Charakterisierung der seriellen Magnetresonanzspektroskopie-Bildgebung bei Patienten mit malignem Gliom, die sich einer Strahlentherapie unterziehen

Hintergrund:

Das maligne Gliom ist der häufigste primäre Hirntumor bei Erwachsenen. Trotz aggressiver Therapie wird erwartet, dass weniger als 40 % dieser Patienten länger als 5 Jahre leben. Die externe Strahlentherapie nach maximaler chirurgischer Resektion ist die Hauptbehandlungsmethode für diese Patientengruppe. Die jüngste Intensivierung der lokalen Therapie mit gezielter Strahlentherapieplanung hat zu einer erfolgreichen Dosissteigerung geführt. Eine weitere Verbesserung des therapeutischen Index der Therapie ist wünschenswert.

Die radiologische Charakterisierung von Gliatumoren stützt sich überwiegend auf CT- und MRT-Bilder; Diese Studien liefern gute anatomische Informationen über die Größe und Lage des Tumors sowie die umgebenden Strukturen, sind jedoch nicht in der Lage, die Lebensfähigkeit oder proliferative Aktivität von Tumoren zu beurteilen. Daher entspricht die verstärkende Läsion im CT oder MRT möglicherweise nicht genau den Bereichen mit lebensfähigem Tumor, insbesondere nach einer Operation und Strahlentherapie. Da die kontrastmittelverstärkte MRT außerdem auf Regionen des Zusammenbruchs der Blut-Hirn-Schranke (BBB) ​​beruht, ist sie nicht tumorspezifisch, sodass nicht-neoplastische Prozesse zu Befunden führen können, die dem Fortschreiten der Krankheit ähneln. Dieses Phänomen kann die konventionelle radiologische Nachsorge bei Patienten, die eine Strahlentherapie erhalten haben, erschweren, da solche bildgebenden Verfahren nur begrenzt in der Lage sind, den Strahlentherapieeffekt und die Nekrose von einem Wiederauftreten und Fortschreiten zu unterscheiden. Schließlich sind CT und MRT für die Beurteilung des Ansprechens auf die Therapie nur von begrenztem Nutzen, da sie keinen lebensfähigen Tumor unterscheiden, und können das Ergebnis nicht effektiv vorhersagen. Die Magnetresonanzspektroskopie (MRS) ist eine relativ neue Technologie, die diese Probleme möglicherweise lösen kann.

Ziel der aktuellen Studie ist es, die Veränderungen zu untersuchen, die in tumorbezogenen Magnetresonanzspektren (MR) im Verlauf einer radikalen Strahlentherapie bei malignen Gliomen auftreten. Der primäre Endpunkt der Studie wird darin bestehen, charakteristische sich entwickelnde Metabolitenmuster bei MRSI vor, während und nach der Strahlentherapie zu identifizieren, die mit dem Gesamtüberleben und dem progressionsfreien Überleben bei hochgradigen Gliomen korrelieren. Sekundäre Endpunkte umfassen die Korrelation von MRSI-Metabolitenmustern mit der Zeit bis zur Progression und dem Karnofsky-Leistungsstatus.

Zulassungskriterien:

• Die Patienten müssen älter als 18 Jahre sein.
• Bei den Patienten muss histologisch ein bösartiges Gliom des Gehirns nachgewiesen werden.
• Die Patienten müssen eine bidirektional messbare verstärkende Resterkrankung durch T1-gewichtetes Bild aufweisen.
• Patienten müssen bereit sein, sich zur Behandlung ihres Gliatumors einer hochdosierten Strahlentherapie des Gehirns zu unterziehen.
• Die Patienten müssen bereit und in der Lage sein, alle Studienanforderungen zu erfüllen.
• Der Patient oder gesetzlich bevollmächtigte Vertreter muss alle Elemente der Einwilligung nach Aufklärung vollständig verstehen und die Einwilligungserklärung unterzeichnen.

Sperrkriterien:

Zu den Ausschlusskriterien gehören:

• Vorgeschichte früherer RT im Kopf-Hals-Bereich
• Vorgeschichte von Lupus, Sklerodermie oder RT-Überempfindlichkeit
• Begleitender medizinischer Zustand, der eine Strahlentherapie ausschließt
• Psychiatrische Erkrankungen, die eine Einwilligung nach Aufklärung ausschließen.
• Medizinische oder psychiatrische Erkrankungen, die MR-Studien ausschließen (z. Herzschrittmacher, Aneurysma-Clips, Neurostimulator, Cochlea-Implantat, schwere Klaustrophobie/Angstzustände)

Patienten werden zum Zeitpunkt ihrer ersten radioonkologischen Konsultation in der Ambulanz des Cross Cancer Institute (CCI) um eine Studienteilnahme gebeten. Patienten, die teilnehmen möchten und die Zulassungs- und Ausschlusskriterien erfüllen, müssen zu diesem Zeitpunkt das Einverständnisformular überprüfen und unterzeichnen. Anschließend werden die Patienten regelmäßigen Stadieneinteilungsuntersuchungen, der Konstruktion einer immobilisierenden Hülle, einer MRT-Behandlungsplanung und einer CT-Simulation unterzogen. Diese Studien werden in der Regel zwei Wochen nach der ersten Konsultation abgeschlossen. Die Strahlentherapie beginnt etwa 3-4 Wochen nach der Erstkonsultation. In Woche 0 der RT, vor Beginn der Therapie, wird der Patient der Basis-MRS unterzogen. Die Mid-RT-MRS-Studie wird in Woche 4 der RT durchgeführt. Der Post-Therapie-Scan findet 2 Monate nach der Therapie statt. Von da an werden die Patienten alle zwei bis vier Monate zur Nachuntersuchung in der Klinik untersucht und ein Jahr lang bei jedem Besuch einer MRT- und MRS-Untersuchung unterzogen.

Datenerfassung und statistische Analyse:

Die Höhe jedes MRS-Metabolitenpeaks wird anhand von Voxeln innerhalb der verstärkenden MRT-Läsion und anhand von Voxeln im normalen Gehirn jedes Patienten gemessen. Anschließend werden relative Metabolitenwerte (normalisiert auf den Wert im normalen Gehirn) sowie relative Metabolitenverhältnisse (z. B. relatives Cholin/relatives NAA) für jeden Zeitpunkt (Woche 0, Woche 4 und nach RT, bei der Nachuntersuchung). Für jeden Patienten werden die relativen Metabolitenspiegel (und -verhältnisse) über die Zeit aufgetragen. Die Patienten werden dann auf der Grundlage eines sich ähnlich entwickelnden MRS-Musters in Gruppen eingeteilt. Für jede der Gruppen werden nach der Kaplan-Meier-Methode Kurven zum Überleben und zur krankheitsfreien Progression erstellt. Die Kurven werden mit der Log-Rank-Methode auf statistische Signifikanz analysiert.

Die Forscher planen, 30 Patienten für die vorliegende Studie zu gewinnen. Sie sind zuversichtlich, dass 30 Patienten ausreichen werden, um statistisch signifikante Ergebnisse zu erzielen. In einer Studie über die Auswirkungen einer Hirntumor-Strahlentherapie auf normales Gehirn, wie durch NMR-Spektroskopie abgebildet, konnten Urtasun et al. bei nur 10 Patienten statistisch signifikante Metabolitenveränderungen auf Protonen-MRS-Bildern feststellen. Darüber hinaus enthalten die im retrospektiven Teil der Studie zu verwendenden Daten Informationen zu etwa 30 Patienten und ihren MRS-Scans. Die in diesen Daten gefundenen Trends werden als Leitfaden für die Datenanalyse für die prospektive Studie verwendet. Angesichts der relativen Verteilung und Häufigkeit der Histologien, die in der ZNS-Klinik für neue Patienten am CCI beobachtet werden, sind die Forscher schließlich der Ansicht, dass die angestrebte Ansammlung von 30 Patienten innerhalb der Zeitvorgaben des Projekts machbar ist.