Utilità della PET/MRI integrata nella valutazione del carcinoma a cellule squamose orofaringee

In questo progetto prospettico triennale verranno arruolati un totale di 160 pazienti con SCC orofaringeo istologicamente provato sottoposti a chemioradioterapia. I criteri di esclusione includono un precedente tumore maligno della testa o del collo, un secondo tumore maligno, metastasi a distanza, controindicazioni alla risonanza magnetica (insufficienza renale, impianto cocleare, pacemaker cardiaco o clip ferromagnetiche aneurismatiche intracraniche) e livello di glucosio sierico > 200 mg/dl. Ogni paziente arruolato sarà sottoposto a un esame clinico dettagliato, incluso il test del papillomavirus umano. I partecipanti saranno sottoposti a TC toracica a basso dosaggio lo stesso giorno prima della PET/MRI. Nel periodo post-trattamento, la risonanza magnetica del corpo intero al basale sarà ottenuta 3 mesi dopo la chemioradioterapia. Successivamente, i partecipanti verranno seguiti anche con TC a campo esteso alternativo e risonanza magnetica dell'intero corpo ogni 6 mesi. Se la recidiva del tumore è confermata o altamente sospetta, verrà eseguita anche la PET/MRI per la ri-stadiazione del tumore.

La pianificazione triennale Un adeguato numero di casi e la durata del follow-up sono essenziali per l'analisi statistica e la determinazione dell'esito del SCC orofaringeo trattato con chemioradioterapia. Gli investigatori prevedono di realizzare questo studio in 3 anni.

Nel primo anno, i lavori di questo progetto nel primo anno progetteranno le categorie della banca dati, imposteranno il flusso di lavoro e ottimizzeranno i protocolli di imaging, determineranno la capacità diagnostica del componente MRI, componente PET, PET/MRI integrato nella stadiazione del tumore , determinare l'eventuale valore diagnostico aggiunto della TC del torace senza mezzo di contrasto in PET/MRI integrata e studiare la risposta precoce al trattamento e i pattern del tumore residuo.

Nel secondo anno, i ricercatori continueranno ai lavori del primo anno e includeranno inoltre i seguenti lavori per determinare l'incidenza e i predittori del fallimento del trattamento del SCC orofaringeo e per studiare i modelli di risposta al trattamento e recidiva precoce. Nel terzo anno, gli investigatori continueranno a svolgere il lavoro precedente e otterranno anche una dimensione del campione sufficiente per eseguire analisi statistiche della relazione tra i parametri di imaging e gli esiti del paziente, ottenere immagini complete sui modelli di recidiva del tumore e cambiamenti / complicanze post-trattamento, indagare fino a che punto i parametri di imaging biologico possono influenzare l'esito e la selezione del paziente per la chemioradioterapia e l'analisi dell'accuratezza, delle insidie ​​e dell'efficacia in termini di costi della sola PET/MRI e della PET/MRI con TC del torace senza mezzo di contrasto nella valutazione dei pazienti con SCC orofaringeo.

I dati PET/MRI verranno acquisiti sullo scanner PET/MRI integrato, che acquisisce simultaneamente dati PET e RM con un magnete 3.0-T. Il protocollo dell'esame combinerà una scansione di tutto il corpo con un esame dedicato dell'area della testa e del collo. Tutti i partecipanti digiuneranno per 6 ore prima della scansione. A 50-70 minuti dall'iniezione di 370 MBq di FDG, il paziente verrà posto sul letto dello scanner PET/MRI. Dopo la sequenza del localizzatore RM pesato in T1 fast-view per l'imaging scout e la sequenza Dixon VIBE per la correzione dell'attenuazione, verrà eseguita una scansione PET di tutto il corpo in 5 posizioni del letto per coprire dalla testa alla coscia prossimale, con un tempo di acquisizione di 4 min per posizione letto. Contemporaneamente, l'acquisizione dell'immagine RM di tutto il corpo sarà eseguita per le corrispondenti 5 posizioni del letto con la sequenza HASTE assiale e la sequenza STIR coronale, nonché l'eco della colonna vertebrale T1 sagittale (TSE) e la sequenza STIR.

Successivamente, verranno eseguite contemporaneamente immagini PET e MRI regionali. La PET regionale sarà eseguita con un tempo di acquisizione di 10 min, mentre una MRI dedicata della regione testa-collo sarà acquisita nelle proiezioni assiale e coronale con sequenza TSE pesata in T1 e sequenza TSE pesata in T2 con saturazione del grasso. La DWI assiale sarà eseguita utilizzando una tecnica spin-echo eco-planare single shot con schema di pulsazione del gradiente di diffusione Stejskal-Tanner modificato. Verranno utilizzati un totale di 10 valori b per la ricostruzione dell'IVIM e dell'imaging della curtosi, che sono: 0, 20, 40, 80, 100, 200, 400, 800, 1200, 1500 sec/mm2. Il DCE-PWI nella regione della testa e del collo sarà acquisito utilizzando una sequenza 3D T1-pesata di echi a gradiente rovinati. Una lastra di saturazione spaziale verrà impiantata al di sotto della regione acquisita per minimizzare l'effetto di afflusso dalle arterie carotidi. Prima della somministrazione del mezzo di contrasto, i valori del tempo di rilassamento longitudinale basale saranno calcolati dall'immagine acquisita con diversi flip angle. Successivamente, le serie dinamiche saranno acquisite utilizzando la stessa sequenza con un flip angle di 15°, dopo somministrazione endovenosa di mezzo di contrasto paramagnetico a 3 ml/s. Successivamente, sarà ottenuta una risonanza magnetica regionale dedicata con sequenza TSE pesata in T1 con saturazione del grasso nelle proiezioni assiale e coronale. Infine, verrà eseguito il VIBE assiale di tutto il corpo con saturazione del grasso. Il tempo di acquisizione totale è di circa 42 minuti e il tempo medio in camera per PET/RM sarà di circa 60 minuti.

TC toracica a basso dosaggio senza potenziamento La TC toracica a spirale a basso dosaggio senza potenziamento con mezzo di contrasto verrà eseguita prima della PET/MRI nello stesso giorno dell'esame. I parametri di acquisizione includono tensione di picco di 120 kVp, mAs di 50, collimazione di 64x0,5 mm e intervallo di ricostruzione di 3 mm.

Analisi dei dati I lettori sono consapevoli del fatto che i pazienti hanno SCC orofaringeo e saranno all'oscuro dei risultati di altri studi e dei dati PET/RM. Le immagini PET, MRI e CT del torace saranno prima interpretate in modo indipendente. Tutte le immagini verranno quindi riviste insieme e confrontate. Verrà registrata una lista di controllo delle varie distribuzioni di estensione del tumore, diffusione linfonodale e metastasi a distanza. I risultati clinici e di imaging saranno discussi congiuntamente dal team di ricerca Head-and-Neck. La biopsia endoscopica, l'aspirazione con ago sottile guidata da ultrasuoni o la biopsia guidata da TC verranno eseguite in tutte le lesioni sospette di malignità, se possibile. Se la biopsia della lesione di interesse non è fattibile, o produce un risultato negativo, sarà perseguito uno stretto follow-up clinico e di imaging. Tutti i partecipanti saranno seguiti per almeno 12 mesi. I dati di imaging clinico e funzionale saranno raccolti e analizzati per prevedere la risposta al trattamento e la prognosi. Per la risonanza magnetica di diffusione, le regioni di interesse verranno posizionate manualmente sulle lesioni sulla mappa ADC per comprendere la maggior parte possibile dell'area del tumore solido. Le intensità del segnale misurate sulle immagini acquisite a diversi valori b S(b) saranno adattate numericamente al modello, S(b)=S0 e-b*ADC, dove S0 e Sb sono intensità del segnale a diversi valori b, per l'imaging IVIM , la relazione tra le intensità del segnale e i valori di b può essere espressa dall'equazione: Sb/S0 = (1-f )．exp(-bD) + f．exp[-b( D + D＊)] dove f è un microvascolare frazione di volume che rappresenta la frazione della diffusione legata alla microcircolazione, D rappresenta il coefficiente di diffusione puro e D* è la microcircolazione incoerente correlata alla perfusione. Per il DKI, la relazione tra intensità del segnale e valori b può essere espressa dall'equazione: ln[S(b)] = ln[S(0)] - b x Dapp + 1/6b2 x Dapp2 x Kapp dove S è il segnale intensità (unità arbitrarie), b è il valore b (s/mm2), Dapp è il coefficiente di diffusione apparente (10-3 mm2/s) e Kapp è il coefficiente di curtosi apparente che denota la deviazione da una distribuzione gaussiana. Eseguiremo anche l'adattamento monoesponenziale utilizzando Kapp=0 nell'equazione, ottenendo ADCmono. Per la risonanza magnetica DCE-PWI, la variazione della concentrazione dell'agente di contrasto nel tempo, Ct (t), sarà determinata in ciascun voxel nel tumore e il modello cinetico del tracciante compartimentale verrà applicato a ciascun voxel utilizzando una funzione di input arterioso, Cp(t), misurato in ogni individuo: Ct (t)=VpCp(t) + Ktrans ∫0 t Cp(t' ) exp(Ktrans(t-t') /Ve )dt' dove t' è il tempo ( in minuti) come variabile di integrazione e Cp(t') è la concentrazione dell'agente di contrasto nel plasma sanguigno in funzione del tempo.

Per i parametri di imaging PET, SUV e MTV delle lesioni bersaglio saranno misurati da immagini PET 18F-FDG corrette per l'attenuazione disegnando i confini abbastanza grandi da includere le lesioni. Una soglia SUV di 2,5 verrà utilizzata per delineare l'MTV. Il TLG è calcolato come il prodotto del SUV medio e dell'MTV.