使用近红外光谱对大脑自动调节进行非侵入性映射
研究人员建议采用先进的多通道近非侵入式近红外光谱 (NIRS) 系统与完全非侵入式连续动脉血压 (niABP) 监测器相结合，以创建一种新的可穿戴便携式成像系统，该系统可以导出整个 CA 图每个点都具有高采样率的大脑。
该项目的目标如下：
- 使用块试验设计对设备进行体内测试和优化，以评估 CA 映射系统在各种扰动期间的性能。
- 使用静态记录和扰动测试，探索老龄化和性别对健康志愿者群体中 CA 区域差异的影响。
研究概览
详细说明
目标 1：
为了评估在人体中实时应用的功能和可行性，将对一小群健康人类志愿者 (n=50) 进行体内测试。 此类工作将研究组合监测设置的可行性、使用可调节 OxyMon NIRS 帽的最佳 NIRS 通道放置、管道实时提取和分析信号以在每个通道连续推导基于 NIRS 的 CVR 指标的能力以及 CVR 图的功能实时生成。 最后，研究人员将通过一系列测试（由基线休息分隔的块设计）调查对系统的扰动：A. 通过颈动脉压缩方法进行瞬态充血反应测试，B. 直立挑战反应（躺-坐，坐- stand), C. 通过快速和慢速呼吸练习的血管化学反应和 D. 通过认知/Stroop 测试对神经血管耦合的影响。 在这里的工作将实时确定需要改进的领域。 测试和优化阶段将持续 18 个月。 添加来自商业 NIRS 的单个 rSO2 通道将用于提供“黄金标准”数据流以与我们的结果进行比较。
目标 2：
由于缺乏高分辨率平台，目前对持续评估 CA 的老龄化过程和性别以及区域差异的理解受到阻碍。 研究人员将使用新开发的平台，通过对 200 名健康志愿者进行静态 CA 评估，评估年龄和性别对 CA 的影响。 在 1 小时内，志愿者的年龄和性别将被记录在一个去识别化的电子数据库中，有一个小时的非侵入性同步 24 通道 OxyMon NIRS、Finapres NOVA ABP 和单通道商业 NIRS rSO2 记录，分为进入静态静止状态记录和扰动测试。 这将有助于使用该平台推导 CA 的规范参考范围，并使数据集更加丰富。 静态静息状态评估将在前半小时和后半小时内完成，系统扰动将通过一系列由基线休息分开的测试进行调查：A.直立挑战反应（躺到坐，坐到-站），B. 通过快速和慢速呼吸练习的血管化学反应和 C. 通过 Stroop 测试对神经血管耦合的影响。 添加来自商业 NIRS 的单个 rSO2 通道将用于提供“黄金标准”数据流以与我们的结果进行比较。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名：Frederick A Zeiler, MD PhD FRCSC
- 电话号码：+1 (431) 335-7461
- 邮箱：Frederick.Zeiler@umanitoba.ca
学习地点
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Manitoba
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Winnipeg、Manitoba、加拿大、R3A 1R9
- 招聘中
- Health Sciences Centre (HSC)
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接触：
- Frederick A Zeiler, MD PhD FRCSC
- 电话号码：+1 (204) 775-0055
- 邮箱：Frederick.Zeiler@umanitoba.ca
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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：
- 健康志愿者（男、女）
- 年龄 > 17
排除标准：
- 神经系统疾病史
- 全身血管病史
- 脑血管病史
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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其他：块测试
系统的扰动将通过一系列测试（由基线休息分隔的块设计）进行调查：A. 通过颈动脉压缩方法进行瞬态充血反应测试，B. 直立挑战反应（躺到坐，坐到站） ,8 C. 通过快速和慢速呼吸练习产生的血管化学反应，以及 D. 通过认知/Stroop 测试对神经血管耦合的影响。
在这里的工作将实时确定需要改进的领域。
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瞬态充血反应将通过颈动脉压缩法进行测试。
该测试将包括 5 次颈动脉按压，每次持续 5 秒，每次按压之间有 60 秒的间隔，以使 CBF 正常化至按压前水平，该阻滞的总时间为 6 分钟。
该方法将压缩同侧颈总动脉，并使用经颅多普勒 (TCD) 探头（EMS-9D，Delica）评估大脑中动脉 (MCA) 血流速度的响应。
只有当血流速度不能进一步降低并且在整个压缩过程中保持稳定状态时，才可以接受颈动脉压缩。
否则，压缩将终止并在 60 秒后再次重复。
令人满意的压缩通常被认为会导致 MCA 速度至少降低 50%。
直立挑战反应将通过躺到坐和坐到站的方法进行 5 次评估，其中坐姿和站立姿势各保持 3 分钟，总共 35 分钟。
在块开始时将收集卧位基线，然后将位置从躺位更改为坐位 3 分钟，然后将位置更改为站立另外 3 分钟。
血管化学反应性将通过使用 Capnostream 35 便携式呼吸监测器（Medtronic Canada）通过缓慢和快速呼吸练习改变 CO2 浓度来评估，以通过鼻夹监测 EtCO2。
呼吸试验将进行两次，每次都会进行快速和慢速试验以及正常呼吸的间隔。
第一次，正常、快速和慢速呼吸试验将持续 2.5 分钟，而第二次，这些呼吸试验将持续 1.5 分钟。
成人正常呼吸频率为12次/分钟，目标慢呼吸频率为5次/分钟，快呼吸频率为25次/分钟，由节拍器设定。
已经表明，与正常呼吸相比，EtCO2 在通气不足期间增加 10%，在过度通气期间减少近 50%。
第四个模块将使用自动神经心理学评估指标 (ANAM) 一般神经心理学筛选 (GNS) 临床工具包评估神经血管耦合，其中包含 5 个测试，解释如下 1) 标准连续性能测试将评估持续注意力、注意力和工作记忆。
2) Manikin 测试将评估 3D 空间旋转能力、左右方向、解决问题和注意力。
3) Pursuit Tracking 测试将测量视觉运动控制。
4) 转换测试将评估注意力分散、心理灵活性和执行功能。
5) Stroop 测试将通过三个试块评估处理速度、选择性注意、干扰和执行功能。
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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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在各种扰动期间对设备进行体内测试和优化
大体时间：2年
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为了评估在人体中实时应用的功能和可行性，将对一小部分健康人类志愿者进行体内测试。
此类工作将研究组合监测设置的可行性、使用可调节 OxyMon NIRS 帽的最佳 NIRS 通道放置、管道实时提取和分析信号的能力，以便在每个通道和 CVR 的功能上连续推导基于 NIRS 的 CVR 指标地图实时生成。
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2年
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探索老龄化和性别对大脑自动调节区域差异的影响
大体时间：3年
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由于缺乏高分辨率平台，目前对持续评估 CA 的老龄化过程和性别以及区域差异的理解受到阻碍。
我们将通过健康志愿者的静态 CA 评估，使用新开发的平台评估年龄和性别对 CA 的影响。
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3年
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合作者和调查者
合作者
调查人员
- 首席研究员：Frederick A Zeiler, MD PhD FRCSC、University of Manitoba
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
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 (估计的)
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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