Desarrollo y validación de métodos avanzados de resonancia magnética para aplicaciones clínicas

Los objetivos de este estudio son (1) Desarrollar y optimizar métodos de adquisición de biomarcadores basados ​​en resonancia magnética que sean indicativos de la fisiopatología del tumor cerebral. Estos métodos incluyen, pero no se limitan a, DWI, CEST y contraste de susceptibilidad dinámica (DSC) y resonancia magnética mejorada con contraste dinámico (DCE); y (2) Validar la precisión de DSC-MRI en comparación con un estándar de referencia intravascular. Estudios de desarrollo: durante el desarrollo de nuevos biomarcadores basados ​​en imágenes, es fundamental optimizar los parámetros de adquisición, caracterizar sistemáticamente el rendimiento y el contraste en la patología de interés, validar con histopatología y establecer la repetibilidad test-retest. Por lo tanto, el primer objetivo de este estudio es desarrollar métodos avanzados de imágenes ponderadas por difusión (DWI), CEST y DSC/DCE-MRI para su aplicación a tumores cerebrales. El objetivo 1 es un estudio de un solo centro de hasta 60 sujetos que se realiza para explorar y optimizar las firmas de imágenes indicativas de estados tumorales funcionales alterados. Estos métodos avanzados de obtención de imágenes permitirán a los investigadores investigar los correlatos de tumores neuropatológicos, incluidas las características celulares, los cambios moleculares y metabólicos y las características vasculares. En comparación con las imágenes anatómicas convencionales existentes, los investigadores plantean la hipótesis de que estos métodos experimentales podrán caracterizar mejor los tumores cerebrales y tendrán el potencial de servir como nuevos biomarcadores de importancia diagnóstica y terapéutica. El enfoque de los investigadores reúne información biofísica y fisiológica obtenida de la resonancia magnética y la correlaciona con diagnósticos y resultados clínicos. Validación de DSC-MRI: a pesar del impacto potencial de DSC-MRI en la atención clínica, su integración a gran escala ha sido lenta, en gran parte debido a la falta de consenso sobre la metodología y cómo prevenir posibles imprecisiones de CBV. Aunque DSC-MRI se basa en la suposición de que los agentes de contraste a base de gadolinio permanecen dentro de la luz vascular, esta condición a menudo se viola in vivo. Si no se corrige, los efectos de fuga del agente de contraste conducen a la inexactitud del CBV, al diagnóstico erróneo y al posible maltrato. Si bien existen numerosas estrategias de corrección de fugas que han demostrado mejorar claramente la utilidad clínica de DSC-MRI (p. ej., predecir la respuesta terapéutica), una limitación clave ha impedido la estandarización y la adopción generalizada de la metodología DSC-MRI: hasta la fecha, ningún estudio ha validado la precisión de las medidas de CBV corregidas por fugas en pacientes. Por lo tanto, si bien los valores de CBV corregidos por fuga pueden usarse, por ejemplo, para diferenciar la recurrencia del tumor de los efectos posteriores al tratamiento, se desconoce si este beneficio clínico es una consecuencia de la combinación compleja de parámetros de secuencia de pulso, cinética, esquema de dosificación, relaxividades y estrategia de corrección de fugas o si el CBV calculado realmente refleja la densidad vascular subyacente. Esta distinción es crítica porque tiene implicaciones para la estandarización de DSC-MRI, estableciendo umbrales de CBV para uso clínico, comparaciones de múltiples sitios y ensayos clínicos. Los investigadores creen que esta limitación representa el desafío más crítico y clínicamente relevante en el campo de DSC-MRI de tumores cerebrales que debe abordarse con urgencia. El objetivo 2 es un estudio de un solo centro de hasta 160 sujetos que se está realizando para validar la precisión de las medidas DSC-MRI de CBV. Para validar las medidas de DSC-MRI derivadas de agentes de contraste basados ​​en gadolinio (Gd) de bajo peso molecular, los investigadores compararán los mapas de rCBV con los derivados del agente de contraste intravascular Ferumoxytol. El ferumoxitol se ha evaluado en seres humanos como posible agente de contraste DSC-MRI, pero no con el fin de validar las técnicas de corrección de fugas. Dado que la DSC-MRI basada en ferumoxitol no se ve afectada por los efectos de fuga, permite la evaluación de las métricas de perfusión más confiables que se pueden esperar de la DSC-MRI y, como tal, es el estándar de referencia más confiable para evaluar la precisión del CBV. Tenga en cuenta que, si bien el ferumoxitol se encuentra en ensayos clínicos como posible agente de contraste DSC-MRI, es poco probable que reemplace a los agentes de contraste basados ​​en Gd porque no puede proporcionar la mejora de la señal que se espera en las imágenes convencionales ponderadas en T1 posteriores al contraste y, por lo tanto, no es adecuado para su uso. con criterios de respuesta estándar.