Präzise DCE-MRT-Messung des Glioblastoms mit einem tragbaren Point-of-Care-Perfusionsphantom

Das Glioblastom ist der häufigste primäre bösartige Hirntumor bei Erwachsenen. Die chirurgische Tumorresektion gefolgt von einer Radiochemotherapie ist der Behandlungsstandard für Patienten mit Glioblastom, aber die Prognose ist immer noch ziemlich düster (mediane Überlebenszeit = 15 Monate). Ein Hauptproblem, das ein effektives Behandlungsmanagement verhindert, ist die Schwierigkeit, zwischen Pseudoprogression und echter Progression zu unterscheiden. Eine Pseudoprogression tritt bei etwa 20–30 % der Glioblastompatienten auf, typischerweise innerhalb von 3 Monaten nach Abschluss der Radiochemotherapie. Pseudo-Progression ist eine lokale Entzündungsreaktion, die durch Bestrahlung verursacht und durch gleichzeitige Chemotherapie verstärkt wird, was zu einer vorübergehenden Erhöhung der Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke (BBB) ​​führt. Die BBB wird jedoch auch durch das Auftreten neuer Krebserkrankungen gestört. Daher erscheinen sowohl Pseudo- als auch echte Progressionen mit einer erhöhten Kontrastverstärkung in der MRT, und es gibt derzeit keine etablierten Techniken, um zwischen ihnen zu unterscheiden. Pseudo-Progression ist typischerweise bekanntermaßen mit besseren klinischen Ergebnissen verbunden, so dass Pseudo-Progression, die mit echter Progression verwechselt wird, zum Abbruch einer wirksamen Therapie führt, während wahre Progression, die mit Pseudo-Progression verwechselt wird, zur Fortsetzung einer unwirksamen Therapie führt kann nachteilige Nebenwirkungen hervorrufen. Die DCE-MRT hat das Potenzial, zwischen Pseudo- und echten Progressionen des Glioblastoms zu unterscheiden. Die verstärkenden Läsionen der Pseudo-Progression sind auf eine Entzündung zurückzuführen, während die der wahren Progression durch das Wachstum von Krebs verursacht werden. Daher weist die echte Progression typischerweise eine höhere Durchblutung auf als die Pseudo-Progression. DCE-MRI kann die Gewebedurchblutung quantitativ beurteilen, indem die dynamische Änderung der MRT-Kontrastmittelkonzentration überwacht wird. Mehrere Forscher haben das Potenzial der quantitativen DCE-MRT gezeigt, um zwischen Pseudo- und echten Progressionen zu unterscheiden. Die Variabilität der quantitativen DCE-MRT-Messung bei verschiedenen MRT-Scannern bleibt jedoch ein großes Problem, da sie den Datenvergleich zwischen Instituten behindert, um einen zuverlässigen Schwellenwert für eine genaue Prognose und anschließende Behandlungsoptimierung zu erhalten. Ein Point-of-Care-Perfusionsphantom kann eine hohe Reproduzierbarkeit und einen genauen Vergleich quantitativer DCE-MRT-Daten über MRT-Plattformen hinweg ermöglichen. Das radiologische Forschungsteam der UAB hat kürzlich das P4-Phantom entwickelt, das klein genug ist, um gleichzeitig mit einem Patienten zur Qualitätssicherung in Echtzeit abgebildet zu werden, aber groß genug, um nicht unter dem Partialvolumeneffekt zu leiden. Das P4-Phantom erzeugt konstante Kontrastverstärkungskurven mit sehr robuster Wiederholbarkeit, und somit kann der zeitliche Verlauf der Kontrastmittelkonzentration in einem Tumor, der eine Hauptfehlerquelle bei der Quantifizierung von DCE-MRT-Parametern darstellt, in Bezug auf die beobachteten Werte genau berechnet werden im Phantom. In unserer vorherigen Studie wurde die Variabilität bei der Quantifizierung der Volumentransferkonstante verschiedener menschlicher Gewebe über zwei verschiedene MRT-Scanner nach P4-basierter Fehlerkorrektur um das Fünffache reduziert. Die Forscher gehen davon aus, dass die Variabilität der quantitativen DCE-MRT-Messung des Glioblastoms über verschiedene Scanner hinweg signifikant reduziert wird, wenn der P4 zur Fehlerkorrektur verwendet wird, was zu einer besseren Unterscheidung zwischen Pseudo- und echten Progressionen führt. Das Ziel dieser Studie ist es, diese Hypothese zu überprüfen.