Kognitív hanyatlás mérése és feltérképezése agyi sugársebészet után (CoDeB-Rad)

Az agyi metasztázisok az elsődleges extracranialis betegségben szenvedő rákos betegek nagyjából 20-40%-át érintik. Lamba és munkatársai úgy becsülték, hogy a betegek átlagos túlélése kezelés nélkül körülbelül egy hónap. Ez a szám egy hónapról három és 12 hónap közöttire nő, ha teljes agyi sugárterápiát (WBRT) alkalmaznak. A WBRT egy sugárterápiás kezelés, amelyet öt-tíz alkalomban adnak le, és ahol az egész agyat besugározzák. Az új szisztémás kezelések megjelenésével a betegek prognózisa folyamatosan javul. Az MRI képalkotás széleskörű elterjedése a nagyon kicsi (egy-két milliméter átmérőjű) daganatok kimutatásának javításával is növelte a diagnosztizált betegek számát. Következésképpen több embert utalnak be gyógyító céllal agyi áttétek miatti kezelésre.

Az agyi metasztázisokkal rendelkező betegek műtéttel, WBRT-vel, sztereotaktikus sugársebészettel (SRS) vagy a fentiek kombinációjával kezelhetők. Az SRS a választott kezelés egyetlen vagy többszörös áttét esetén, kivéve, ha nagy tömeg (több mint 3 cm átmérőjű), amikor a műtétet részesítik előnyben. Ennek oka a műtét invazivitása, az SRS nem vagy minimálisan invazív, és a sebészeti reszekció kockázatai. Az SRS egy nagyon koncentrált kezelés, amely sztereotaktikus lokalizációs technikákat alkalmaz, hogy magas sugárdózist juttatjon az agy egy meghatározott területére. A kezelés általában egyetlen sugárterápiás kezelésben történik. Prospektív, randomizált, kontrollos vizsgálatokban kimutatták, hogy a sztereotaktikus sugársebészet ugyanolyan hatékony, mint az egész agy sugárkezelése a helyi tumorkontroll szempontjából, de a kognitív hanyatlás terhe kisebb a betegek számára. A primer daganatok változatosak lehetnek, de a betegek többségének tüdő-, emlő-, melanómája, vese- vagy vastagbélrákja van.

A sugárzás károsítja az agyat, a különböző területek többé-kevésbé érzékenyek a sugárzásra. A sugárterápiás kezelési tervek optimalizálásához az ezekbe juttatott dózis csökkentésével a fő szervek közé tartozik a szem, a látóidegek, a chiasma, az agytörzs, a cochleák, a lencsék és a könnymirigyek. Ezek olyan szervek, amelyek befolyásolják a fizikai funkciókat. Jelenleg a sugárterápiás kezelés tervezése során nem veszik figyelembe az agy azon területeit, amelyek befolyásolják a kognitív funkciókat, mint például a hippocampus, a bazális ganglionok, az insula és a corpus callosum, hogy csak néhányat említsünk.

A sugárterápia agyi hatásai jól dokumentáltak, de ez leginkább a WBRT-re vonatkozik. A fokális sugárterápia, például az SRS hatásait a megismerésre nem vizsgálták részletesen. Ez a kísérleti tanulmány voxel-alapú léziós tünetek térképezést (VLSM) használ a kezelési tervezési dózistérképek és a neurokognitív funkció klinikai eredményeinek összefüggésbe hozására.

A Voxel-alapú léziótünetek feltérképezése egy olyan technika, ahol az agy bizonyos helyeinek károsodása közötti kapcsolat összefüggésbe hozható a kognitív funkciót befolyásoló tünetekkel. Ez voxelenként történik. A voxel egy térfogat egy háromdimenziós szerkezetben. A VLSM-t korábban széles körben alkalmazták stroke-os betegeknél, de az agyi áttétekkel rendelkező betegekről kevés az irodalom. Az agy egyedi MR-képeit az egyes betegek SRS-kezelési tervéből származó dózistérképekkel együtt használják fel. A dózistérképek egymásra kerülnek, és korrelálnak a neurokognitív tesztek eredményeivel. Ezután körvonalazzák az agy azonosított területeit, és felmérik a szignifikáns dózisszintet (az a dózisszint, amelynél a kognitív változás számszerűsíthetővé válik).

Előnyök

Az agyban lévő területek és a kognitív változásokat okozó dózisok azonosítása segít a jövőbeli iránymutatások kidolgozásában az agy ezen területeire vonatkozó térfogati dóziskorlátokra vonatkozóan. Mivel a lézió elhelyezkedése összefüggésben lesz a neurokognitív tesztek klinikai eredményeivel, jobban megérthetjük a sugárterápiás kezelés mellékhatásait. Ez lehetővé teszi a jövőbeni sugárterápiás kezelések optimalizálását, kíméli ezeket a területeket, ezáltal minimalizálja a sugárterápiás kezelés mellékhatásait.

Végül, a megszerzett tudás birtokában a tanácsadók jobb helyzetben lesznek ahhoz, hogy tájékoztassák a betegeket a kezelésük hatásairól. A betegek tehát tájékozott döntéseket hozhatnak kezelésükkel kapcsolatban. Ez különösen fontos ebben a populációban, mivel az SRS-sel kezelt betegek többségének várható élettartama nem túl hosszú.

Módszerek A mágneses rezonancia képalkotás vagy az MRI olyan orvosi képalkotó technika, amely mágneses mezőket és rádióhullámokat használ a test belsejének részletes képeinek létrehozására. Az MRI a jóindulatú és rosszindulatú agydaganatok diagnosztizálására használt előnyben részesített képalkotó módszer, mivel nagy kontrasztot képes biztosítani ezekben a szövetekben. A 2 mm-es daganatok könnyen láthatóvá válnak egy MRI szkenner segítségével.

Az adatok elemzésére használt módszer, a VLSM, jól megalapozott, és széles körben alkalmazzák stroke-elváltozásokban szenvedő betegeknél. Olyan regressziós modellt használ, amely egyváltozós, és képes a betegek kognitív teljesítményét ahhoz társítani, hogy az egyes voxelekben van-e elváltozás vagy sem. Ebben a kísérleti vizsgálatban a léziók alkalmazása helyett a sugárterápiás kezelési tervek dózistérképeit fogjuk használni.

A betegek szerkezeti MRI-felvételeit térbelileg egy közös koordinátarendszerre, a Montreal Neurological Institute (MNI) térre normalizálják. A transzformációkat ezután arra használjuk, hogy a dózistérképeket ugyanahhoz a koordináta-rendszerhez illesszük. Ezután az adatok kisimításra kerülnek. A voxel alapú léziótünetek leképezési elemzése magában foglalja a Matlab statisztikai paraméteres leképezési eszköztár használatát. Minden egyes voxel esetében csoportos összehasonlítást kell végezni a betegek között a sugárterápiás kezelési tervekből származó dózistérképek felhasználásával. A t statisztikát a neurokognitív tesztelés eredményei alapján számítjuk ki. Létrejön az agy megfelelő t-térképe, amely megmutatja a releváns kognitív hiányosságokhoz kapcsolódó összes voxelt. A többszörös összehasonlítások korrekcióját kell elvégezni annak biztosítása érdekében, hogy a hamis pozitív eredmények aránya a lehető legkisebb legyen.