MRT zur Beurteilung der Reaktion auf Prostatakrebs (NA_00067284)

Zwanzig Patienten, bei denen Prostatakrebs diagnostiziert wurde und die sich einer externen Strahlentherapie unterziehen, werden in diese Studie aufgenommen. Von jedem Patienten im Rahmen der Studie werden drei MRT-Scans zu unterschiedlichen Zeitpunkten durchgeführt. Jeder MR-Scan umfasst zusätzlich zur typischen T1- und T2-gewichteten MR-Bildgebung mehrere erweiterte MR-Bildgebungssequenzen (einschließlich, aber nicht beschränkt auf MR-Spektroskopie, Diffusions- und Perfusionsbildgebung, die in routinemäßigen klinischen Radiologieumgebungen verwendet werden). Die MRT-Scans werden in der Abteilung für Radioonkologie durchgeführt, wobei die Position der Behandlungsposition ähnelt.

Der erste MR-Scan wird vor der Strahlenbehandlung während der geplanten Patientensimulation durchgeführt, um Basisinformationen zu erhalten. Die T1- und T2-gewichtete MRT wird zur Abgrenzung der Prostata im Rahmen der routinemäßigen Behandlungsplanung verwendet. Zusätzliche funktionelle MR (DWI/ADC. DCE-Bilder usw. werden als Basis dieser Studie verwendet. Die zweite MR-Untersuchung mit den gleichen Sequenzen erfolgt in der Mitte der Strahlenbehandlung. Und die dritte MR-Untersuchung mit denselben Sequenzen wird am Ende der Strahlenbehandlung erfolgen. Da die teilnehmenden Patienten täglich zur routinemäßigen Strahlenbehandlung in die Abteilung für Radioonkologie kommen, sind für die Patienten keine zusätzlichen Besuche erforderlich. Der erste Scan wird am selben Tag durchgeführt, an dem sich die Patienten im Rahmen ihrer Standardversorgung einer CT- und MRT-Simulation zur Behandlungsplanung unterziehen. Im Rahmen dieses Forschungsprotokolls werden zwei zusätzliche MRT-Scans durchgeführt. Der zweite und dritte Scan finden an einem der Behandlungstage statt.

Obwohl davon ausgegangen wird, dass die fortschrittlichen MRT-Techniken letztendlich eine wichtige Rolle bei der frühen Intervention der Strahlenbehandlung und dem Patientenmanagement der Strahlentherapie von Prostatakrebs am JHH spielen werden, wird keine Änderung der Strahlenbehandlung und des Patientenmanagements auf den erfassten Bildgebungsinformationen basieren während dieser Machbarkeitsstudie. Alle teilnehmenden Patienten werden wie alle anderen in unserer Abteilung behandelten Prostatakrebspatienten einer routinemäßigen Strahlenbehandlung unterzogen.

Die erfassten Bilddaten werden systematisch verarbeitet und analysiert sowie mit der Dosisverteilung der Strahlenbehandlung korreliert. Alle MRT-Daten von drei verschiedenen Scans müssen zueinander registriert und dann für die Planungs-CT registriert werden. Die anatomischen, funktionellen Veränderungen von Tumor- und Normalgewebe während der Strahlenbehandlung werden erfasst und mit der Strahlendosis korreliert. Nach der Strahlentherapie werden alle eingeschlossenen Patienten auf die gleiche Weise wie beim normalen Nachbehandlungsmanagement weiterverfolgt. Die kurz- oder langfristige Tumorreaktion und normale Gewebenebenwirkungen werden ebenfalls im Rahmen routinemäßiger klinischer Nachuntersuchungen erfasst.

Folgende MRT-basierte Biomarker werden bewertet:

• ADC-Karte
• Dynamische Kontrastbildgebung (DCE)
• Spektroskopie
• Andere MRT-Modalitäten, wie sie entwickelt werden, zum Beispiel Tumorgrößenmessung, MRT-Parameter des Cholin-Peaks in der Spektroskopie, ADC-Werte und DCE-Karte, Tumor- und normale Gewebedosen werden für jeden Scan aufgezeichnet. Zur Suche nach Korrelationen wird eine multiparametrische Analyse durchgeführt.

Ein neues Softwarepaket wird entwickelt, um die Überlagerung der funktionellen MRT-Daten mit der 3D-Strahlungsdosisverteilung zu unterstützen. Der interessierende Bereich und die Korrelationen zwischen MRT-Daten und Dosis werden mit der neuen Software leichter zu identifizieren sein. Eine weitere detaillierte quantitative Analyse kann sich dann auf die identifizierten interessierenden Regionen konzentrieren.

Datenanalyseschritte:

1. Nach dem ersten Scan werden die MRT-Daten mit dynamischem Kontrast (DCE) vom iCAD-Paket verarbeitet, um pharmakokinetische Parameter zu erhalten, z. B. Ktrans und Ve.. Es wird eine Ktrans vs. Ve-Karte generiert. Alle MRT-Daten, einschließlich T1, T2, ADC-Karte, DEC-Karte und Spektroskopie, werden auf die gleiche Auflösung neu abgetastet und zueinander registriert. Das Behandlungsziel, in diesem Fall die Prostata, sowie die umgebenden normalen Organe (Rektum, Harnröhre und Blase) werden anhand anatomischer MRT-Bilder abgegrenzt. Innerhalb der Prostata werden anhand der funktionellen MRT auch verschiedene Teilregionen, krebsartige oder gesunde Regionen definiert.
2. Der zweite und dritte Satz von MRT-Scandaten werden auf die gleiche Weise wie in Schritt 1 verarbeitet und für den Basisscan registriert. Es werden dieselben anatomischen Strukturen und dieselben Regionen innerhalb der Prostata definiert.

3. Um Hypothese eins zu testen, wird das MRT-Signal des zweiten und dritten Scans mit dem Basisscan aller einzelnen MRT-Sequenzdaten verglichen und alle Daten in einem multiparametrischen Ansatz kombiniert. Das Signal ändert sich innerhalb verschiedener Organe und verschiedener Regionen der Prostata analysiert. Eine statistisch signifikante (p<0,05) Signalintensitätsänderungen innerhalb bestimmter interessierender Regionen können als Beobachtung von Signaländerungen definiert werden.

   Nachdem die kinetische und andere MRT-Datenanalyse unabhängig und ohne Kenntnis der Strahlendosis durchgeführt wurde, werden alle registrierten MRT-Daten in das Strahlenbehandlungsplanungssystem importiert. Es wird eine spezielle Software entwickelt, um einige MRT-Datenformate in ein für Planungssysteme anerkanntes Format zu ändern. Innerhalb des Behandlungsplanungssystems werden die MRT-Daten für die Planungs-CT mitregistriert. Die 3D-Dosisverteilung kann sich dann mit MRT-Daten überschneiden. Die in den vorherigen Schritten definierten dosimetrischen Informationen wie maximale Dosis und mittlere Dosis für jedes Organ oder jede interessierende Region werden berechnet. Die Dosisparameter werden aus der stationären Planungs-CT berechnet. Aufgrund der Bewegung von Prostata und Rektum besteht eine potenzielle Dosisunsicherheit. Angesichts der Tatsache, dass die externe Strahlentherapie der Prostata in unserer Klinik mit vielen fraktionierten Behandlungen und der Fähigkeit zur bildgesteuerten Patientenbehandlung in der Regel 6 bis 8 Wochen dauert, ist die systematische Organbewegung jedoch sehr gering. Darüber hinaus wurden die meisten Literaturdaten zur dosisabhängigen Tumorkontrolle und Toxizität aus der CT-Planung ohne Berücksichtigung der Organbewegung abgeleitet. Daher werden wir den Effekt der Organbewegung nicht berücksichtigen und in diesem Protokoll die Dosisparameter der stationären Planungs-CT verwenden.

4. Die Korrelation zwischen den dosimetrischen Parametern und den Signaländerungen wird analysiert, um die zweite Hypothese zu testen.
5. Es werden routinemäßige Nachuntersuchungsdaten zur Tumorreaktion (z. B. PSA-Wert) und zur Bewertung der normalen Gewebetoxizität erhoben. Obwohl die Stichprobengröße dieser Pilotstudie begrenzt ist, lässt sich möglicherweise kein direkter Zusammenhang zwischen MRT-Signaländerungen und dem Behandlungsergebnis herstellen. Alle aus der Korrelation gewonnenen Informationen und Trends können für die Gestaltung der nächsten Studienphase verwendet werden.