前立腺がんの反応を評価するための MRI (NA_00067284)

この研究では、前立腺がんと診断され、体外照射療法を受ける予定の患者 20 名が募集されます。 研究対象の各患者の 3 回の MR スキャンが異なる時点で実行されます。 各 MR スキャンには、典型的な T1 および T2 強調 MR イメージングに加えて、いくつかの高度な MR イメージング シーケンス (通常の臨床放射線科設定で使用される MR 分光法、拡散および灌流イメージングを含むがこれらに限定されない) が含まれます。 MR スキャンは、放射線腫瘍科で治療体位と同様の体位で行われます。

最初の MR スキャンは、放射線治療の前に、ベースライン情報を得るためにスケジュールされた患者シミュレーション中に行われます。 T1 および T2 強調 MRI は、日常的な治療計画プロセスの一環として、前立腺の輪郭を描くために使用されます。 追加機能 MR (DWI/ADC. DCE など) 画像はこの研究のベースラインとして使用されます。 同じシーケンスによる 2 回目の MR スキャンは、放射線治療の途中で行われます。 そして、放射線治療の終了時に、同じシーケンスによる 3 回目の MR スキャンが行われます。 参加患者は定期的な放射線治療のために毎日放射線腫瘍科に来るため、追加の来院は必要ありません。 最初のスキャンは、標準治療の一環として患者が治療計画のための CT および MRI シミュレーションを受ける同じ日に行われます。 この研究プロトコルの一環として、追加の 2 回の MRI スキャンが実行されます。 2回目と3回目のスキャンはいずれかの治療日に行われます。

先進的な MRI 技術は、最終的には JHH における前立腺がんの放射線治療の早期介入と放射線治療の患者管理において重要な役割を果たすことが期待されていますが、放射線治療と患者管理は取得された画像情報に基づいて変更されることはありません。この実現可能性調査中に。 参加したすべての患者は、当科で管理される他のすべての前立腺がん患者と同様に、定期的な放射線治療を受けることになります。

取得された画像データは体系的に処理および分析され、放射線治療の線量分布と関連付けられます。 3 つの異なるスキャンからのすべての MRI データを相互に登録してから、計画 CT に登録する必要があります。 放射線治療中の腫瘍および正常組織の解剖学的、機能的変化が把握され、放射線量と相関付けられます。 放射線療法後、登録されたすべての患者は通常の治療後管理と同じ方法で追跡調査されます。 短期または長期の腫瘍反応および正常組織の副作用も、定期的な臨床追跡調査の下で収集されます。

以下の MRI ベースのバイオマーカーが評価されます。

• ADCマップ
• ダイナミック コントラスト イメージング (DCE)
• 分光法
• 開発中のその他の MRI モダリティ たとえば、腫瘍サイズの測定、分光法におけるコリン ピークの MRI パラメーター、ADC 値、DCE マップ、腫瘍および正常組織の線量がスキャンごとに記録されます。 相関関係を求めるために、マルチパラメータ分析が実行されます。

機能的な MRI データを 3D 放射線量分布の上に重ね合わせるのに役立つ新しいソフトウェア パッケージが開発される予定です。 新しいソフトウェアを使用すると、関心領域と MRI データと線量の間の相関関係を特定しやすくなります。 さらに詳細な定量分析は、特定された関心領域に焦点を当てることができます。

データ分析の手順:

1. 最初のスキャン後、動的造影 (DCE) MRI データが iCAD パッケージによって処理され、薬物動態パラメータが取得されます。 KtransとVe.. Ktrans 対 Ve マップが生成されます。 T1、T2、ADC マップ、DEC マップ、分光法を含むすべての MRI データは同じ解像度にリサンプリングされ、相互に登録されます。 治療対象となる前立腺と周囲の正常な臓器（直腸、尿道、膀胱）の輪郭が解剖学的MRI画像に基づいて描写されます。 前立腺内の領域のさまざまな部分、機能的 MRI に基づいて癌領域または健康な領域も定義されます。
2. 2 番目と 3 番目の MRI スキャン データ セットは、ステップ 1 と同じ方法で処理され、ベースライン スキャンに登録されます。 前立腺内の同じ解剖学的構造と同じ領域が定義されます。

3. 仮説 1 を検証するには、2 回目と 3 回目のスキャンからの MRI 信号を、個々の MRI シーケンス データおよびマルチパラメトリック アプローチですべてのデータを組み合わせたベースライン スキャンと比較します。さまざまな臓器および前立腺のさまざまな領域内での信号の変化は次のようになります。分析されました。 統計的に有意 (p<0.05) 特定の関心領域内の信号強度の変化は、信号変化の観察として定義できます。

   動態解析およびその他の MRI データ解析が放射線量の知識なしに独立して実行された後、登録されたすべての MRI データが放射線治療計画システムにインポートされます。 一部の MRI データ形式を計画システム用に認識された形式に変更するための特別なソフトウェアが開発される予定です。 治療計画システム内で、MRI データは計画 CT に同時登録されます。 3D 線量分布は MRI データ上でオーバーラップすることができます。 前のステップで定義された各臓器または関心領域の最大線量、平均線量などの線量情報が計算されます。 線量パラメータは固定計画 CT から計算されます。 前立腺と直腸の動きにより線量が不確実になる可能性があります。 しかし、前立腺の外照射療法は通常 6 ～ 8 週間続き、多くの分割治療と当院の画像誘導患者治療能力を考慮すると、組織的な臓器の動きは非常に小さいです。 さらに、用量依存的な腫瘍制御および毒性に関する文献データのほとんどは、臓器の運動を考慮せずに計画された CT から得られました。 したがって、臓器の動きの影響は考慮せず、このプロトコルでは静止計画 CT からの線量パラメータを使用します。

4. 仮説 2 を検証するために、線量測定パラメータと信号変化の間の相関関係が分析されます。
5. 腫瘍反応 (PSA 値など) および正常組織の毒性評価に関する定期的な追跡データが収集されます。 このパイロット研究のサンプルサイズは限られていますが、MRI 信号の変化と治療結果との間の直接的な関係は得られない可能性があります。 相関関係から収集されたあらゆる情報や傾向は、次のフェーズの研究を計画するために使用できます。