无创光学分析在神经外科中的应用
在神经外科中使用无创光学分析 - 一项试点研究
研究概览
详细说明
脑肿瘤的手术切除仍然是一个挑战。 虽然肿瘤的中心很容易切除,但其边缘通常会逐渐消失到正常大脑中,因此很难识别。 此外,现在有大量文献证明肿瘤细胞沿着大脑中的白质束延伸超出肿瘤的可见边缘。 与不同器官(如肝脏或肾脏)相反,超出可见边缘的脑肿瘤切除受到雄辩/功能区域的限制。 这些区域的损伤或切除将不可避免地导致永久性残疾,这可能非常严重并影响进一步的治疗:瘫痪或失去知觉的患者无法耐受手术后的化学疗法或放射疗法,这两种疗法都是控制疾病的重要补充治疗形式, 结合手术。
由于这些前提,“功能性切除边缘”的概念现已在神经外科界确立:切除肿瘤并将切除范围推至超出边缘 1-2 厘米,或仅推至功能//找到了雄辩的区域。 如果是后者,功能区明显保留,肿瘤切除停止。 识别这些区域是脑肿瘤手术的主要挑战。
这项研究的目的及其科学依据是改进一种新的、可能更实用、更快速的技术来实时识别功能性大脑区域。 这项研究可以作为一项基准研究,既可以改善脑肿瘤的手术,也可以增加我们对脑肿瘤和雄辩脑血管供应的认识。 这种技术也有可能被实施以获得一种新技术来评估神经外科手术过程中的脑灌注。 维持健康脑组织的血液供应是神经肿瘤手术成功的关键组成部分。 多光谱/高光谱分析可以作为一种补充工具进行评估,以实时评估脑灌注并预防术后破坏性神经系统并发症,如中风,或显着减少这些并发症发生时的继发性损伤。
本项目包括一项针对被诊断患有神经外科手术候选脑瘤的患者的初步观察研究。
从实际的角度来看,参与这项研究仅意味着将在手术过程中获取一些图像并在后期进行处理。 该研究不会在任何阶段影响患者的护理,也不会产生与入组患者未来医疗记录相关的结果。 患者将在他们第一次神经肿瘤门诊咨询时了解这项研究。 咨询时将有一名研究小组成员在场,并详细解释本研究的目的和方法。
研究类型
注册 (预期的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Giulio Anichini, MD, FEBNS
- 电话号码:00447460946298
- 邮箱:g.anichini@imperial.ac.uk
学习地点
-
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England
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London、England、英国、W68RF
- 招聘中
- Imperial College NHS Trust, Charing Cross Hospital
-
接触:
- Giulio Anichini
- 电话号码:00447460946298
- 邮箱:g.anichini@imperial.ic.uk
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接触:
- Kevin O'Neill
- 电话号码:02033117489
- 邮箱:Kevin.ONeill@imperial.nhs.uk
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 由于颅内或外在肿瘤的临床和放射学诊断确诊的手术候选人 - 任何确认神经肿瘤疾病的组织学诊断,包括原发性和继发性疾病
- 同意参加目前的研究方案并签署适当的知情同意书
排除标准:
- 除神经肿瘤疾病外影响中枢神经系统的疑似病理状况的鉴别诊断——包括脱髓鞘疾病、感染、脑外伤/血肿、血管或自身免疫性疾病
- 无法给予同意的患者——无法理解、处理和保留信息
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:其他
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:适合神经外科手术的脑肿瘤患者
将按照纳入标准招募患者:任何诊断为脑肿瘤的患者,年龄范围为 18 岁,没有上限,同意手术并参加本研究的患者将被纳入。
在手术期间,将执行来自手术区域的图像的多光谱和/或超光谱采集。
每个患者平均采集 6 个数据集。
由于每个数据集都对应一个图像,因此将被分成许多读取区域(从 10 到 20 个),每个患者总共进行大约 60 次测量。
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在手术过程中,手术外科医生将使用标准的 NHS 神经外科设备,例如内窥镜和/或显微镜。
该设备的操作方式与任何其他程序完全相同,但使用的显微镜或内窥镜将连接到相机和滤光片系统以进行多光谱/高光谱分析。
在每次手术干预期间,将在特定阶段收集组织特异性光谱数据——主要是在大脑表面暴露后和手术腔切除结束时。
该操作将被视觉记录,以便将视觉数据与同一时刻获得的光谱数据同步。
视频记录不会被患者识别,只能由从事该项目的研究团队成员查看(见下文)。
录像设备的使用将包含在获得同意之前提供给所有患者的患者信息表中
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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脑组织与脑肿瘤的光谱信号读数分析
大体时间:3年
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脑组织和肿瘤组织,收集到的信号将与正常手术视野中看到的视觉信号、预设的脑图像以及围手术期成像(MRI 扫描)中看到的信号相关联。
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3年
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功能性脑区和非功能性脑区之间的光谱信号读取分析
大体时间:3年
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收集的信号将与神经生理学术中发现相关联,在每种情况下都有这样做的迹象,并且与围手术期图像上雄辩区域的预期位置相关联。
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3年
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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手术野基线和荧光特定光下的光谱信号读数分析
大体时间:3年
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将在多光谱/高光谱获取的图像与添加荧光后获取的相同图像之间进行比较
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3年
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合作者和调查者
调查人员
- 学习椅:Kevin O'Neill, MD, FRCS、Imperial College of London, Charing Cross Hospital
出版物和有用的链接
一般刊物
- Behrooz A, Waterman P, Vasquez KO, Meganck J, Peterson JD, Faqir I, Kempner J. Multispectral open-air intraoperative fluorescence imaging. Opt Lett. 2017 Aug 1;42(15):2964-2967. doi: 10.1364/OL.42.002964.
- Lu HD, Chen G, Cai J, Roe AW. Intrinsic signal optical imaging of visual brain activity: Tracking of fast cortical dynamics. Neuroimage. 2017 Mar 1;148:160-168. doi: 10.1016/j.neuroimage.2017.01.006. Epub 2017 Jan 4.
- Fawzy Y, Lam S, Zeng H. Rapid multispectral endoscopic imaging system for near real-time mapping of the mucosa blood supply in the lung. Biomed Opt Express. 2015 Jul 21;6(8):2980-90. doi: 10.1364/BOE.6.002980. eCollection 2015 Aug 1.
- Zhang Y, Wirkert SJ, Iszatt J, Kenngott H, Wagner M, Mayer B, Stock C, Clancy NT, Elson DS, Maier-Hein L. Tissue classification for laparoscopic image understanding based on multispectral texture analysis. J Med Imaging (Bellingham). 2017 Jan;4(1):015001. doi: 10.1117/1.JMI.4.1.015001. Epub 2017 Jan 25.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (预期的)
研究完成 (预期的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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