Possiamo utilizzare la fMRI in stato di riposo e la trattografia delle fibre CSD per la mappatura prechirurgica?

Questo studio mira a indagare e validare in modo prospettico l'applicazione della MRI funzionale in stato di riposo (rs-fMRI) e dell'imaging a diffusione ad alta risoluzione angolare (HARDI), in particolare della trattografia a deconvoluzione sferica vincolata (CSD), nella mappatura prechirurgica funzionale e strutturale del cervello ai fini di pianificazione neurochirurgica, navigazione e valutazione del rischio. L'obiettivo principale è determinare se la trattografia rs-fMRI e CSD sono in grado di sostituire la trattografia delle fibre basata su attività fMRI (tb-fMRI) e imaging con tensore di diffusione (DTI) utilizzando l'algoritmo di assegnazione delle fibre tramite tracciamento continuo (FACT) per mappatura delle reti sensoriali-motorie, linguistiche, visive, nonché delle reti funzionali e strutturali cognitive superiori del cervello in pazienti con patologia cerebrale suscettibili di intervento chirurgico. Questa domanda di ricerca sarà indagata acquisendo tb-fMRI e rs-fMRI, nonché dati HARDI per pazienti preoperatori. Il flusso di lavoro di routine della pianificazione preoperatoria e della valutazione del rischio utilizzando tb-fMRI e DTI FT verrà seguito e utilizzato per la pianificazione iniziale. Studi precedenti hanno rivelato un alto grado di concordanza tra rs-fMRI e tb-fMRI[1]-[5] così come tra CSD e DTI FT[6]-[8], ma hanno tratto tali conclusioni da campioni di dimensioni relativamente piccole. L'obiettivo è quello di incorporare i risultati rs-fMRI e CSD nel processo di pianificazione prechirurgica, anche se con un peso maggiore assegnato ai risultati tb-fMRI e DTI. La popolazione in studio sarà composta da 10 controlli normali solo a fini di ottimizzazione dell'imaging RM, 150 pazienti preoperatori del dipartimento di imaging dell'UZ Leuven indipendentemente dal tipo esatto di patologia (lesioni occupanti spazio, epilessia, malformazioni vascolari ecc.).

Poiché tb-fMRI è stato precedentemente convalidato rispetto al gold standard della mappatura funzionale, la stimolazione elettrica corticale (ECS), mentre rs-fMRI è stato precedentemente convalidato rispetto a tb-fMRI. Lo stesso è stato fatto confrontando DTI e CSD. A nostra conoscenza, tuttavia, non è stato ancora effettuato uno studio comparativo con una popolazione di studio così ampia e diversificata nel tentativo di convalidare in modo incrociato tutte queste modalità rispetto al gold standard.

Ove possibile, verranno utilizzati metodi di accelerazione dell'acquisizione di immagini, come l'imaging parallelo (PI), le acquisizioni multistrato simultanee (SMS) e il rilevamento compresso (CS). Questi metodi di accelerazione possono essere potenzialmente sfruttati per migliorare la qualità dei dati fMRI e dMRI, nonché per ridurre i tempi di acquisizione. Nel caso della fMRI, PI e SMS possono essere utilizzati per aumentare la risoluzione temporale, il rapporto segnale/rumore temporale e persino la risoluzione spaziale. La dMRI trarrà vantaggio da tali tecniche aumentando la risoluzione direzionale e/o spaziale.