APT-painotettu ja Diffuusio-MRI korkea-asteisten glioomien kasvaininfiltraation karakterisoimiseksi (APT-HGG)

Korkea-asteiset gliomat (HGG) ovat aikuisten aggressiivisimpia primaarisia aivokasvaimia, ja niitä luonnehtii diffuusi tunkeutuminen ympäröivään aivokudokseen. Tämä tunkeutava käyttäytyminen on yksi päärajoituksista täydelliselle kirurgiselle poistolle ja edesauttaa kasvaimen uusiutumista.

Näkyvän kasvaimen reunojen ylittävän tunkeutuneen kudoksen tarkka tunnistaminen on edelleen merkittävä haaste neuroonkologiassa. Perinteiset magneettikuvaussarjat (MRI), mukaan lukien kontrastia vahvistettu T1-painotettu kuvantaminen ja nestevaimennusinversiokuntoutus (FLAIR), käytetään rutiininomaisesti kasvaimen rajojen määrittämiseen. Kuitenkin kontrastia vahvistamattomat alueet sisältävät usein sekoituksen kasvaimen tunkeutumisesta ja vasogeenisesta ödeemasta, joita ei voida luotettavasti erottaa käyttämällä pelkästään standardikuvantamista. Parannettuja kuvantamistekniikoita, jotka pystyvät kuvailemaan kasvaimen ympäristön mikroympäristön biologisia ominaisuuksia, tarvitaan siten tarkemman kasvaimen laajuuden arvioinnin tukemiseksi. Edistyneet MRI-tekniikat tarjoavat täydentävää tietoa kudoksen koostumuksesta ja mikrorakenteesta. Diffuusi tensorikuvantaminen (DTI) tarjoaa tietoa kudoksen järjestäytymiseen ja solurakenteeseen liittyen veden diffuusio-ominaisuuksien mittauksen kautta. Amidiprotoninsiirtopainotettu (APTw) kuvantaminen tarjoaa tietoa endogeenisista liikkuvista proteiineista ja peptideistä, jotka ovat tyypillisesti lisääntyneet kasvaimenkudoksessa ja heijastavat aineenvaihdunnan ja molekyylimuutoksia. Näiden tekniikoiden yhdistetty käyttö voi parantaa kasvaimen tunkeutuneen kudoksen tunnistamista alueilla, jotka näyttävät ei-vahvistuvilta perinteisessä MRI:ssa.

Tämä tutkimus on suunniteltu prospektiiviseksi, yksikeskukselliseksi havainnointitutkimukseksi, joka rekrytoi aikuispotilaita, joilla on radiologisesti epäilty korkea-asteinen glioma ja jotka on suunniteltu biopsian tai kasvaimen resektion kohteeksi osana standardia kliinistä hoitoa. Kaikki rekrytoidut osallistujat suorittavat leikkausta edeltävän MRI-tutkimuksen, joka sisältää sekä standardikliinisiä sarjoja että edistyneitä kuvantamissarjoja, mukaan lukien diffuusi tensorikuvantaminen (DTI) ja amidiprotoninsiirtopainotettu (APTw) kuvantaminen. Kuvantamisen jälkeen potilaat suorittavat neurokirurgisia toimenpiteitä kliinisten indikaatioiden mukaisesti. Biopsian tai kasvaimen resektion aikana kerätyt kudosnäytteet käyvät läpi standardin histopatologisen arvioinnin osana rutiinidiagnostiikkaa. Histologiset analyysit sisältävät kasvaimen solutiheyden arvioinnin hematoksyliini- ja eosiinivärjäyksen sekä lisäimmunohistokemiallisten merkkiaineiden avulla.

APTw:stä ja DTI:stä johdetut kuvantamistiedot yhdistetään karttojen luomiseksi, jotka kuvaavat kasvaimen tunkeutumisen todennäköisyyttä kasvaimen ympäristössä. Näiden kuvantamisesta johdettujen karttojen tavoitteena on esittää kudoksen ominaisuuksien tilallisia vaihteluja, jotka heijastavat eroja kasvaimen solutiheydessä. Tutkimuksen keskeinen tavoite on kuvantamisesta johdettujen piirteiden ja histopatologisten löydösten välinen korrelaatio karttojen validoimiseksi. Leikkauksen aikana saatuja kudosnäytteitä kohdistetaan tilallisesti vastaaviin kuvantamissijainteihin, mikä mahdollistaa kuvantamisesta johdettujen mittojen ja histologisten ominaisuuksien vertailun. Tällä lähestymistavalla pyritään validoimaan kuvantamisesta johdetut arviot kasvaimen tunkeutumisesta histologisten vertailustandardien avulla.

Peruskuvantamisen ja histopatologisen korrelaation lisäksi potilaat suorittavat rutiininomaisen leikkauksen jälkeisen seurannan kliinisen käytännön mukaisesti. Seuranta-MRI-tutkimuksia analysoidaan arvioitaessa kasvaimen uusiutumismalleja ja tutkittaessa perustutkimuksessa tunnistettujen kuvantamisesta johdettujen piirteiden ja myöhempien kasvaimen etenemisen sijaintien välistä tilallista suhdetta. Lisäksi kuvantamisesta johdetun kartan kuvaaman kasvaimen tunkeutumisalueen ennusteellista merkitystä arvioidaan.

Tämän tutkimksen yleinen tavoite on kehittää ja validoida kuvantamiseen perustuvia biomarkkereita, jotka pystyvät tunnistamaan tunkeutunutta kudosta näkyvän kasvaimen rajojen yli edistyneiden MRI-tekniikoiden integroinnin, histopatologisen korrelaation ja pitkittäisseurannan avulla. Parannettu tunkeutuneen kudoksen tunnistaminen voi edistää parempaa ymmärrystä kasvaimen kasvumalleista ja tukea tulevia edistysaskeleita kirurgisessa suunnittelussa ja hoitostrategioissa korkea-asteisen gliooman potilailla.