Динамическое светорассеяние глаз при выявлении деменции (DLS)

1. Тип исследования

   Это клиническое исследование на людях, в ходе которого проводятся неинвазивные измерения на глазу пациента, чтобы определить, существует ли количественная разница в измерениях между пациентами с диагнозом деменция и без него.

   Это исследование не финансируется из федерального бюджета и не подлежит федеральному надзору.

2. Цель и задача исследования

   Цель исследования — определить, полезна ли спектроскопия динамического светорассеяния, также известная как спектроскопия рассеяния лазерного света, или фотонная корреляционная спектроскопия, неинвазивный количественный метод, для диагностики деменции. Цель — определить, какие виды деменции и на каких стадиях их можно наиболее эффективно выявлять.

3. Предыстория исследования

Обоснование исследования

Деменция является частой причиной заболеваемости и смертности. Это вызвано физическими изменениями в мозге, которые вызывают потерю умственных способностей и памяти, что влияет на повседневную деятельность. К типам деменции относятся: болезнь Альцгеймера, сосудистая деменция, деменция с тельцами Леви, смешанная деменция, болезнь Паркинсона, лобно-височная деменция, болезнь Крейцфельдта-Якоба, гидроцефалия нормального давления, болезнь Хантингтона, синдром Вернике-Корсакова и др.

Болезнь Альцгеймера — медленно прогрессирующее заболевание головного мозга, начинающееся до появления симптомов и составляющее примерно 60–80% случаев деменции. Окончательный диагноз ставится посмертно при обнаружении фрагментов белка бета-амилоидных бляшек и скрученных нитей белка тау (клубков) с повреждением и гибелью нервных клеток.

Сосудистая деменция, ранее известная как постинсультная или мультиинфарктная деменция, диагностируется только примерно в 10% случаев деменции. Развитие телец Леви в коре головного мозга может вызвать деменцию. Тип агрегатной картины может указывать на деменцию с тельцами Леви или болезнь Паркинсона.

Аномалии, вызванные более чем одной причиной деменции, могут возникать одновременно в мозге, вызывая смешанную деменцию. При болезни Паркинсона скопления альфа-синуклеина обычно возникают в глубокой области мозга, называемой черной субстанцией, и, как полагают, влияют на выработку дофамина.

При гидроцефалии нормального давления аномальное увеличение жидкости в мозге приводит к слабоумию. Иногда это можно исправить, установив в мозг шунт для оттока лишней жидкости. Во всех случаях лобно-височной деменции не наблюдается четких отличительных микроскопических отклонений.

Болезнь Крейтцфельдта-Якоба (коровье бешенство) вызывается заражением прионом. Болезнь Хантингтона вызвана дефектным геном на хромосоме 4. Дефицит витамина B-1 (тиамина), обычно вызываемый алкоголизмом, является причиной синдрома Вернике-Корсакова.

При отсутствии этиологии деменции, как это наблюдается при болезни Крейцфельдта-Якоба, гидроцефалии нормального давления, болезни Хантингтона, синдроме Вернике-Корсакова, истинный диагноз обычно ставится патологоанатомически, после смерти пациента.

За последние 15 лет на веб-сайте Национального института здравоохранения Clinicaltrials.gov было зарегистрировано более 500 клинических испытаний терапевтических средств для лечения болезни Альцгеймера. Для тех испытаний, результаты которых были опубликованы, процент неудач составил почти 100%. Хотя большинство исследований обычно длятся от 1,5 до 3 лет, было подсчитано, что, в зависимости от эффективности терапевтического вмешательства, продолжительность исследования должна составлять 5-10 лет, чтобы обнаружить эффект.

Поэтому необходим чувствительный количественный метод, который может обнаружить начало или раннее начало этих состояний до развития симптомов.

Сетчатка видна внутри глаза и состоит из 10 гистологических слоев. Слой нервных волокон сетчатки является продолжением головного мозга. Раннее выявление неврологических повреждений на микроскопическом уровне, когда они еще потенциально обратимы, является предпосылкой для разработки потенциальных методов лечения. Раннее выявление эффективности лечения позволяет проводить более качественное и эффективное лечение.

На изображениях когерентной томографии глаза (ОКТ) и измерениях, проведенных через макулу и перипапиллярные области, было продемонстрировано, что у пациентов с болезнью Альцгеймера наблюдается истончение слоя нервных волокон и слоя ганглиозных клеток сетчатки. Это согласуется с гистопатологическими данными. Истончение внутренней сетчатки коррелирует с тяжестью заболевания. Это может быть связано с присутствием бета-амилоида в сетчатке.

Внутреннее истончение сетчатки обнаружено при других нейродегенеративных заболеваниях, включая рассеянный склероз, боковой амиотрофический склероз, деменцию с тельцами Леви и атрофию множественной системы.

По сравнению с истончением внутренней сетчатки, наблюдаемым при болезни Альцгеймера, истончение фоторецепторов или истончение внешней сетчатки обнаружено при лобно-височной дегенерации. Примерно у 30% пациентов, у которых первоначально была диагностирована лобно-височная дегенерация, впоследствии при аутопсии диагностируется болезнь Альцгеймера.

Динамическое рассеяние света (DLS) измеряет колебания интенсивности рассеянного света, возникающие в результате теплового случайного движения (броуновского движения). Его использовали для прогнозирования развития катаракты у кроликов и выявления развития образования катаракты и сахарного диабета у людей. Результаты продемонстрировали полезность DLS для неинвазивной количественной оценки тонких изменений на молекулярном уровне.

Был разработан экспериментальный прибор для проведения измерений на сетчатке. Система обеспечивает оптическую мощность ниже максимально допустимой экспозиции, рекомендованной стандартом ANSI Z136.1. Используется минимальное количество света, необходимое для проведения 5-секундного измерения. Система обнаружения сопряжена со стандартной клинической фундус-камерой. Колебания интенсивности усредняются за 5 секунд и метод кумулянтного анализа используется для анализа результирующей автокорреляционной функции.

17 пациентов были протестированы с использованием этого устройства, и не было обнаружено существенной разницы между левым и правым глазом у пациентов с нормальным обследованием глаз. Кроме того, результаты, полученные за 6-месячный период, существенно не отличались, демонстрируя воспроизводимость.

Способность количественно и объективно обнаруживать молекулярные изменения до того, как они станут заметными с помощью стандартных методов визуализации, позволяет раннее выявление и мониторинг пациентов с состояниями, поражающими сетчатку, такими как деменция.

Приложение А

Публикации ДЛС

4. Отбор участников

А. Критерии включения и исключения

Включение:

Чтобы иметь право на участие в исследовании, пациенты должны:

1. Иметь либо документально подтвержденный диагноз деменции, либо отсутствие неврологических заболеваний церебрального происхождения.
2. У вас нет офтальмологической истории патологии, за исключением аномалии рефракции или катаракты.
3. Быть старше 18 лет.
4. Быть стабильным с медицинской точки зрения.

Ограничения:

1. Все пациенты должны быть способны пройти адекватное офтальмологическое обследование и тестирование. Это включает в себя способность сотрудничать при обследовании, достаточно чистую среду (роговицу, хрусталик, стекловидное тело) и достаточное расширение зрачков.
2. Пациенты должны быть способны дать информированное согласие.
3. Пациенты, состояние которых не стабильно с медицинской точки зрения или которые могут подвергаться значительному риску для своего здоровья, не будут иметь права на участие.

4. Женщины детородного возраста не должны быть беременны на момент обследования.

   Б. Пол – без ограничений. Женщины детородного возраста имеют право на участие, но не должны быть беременны на момент лечения.

   C. Расовое/этническое происхождение – без ограничений.

   D. Уязвимые группы населения – ни одна уязвимая группа населения не будет иметь права на получение помощи.

   E. Возраст – в исследование не должны включаться пациенты в возрасте до 18 лет. Для лиц от 18 лет и старше возрастных ограничений не будет.

   F. Общее количество участников, которые будут зачислены: 50 25 пациентов с диагнозом деменция 25 пациентов соответствующего возраста без церебральной патологии

5. ДИЗАЙН ИССЛЕДОВАНИЯ/МЕТОД/ПРОЦЕДУРЫ A. Краткое описание плана исследования

   Это офисное исследование. Пациенты, направленные доктором Эбером или его коллегами для включения в исследование, будут опрошены. Будет собран офтальмологический анамнез. Если пациент имеет право на участие в исследовании, ему будет проведено фармакологическое расширение одного глаза. Расширенный глаз выберет пациент. Будут использоваться стандартные глазные капли, используемые при мидриазе. Примерно через 10–15 минут будет выполнено измерение DLS. Предполагается, что весь тест займет 5 минут. Пациента проинструктируют, что расширение пройдет примерно через 2–3 часа.

   Б. Проведение измерений

   Устройство динамического рассеяния света (DLS). Пациент фиксирует нерасширенный глаз на внешнем свете. Стандартная коммерчески доступная фундус-камера фокусируется на сетчатке. Свет DLS является парфокальным относительно фундус-камеры. Оператор ДЛС (Др. Вайс) нажимает кнопку, и выполняется измерение продолжительности 5 секунд.

   C. Общие побочные эффекты

   Процедура включает введение стандартных офтальмологических препаратов для расширения зрачка. Существует очень небольшая вероятность того, что это может привести к закрытоугольной глаукоме. Это маловероятно и не наблюдалось за более чем 30-летнюю карьеру доктора Вайса в качестве офтальмолога.

   D. Сбор и использование данных:

   Пациенты дают разрешение на использование своей медицинской информации для собственного лечения, а также для любой публикации, презентации или публичного сообщения о процедуре и результатах. В случае непрямого общения с пациентом имя пациента и контактная информация будут храниться в тайне и не будут разглашаться в целях защиты конфиденциальности. Однако, если этого требует закон, государственным или федеральным агентствам может быть предоставлен доступ к полному имени, данным, медицинским записям и информации. Доступ будет предоставлен Институциональному наблюдательному совету по мере необходимости для мониторинга исследования.

6. Анализ результатов исследования Данные будут собраны и проанализированы на предмет значимости. Будет использована стандартная статистическая методология.

   А. Хранение данных Данные будут храниться в бумажных файлах и будут доступны д-ру Вайсу, его сотрудникам и коллегам. Они будут храниться обычным способом, как и другие медицинские файлы, и в течение периода времени, установленного законом.

   B. Конфиденциальность данных. Все данные будут храниться в конфиденциальном порядке, как и другие медицинские данные и записи.

7. Оценка риска/выгоды Риск и дискомфорт считаются «минимальным риском». Расширение зрачков является нормальной частью стандартного обследования глаз. Измерительный свет намного слабее, чем свет, используемый при стандартном обследовании глаз.

   А. Нежелательные явления Любые нежелательные явления (НЯ) или серьезные нежелательные явления (СНЯ) будут контролироваться доктором Вайсом во время события. Нежелательное явление будет определяться как событие, связанное с процедурой, которое имеет высокий риск вызвать необратимую потерю зрения или здоровья пациента. Об этом будет сообщено в IRB в течение 60 дней с момента подачи документации. Серьезное нежелательное явление определяется как необратимая потеря зрения или необратимая медицинская травма пациента в результате процедуры, о которой будет сообщено в IRB в течение 45 рабочих дней с момента получения документации.

   B. Преимущества Пациенты, участвующие в этом исследовании, не получат никакой прямой выгоды, кроме возможной помощи в диагностике деменции у других пациентов.

8. Набор участников и информированное согласие A. Набор участников О наборе участников будет доведено до сведения потенциальных пациентов посредством объявлений, сделанных офисом доктора Эбера. Набор будет продолжаться до тех пор, пока не будет зарегистрировано 50 пациентов. Никакое принуждение не будет применяться. В ходе предоставления информации об исследовании будет сообщено, что пациенты будут участвовать в клиническом исследовании, проводимом в соответствии с протоколом, одобренным IRB.

B. Продолжительность исследования Исследование начнется в день одобрения IRB и продолжится до тех пор, пока для участия в исследовании не будут набраны 50 пациентов.

C. Информированное согласие/согласие См. «Информированное согласие».

Приложение А

1. Вайс Дж.Н. Рассеяние лазерного света человеческими линзами in vivo. Ам Дж. Офтальмол. (Письмо в редакцию) 1982 г.; 94:683.
2. Вайс Дж.Н. Лазерное устройство рассматривается как средство раннего выявления катаракты. Офтальмол Таймс. (Интервью) 1982 год; 1 декабря: 1.
3. Вайс Дж.Н. Новая лазерная техника выявляет заболевания глаз, информационный бюллетень Диабетического центра Джослин. 1983 год; 11, 4:8.
4. Вайс Дж.Н., Рэнд Л.И., Глисон Р.Э., Зёлднер Дж.С. Спектроскопия рассеяния лазерного света хрусталиков человека in vivo. Инвестируйте офтальмол Vis Sci. 1984 год; 25:594-598.
5. Нишио И., Вайс Дж. Н., Танака Т., Кларк Дж. И., Гиблин Ф. Дж., Редди В. Н., Бенедек ГБ. Наблюдение in vivo диффузии белков хрусталика в нормальных и рентгеновских линзах кроликов. Exp Eye Res. 1984 год; 39;61-68.
6. Берселл С.Е., Вайс Дж.Н., Эйхольд Б.Х. Диагностическая лазерная спектроскопия рассеяния света для глаз человека. Материалы Международного конгресса по применению лазерной и электрооптики. 1984 год; 43:61-67.
7. Вайс Дж.Н., Берселл С.Е., Глисон Р.Э., Эйхольд Б.Х. Фотонная корреляционная спектроскопия роговицы человека in vivo. Роговица. 5(1):19–24, 1986.
8. Берселл С.Э., Бейкер Р.С., Вайс Дж.Н., Хотон Дж.Ф., Рэнд Л.И. Клиническая оценка фотонной корреляционной спектроскопии хрусталиков человека с диабетом. Эксп. Глаз Рез. 49:241-58, 1989.
9. Берселл С.Э., Каралекас Д.П., Крейг М.С. Влияние острых изменений уровня глюкозы в крови на хрусталики у пациентов с диабетом и без диабета с использованием спектроскопии квазиупругого светорассеяния. Текущие исследования глаз. 8:821-834, 1989. Берселл С.Э., Вайс Дж.Н., Каралекас Д.П., Крейг М.С. Уведомление об исправлении — текущие исследования глаз. 11(5):479, 1992.
10. Вайс Дж.Н., Письмо в редакцию - Истоки технологии DLS. Обзор офтальмологии. 16;12:11-12, 2009.
11. Вайс Дж.Н., «Техника динамического рассеяния света показывает потенциал в измерении эффектов лечения ВМД». Новости глазной хирургии, издание для сетчатки. 31;8:57, 2013.
12. Вайс Дж.Н., Леви С. Спектроскопия динамического светорассеяния сетчатки - неинвазивный количественный метод для объективного документирования улучшения зрения после лечения глазными стволовыми клетками. Исследование стволовых клеток. 2019;6:8 дои 10.21037/sci.2019.03.01.