CEST: resonancia magnética mejorada con glucosa para tumores cerebrales metastásicos

Propósito: comparar cuantitativamente la resonancia magnética mejorada con glucosa con la resonancia magnética realzada GBCA estándar actual en participantes con tumores cerebrales metastásicos antes de recibir radioterapia de la Agencia del Cáncer de Columbia Británica en el Centro de Cáncer de Vancouver.

Hipótesis: 1) la resonancia magnética mejorada con glucosa resaltará los tumores cerebrales metastásicos malignos con un contraste comparable al ruido en comparación con GBCA y 2) las mejoras de glucosa en los tumores cerebrales ofrecerán información única y complementaria, en comparación con las resonancias magnéticas mejoradas con GBCA.

Justificación: el agente de contraste de resonancia magnética estándar actual para tumores cerebrales metastásicos, GBCA, está limitado por su baja especificidad, ya que GBCA se acumula en regiones con la barrera hematoencefálica alterada debido al cáncer, así como necrosis por radiación y pseudoprogresión después de la radioterapia. Es importante que los oncólogos radiólogos identifiquen de forma fiable el cáncer recurrente, la necrosis y la inflamación posterior al tratamiento; y GBCA no lo permite. Por lo tanto, existe una necesidad clínica de una técnica de MRI que ofrezca una especificidad mejorada para la caracterización de tumores cerebrales metastásicos antes y después de la terapia. La resonancia magnética mejorada con glucosa representa una nueva técnica que podría ofrecer una especificidad mejorada para detectar tumores cerebrales metastásicos.

Justificación del número de participantes incluidos: se espera que la magnitud de la mejora de la señal varíe entre los participantes porque 1) los tumores cerebrales metastásicos exhiben una variedad de patrones de mejora que incluyen anillo, sólido y nodular y 2) los tumores cerebrales metastásicos variarán en tamaño. Por lo tanto, 20 participantes se consideran suficientes para proporcionar una estimación razonablemente precisa del contraste tumoral medio esperado, así como la variación esperada en el contraste tumoral para futuros ensayos clínicos. Se incluirá en el estudio a un participante sano adicional para realizar una "prueba de funcionamiento" del complicado protocolo de infusión y resonancia magnética.

Objetivos:

1. Compare los mapas del área bajo la curva (AUC) calculados con glucosa y GBCA en áreas tumorales y cerebrales contralaterales en diferentes intervalos de tiempo.
2. Compare las resonancias magnéticas mejoradas con contraste posteriores a la inyección que muestran el contraste máximo del tumor para imágenes individuales para comparar el contraste 'instantáneo' de las resonancias magnéticas mejoradas con glucosa y GBCA.

Diseño de Investigación y Análisis Estadístico:

Reclutamiento de participantes: El reclutamiento comenzará cuando los oncólogos radioterápicos colaboradores pregunten a los pacientes adecuados si están interesados ​​en participar en un estudio de investigación de resonancia magnética. Se describirá el estudio y, si los pacientes aún están interesados, se tomará el consentimiento y se completarán los formularios de evaluación. A los participantes se les programará un análisis de sangre de rutina para evaluar su elegibilidad (estado de glucosa en sangre y función renal). A los participantes también se les programará una cita de resonancia magnética en el centro de investigación de resonancia magnética de la UBC.

Se les pedirá a los participantes que ayunen la noche anterior a la resonancia magnética. Se les sugerirá: "Comer una cena normal y luego no comer y solo beber agua desde la medianoche hasta después de la resonancia magnética, que se programará en la mañana para minimizar la duración del ayuno".

Detalles del estudio de resonancia magnética: se realizará en el centro de investigación de resonancia magnética de la UBC utilizando una resonancia magnética 3T Philips Achieva.

Preparación del catéter intravenoso: Los pacientes llegarán y un enfermero o médico calificado colocará un catéter intravenoso en un brazo. Los niveles de glucosa en ayunas se medirán con un glucómetro utilizando una muestra de sangre de 1-2 ml. Solo los participantes con niveles normales de glucosa en sangre en ayunas (70-125 mg/dL) continuarán con el estudio. El primer catéter intravenoso se utilizará para controlar la glucosa en sangre cada 10 minutos después de la inyección en bolo hasta que vuelva a la normalidad. Se coloca un segundo catéter intravenoso en el brazo opuesto para la infusión de glucosa y la infusión de GBCA (gadobutrol).

Protocolo de infusión de glucosa: esto ocurrirá cuando el participante esté acostado en la resonancia magnética. El protocolo imita la prueba de tolerancia a la glucosa intravenosa. La inyección en bolo de grado hospitalario de 25 g de solución de dextrosa al 50% durante 1 minuto se usa para aumentar las concentraciones de glucosa en sangre a aproximadamente 3-4 veces el nivel normal. Los niveles de glucosa en sangre deberían volver a los niveles normales dentro de 30 a 60 minutos según estudios previos.

Protocolo de infusión de GBCA: esto también ocurrirá cuando el participante esté acostado en la resonancia magnética y aproximadamente 20 minutos después de la infusión de glucosa. Inyección en bolo intravenoso estándar de 0,1 mM/kg de gadobutrol (Gadovist) a una velocidad de inyección de 5 ml/seg.

Cronología de la resonancia magnética: los tumores metastásicos se detectarán inicialmente mediante resonancia magnética ponderada en T2 3D estándar. Luego, se seleccionará un segmento de interés que contenga la máxima cobertura tumoral para el resto del estudio. En los participantes con metástasis múltiples, la lesión no tratada más grande será el foco y se incluirán lesiones múltiples si es factible.

Las exploraciones de MRI incluirán: 1) Scouts y calce de campo magnético; 2) resonancia magnética ponderada en T2 3D; 3) mapas de campo magnético (B0 y B1); 4) Espectro Z antes de la inyección de glucosa; 5) Comenzar resonancia magnética realzada con glucosa en serie; [infusión de glucosa después de 3 minutos]; 6) Espectro Z posterior a la inyección de glucosa después de 10 minutos; 7) Comenzar resonancia magnética secuencial potenciada en T1 potenciada con gadobutrol; [infusión de gadobutrol después de 3 minutos]; 8) Continúe las exploraciones de MRI mejoradas con Gd hasta 10 minutos después de la inyección.

El análisis de datos de resonancia magnética se realizará utilizando técnicas estándar bien documentadas utilizando el software Matlab personalizado.

Estadísticas: Se calcularán las estadísticas de media y desviación estándar para los datos mejorados con glucosa y con gadobutrol. El contraste del tumor con el ruido se calculará utilizando curvas AUC, así como imágenes de RM individuales. Estas métricas ayudarán a cuantificar la sensibilidad de detección de tumores de la resonancia magnética mejorada con glucosa en relación con la resonancia magnética mejorada con GBCA. Los investigadores esperan que ambas técnicas ofrezcan un contraste similar al ruido en los tumores metastásicos, según los resultados informados previamente en participantes humanos con tumores de glioma.