CT-perfusion i prognosen for cerebralt højgradigt gliom

Formål med forskningen: Evaluere anvendeligheden af ​​det ikke-invasive billeddannelsesværktøj computertomografi (CT) perfusion i præoperativ prognosticering af cerebrale gliomer af høj kvalitet.

Baggrundsinformation: Hjernetumor påvirker cirka 2300 individer om året i Canada. Højgradig gliom er den mest almindelige primære hjernetumor hos voksne og tegner sig for cirka 2,5 % af alle kræftdødsfald. Den reelle forekomst af højgradig gliom i landet kendes ikke, men det påvirker cirka 2 pr. 100.000 mennesker om året i Nova Scotia. Ikke-invasiv, præcis og rettidig diagnose er bydende nødvendigt.

Højgradig gliom er en aggressiv neoplasma, og median overlevelse for berørte patienter er 12 måneder, uanset hvilken som helst form for behandling. Prognosen for disse patienter kan kun bestemmes på patologi efter biopsi eller operation. Konventionelle billeddannelsesteknikker såsom magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) alene hjælper ikke med at forudsige malignitetsniveauet af cerebrale gliomer. Dannelse af nye blodkar spiller en central rolle i vækst og spredning af tumorer. Det avancerede billeddannelsesværktøj med computertomografi (CT) perfusion kan bruges til at studere blodforsyningen til tumoren på niveau med kapillærer. Denne information tillader bestemmelse af aggressivitet af cerebrale gliomer på diagnosetidspunktet.

For at styre bedre og aggressiv behandling hos patienter med højgradigt cerebralt gliom er det vigtigt at identificere patienter, hvis forventede levetid kan være relativt længere. De to høje grader af gliomer er blevet grupperet i litteraturen for både behandling og prognose. Der er kun få undersøgelser, der har adresseret differentieringen af ​​de to højere grader af gliomer. Nogle af disse er vores egne forundersøgelser. I en foreløbig undersøgelse af 20 sådanne patienter har efterforskere vist, at CT-perfusion kan forudsige overlevelse, uanset den patologiske grad og den modtagne behandling. I denne undersøgelse vil efterforskerne gerne udvide vores foreløbige resultater i en større gruppe patienter for at sikre, at denne teknik faktisk er robust. Hos patienter med kortere overlevelse kan perfusionsparametrene hjælpe med at identificere nye terapeutiske mål (f.eks. anti-angiogene midler), som kan hjælpe i behandlingen af ​​disse patienter.

Både CT- og MR-perfusionsundersøgelser kan bruges til at vurdere blodforsyningen af ​​hjernetumorer. MR-perfusion er begrænset med hensyn til absolut kvantificering af perfusionsparametrene på grund af det ikke-lineære forhold mellem koncentrationen af ​​kontrastmateriale og signalintensitetsændringen. MR-perfusionsundersøgelser kræver også to bolusinjektioner af kontrastmidler. CT-perfusion er en bredt tilgængelig og pålidelig teknik, som kan give absolut kvantificering af perfusionsparametre med en enkelt optagelse og enkelt bolus af et kontrastmiddel.

Hypotese - CT-perfusion i cerebrale gliomer af høj grad kan forudsige overlevelse uanset den patologiske grad og uanset den behandling, der gives.

Specifikke mål: Udfør en prospektiv undersøgelse i en større kohorte af patienter med højgradig cerebrale gliomer for at vurdere nytten af ​​CT-perfusion og sammenligne dette med demografiske faktorer, tumorgrad og behandling for at estimere prognose.

Forskningsdesign: Dette prospektive kohortestudie vil blive udført over en periode på 2 år på QE II Health Sciences Centre, Infirmary Site. Alle patienter, der præsenterer en nyligt opdaget hjernelæsion, der sandsynligvis er højgradigt cerebralt gliom enten på CT eller MR af hjernen, vil blive bedt om at deltage i denne undersøgelse. Gravide patienter eller patienter med nedsat nyrefunktion vil blive udelukket fra undersøgelsen. Informeret samtykke vil blive indhentet.

Cirka 100 nye patienter med cerebralt gliom kommer til vores hjernetumorklinik hvert år. Vores hensigt er at rekruttere mindst 50 patienter med højgradigt cerebralt gliom hvert år i 2 på hinanden følgende år. Hver patient vil gennemgå en enkelt CT-perfusionsscanning, før den gennemgår en biopsi eller kirurgisk resektion.

CT-perfusionsteknik- CT-perfusionsscanningen vil blive udført på en 128 skiver multi-detektor CT-scanner (Somatom Definition Flash, Siemens). CT-perfusionsbilleddannelse vil blive udført på tidspunktet for rutinemæssig præoperativ neuronavigationsbilleddannelse. En ikke-kontrast CT-hovedscanning vil blive erhvervet for at lokalisere tumoren, før der opnås en perfusionsscanning. Fire 5 mm tykke skiver med matrixstørrelse på 512x512 vil blive udvalgt på tumorniveau. Flere billeder vil blive erhvervet på hvert niveau startende 5 sek efter injektionen af ​​50 cc non-ionisk jodholdig kontrastmiddel (Omnipaque 300) med en hastighed på 4 cc/sek. Optagelsesparametrene vil være 80 kVp og 100 mA. Billederne hentes hvert sekund i i alt 110 sek. Billederne vil blive sendt til en separat efterbehandlingsarbejdsstation, og efterbehandlingen vil blive udført ved hjælp af CT-perfusionssoftwaren (Siemens). To CT-perfusionsparametre (cerebralt blodvolumen og permeabilitetsoverfladearealprodukt) vil blive beregnet ved hjælp af flere områder af interesse i tumorområderne, der viser de højeste perfusionsværdier. Et andet område af interesse vil blive placeret i det kontralaterale normalt udseende hvide stof.

Patienten vil gennemgå biopsi eller operation og histopatologisk undersøgelse af vævet i henhold til standardbehandling på vores hospital. Perfusionsparametrene vil være korreleret med graden af ​​gliom på patologi. Patienten vil modtage adjuverende behandling i henhold til den institutionelle plejestandard og vil blive fulgt klinisk i henhold til plejestandarden. Perfusionsparametrene vil derefter blive korreleret med overlevelsen af ​​disse patienter.

Dataanalyse - Perfusionsparametre vil blive sammenlignet mellem gliom og normalt hjernevæv og mellem forskellige grader af gliomer ved hjælp af en Student 2-prøvetest. En Cox-regressionsanalyse med proportionelle farer vil blive brugt til at bestemme forholdet mellem overordnet overlevelse og perfusionsparametre. Kaplan-Meier overlevelseskurver vil blive tegnet for at demonstrere sammenhængen mellem perfusionsparametre og den samlede overlevelse hos patienter. En p-værdi på mindre end 0,05 vil blive betragtet som statistisk signifikant.

Forventninger og relevans af den foreslåede forskning

• CT-perfusion vil hjælpe med præoperativ karakterisering af cerebrale gliomer af høj kvalitet og deres aggressivitetsniveau.
• Perfusionsparametre vil hjælpe med at forudsige prognosen (uanset grad af tumor og behandling) for patienter med højgradigt cerebralt gliom. Dette kan hjælpe med at målrette aggressiv terapi til patienter med forudsagt længere overlevelse.
• Hos patienter med forudsagt kortere overlevelse kan perfusionsparametrene styre fremtidig forskning på nye terapeutiske mål.

Mulige faldgruber og mulige løsninger:

1. Strålingseksponering fra CT-perfusion- Disse patienter gennemgår strålebehandling som en del af deres behandling, hvilket vil have en væsentlig højere stråledosis sammenlignet med CT-perfusion. Stråledosis fra CT-perfusion svarer til dosis af 2 hoved-CT-scanninger.
2. Potentiel nyretoksicitet af jodholdigt farvestof- Kun 50 cc CT-farve vil blive brugt, hvilket er mindre sammenlignet med den almindelige dosis til forbedret CT-scanning. Patienter med kompromitteret nyrefunktion vil blive udelukket fra vores undersøgelse.