Évaluation neurocognitive et fonctionnelle des patients atteints de métastases cérébrales

Ce protocole de recherche est conçu pour effectuer des tests neuropsychologiques et une IRMf chez les patients présentant des métastases cérébrales qui doivent subir un traitement WBRT ou SRS à l'hôpital universitaire Thomas Jefferson. Les patients éligibles seront référés par le département de neurochirurgie et de radio-oncologie. Les patients rempliront le consentement éclairé pour les séances de test neuropsychologique avant et après le traitement (4 mois après la fin de la WBRT ou de la SRS) et avant et après le traitement (4 et 12 mois après la fin de la WBRT ou de la SRS). et être informé que la participation aux examens IRMf et aux tests neuropsychologiques est volontaire. Les patients seront également informés que les données seront collectées uniquement à des fins de recherche observationnelle et n'affecteront pas directement leurs soins cliniques. Les patients et leurs assureurs ne seront pas facturés en plus à la suite de cette étude en dehors de la facturation clinique conforme à la pratique clinique actuelle.

L'étude IRMf sera ajoutée à la planification de traitement préexistante et à l'IRM de suivi qui seraient obtenues par nécessité clinique sans l'étude.

Afin d'être en mesure d'identifier et de distinguer les schémas d'activité cérébrale normaux et anormaux associés aux différentes tâches d'IRMf et aux procédures d'imagerie à l'état de repos qui font partie de cette étude, il sera nécessaire de scanner un sous-ensemble de personnes en bonne santé (âge, éducation, sexe apparié ) des contrôles normaux sur les différentes tâches cognitives et comportementales. C'est le seul moyen de déterminer la validité des tâches utilisées en termes de leurs propriétés d'activation et des zones cérébrales normales impliquées dans la tâche. Plus précisément, les témoins appariés selon l'âge en bonne santé sont essentiels pour cette étude car il n'y a pas d'autre moyen de valider les résultats de l'IRMf avec les tâches d'activation des fonctions hippocampiques et exécutives. Des contrôles appariés normaux sont nécessaires pour une analyse correcte des données neurocognitives et de neuroimagerie. Pour les données neurocognitives, les données de contrôle normales sont nécessaires pour construire l'indice de changement fiable (RCI) référencé ci-dessous dans la section Statistiques. En outre, une comparaison avec la normale est importante pour estimer l'ampleur de tout changement observé chez les patients, afin de déterminer s'il a une pertinence clinique. Pour les données de neuroimagerie, les contrôles normaux sont nécessaires pour fournir une référence ou un point de comparaison pour quantifier le degré auquel la carte d'imagerie cérébrale (appelée carte paramétrique statistique, SPM) à chaque instant (ligne de base, post-traitement ) s'écarte de la normale. En comparant les groupes de patients aux normaux, l'activation de l'IRMf liée à des facteurs auxiliaires ou idiosyncrasiques lors de l'examen s'annule, ne laissant que l'activation directement liée à la tâche cognitive. En outre, la détermination de la présence de nouveaux sites d'activation cérébrale atypiques, de sites d'activation perdus ou de désactivations ne peut être obtenue qu'en disposant d'une carte cérébrale SPM normale à des fins de comparaison. Cela s'applique également à l'IRMf axée sur les tâches et aux données de connectivité fonctionnelle à l'état de repos.

Pour analyser les analyses intra-sujets avec les données de neuro-imagerie, nous examinerons les données de neuro-imagerie sur un sujet intra-sujet, mais ce ne sera pas la principale approche quantitative des données d'imagerie, car de telles comparaisons intra-sujets peuvent être sujettes à des problèmes méthodologiques. Il existe un phénomène connu dans la littérature de neuroimagerie sous le nom de "double dipping" qui concerne la capacité à distinguer les variations réelles des variations aléatoires dans le temps. Le double dipping fait référence à l'utilisation des résultats des tests à un moment donné pour contraindre ou biaiser les résultats des données et les changements enregistrés à un deuxième moment. Plus concrètement, les différences observées dans les données d'imagerie peuvent refléter des changements dans l'erreur, des activations artéfactuelles, et non des changements dans l'activation liée à la tâche réelle. Pour éviter ce problème, nous opérationnalisons le changement en comparant les données d'imagerie de chaque patient avec un indice de leur écart par rapport aux normales saines à chaque moment (pré-chirurgie/ligne de base et post-chirurgie). Cette procédure fournit un moyen systématique de quantifier puis de comparer la typicité des activations neurocognitives pré et post-chirurgicales et de l'organisation du réseau, une procédure qui atténue les inquiétudes concernant le "double trempage". Ce phénomène de "double dipping" et le remède que nous proposons s'appliquent également à l'IRMf axée sur les tâches, aux données de connectivité fonctionnelle à l'état de repos et aux données DTI.

Essentiellement, la méthodologie proposée minimise le recours aux fluctuations aléatoires spécifiques à la session comme élément de référence ou de point de comparaison pour déterminer le changement. Notre méthode quantifie l'écart de nos patients par rapport à la normale, en examinant la différence relative de ces écarts comme notre indice de changement. Ce faisant, nous évitons d'utiliser nos résultats de neuroimagerie avant le traitement comme modèle pour comparer et déterminer le changement, minimisant ainsi les risques de double dipping.

Il n'y a aucun risque associé à la procédure de numérisation tant qu'il n'y a pas de métal dans le corps. L'étude de volontaires normaux permet également de déterminer la stabilité des résultats d'activation dans le temps ; cela permet de vérifier la fiabilité des tâches d'IRMf et d'autres procédures dans le temps. Sans une compréhension du changement normal potentiel qui peut se produire dans l'activation et la structure du cerveau au fil du temps, il est impossible de déterminer si un changement pathologique s'est produit. Ce groupe de sujets normaux sera étudié au préalable afin de valider les tâches IRMf. De plus, les sujets témoins normaux seront attelés ou liés à des patients appariés et reviendront pour des sessions de numérisation supplémentaires aux mêmes moments que leur patient apparié.