CEST - glukoositehostettu MRI metastasoituneiden aivokasvainten hoitoon

Tarkoitus: Vertaa kvantitatiivisesti glukoosilla tehostettua MRI:tä nykyiseen standardiin GBCA-tehosteiseen MRI-tutkimukseen osallistujilla, joilla on metastaattisia aivokasvaimia, ennen kuin he saavat sädehoitoa British Columbia Cancer Agencylta Vancouver Cancer Centerissä.

Hypoteesit: 1) Glukoosilla tehostettu MRI korostaa pahanlaatuisia metastaattisia aivokasvaimia, joilla on vertailukelpoinen kontrasti kohinaan verrattuna GBCA:han ja 2) Glukoosiparannukset aivokasvaimissa tarjoavat ainutlaatuista ja täydentävää tietoa verrattuna GBCA:lla tehostettuihin magneettikuvauksiin.

Perustelut: Nykyistä metastaattisten aivokasvainten MRI-varjoainetta, GBCA:ta, rajoittaa alhainen spesifisyys, koska GBCA kerääntyy alueille, joilla on syövän sekä säteilynekroosin ja pseudoprogression aiheuttama veri-aivoeste häiriintynyt sädehoidon jälkeen. Säteilyonkologien on tärkeää tunnistaa luotettavasti uusiutuva syöpä, nekroosi ja hoidon jälkeinen tulehdus; ja GBCA ei salli tätä. Siksi on olemassa kliininen tarve MRI-tekniikalle, joka tarjoaa parannetun spesifisyyden metastaattisten aivokasvainten karakterisoinnissa ennen ja jälkeen hoidon. Glukoosilla tehostettu MRI edustaa uutta tekniikkaa, joka voi tarjota paremman spesifisyyden metastaattisten aivokasvainten havaitsemiseen.

Osallistujien lukumäärän perustelut: Signaalin vahvistumisen suuruuden odotetaan vaihtelevan osallistujien välillä, koska 1) metastaattisissa aivokasvaimissa on erilaisia ​​​​parantumiskuvioita, mukaan lukien rengas-, kiinteä- ja nodulaarinen, ja 2) metastaattiset aivokasvaimet vaihtelevat kooltaan. Siksi 20 osallistujaa pidetään riittävänä antamaan kohtuullisen tarkka arvio odotetusta kasvaimen keskimääräisestä kontrastista sekä tuumorin kontrastin odotetusta varianssista tulevia kliinisiä tutkimuksia varten. Yksi terve ylimääräinen osallistuja otetaan mukaan tutkimukseen suorittamaan "koeajo" monimutkaiselle MRI- ja infuusioprotokollalle.

Tavoitteet:

1. Vertaa käyrän alla olevia pinta-alan (AUC) karttoja, jotka on laskettu glukoosilla ja GBCA:lla kasvaimen ja vastakkaisten aivojen alueilla eri aikaväleillä.
2. Vertaa injektion jälkeisiä kontrastia tehostettuja MRI-kuvia, jotka näyttävät maksimaalisen kasvaimen kontrastin yksittäisissä kuvissa, vertaillaksesi "hetkellistä" kontrastia sekä glukoositehostetusta että GBCA-tehostetusta magneettikuvauksesta.

Tutkimussuunnittelu ja tilastollinen analyysi:

Osallistujien rekrytointi: Rekrytointi aloitetaan yhteistyössä työskentelevien säteilyonkologien kanssa, jotka tiedustelevat sopivia potilaita, ovatko he kiinnostuneita osallistumaan MRI-tutkimukseen. Tutkimus kuvataan ja jos potilaat ovat edelleen kiinnostuneita, otetaan suostumus ja seulontalomakkeet täytetään. Osallistujat määrätään rutiininomaiseen verikokeeseen kelpoisuuden (verensokerin tila ja munuaisten toiminta) tarkistamiseksi. Osallistujille sovitaan myös MRI-käynti UBC MRI -tutkimuskeskukseen.

Osallistujia pyydetään paastoamaan magneettikuvausta edeltävänä iltana. Heille suositellaan: "Syö normaali illallinen ja jätä sitten syömättä ja juo vettä vain keskiyöstä MRI-tutkimuksen jälkeen, mikä ajoitetaan aamulla paaston keston minimoimiseksi."

MRI-tutkimuksen tiedot: Suoritetaan UBC MRI -tutkimuskeskuksessa käyttämällä 3T Philips Achieva MRI:tä.

Laskimonsisäisen katetrin valmistelu: Pätevä sairaanhoitaja tai lääkäri asettaa laskimonsisäisen katetrin yhteen käsivarteen. Paastoglukoositasot mitataan glukometrillä 1-2 ml:n verinäytteestä. Vain osallistujat, joilla on normaali paastoverensokeritaso (70-125 mg/dl), jatkavat tutkimusta. Ensimmäistä suonensisäistä katetria käytetään verensokerin tarkkailuun 10 minuutin välein bolusinjektion jälkeen, kunnes se palautuu normaaliksi. Toinen suonensisäinen katetri asetetaan vastakkaiseen käsivarteen glukoosi-infuusiota ja GBCA- (gadobutroli)-infuusiota varten.

Glukoosi-infuusioprotokolla: Tämä tapahtuu, kun osallistuja makaa magneettikuvauksessa. Protokolla jäljittelee suonensisäistä glukoositoleranssitestiä. Sairaalalaatuisen 25 g:n 50 % dekstroosiliuoksen bolusinjektiota 1 minuutin aikana käytetään veren glukoosipitoisuuksien nostamiseen noin 3-4-kertaiseksi normaaliin verrattuna. Verensokeritasojen pitäisi palata normaalille tasolle 30–60 minuutin kuluessa aikaisempien tutkimusten mukaan.

GBCA-infuusioprotokolla: Tämä tapahtuu myös, kun osallistuja makaa magneettikuvauksessa ja noin 20 minuuttia glukoosi-infuusion jälkeen. Tavallinen suonensisäinen bolusinjektio 0,1 mM/kg gadobutrolia (Gadovist) injektionopeudella 5 ml/s.

MRI-aikajana: Metastaattiset kasvaimet havaitaan aluksi käyttämällä tavallista 3D T2-painotettua MRI:tä. Sitten tutkimuksen loppua varten valitaan kiinnostava siivu, joka sisältää maksimaalisen kasvaimen peiton. Osallistujilla, joilla on useita etäpesäkkeitä, suurin hoitamaton leesio on kohde ja useita leesioita otetaan mukaan, jos mahdollista.

MRI-skannaukset sisältävät: 1) Scouts ja magneettikentän säätö; 2) 3D T2 -painotettu MRI; 3) Magneettikenttäkartat (B0 & B1); 4) glukoosin injektiota edeltävä Z-spektri; 5) Aloita sarja glukoosilla tehostettu MRI; [glukoosi-infuusio 3 minuutin kuluttua]; 6) Glukoosiinjektion jälkeinen Z-spektri 10 minuutin kuluttua; 7) Aloita sarja T1-painotettu gadobutrolitehoste MRI; [gadobutroli-infuusio 3 minuutin kuluttua]; 8) Jatka Gd-parannettuja MRI-skannauksia 10 minuuttia injektion jälkeen.

MRI-tietojen analyysi suoritetaan hyvin dokumentoiduilla, vakiotekniikoilla räätälöidyllä Matlab-ohjelmistolla.

Tilastot: Keski- ja keskihajonnan tilastot lasketaan sekä glukoosi- että gadobutrolitehostetuille tiedoille. Kasvaimen kontrasti kohinaan lasketaan käyttämällä AUC-käyriä sekä yksittäisiä MR-kuvia. Nämä mittarit auttavat kvantifioimaan glukoositehostetussa MRI:ssä kasvaimen havaitsemisherkkyyttä verrattuna GBCA-tehosteiseen MRI:hen. Tutkijat odottavat, että molemmat tekniikat tarjoavat samanlaisen kontrastin melulle metastaattisissa kasvaimissa, perustuen aiemmin raportoituihin tuloksiin ihmisillä, joilla on glioomakasvaimia.