Vasculaire signatuur in kaart brengen van hersentumorgenotypes (VASIM)

Doel van de studie:

Het primaire doel is het ontwikkelen en klinisch valideren van een snelle multi-parametrische MRI-acquisitietechniek, voor niet-invasieve en uitgebreide karakterisering van de vascularisatie van de tumor, 'vasculaire signatuur mapping', bij 3 Tesla (3T) en 7 Tesla (7T) MRI.

Het secundaire doel is om de moeilijke en tijdrovende visuele interpretatie van de verkregen vasculaire informatie te beperken door een computerondersteund diagnostisch algoritme te ontwikkelen dat automatisch en nauwkeurig het hersentumorgenotype voorspelt op basis van de vasculaire signatuurkaarten.

Studieontwerp:

De studie 'Vascular Signature Mapping for Brain Tumor Genotypes' is een multicenter observationeel diagnostisch onderzoek, dat uit twee delen bestaat. Het eerste deel van deze studie heeft tot doel een nieuw MRI-protocol te ontwikkelen en te optimaliseren dat het effect van contrastmiddelen op het MRI-signaal zal benutten om informatie over de vasculaire eigenschappen van een tumor af te leiden. Het combineert scans tijdens de pre-contrast-injectiefase, de dynamische fase tijdens en direct na de contrastmiddel-injectie, evenals de quasi-statische post-contrastfase. Dit onderzoek zal zich richten op het bestuderen van de optimale manier om de vasculaire architectuur in het MRI-signaal te coderen en de decoderingsaanpak. Daarnaast zal de beeldverwerkingsmethodologie worden geoptimaliseerd. Het tweede deel van deze studie is een proof-of-concept klinische studie. Dit deel heeft tot doel de vasculaire parameters te koppelen aan moleculaire profielen van tumoren door de verzamelde gegevens te gebruiken voor de ontwikkeling van machine learning-algoritmen voor het voorspellen van het genotype van de tumor op basis van zijn vasculaire signatuur.

Studiepopulatie:

De onderzoekspopulatie bestaat uit 3 cohorten, allemaal ouder dan 18 jaar, die schriftelijke geïnformeerde toestemming kunnen geven en zonder contra-indicaties voor contrast-versterkte MRI. Het eerste cohort, voor de ontwikkeling en optimalisatie van het protocol, bestaat uit 60 patiënten die een hersen-MRI ondergaan als onderdeel van hun standaard klinische diagnostische procedure en bij wie de toediening van contrastmiddelen (CA) deel uitmaakt van hun standaard radiologische beoordeling. Deze patiënten hebben niet noodzakelijkerwijs een hersentumor, aangezien het doel hier is om de vasculaire signatuur-mappingsequentie in het algemeen te ontwikkelen en te evalueren. Het tweede cohort bestaat uit 20 glioompatiënten bij wie de vasculaire signatuur mapping-sequentie wordt getest en voor een directe vergelijking tussen 3T- en 7T-MRI, waarbij de 3T-scan een uitbreiding is van de diagnostische zorg en de aanvullende 7T-scan optioneel is. Het derde cohort, voor de klinische proof-of-concept studie, bestaat uit 100 volwassen patiënten die zijn verwezen voor een biopsie of operatie bij verdenking op een glioom.

Primaire onderzoeksparameters/uitkomst van het onderzoek:

Het eindpunt van het eerste deel van de studie is een nieuw MRI-protocol voor karakterisering van de vaatarchitectuur, beoordeeld met betrekking tot de signaal-ruisverhouding (SNR) en het vermogen om vasculaire informatie te verkrijgen. De belangrijkste parameters die zullen worden gebruikt voor de karakterisering van het vaatstelsel zijn fysiologische parameters, waaronder de vaatarchitectuur, het cerebrale bloedvolume (CBV), de cerebrale bloedstroom (CBF), de gemiddelde transittijd (MTT) en het oxygenatieniveau.

Het belangrijkste eindpunt van het tweede deel van het onderzoek is de nauwkeurigheid van de automatische classificatie van het genotype van de tumor. De nauwkeurigheid van de nieuwe methode zal worden vergeleken met de huidige state-of-the-art referentiemethode op basis van conventionele MRI.

Secundaire onderzoeksparameters/uitkomst van het onderzoek:

Basiskenmerken van proefpersonen (waaronder leeftijd, geslacht, Karnofsky-prestatiestatus, tumorhistologie, moleculaire parameters (1p/19q, isocitraatdehydrogenase (IDH1/2) en 06-methylguanine-DNA-methyltransferase (MGMT)-status), tumorlocatie, ondersteunend en antitumor behandeling). Bovendien kan de uitkomst (bijv. mortaliteit, tumorprogressie, stralingsnecrose, functioneren van patiënten) zullen als studieparameter worden gebruikt. De uitkomst wordt bepaald aan de hand van de vervolgscans na 3 en 6 maanden, waarbij het criterium voor progressie of pseudo-progressie wordt bepaald door de uitkomst van de scan.

Aard en omvang van de lasten en risico’s die verbonden zijn aan deelname, voordeel en verbondenheid met de groep:

Voor het eerste cohort zullen de extra lasten voor de deelnemer niet substantieel zijn. De extra scantijd zal niet meer dan 10 minuten bedragen en daardoor zal de impact voor de patiënt beperkt zijn. Voor het tweede en derde cohort omvat de extra last een langdurig MRI-onderzoek bij een klinische MRI-scanner (3T) en een optioneel aanvullend onderzoek bij 7T MRI inclusief extra CA-injectie. Het ultrahoge veld 7T MRI-systeem wordt vaak gebruikt voor onderzoek en er zijn geen ernstige bijwerkingen gemeld. Patiënten die aan dit onderzoek deelnemen, zullen geen persoonlijk voordeel hebben; hun deelname helpt bij de ontwikkeling van een nieuwe MRI-methode voor de niet-invasieve bepaling van het moleculaire profiel van de tumor. Bovendien is er een kleine kans dat de aanvullende 7T MRI-scan meer informatie oplevert over de status van de ziekte bij de deelnemer.