CEST - IRM avec amélioration du glucose pour les tumeurs cérébrales métastatiques

Objectif : Comparer quantitativement l'IRM avec amélioration du glucose avec l'IRM standard actuelle avec amélioration de la GBCA chez les participants atteints de tumeurs cérébrales métastatiques avant de recevoir une radiothérapie de la British Columbia Cancer Agency au Vancouver Cancer Centre.

Hypothèses : 1) L'IRM améliorée par le glucose mettra en évidence les tumeurs cérébrales métastatiques malignes avec un contraste comparable au bruit par rapport à la GBCA et 2) Les améliorations de la glycémie dans les tumeurs cérébrales offriront des informations uniques et complémentaires, par rapport aux IRM améliorées par la GBCA.

Justification : L'agent de contraste IRM standard actuel pour les tumeurs cérébrales métastatiques, le GBCA, est limité par sa faible spécificité, car le GBCA s'accumule dans les régions où la barrière hémato-encéphalique est perturbée en raison du cancer, ainsi que de la radionécrose et de la pseudo-progression après la radiothérapie. Il est important que les radio-oncologues identifient de manière fiable le cancer récurrent, la nécrose et l'inflammation post-traitement ; et GBCA ne le permet pas. Par conséquent, il existe un besoin clinique pour une technique d'IRM qui offre une spécificité améliorée pour la caractérisation des tumeurs cérébrales métastatiques avant et après la thérapie. L'IRM assistée par le glucose représente une nouvelle technique qui pourrait offrir une meilleure spécificité pour détecter les tumeurs cérébrales métastatiques.

Justification du nombre de participants inclus : l'ampleur de l'amélioration du signal devrait varier d'un participant à l'autre car 1) les tumeurs cérébrales métastatiques présentent une variété de schémas d'amélioration, notamment en anneau, solide et nodulaire, et 2) les tumeurs cérébrales métastatiques varient en taille. Par conséquent, 20 participants sont considérés comme suffisants pour fournir une estimation raisonnablement précise du contraste tumoral moyen attendu ainsi que de la variance attendue du contraste tumoral pour les futurs essais cliniques. Un participant en bonne santé supplémentaire sera inclus dans l'étude pour effectuer un "test" pour le protocole compliqué d'IRM et de perfusion.

Objectifs:

1. Comparez les cartes d'aire sous la courbe (AUC) calculées avec le glucose et le GBCA dans les zones cérébrales tumorales et controlatérales sur différents intervalles de temps.
2. Comparez les IRM à contraste amélioré post-injection affichant un contraste tumoral maximal pour des images uniques afin de comparer le contraste « instantané » de l'IRM améliorée par le glucose et l'IRM améliorée par GBCA.

Conception de la recherche et analyse statistique :

Recrutement des participants : Le recrutement commencera par des radio-oncologues collaborateurs qui demanderont aux patients appropriés s'ils sont intéressés à participer à une étude de recherche sur l'IRM. L'étude sera décrite et si les patients sont toujours intéressés, le consentement sera pris et les formulaires de dépistage seront remplis. Les participants seront programmés pour des analyses de sang de routine pour dépister leur éligibilité (glycémie et fonction rénale). Les participants auront également un rendez-vous en IRM au centre de recherche en IRM de l'UBC.

Les participants seront invités à jeûner la veille de l'examen IRM. Il leur sera suggéré de : "Mangez un dîner normal, puis ne mangez pas et ne buvez de l'eau qu'à partir de minuit jusqu'après l'examen IRM, qui sera programmé le matin pour minimiser la durée du jeûne."

Détails de l'étude IRM : à effectuer au centre de recherche en IRM de l'UBC à l'aide d'un IRM Philips Achieva 3T.

Préparation du cathéter intraveineux : Les patients arriveront et un cathéter intraveineux sera placé dans un bras par une infirmière ou un médecin qualifié. Les niveaux de glucose à jeun seront mesurés avec un glucomètre en utilisant un échantillon de sang de 1 à 2 ml. Seuls les participants ayant une glycémie à jeun normale (70-125 mg/dL) poursuivront l'étude. Le premier cathéter intraveineux sera utilisé pour surveiller la glycémie toutes les 10 minutes après l'injection du bolus jusqu'à ce qu'elle revienne à la normale. Un deuxième cathéter intraveineux est placé sur le bras opposé pour la perfusion de glucose et la perfusion de GBCA (gadobutrol).

Protocole de perfusion de glucose : Cela se produira lorsque le participant est allongé dans l'IRM. Le protocole imite le test de tolérance au glucose par voie intraveineuse. L'injection bolus de 25 g de solution de dextrose à 50 % de qualité hospitalière pendant 1 minute est utilisée pour augmenter les concentrations de glucose sanguin à environ 3 à 4 fois le niveau normal. Selon des études antérieures, la glycémie devrait revenir à des niveaux normaux dans les 30 à 60 minutes.

Protocole de perfusion GBCA : cela se produira également lorsque le participant est allongé dans l'IRM et environ 20 minutes après la perfusion de glucose. Injection intraveineuse standard en bolus de 0,1 mM/kg de gadobutrol (Gadovist) à une vitesse d'injection de 5 mL/s.

Chronologie de l'IRM : les tumeurs métastatiques seront initialement détectées à l'aide d'une IRM 3D standard pondérée en T2. Ensuite, une tranche d'intérêt contenant une couverture tumorale maximale sera sélectionnée pour le reste de l'étude. Chez les participants présentant plusieurs métastases, la plus grande lésion non traitée sera ciblée et plusieurs lésions seront incluses si possible.

Les examens IRM comprendront : 1) Scouts et calage du champ magnétique ; 2) IRM 3D pondérée en T2 ; 3) Cartes de champ magnétique (B0 & B1); 4) Spectre Z pré-injection de glucose ; 5) Commencer une série d'IRM améliorées par le glucose ; [perfusion de glucose après 3 minutes] ; 6) Spectre Z post-injection de glucose après 10 minutes ; 7) Commencer une série d'IRM avec injection de gadobutrol pondérée en T1 ; [perfusion de gadobutrol après 3 minutes] ; 8) Poursuivre les examens IRM améliorés par Gd jusqu'à 10 minutes après l'injection.

L'analyse des données IRM sera effectuée à l'aide de techniques standard bien documentées à l'aide d'un logiciel Matlab personnalisé.

Statistiques : les statistiques de moyenne et d'écart-type seront calculées pour les données améliorées en glucose et en gadobutrol. Le contraste tumoral au bruit sera calculé à l'aide des courbes AUC ainsi que des images MR uniques. Ces paramètres aideront à quantifier la sensibilité de détection des tumeurs de l'IRM améliorée par le glucose par rapport à l'IRM améliorée par GBCA. Les chercheurs s'attendent à ce que les deux techniques offrent un contraste similaire au bruit dans les tumeurs métastatiques, sur la base des résultats précédemment rapportés chez des participants humains atteints de tumeurs gliomateuses.