Lymfoedeemprogressiescreening met behulp van MRI (INFORM)

Lymfoedeem is een chronische, slopende ziekte die wordt veroorzaakt door obstructie van de lymfestroom. Borstkankergerelateerd lymfoedeem (BCRL) secundair aan borstamputatie en/of bestralingstherapie is een groeiende zorg voor de gezondheid, met een gemelde incidentie van wel 94% bij overlevenden van borstkanker. Gedragsaanpassingen en agressief therapeutisch management kunnen langdurige beperkingen verminderen en de kwaliteit van leven optimaliseren. Er is momenteel echter geen standaard klinische procedure voor het identificeren van patiënten met het grootste BCRL-risico en er bestaan ​​zelfs fundamentele hiaten in onze basiskennis van hoe het lymfestelsel reageert op klierdissectie en daaropvolgende therapie. Gespecialiseerde beeldvormingsmethoden hebben aangetoond dat verminderde lymfatische stroomsnelheid en verminderde lymfatische contractiliteit een groter BCRL-risico kunnen betekenen, maar deze benaderingen vereisen vaak radioactieve tracers of exogene contrastmiddelen die de fysiologische omgeving veranderen en die voornamelijk alleen beschikbaar zijn in gespecialiseerde centra. Als zodanig zijn deze methoden simpelweg onpraktisch voor routinematige BCRL-monitoring bij mensen of voor het rapporteren van eindpunten van klinische onderzoeken.

Recent werk heeft aangetoond dat spin-labeling, een populaire en niet-invasieve MRI-methode voor het meten van perfusie, kan worden aangepast om de lymfevloeistofstroom naar oksellymfeklieren te meten. Bovendien kan MRI met chemische uitwisselingsverzadiging (CEST), een populaire methode voor het meten van eiwitgehalte en pH-veranderingen in hersenen, borst en lever, worden vertaald naar het lymfestelsel om gevoelige veranderingen in interstitiële eiwitaccumulatie te beoordelen, een kenmerk van progressie van lymfoedeem. Recent werk heeft deze technieken gemotiveerd door aan te tonen, met behulp van in de handel verkrijgbare apparatuur, dat consistente veranderingen in lymfatische eigenschappen in vivo detecteerbaar zijn onder (i) omstandigheden van door manchet geïnduceerde manipulatie van de lymfestroom, en (ii) in aangedane versus niet-aangedane armen van BCRL-patiënten. Hier zullen deze methoden in volgorde worden geïmplementeerd met standaard klinische en MRI-metingen van lymfestructuur om ons begrip van lymfefysiologie in verschillende stadia van BCRL en als reactie op therapie uit te breiden.

Hypothese (1). Axillaire lymfeklieren en -vaten, snelheid van lymfevocht en interstitiële eiwitaccumulatie kunnen op een reproduceerbare manier worden gevisualiseerd met behulp van niet-invasieve MRI-benaderingen die vaak worden gebruikt om analoge metrieken in hersenen, borst en lever te meten.

Doel (1). Turbo-spin-echo, spin-labeling en CEST MRI zullen worden toegepast om respectievelijk het lymfecollectorvolume, de lymfatische stroomsnelheid en de accumulatie van interstitiële eiwitten samen te beoordelen bij gezonde vrouwelijke vrijwilligers. Intraclass en Spearman's rangcorrelatiecoëfficiënten zullen worden berekend om de reproduceerbaarheid en leeftijdsafhankelijkheid van deze parameters in ongecompromitteerde lymfestelsels te begrijpen.

Hypothese (2). (2a) Het MRI-protocol dat wordt toegepast in doel (1) kan worden gebruikt om (i) toenames in interstitiële eiwitaccumulatie en (ii) afnames in lymfatische snelheid te detecteren bij patiënten met lichte en matige BCRL, en (2b) deze functionele maatstaven zullen worden meer variabel dan ledemaatvolumemetingen bij patiënten in vroege BCRL-ziektestadia en na gewone manuele lymfedrainage (MLD) -therapie, waarmee het nut wordt aangetoond van deze beeldvormende biomarkers voor het identificeren van lymfatische disfunctie en het monitoren van de therapierespons.

Doel (2). Het Aim (1)-protocol zal worden toegepast op patiënten in preklinische (fase 0), milde (fase I) en matige (fase II) BCRL samen met volumetrische ledemaatmetingen voor en na MLD-therapie. Een Wilcoxon-rank-sum-test zal worden gebruikt om verschillen in parameters tussen patiëntenvrijwilligers in verschillende BCRL-stadia en pre- en post-MLD-therapie te beoordelen. Deze gegevens zullen een voorbeeld zijn van hoe de nieuwe, interne beeldvormingsmetingen van de lymfatische functie variëren met de ernst van de ziekte en de toediening van de therapie.

Hypothese (3). Bij preklinische BCRL-patiënten (stadium 0) correleren verminderde lymfatische snelheid en verhoogde interstitiële eiwitaccumulatie met een verhoogd risico op progressie van BCRL na twee jaar.

Doel (3). BCRL-patiënten in stadium 0 ondergaan een identiek MRI-protocol zoals uiteengezet in Doel (1) en de meetgegevens voor de follow-up van de invaliditeit worden geregistreerd tot twee jaar na de therapie. Een multi-parametrische analyse zal worden gebruikt om correlaties te testen tussen de veronderstelde beeldvormingsbiomarkers en BCRL-progressie, en zo aan te tonen in welke mate acute MRI kan worden gebruikt om het risico te stratificeren bij patiënten met een hoog risico op BCRL.

Dit werk zal voor de eerste keer een niet-invasief, multimodaal MRI-protocol, dat klinisch potentieel heeft aangetoond in hersen-, lever- en borsttoepassingen, vertalen naar het menselijke lymfestelsel om lymfatische disfunctie, therapierespons en BCRL-risico's beter te karakteriseren in de groeiende populatie overlevenden van borstkanker.