CT perfuze v prognóze cerebrálního gliomu vysokého stupně

Cíl výzkumu: Zhodnotit využitelnost neinvazivního zobrazovacího nástroje perfuze počítačovou tomografií (CT) v předoperační prognóze mozkových gliomů vysokého stupně.

Základní informace: Nádor mozku postihuje v Kanadě přibližně 2300 jedinců ročně. High grade gliom je nejčastější primární mozkový nádor u dospělých a představuje přibližně 2,5 % všech úmrtí na rakovinu. Skutečný výskyt gliomu vysokého stupně v zemi není znám, ale postihuje přibližně 2 na 100 000 lidí ročně v Novém Skotsku. Nezbytností je neinvazivní, přesná a včasná diagnostika.

Gliom vysokého stupně je agresivní novotvar a medián přežití postižených pacientů je 12 měsíců, bez ohledu na jakoukoli formu léčby. Prognózu těchto pacientů lze určit pouze na patologii po biopsii nebo operaci. Konvenční zobrazovací techniky, jako je zobrazování magnetickou rezonancí (MRI), samotné nepomáhají při předpovídání úrovně malignity mozkových gliomů. Tvorba nových krevních cév hraje ústřední roli v růstu a šíření nádorů. Pokročilý zobrazovací nástroj perfuze počítačové tomografie (CT) lze použít ke studiu krevního zásobení nádoru na úrovni kapilár. Tyto informace umožňují určit agresivitu mozkových gliomů v době diagnózy.

Pro nasměrování lepší a agresivnější péče u pacientů s cerebrálním gliomem vysokého stupně je důležité identifikovat pacienty, jejichž délka života by mohla být relativně delší. Dva gliomy vysokého stupně byly v literatuře seskupeny pro léčbu i prognózu. Existuje jen několik studií, které se zabývaly diferenciací dvou vyšších stupňů gliomů. Některé z nich jsou naše vlastní předběžné studie. V předběžné studii 20 takových pacientů výzkumníci prokázali, že perfuze CT může předpovědět přežití bez ohledu na patologický stupeň a přijatou léčbu. V této studii by vyšetřovatelé rádi rozšířili naše předběžné nálezy na větší skupinu pacientů, aby zajistili, že tato technika je skutečně robustní. U pacientů s kratším přežitím mohou perfuzní parametry pomoci při identifikaci nových terapeutických cílů (např. antiangiogenních látek), které mohou pomoci při léčbě těchto pacientů.

K posouzení krevního zásobení mozkových nádorů lze použít CT i MR perfuzní studie. MR perfuze je omezena z hlediska absolutní kvantifikace perfuzních parametrů v důsledku nelineárního vztahu mezi koncentrací kontrastní látky a změnou intenzity signálu. MR perfuzní studie také vyžadují dvě bolusové injekce kontrastních látek. CT perfuze je široce dostupná a spolehlivá technika, která může poskytnout absolutní kvantifikaci parametrů perfuze s jediným akvizicí a jediným bolusem kontrastní látky.

Hypotéza – CT perfuze u cerebrálních gliomů vysokého stupně může predikovat přežití bez ohledu na patologický stupeň a bez ohledu na podanou léčbu.

Specifické cíle: Provést prospektivní studii na větší kohortě pacientů s high grade cerebrálními gliomy s cílem posoudit užitečnost CT perfuze a porovnat ji s demografickými faktory, grade tumoru a léčbou pro odhad prognózy.

Design výzkumu: Tato prospektivní kohortová studie bude provedena po dobu 2 let v QE II Health Sciences Centre, Infirmary Site. Všichni pacienti s nově detekovanou mozkovou lézí, která je pravděpodobně cerebrálním gliomem vysokého stupně na CT nebo MRI mozku, budou požádáni o účast v této studii. Těhotné pacientky nebo pacientky s poruchou funkce ledvin budou ze studie vyloučeny. Bude získán informovaný souhlas.

Každoročně se na naši kliniku mozkových nádorů dostaví přibližně 100 nových pacientů s mozkovým gliomem. Naším záměrem je získat alespoň 50 pacientů s vysoce kvalitním cerebrálním gliomem každý rok po dobu 2 po sobě jdoucích let. Každý pacient podstoupí jedno CT perfuzní vyšetření před provedením jakékoli biopsie nebo chirurgické resekce.

CT perfuzní technika – CT perfuzní sken bude proveden na 128 plátkovém multidetektorovém CT skeneru (Somatom Definition Flash, Siemens). CT perfuzní zobrazení bude provedeno v době rutinního předoperačního neuronavigačního zobrazení. Nekontrastní CT sken hlavy bude pořízen k lokalizaci nádoru před získáním perfuzního skenu. Na úrovni nádoru budou vybrány čtyři 5 mm silné plátky s velikostí matrice 512x512. Na každé úrovni bude pořízeno více snímků počínaje 5 sekundami po injekci 50 cm3 neiontového jodovaného kontrastního média (Omnipaque 300) rychlostí 4 cm3/s. Parametry akvizice budou 80 kVp a 100 mA. Snímky budou pořizovány každou sekundu po dobu celkem 110 sekund. Snímky budou odeslány na samostatnou pracovní stanici pro následné zpracování a následné zpracování bude provedeno pomocí perfuzního softwaru CT (Siemens). Dva parametry perfuze CT (objem krve v mozku a součin povrchové plochy permeability) budou vypočteny s použitím více oblastí zájmu v oblastech nádoru vykazujících nejvyšší hodnoty perfuze. Další oblast zájmu bude umístěna v kontralaterální normálně vypadající bílé hmotě.

Pacient podstoupí biopsii nebo operaci a histopatologické vyšetření tkáně podle standardní péče v naší nemocnici. Perfuzní parametry budou korelovány se stupněm gliomu na patologii. Pacientce bude poskytnuta adjuvantní léčba podle standardu ústavní péče a bude klinicky sledována podle standardní péče. Perfuzní parametry pak budou korelovány s přežitím těchto pacientů.

Analýza dat - Perfuzní parametry budou porovnány mezi gliomem a normální mozkovou tkání a mezi různými stupni gliomů pomocí Studentova 2-vzorkového testu. K určení vztahu mezi celkovým přežitím a parametry perfuze bude použita Coxova regresní analýza s proporcionálními riziky. Kaplan-Meierovy křivky přežití budou nakresleny k prokázání vztahu mezi perfuzními parametry a celkovým přežitím u pacientů. Hodnota p menší než 0,05 bude považována za statisticky významnou.

Očekávání a relevance navrhovaného výzkumu

• CT perfuze pomůže při předoperační charakterizaci mozkových gliomů vysokého stupně a úrovně jejich agresivity.
• Perfuzní parametry pomohou při predikci prognózy (bez ohledu na stupeň nádoru a podanou léčbu) pacientů s mozkovým gliomem vysokého stupně. To může pomoci při zacílení agresivní terapie na pacienty s předpokládaným delším přežitím.
• U pacientů s předpokládaným kratším přežitím mohou perfuzní parametry nasměrovat budoucí výzkum na nové terapeutické cíle.

Možná úskalí a možná řešení:

1. Radiační zátěž z CT perfuze – Tito pacienti podstupují v rámci léčby radioterapii, která bude mít výrazně vyšší radiační dávku ve srovnání s CT perfuzí. Radiační dávka z CT perfuze je ekvivalentní dávce 2 CT skenů hlavy.
2. Potenciální toxicita jodovaného barviva pro ledviny – Použije se pouze 50 cc barviva CT, což je menší množství ve srovnání s běžnou dávkou pro vylepšené CT vyšetření. Pacienti se zhoršenou funkcí ledvin budou z naší studie vyloučeni.