Meting van hypoxie van hoofd-halstumoren met PET-MRI (EF5NECK)

Dit is een niet-gerandomiseerde prospectieve studie die tot doel heeft [18F]EF5 PET-gegevens te vergelijken met MR-beeldvormingsgegevens verkregen met gelijktijdige PET/MR-beeldvorming. Hypoxische tumoren hebben de neiging agressiever te zijn dan hun niet-hypoxische tegenhanger, aangezien hypoxie invasieve tumorgroei en uitgezaaide verspreiding van de ziekte bevordert. Het nadelige effect van hypoxie op de uitkomst van radiotherapie (RT) is vooral belangrijk bij hoofd-halskanker.

EF5 is een uitgebreid bestudeerde hypoxie-enthousiaste verbinding, die in radioactief gemerkte vorm wordt gebruikt in [18F]EF5 PET-beeldvorming om tumorhypoxie te detecteren. IVIM (intra-voxel incoherent motion) is een nieuwe techniek gebaseerd op diffusiegewogen MRI (DWI), die het onderscheid tussen weefselperfusie en diffusie mogelijk maakt zonder de noodzaak van een intraveneus contrastmiddel. Deze studie heeft tot doel het potentieel van nieuwe MRI-technieken voor de beoordeling van tumorhypoxie bij HNC te onderzoeken.

De specifieke doelstellingen van de huidige studie zijn:

1. Karakteriseren van de voxel-niveau relatie tussen diffusiekarakteristieken in tumorweefsel, zoals gemeten met DW-MRI, en tumorhypoxie, zoals gemeten met [18F]EF5-PET, gebruikmakend van de state-of-the-art gelijktijdige MRI/PET-meting;
2. Op IVIM gebaseerde modellering van DW-MRI-signaal gebruiken met behulp van meerdere b-waarden om de diffusiestatistieken te optimaliseren die tumorhypoxie het best voorspellen, en deze te vergelijken met de perfusiestatistieken van DCE;
3. Modellen ontwikkelen op basis van nieuwe radiofenotypische analyses van MRI-gegevens (radiomics) en machine learning-algoritmen om MRI-patronen te vinden die tumorhypoxie het best voorspellen op het niveau van de patiëntmonsters.

De enige interventie voor deelnemende proefpersonen is een aanvullende [18F]EF5-PET/MR-scan, die niet voor klinische doeleinden wordt gebruikt. Alle proefpersonen zullen standaard diagnostische en behandelingsprocedures ondergaan volgens de klinische routine.

Een standaarddosis van ongeveer 300 MBq van de radiotracer [18F]EF5 wordt intraveneus toegediend via een ader in de bovenste extremiteit. Ongeveer 180 minuten na de tracer-injectie wordt radioactiviteit in het nekgebied gevolgd met het PET/MRI-apparaat gedurende ongeveer 20 minuten. [18F]EF5-opname wordt gemodelleerd als standaardopnamewaarde (SUV) en tumor-naar-achtergrondverhoudingen (TBR) worden berekend.

Het MRI-protocol zal anatomische sequenties bevatten die zowel de primaire tumor als de nek bedekken voor lymfekliermetastasen. Er zullen ook verschillende DW-MRI-methoden worden gebruikt. In totaal zullen MRI-experimenten in ongeveer 1 uur worden voltooid.