Fejlett MRI-módszerek fejlesztése és validálása klinikai alkalmazásokhoz

A tanulmány célja: (1) Az agydaganat patofiziológiájára utaló MRI-alapú biomarkerek beszerzési módszereinek kidolgozása és optimalizálása. E módszerek közé tartozik többek között a DWI, CEST és dinamikus érzékenységi kontraszt (DSC) és dinamikus kontrasztjavított (DCE) MRI; és (2) Validálja a DSC-MRI pontosságát egy intravaszkuláris referenciastandardhoz képest. Fejlődési vizsgálatok: Az új képalkotó alapú biomarkerek fejlesztése során kritikus fontosságú a felvételi paraméterek optimalizálása, a teljesítmény és a kontraszt szisztematikus jellemzése a vizsgált patológiában, a kórszövettani validálás és a teszt-újrateszt ismételhetőségének megállapítása. Így ennek a tanulmánynak az első célja fejlett diffúziós súlyozott képalkotó (DWI), CEST és DSC/DCE-MRI módszerek kifejlesztése agydaganatok kezelésére. Az 1. célkitűzés egy egyközpontú, legfeljebb 60 alany bevonásával végzett vizsgálat, amely a megváltozott funkcionális tumorállapotokra utaló képalkotó jelek feltárására és optimalizálására irányul. Ezek a fejlett képalkotó módszerek lehetővé teszik a kutatók számára, hogy megvizsgálják a neuropatológiai daganatok korrelációit, beleértve a sejtjellemzőket, a molekuláris és metabolikus változásokat, valamint az érrendszeri jellemzőket. A meglévő hagyományos anatómiai képalkotáshoz képest a kutatók azt feltételezik, hogy ezek a kísérleti módszerek jobban képesek lesznek jellemezni az agydaganatokat, és új, diagnosztikai és terápiás jelentőségű biomarkerekként szolgálhatnak majd. A kutatók megközelítése egyesíti az MRI-ből nyert biofizikai és fiziológiai információkat, és ezt korrelálja a klinikai diagnózisokkal és eredményekkel. A DSC-MRI validálása: Annak ellenére, hogy a DSC-MRI potenciális hatással van a klinikai ellátásra, széles körű integrációja lassú volt, nagyrészt a módszertanról és a lehetséges CBV-pontatlanságok megelőzésének módjáról való konszenzus hiánya miatt. Bár a DSC-MRI azon a feltételezésen alapul, hogy a gadolínium-alapú kontrasztanyagok az ér lumenében maradnak, ez a feltétel gyakran megsérül in vivo. Ha nem korrigálják, a kontrasztanyag-szivárgási hatások a CBV pontatlanságához, téves diagnózishoz és potenciálisan helytelen kezeléshez vezetnek. Noha számos szivárgáskorrekciós stratégia létezik, amelyekről kimutatták, hogy egyértelműen javítják a DSC-MRI klinikai használhatóságát (például a terápiás válasz előrejelzését), egy kulcsfontosságú korlát megakadályozta a DSC-MRI módszertan szabványosítását és széles körű alkalmazását: A mai napig nem készült tanulmány validálta a szivárgás korrigált CBV mérések pontosságát betegeknél. Tehát bár a szivárgáskorrigált CBV-értékek felhasználhatók például a daganat kiújulásának és a kezelés utáni hatások megkülönböztetésére, nem ismert, hogy ez a klinikai előny az impulzusszekvencia-paraméterek, a kinetika, az adagolási séma, a relaxivitás és a relaxivitás összetett kombinációjának következménye-e. szivárgáskorrekciós stratégia, vagy ha a számított CBV valóban tükrözi a mögöttes vaszkuláris sűrűséget. Ez a megkülönböztetés kritikus fontosságú, mert hatással van a DSC-MRI szabványosítására, CBV-küszöbök megállapítására a klinikai használathoz, a több helyszínes összehasonlításhoz és a klinikai vizsgálatokhoz. A kutatók úgy vélik, hogy ez a korlátozás jelenti a legkritikusabb és klinikailag legjelentősebb kihívást az agytumor DSC-MRI területén, amelyet sürgősen kezelni kell. A 2. célkitűzés egy egyközpontú, legfeljebb 160 alany bevonásával végzett vizsgálat, amelyet a CBV DSC-MRI méréseinek pontosságának ellenőrzésére végeznek. A kis molekulatömegű, gadolínium-alapú (Gd) kontrasztanyagokból származó DSC-MRI mérések validálásához a kutatók összehasonlítják az rCBV térképeket az intravaszkuláris kontrasztanyagból, a Ferumoxytolból származókkal. A ferumoxitolt emberekben potenciális DSC-MRI kontrasztanyagként értékelték, de nem a szivárgáskorrekciós technikák validálása céljából. Mivel a ferumoxitol alapú DSC-MRI-t nem befolyásolják a szivárgási hatások, lehetővé teszi a DSC-MRI-től elvárható legmegbízhatóbb perfúziós mutatók értékelését, és mint ilyen, a legmegbízhatóbb referencia standard a CBV pontosságának értékeléséhez. Vegye figyelembe, hogy bár a ferumoxitol potenciális DSC-MRI kontrasztanyagként klinikai kísérletek alatt áll, nem valószínű, hogy helyettesíti a Gd-alapú kontrasztanyagokat, mivel nem tudja biztosítani a hagyományos kontraszt utáni T1 súlyozott képeken elvárt jelerősítést, ezért nem alkalmas a használatra. szabványos válaszkritériumokkal.