CT-perfusie bij de prognose van cerebraal hooggradig glioom

Doel van het onderzoek: Evalueer het nut van het niet-invasieve beeldvormingsinstrument van computertomografie (CT) perfusie bij preoperatieve prognose van hooggradige cerebrale gliomen.

Achtergrondinformatie: Hersentumor treft jaarlijks ongeveer 2300 mensen in Canada. Hooggradig glioom is de meest voorkomende primaire hersentumor bij volwassenen en is verantwoordelijk voor ongeveer 2,5% van alle sterfgevallen door kanker. De werkelijke incidentie van hooggradig glioom in het land is niet bekend, maar het treft ongeveer 2 per 100.000 mensen per jaar in Nova Scotia. Niet-invasieve, nauwkeurige en tijdige diagnose is absoluut noodzakelijk.

Hooggradig glioom is een agressief neoplasma en de mediane overleving van de getroffen patiënten is 12 maanden, ongeacht welke vorm van behandeling dan ook. De prognose van deze patiënten kan alleen worden bepaald op basis van pathologie na biopsie of chirurgie. Conventionele beeldvormingstechnieken zoals magnetische resonantie beeldvorming (MRI) alleen helpen niet bij het voorspellen van de mate van maligniteit van cerebrale gliomen. De vorming van nieuwe bloedvaten speelt een centrale rol bij de groei en verspreiding van tumoren. De geavanceerde beeldvormingstool van computertomografie (CT) perfusie kan worden gebruikt om de bloedtoevoer naar de tumor op het niveau van haarvaten te bestuderen. Met deze informatie kan de agressiviteit van cerebrale gliomen op het moment van diagnose worden bepaald.

Om betere en agressievere zorg te kunnen geven aan patiënten met hooggradig cerebraal glioom, is het belangrijk om patiënten te identificeren van wie de levensverwachting relatief langer zou kunnen zijn. De twee hoge graden van gliomen zijn in de literatuur gegroepeerd voor zowel behandeling als prognose. Er zijn slechts een paar studies die de differentiatie van de twee hogere graden van gliomen hebben behandeld. Sommige hiervan zijn onze eigen voorstudies. In een voorstudie van 20 van dergelijke patiënten hebben onderzoekers aangetoond dat CT-perfusie overleving kan voorspellen, ongeacht de pathologische graad en de ontvangen behandeling. In de huidige studie willen onderzoekers onze voorlopige bevindingen uitbreiden naar een grotere groep patiënten om ervoor te zorgen dat deze techniek inderdaad robuust is. Bij patiënten met een kortere overleving kunnen de perfusieparameters helpen bij het identificeren van nieuwe therapeutische doelen (bijv. anti-angiogene middelen) die kunnen helpen bij de behandeling van deze patiënten.

Zowel CT- als MR-perfusiestudies kunnen worden gebruikt om de bloedtoevoer van hersentumoren te beoordelen. MR-perfusie is beperkt in termen van absolute kwantificering van de perfusieparameters vanwege de niet-lineaire relatie tussen de concentratie van contrastmateriaal en de verandering van de signaalintensiteit. MR-perfusieonderzoeken vereisen ook twee bolusinjecties met contrastmiddelen. CT-perfusie is een algemeen beschikbare en betrouwbare techniek die absolute kwantificering van perfusieparameters kan geven met een enkele acquisitie en een enkele bolus van een contrastmiddel.

Hypothese: CT-perfusie bij hooggradige cerebrale gliomen kan de overleving voorspellen, ongeacht de pathologische graad en ongeacht de gegeven behandeling.

Specifieke doelstellingen: Een prospectieve studie uitvoeren in een groter cohort van patiënten met hooggradige cerebrale gliomen om het nut van CT-perfusie te beoordelen en dit te vergelijken met demografische factoren, tumorgraad en behandeling voor het schatten van de prognose.

Onderzoeksopzet: Deze prospectieve cohortstudie zal over een periode van 2 jaar worden uitgevoerd in het QE II Health Sciences Centre, Infirmary Site. Alle patiënten die zich presenteren met een nieuw ontdekte hersenlaesie die waarschijnlijk een hooggradig cerebraal glioom is, hetzij op CT of MRI van de hersenen, zullen worden gevraagd om deel te nemen aan dit onderzoek. Zwangere patiënten of patiënten met een verminderde nierfunctie zullen van het onderzoek worden uitgesloten. Geïnformeerde toestemming zal worden verkregen.

Jaarlijks komen er ongeveer 100 nieuwe patiënten met hersenglioom bij onze hersentumorkliniek. Het is onze bedoeling om gedurende 2 opeenvolgende jaren elk jaar ten minste 50 patiënten met hooggradig cerebraal glioom te werven. Elke patiënt ondergaat een enkele CT-perfusiescan voordat hij een biopsie of chirurgische resectie ondergaat.

CT-perfusietechniek - De CT-perfusiescan wordt uitgevoerd op een 128-slice multi-detector CT-scanner (Somatom Definition Flash, Siemens). CT-perfusiebeeldvorming zal worden uitgevoerd op het moment van routinematige preoperatieve neuronavigatiebeeldvorming. Er wordt een niet-contrast CT-kopscan gemaakt om de tumor te lokaliseren voordat een perfusiescan wordt gemaakt. Vier plakjes van 5 mm dik met een matrixgrootte van 512x512 worden geselecteerd op het niveau van de tumor. Op elk niveau worden meerdere beelden verkregen, te beginnen 5 seconden na de injectie van 50 cc niet-ionisch gejodeerd contrastmiddel (Omnipaque 300) met een snelheid van 4 cc/sec. De acquisitieparameters zijn 80 kVp en 100 mA. De beelden worden gedurende in totaal 110 seconden elke seconde vastgelegd. De beelden worden naar een apart nabewerkingswerkstation gestuurd en de nabewerking vindt plaats met behulp van de CT-perfusiesoftware (Siemens). Twee CT-perfusieparameters (cerebraal bloedvolume en permeabiliteitsoppervlakproduct) zullen worden berekend met behulp van meerdere interessegebieden in de tumorgebieden met de hoogste perfusiewaarden. Een ander interessegebied zal in de contralaterale, normaal ogende witte stof worden geplaatst.

De patiënt ondergaat een biopsie of operatie en histopathologisch onderzoek van het weefsel volgens de standaardzorg in ons ziekenhuis. De perfusieparameters zullen worden gecorreleerd met de graad van glioom op pathologie. De patiënt krijgt adjuvante behandeling volgens de zorgstandaard van de instelling en wordt klinisch gevolgd volgens de zorgstandaard. De perfusieparameters zullen vervolgens worden gecorreleerd met de overleving van deze patiënten.

Gegevensanalyse - Perfusieparameters zullen worden vergeleken tussen glioom en normaal hersenweefsel en tussen verschillende graden van gliomen met behulp van een Student 2-sample test. Een Cox-regressieanalyse met proportionele risico's zal worden gebruikt om de relatie tussen totale overleving en perfusieparameters te bepalen. Kaplan-Meier-overlevingscurven zullen worden opgesteld om de relatie tussen perfusieparameters en algehele overleving bij patiënten aan te tonen. Een p-waarde van minder dan 0,05 wordt als statistisch significant beschouwd.

Verwachtingen en relevantie van het voorgestelde onderzoek

• CT-perfusie zal helpen bij de preoperatieve karakterisering van hooggradige cerebrale gliomen en hun mate van agressiviteit.
• Perfusieparameters zullen helpen bij het voorspellen van de prognose (ongeacht de graad van de tumor en de gegeven behandeling) van patiënten met hooggradig cerebraal glioom. Dit kan helpen bij het richten van agressieve therapie op patiënten met een voorspelde langere overleving.
• Bij patiënten met een voorspelde kortere overleving kunnen de perfusieparameters richting geven aan toekomstig onderzoek naar nieuwe therapeutische doelen.

Mogelijke valkuilen en mogelijke oplossingen:

1. Blootstelling aan straling door CT-perfusie - Deze patiënten ondergaan radiotherapie als onderdeel van hun behandeling, die een aanzienlijk hogere stralingsdosis zal hebben in vergelijking met CT-perfusie. De stralingsdosis van CT-perfusie is gelijk aan die van CT-scans met 2 koppen.
2. Potentiële niertoxiciteit van gejodeerde kleurstof - Er wordt slechts 50 cc CT-kleurstof gebruikt, wat kleiner is in vergelijking met de normale dosis voor verbeterde CT-scan. Patiënten met een verminderde nierfunctie zullen worden uitgesloten van onze studie.