Gefäßsignaturkartierung von Hirntumor-Genotypen (VASIM)

Ziel der Studie:

Das Hauptziel besteht in der Entwicklung und klinischen Validierung einer schnellen multiparametrischen MRT-Erfassungstechnik zur nichtinvasiven und umfassenden Charakterisierung der Tumorvaskularisierung, dem „Mapping der Gefäßsignatur“, bei 3 Tesla (3T) und 7 Tesla (7T) MRT.

Das sekundäre Ziel besteht darin, die schwierige und zeitaufwändige visuelle Interpretation der erfassten Gefäßinformationen zu begrenzen, indem ein computergestützter Diagnosealgorithmus entwickelt wird, der den Hirntumor-Genotyp anhand der Gefäßsignaturkarten automatisch und genau vorhersagt.

Studiendesign:

Die Studie „Vascular Signature Mapping for Brain Tumor Genotypes“ ist eine multizentrische beobachtende Diagnosestudie, die aus zwei Teilen besteht. Der erste Teil dieser Studie zielt darauf ab, ein neues MRT-Protokoll zu entwickeln und zu optimieren, das die Wirkung von Kontrastmitteln auf das MRT-Signal nutzt, um Informationen über die Gefäßeigenschaften eines Tumors abzuleiten. Es kombiniert Scans während der Phase vor der Kontrastmittelinjektion, der dynamischen Phase während und direkt nach der Kontrastmittelinjektion sowie der quasistatischen Phase nach der Kontrastmittelinjektion. Diese Forschung wird sich auf die Untersuchung der optimalen Kodierung der Gefäßarchitektur in das MRT-Signal und den Dekodierungsansatz konzentrieren. Darüber hinaus wird die Bildverarbeitungsmethodik optimiert. Der zweite Teil dieser Studie ist eine klinische Proof-of-Concept-Studie. Dieser Teil zielt darauf ab, die Gefäßparameter mit molekularen Profilen von Tumoren zu verknüpfen, indem die gesammelten Daten für die Entwicklung von Algorithmen für maschinelles Lernen verwendet werden, um den Genotyp des Tumors basierend auf seiner Gefäßsignatur vorherzusagen.

Studienpopulation:

Die Studienpopulation besteht aus 3 Kohorten, alle über 18 Jahre alt, in der Lage, eine schriftliche Einverständniserklärung abzugeben, und ohne Kontraindikationen für eine kontrastmittelverstärkte MRT. Die erste Kohorte zur Entwicklung und Optimierung des Protokolls besteht aus 60 Patienten, bei denen eine Gehirn-MRT als Teil ihres standardmäßigen klinischen Diagnoseverfahrens vorgesehen ist und bei denen die Verabreichung von Kontrastmitteln (CA) Teil ihrer standardmäßigen radiologischen Beurteilung ist. Diese Patienten haben nicht unbedingt einen Gehirntumor, da der Zweck hier darin besteht, die Sequenz zur Kartierung der Gefäßsignatur im Allgemeinen zu entwickeln und zu bewerten. Die zweite Kohorte besteht aus 20 Gliompatienten, bei denen die Gefäßsignatur-Mapping-Sequenz getestet wird und für einen direkten Vergleich zwischen 3T- und 7T-MRT dient, wobei der 3T-Scan eine Erweiterung der diagnostischen Versorgung darstellt und der zusätzliche 7T-Scan optional ist. Die dritte Kohorte für die klinische Proof-of-Concept-Studie besteht aus 100 erwachsenen Patienten, die wegen Verdacht auf Gliom zur Biopsie oder Operation überwiesen wurden.

Primäre Studienparameter/Ergebnis der Studie:

Der Endpunkt des ersten Teils der Studie ist ein neuartiges MRT-Protokoll zur Charakterisierung der Gefäßarchitektur, bewertet im Hinblick auf das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und die Fähigkeit, Gefäßinformationen zu erhalten. Die Hauptparameter, die zur Charakterisierung des Gefäßsystems verwendet werden, sind physiologische Parameter, einschließlich der Gefäßarchitektur, des zerebralen Blutvolumens (CBV), des zerebralen Blutflusses (CBF), der mittleren Transitzeit (MTT) und des Sauerstoffgehalts.

Der Hauptendpunkt der Studie im zweiten Teil der Studie ist die Genauigkeit der automatischen Klassifizierung des Genotyps des Tumors. Die Genauigkeit der neuen Methode wird mit der aktuellen Referenzmethode auf Basis der konventionellen MRT verglichen.

Sekundäre Studienparameter/Ergebnis der Studie:

Ausgangsmerkmale der Probanden (einschließlich Alter, Geschlecht, Karnofsky-Leistungsstatus, Tumorhistologie, molekulare Parameter (1p/19q, Isocitrat-Dehydrogenase (IDH1/2) und 06-Methylguanin-DNA-Methyltransferase (MGMT)-Status), Tumorlokalisation, unterstützend und Antitumor Behandlung). Darüber hinaus ist das Ergebnis (z.B. Mortalität, Tumorprogression, Strahlennekrose, Funktionsfähigkeit der Patienten) werden als Studienparameter verwendet. Das Ergebnis wird anhand der Folgescans nach 3 und 6 Monaten ermittelt, wobei das Kriterium für Progression oder Pseudoprogression durch das Ergebnis des Scans bestimmt wird.

Art und Ausmaß der mit der Teilnahme, dem Nutzen und der Gruppenzugehörigkeit verbundenen Belastungen und Risiken:

Für die erste Kohorte wird die zusätzliche Belastung für den Teilnehmer nicht erheblich sein. Die zusätzliche Scanzeit wird 10 Minuten nicht überschreiten und daher sind die Auswirkungen auf den Patienten begrenzt. Für die zweite und dritte Kohorte umfasst die zusätzliche Belastung eine verlängerte MRT-Untersuchung in einem klinischen MRT-Scanner (3T) und eine optionale zusätzliche Untersuchung im 7T-MRT einschließlich zusätzlicher CA-Injektion. Das Ultrahochfeld-7T-MRT-System wird häufig für Forschungszwecke verwendet und es wurden keine schwerwiegenden unerwünschten Ereignisse gemeldet. Patienten, die an dieser Studie teilnehmen, haben keinen persönlichen Nutzen; Ihre Beteiligung trägt zur Entwicklung einer neuartigen MRT-Methode zur nicht-invasiven Bestimmung des molekularen Profils des Tumors bei. Darüber hinaus besteht eine geringe Chance, dass der zusätzliche 7T-MRT-Scan mehr Informationen über den Krankheitsstatus des Teilnehmers liefern würde.