная инвалидность классифицируется как благоприятный исход. Оценка GOSEP 5 = верхняя тяжелая инвалидность, 6 = нижняя тяжелая инвалидность, 7 = вегетативное состояние или 8 = классифицирована смерть, является неблагоприятным исходом. GOSEP будет проводиться участником исследования посредством 10-минутного телефонного интервью с родителями/законными опекунами. Нейропсихологический результат также будет измеряться с помощью компьютерного адаптивного теста педиатрической оценки инвалидности (PEDI-CAT), проверенного инструмента для измерения областей повседневной деятельности, мобильности, социальных/когнитивных функций и ответственности с рождения до 18 лет. PEDI-CAT — это компьютерная программа, которая проводится по телефону, при этом интервьюер читает вопросы и вводит обезличенные ответы в веб-программу для анализа и составления отчета.
Тип исследования
Регистрация (Действительный)
Фаза
- Непригодный
Контакты и местонахождение
Места учебы
-
-
Texas
-
Dallas, Texas, Соединенные Штаты, 75390
- Children's Medical Center
-
-
Критерии участия
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
Принимает здоровых добровольцев
Метод выборки
Исследуемая популяция
Описание
Критерии включения:
- Возраст от 28 дней до 18 лет госпитализирован в отделение интенсивной терапии Детского медицинского центра Далласа.
- Острое течение (< 24 часов) начало неврологического повреждения
Острое неврологическое повреждение может быть вызвано любым из следующих механизмов:
- Тяжелая случайная или оскорбительная черепно-мозговая травма
- Тяжелая энцефалопатия на фоне остановки сердца
- Спонтанное внутричерепное кровоизлияние
- Эпилептический статус
- Гладить
- Наличие или ожидание размещения инвазивной постоянной артериальной линии для оказания медицинской помощи
- Любой пациент с монитором внутричерепного давления, установленным в качестве стандарта лечения
Критерий исключения:
- Пациенты без артериальной линии в качестве стандарта лечения
- Пациенты, неспособные сотрудничать с ношением головного устройства TCD
- Ожидаемая смерть в течение 24-48 часов
- Невозможность размещения датчиков NIRS или инсонирующего сигнала ТКД из-за массивной травмы лица или черепа
- Прием ингаляционного анестетика
- Гемоглобинопатия, миоглобинемия или гипербилирубинемия (из-за неточных показаний NIRS)
Учебный план
Как устроено исследование?
Детали дизайна
Когорты и вмешательства
Группа / когорта |
Вмешательство/лечение |
|---|---|
|
Экспериментальная группа
Пациент с черепно-мозговой травмой с артериальными линиями и мониторингом NIRS
|
Запись отслеживания скорости потока средней мозговой артерии с помощью транскраниального допплера.
|
|
Контрольная группа
Субъект без ЧМТ с артериальными линиями и мониторингом NIRS
|
Запись отслеживания скорости потока средней мозговой артерии с помощью транскраниального допплера.
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Анализ передаточной функции
Временное ограничение: 1 день после травмы
|
Передаточная функция состоит из трех компонентов: I. Усиление: измеряет величину передачи колебаний MAP на CBFv. Фактически, функциональная система dCA гасит силу передаваемых колебаний, что приводит к более низкому значению усиления. Таким образом, более высокое значение усиления свидетельствует о нарушении ауторегуляции. II. Фаза — это «временная задержка» в градусах, измеренная между двумя сигналами. Отсутствие ауторегуляции привело бы к одновременному изменению как MAP, так и CBFV. Это будет измеряться как фазовый сдвиг 0°. Следовательно, ненулевой фазовый сдвиг указывает на неповрежденную ауторегуляцию и контррегуляцию CBFV в ответ на изменения MAP. III. Когерентность: это обеспечивает меру связи между двумя волнами на разных частотах. Когерентность варьируется от 0 до 1, подобно коэффициенту корреляции, он выражает долю MAP, линейно связанную с CBFv. Усиление, фаза и когерентность будут суммироваться для получения анализа передаточной функции. |
1 день после травмы
|
|
Анализ передаточной функции
Временное ограничение: 3-й день после травмы
|
Передаточная функция состоит из трех компонентов: I. Усиление: измеряет величину передачи колебаний MAP на CBFv. Фактически, функциональная система dCA гасит силу передаваемых колебаний, что приводит к более низкому значению усиления. Таким образом, более высокое значение усиления свидетельствует о нарушении ауторегуляции. II. Фаза — это «временная задержка» в градусах, измеренная между двумя сигналами. Отсутствие ауторегуляции привело бы к одновременному изменению как MAP, так и CBFV. Это будет измеряться как фазовый сдвиг 0°. Следовательно, ненулевой фазовый сдвиг указывает на неповрежденную ауторегуляцию и контррегуляцию CBFV в ответ на изменения MAP. III. Когерентность: это обеспечивает меру связи между двумя волнами на разных частотах. Когерентность варьируется от 0 до 1, подобно коэффициенту корреляции, он выражает долю MAP, линейно связанную с CBFv. Усиление, фаза и когерентность будут суммироваться для получения анализа передаточной функции. |
3-й день после травмы
|
|
Анализ передаточной функции
Временное ограничение: 5-й день после травмы
|
Передаточная функция состоит из трех компонентов: I. Усиление: измеряет величину передачи колебаний MAP на CBFv. Фактически, функциональная система dCA гасит силу передаваемых колебаний, что приводит к более низкому значению усиления. Таким образом, более высокое значение усиления свидетельствует о нарушении ауторегуляции. II. Фаза — это «временная задержка» в градусах, измеренная между двумя сигналами. Отсутствие ауторегуляции привело бы к одновременному изменению как MAP, так и CBFV. Это будет измеряться как фазовый сдвиг 0°. Следовательно, ненулевой фазовый сдвиг указывает на неповрежденную ауторегуляцию и контррегуляцию CBFV в ответ на изменения MAP. III. Когерентность: это обеспечивает меру связи между двумя волнами на разных частотах. Когерентность варьируется от 0 до 1, подобно коэффициенту корреляции, он выражает долю MAP, линейно связанную с CBFv. Усиление, фаза и когерентность будут суммироваться для получения анализа передаточной функции. |
5-й день после травмы
|
|
Анализ передаточной функции
Временное ограничение: 7-й день после травмы
|
Передаточная функция состоит из трех компонентов: I. Усиление: измеряет величину передачи колебаний MAP на CBFv. Фактически, функциональная система dCA гасит силу передаваемых колебаний, что приводит к более низкому значению усиления. Таким образом, более высокое значение усиления свидетельствует о нарушении ауторегуляции. II. Фаза — это «временная задержка» в градусах, измеренная между двумя сигналами. Отсутствие ауторегуляции привело бы к одновременному изменению как MAP, так и CBFV. Это будет измеряться как фазовый сдвиг 0°. Следовательно, ненулевой фазовый сдвиг указывает на неповрежденную ауторегуляцию и контррегуляцию CBFV в ответ на изменения MAP. III. Когерентность: это обеспечивает меру связи между двумя волнами на разных частотах. Когерентность варьируется от 0 до 1, подобно коэффициенту корреляции, он выражает долю MAP, линейно связанную с CBFv. Усиление, фаза и когерентность будут суммироваться для получения анализа передаточной функции. |
7-й день после травмы
|
|
Анализ передаточной функции
Временное ограничение: 10 день после травмы
|
Передаточная функция состоит из трех компонентов: I. Усиление: измеряет величину передачи колебаний MAP на CBFv. Фактически, функциональная система dCA гасит силу передаваемых колебаний, что приводит к более низкому значению усиления. Таким образом, более высокое значение усиления свидетельствует о нарушении ауторегуляции. II. Фаза — это «временная задержка» в градусах, измеренная между двумя сигналами. Отсутствие ауторегуляции привело бы к одновременному изменению как MAP, так и CBFV. Это будет измеряться как фазовый сдвиг 0°. Следовательно, ненулевой фазовый сдвиг указывает на неповрежденную ауторегуляцию и контррегуляцию CBFV в ответ на изменения MAP. III. Когерентность: это обеспечивает меру связи между двумя волнами на разных частотах. Когерентность варьируется от 0 до 1, подобно коэффициенту корреляции, он выражает долю MAP, линейно связанную с CBFv. Усиление, фаза и когерентность будут суммироваться для получения анализа передаточной функции. |
10 день после травмы
|
|
Анализ когерентности вейвлета
Временное ограничение: 10 день после травмы
|
Когерентность вейвлета использует фазу, усиление и когерентность для определения взаимосвязи между двумя значениями форм волны MAP/CPP и SctO2.
|
10 день после травмы
|
|
Изменение в баллах расширенной педиатрической шкалы исходов Глазго (GOSEP)
Временное ограничение: 6 месяцев после выписки.
|
Для оценки изменения неврологической функции по сравнению с исходным уровнем будет использоваться 8-балльная расширенная педиатрическая шкала исходов Глазго (GOSEP).
GOSEP состоит из 3 частей: открывание глаз, наилучшая двигательная реакция и наилучшая вербальная реакция.
Открытие глаз измеряется 1-4, чем выше категория, тем лучше результат.
Лучшая двигательная реакция оценивается от 1 до 6, чем выше балл, тем лучше результат.
Лучший словесный ответ оценивается от 1 до 5, чем выше балл, тем лучше результат.
Все 3 категории суммируются, чтобы получить общий балл GOSEP.
Чем выше общий балл, тем лучше потенциальный результат.
|
6 месяцев после выписки.
|
|
Изменение результатов компьютерного адаптивного теста (PEDI-CAT) педиатрической оценки инвалидности
Временное ограничение: 6 месяцев после выписки.
|
Педиатрическая оценка инвентаризации инвалидности Компьютерный адаптивный тест (PEDI-CAT) — проверенный инструмент для измерения областей повседневной деятельности, мобильности, социальных/когнитивных функций и ответственности с рождения до 18 лет.
Он будет использоваться для оценки изменений по сравнению с исходным уровнем.
|
6 месяцев после выписки.
|
Соавторы и исследователи
Следователи
- Главный следователь: Darryl Miles, University of Texas Southwestern Medical Center
Публикации и полезные ссылки
Общие публикации
- Otite F, Mink S, Tan CO, Puri A, Zamani AA, Mehregan A, Chou S, Orzell S, Purkayastha S, Du R, Sorond FA. Impaired cerebral autoregulation is associated with vasospasm and delayed cerebral ischemia in subarachnoid hemorrhage. Stroke. 2014 Mar;45(3):677-82. doi: 10.1161/STROKEAHA.113.002630. Epub 2014 Jan 14.
- Panerai RB. Assessment of cerebral pressure autoregulation in humans--a review of measurement methods. Physiol Meas. 1998 Aug;19(3):305-38. doi: 10.1088/0967-3334/19/3/001.
- Coronado VG, Xu L, Basavaraju SV, McGuire LC, Wald MM, Faul MD, Guzman BR, Hemphill JD; Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Surveillance for traumatic brain injury-related deaths--United States, 1997-2007. MMWR Surveill Summ. 2011 May 6;60(5):1-32.
- Tsuji M, Saul JP, du Plessis A, Eichenwald E, Sobh J, Crocker R, Volpe JJ. Cerebral intravascular oxygenation correlates with mean arterial pressure in critically ill premature infants. Pediatrics. 2000 Oct;106(4):625-32. doi: 10.1542/peds.106.4.625.
- Rivara FP, Koepsell TD, Wang J, Temkin N, Dorsch A, Vavilala MS, Durbin D, Jaffe KM. Disability 3, 12, and 24 months after traumatic brain injury among children and adolescents. Pediatrics. 2011 Nov;128(5):e1129-38. doi: 10.1542/peds.2011-0840. Epub 2011 Oct 24.
- Trenchard SO, Rust S, Bunton P. A systematic review of psychosocial outcomes within 2 years of paediatric traumatic brain injury in a school-aged population. Brain Inj. 2013;27(11):1217-37. doi: 10.3109/02699052.2013.812240.
- Schytz HW, Hansson A, Phillip D, Selb J, Boas DA, Iversen HK, Ashina M. Spontaneous low-frequency oscillations in cerebral vessels: applications in carotid artery disease and ischemic stroke. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2010 Nov-Dec;19(6):465-74. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2010.06.001.
- White H, Venkatesh B. Cerebral perfusion pressure in neurotrauma: a review. Anesth Analg. 2008 Sep;107(3):979-88. doi: 10.1213/ane.0b013e31817e7b1a.
- Donnelly J, Budohoski KP, Smielewski P, Czosnyka M. Regulation of the cerebral circulation: bedside assessment and clinical implications. Crit Care. 2016 May 5;20(1):129. doi: 10.1186/s13054-016-1293-6.
- Philip S, Udomphorn Y, Kirkham FJ, Vavilala MS. Cerebrovascular pathophysiology in pediatric traumatic brain injury. J Trauma. 2009 Aug;67(2 Suppl):S128-34. doi: 10.1097/TA.0b013e3181ad32c7.
- Udomphorn Y, Armstead WM, Vavilala MS. Cerebral blood flow and autoregulation after pediatric traumatic brain injury. Pediatr Neurol. 2008 Apr;38(4):225-34. doi: 10.1016/j.pediatrneurol.2007.09.012.
- Lovett ME, Maa T, Chung MG, O'Brien NF. Cerebral blood flow velocity and autoregulation in paediatric patients following a global hypoxic-ischaemic insult. Resuscitation. 2018 May;126:191-196. doi: 10.1016/j.resuscitation.2018.02.005. Epub 2018 Feb 13.
- Claassen JA, Meel-van den Abeelen AS, Simpson DM, Panerai RB; international Cerebral Autoregulation Research Network (CARNet). Transfer function analysis of dynamic cerebral autoregulation: A white paper from the International Cerebral Autoregulation Research Network. J Cereb Blood Flow Metab. 2016 Apr;36(4):665-80. doi: 10.1177/0271678X15626425. Epub 2016 Jan 18.
- Friess SH, Kilbaugh TJ, Huh JW. Advanced neuromonitoring and imaging in pediatric traumatic brain injury. Crit Care Res Pract. 2012;2012:361310. doi: 10.1155/2012/361310. Epub 2012 May 21.
- Brady KM, Lee JK, Kibler KK, Smielewski P, Czosnyka M, Easley RB, Koehler RC, Shaffner DH. Continuous time-domain analysis of cerebrovascular autoregulation using near-infrared spectroscopy. Stroke. 2007 Oct;38(10):2818-25. doi: 10.1161/STROKEAHA.107.485706. Epub 2007 Aug 30.
- Brady KM, Mytar JO, Lee JK, Cameron DE, Vricella LA, Thompson WR, Hogue CW, Easley RB. Monitoring cerebral blood flow pressure autoregulation in pediatric patients during cardiac surgery. Stroke. 2010 Sep;41(9):1957-62. doi: 10.1161/STROKEAHA.109.575167. Epub 2010 Jul 22.
- Rivera-Lara L, Geocadin R, Zorrilla-Vaca A, Healy R, Radzik BR, Palmisano C, Mirski M, Ziai WC, Hogue C. Validation of Near-Infrared Spectroscopy for Monitoring Cerebral Autoregulation in Comatose Patients. Neurocrit Care. 2017 Dec;27(3):362-369. doi: 10.1007/s12028-017-0421-8.
- Tian F, Tarumi T, Liu H, Zhang R, Chalak L. Wavelet coherence analysis of dynamic cerebral autoregulation in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy. Neuroimage Clin. 2016 Jan 25;11:124-132. doi: 10.1016/j.nicl.2016.01.020. eCollection 2016.
- Tian F, Morriss MC, Chalak L, Venkataraman R, Ahn C, Liu H, Raman L. Impairment of cerebral autoregulation in pediatric extracorporeal membrane oxygenation associated with neuroimaging abnormalities. Neurophotonics. 2017 Oct;4(4):041410. doi: 10.1117/1.NPh.4.4.041410. Epub 2017 Aug 19.
- Purkayastha S, Fadar O, Mehregan A, Salat DH, Moscufo N, Meier DS, Guttmann CR, Fisher ND, Lipsitz LA, Sorond FA. Impaired cerebrovascular hemodynamics are associated with cerebral white matter damage. J Cereb Blood Flow Metab. 2014 Feb;34(2):228-34. doi: 10.1038/jcbfm.2013.180. Epub 2013 Oct 16.
- Plaweski S, Tchouda SD, Dumas J, Rossi J, Moreau Gaudry A, Cinquin P, Bosson JL, Merloz P; STIC NAV Per Op group; Computer Assisted Orthopaedic Surgery-France. Evaluation of a computer-assisted navigation system for anterior cruciate ligament reconstruction: prospective non-randomized cohort study versus conventional surgery. Orthop Traumatol Surg Res. 2012 Oct;98(6 Suppl):S91-7. doi: 10.1016/j.otsr.2012.07.001. Epub 2012 Aug 24.
- Kochanek PM, Carney N, Adelson PD, Ashwal S, Bell MJ, Bratton S, Carson S, Chesnut RM, Ghajar J, Goldstein B, Grant GA, Kissoon N, Peterson K, Selden NR, Tasker RC, Tong KA, Vavilala MS, Wainwright MS, Warden CR; American Academy of Pediatrics-Section on Neurological Surgery; American Association of Neurological Surgeons/Congress of Neurological Surgeons; Child Neurology Society; European Society of Pediatric and Neonatal Intensive Care; Neurocritical Care Society; Pediatric Neurocritical Care Research Group; Society of Critical Care Medicine; Paediatric Intensive Care Society UK; Society for Neuroscience in Anesthesiology and Critical Care; World Federation of Pediatric Intensive and Critical Care Societies. Guidelines for the acute medical management of severe traumatic brain injury in infants, children, and adolescents--second edition. Pediatr Crit Care Med. 2012 Jan;13 Suppl 1:S1-82. doi: 10.1097/PCC.0b013e31823f435c. No abstract available.
Даты записи исследования
Изучение основных дат
Начало исследования (Действительный)
Первичное завершение (Действительный)
Завершение исследования (Действительный)
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
Первый опубликованный (Действительный)
Обновления учебных записей
Последнее опубликованное обновление (Действительный)
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
Последняя проверка
Дополнительная информация
Термины, связанные с этим исследованием
Дополнительные соответствующие термины MeSH
- Цереброваскулярные расстройства
- Заболевания головного мозга
- Заболевания центральной нервной системы
- Заболевания нервной системы
- Сосудистые заболевания
- Сердечно-сосудистые заболевания
- Раны и травмы
- Черепно-мозговая травма
- Травма, нервная система
- Повреждения головного мозга, травматические
- Травмы головного мозга
- Цереброваскулярная травма
- Следственные методы
- Диагностические методы и процедуры
- Диагноз
- Диагностическая визуализация
- Диагностические методы, неврологические
- Рентгенография
- Ультрасонография
- Эхоэнцефалография
- Нейрорадиография
- Нейровизуализация
- Ультрасонография, доплеровский
- Ультрасонография, доплеровский, транскраниальный
Другие идентификационные номера исследования
- STU 042018-056
Планирование данных отдельных участников (IPD)
Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?
Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы
Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.
Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
продукт, произведенный в США и экспортированный из США.
Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .