CT-perfusjon i prognosen for cerebralt høygradig gliom

Hensikten med forskningen: Evaluere nytten av det ikke-invasive avbildningsverktøyet for computertomografi (CT) perfusjon i preoperativ prognose av høygradige cerebrale gliomer.

Bakgrunnsinformasjon: Hjernesvulst påvirker omtrent 2300 individer per år i Canada. Høygradig gliom er den vanligste primære hjernesvulsten hos voksne og står for omtrent 2,5 % av alle kreftdødsfall. Den reelle forekomsten av høygradig gliom i landet er ikke kjent, men den påvirker omtrent 2 per 100 000 mennesker per år i Nova Scotia. Ikke-invasiv, nøyaktig og rettidig diagnose er avgjørende.

Høygradig gliom er en aggressiv neoplasma, og median overlevelse for berørte pasienter er 12 måneder, uavhengig av noen form for behandling. Prognosen til disse pasientene kan kun bestemmes på patologi etter biopsi eller kirurgi. Konvensjonelle bildeteknikker som magnetisk resonansavbildning (MRI) alene hjelper ikke med å forutsi nivået av malignitet av cerebrale gliomer. Dannelse av nye blodårer spiller en sentral rolle i vekst og spredning av svulster. Det avanserte bildebehandlingsverktøyet med datatomografi (CT) perfusjon kan brukes til å studere blodtilførselen til svulsten på nivå med kapillærer. Denne informasjonen tillater bestemmelse av aggressivitet av cerebrale gliomer på diagnosetidspunktet.

For å gi bedre og aggressiv behandling hos pasienter med høygradig cerebralt gliom, er det viktig å identifisere pasienter hvis forventet levealder kan være relativt lengre. De to høye gradene av gliomer er gruppert sammen i litteraturen for både behandling og prognose. Det er bare noen få studier som har adressert differensieringen av de to høyere gradene av gliomer. Noen av disse er våre egne forstudier. I en foreløpig studie av 20 slike pasienter har etterforskere vist at CT-perfusjon kan forutsi overlevelse, uavhengig av patologisk karakter og behandling som mottas. I denne studien ønsker etterforskere å utvide våre foreløpige funn i en større gruppe pasienter for å sikre at denne teknikken faktisk er robust. Hos pasienter med kortere overlevelse kan perfusjonsparametrene hjelpe til med å identifisere nye terapeutiske mål (f.eks. anti-angiogene midler) som kan hjelpe i behandlingen av disse pasientene.

Både CT- og MR-perfusjonsstudier kan brukes til å vurdere blodtilførselen til hjernesvulster. MR-perfusjon er begrenset når det gjelder absolutt kvantifisering av perfusjonsparametrene på grunn av det ikke-lineære forholdet mellom konsentrasjonen av kontrastmateriale og endringen i signalintensiteten. MR-perfusjonsstudier krever også to bolusinjeksjoner med kontrastmidler. CT-perfusjon er en allment tilgjengelig og pålitelig teknikk som kan gi absolutt kvantifisering av perfusjonsparametere med en enkelt innsamling og enkelt bolus av et kontrastmiddel.

Hypotese - CT-perfusjon i høygradige cerebrale gliomer kan forutsi overlevelse uavhengig av patologisk grad og uavhengig av behandlingen som gis.

Spesifikke mål: Gjennomføre en prospektiv studie i en større kohort av pasienter med høygradige cerebrale gliomer for å vurdere nytten av CT-perfusjon og sammenligne dette med demografiske faktorer, tumorgrad og behandling for å estimere prognose.

Forskningsdesign: Denne prospektive kohortstudien vil bli utført over en periode på 2 år ved QE II Health Sciences Centre, Infirmary Site. Alle pasienter som presenterer en nylig oppdaget hjernelesjon som sannsynligvis er høygradig cerebralt gliom enten på CT eller MR av hjernen, vil bli bedt om å delta i denne studien. Gravide pasienter eller de med nedsatt nyrefunksjon vil bli ekskludert fra studien. Informert samtykke vil bli innhentet.

Omtrent 100 nye pasienter med cerebralt gliom kommer til vår hjernesvulstklinikk hvert år. Vår intensjon er å rekruttere minst 50 pasienter med høygradig cerebralt gliom hvert år i 2 påfølgende år. Hver pasient vil gjennomgå en enkelt CT-perfusjonsskanning før de gjennomgår en biopsi eller kirurgisk reseksjon.

CT-perfusjonsteknikk- CT-perfusjonsskanningen vil bli utført på en 128 skiver multi-detektor CT-skanner (Somatom Definition Flash, Siemens). CT-perfusjonsavbildning vil bli utført på tidspunktet for rutinemessig preoperativ nevronavigasjonsavbildning. En ikke-kontrast-CT-hodeskanning vil bli anskaffet for å lokalisere svulsten før en perfusjonsskanning. Fire 5 mm tykke skiver med matrisestørrelse på 512x512 vil bli valgt på svulstnivå. Flere bilder vil bli tatt på hvert nivå med start 5 sek etter injeksjon av 50 cc med ikke-ionisk jodert kontrastmiddel (Omnipaque 300) med en hastighet på 4 cc/sek. Innsamlingsparametrene vil være 80 kVp og 100 mA. Bildene hentes hvert sekund i totalt 110 sek. Bildene vil bli sendt til en egen etterbehandlingsarbeidsstasjon og etterbehandlingen vil bli utført ved hjelp av CT-perfusjonsprogramvaren (Siemens). To CT-perfusjonsparametere (cerebralt blodvolum og permeabilitetsoverflateprodukt) vil bli beregnet ved å bruke flere områder av interesse i tumorområdene som viser de høyeste perfusjonsverdiene. Et annet område av interesse vil bli plassert i den kontralaterale, normale hvite substansen.

Pasienten vil gjennomgå biopsi eller kirurgi og histopatologisk undersøkelse av vevet i henhold til standard behandling på vårt sykehus. Perfusjonsparametrene vil være korrelert med graden av gliom på patologi. Pasienten vil motta adjuvant behandling i henhold til institusjonsstandarden for omsorg og vil bli fulgt klinisk i henhold til standarden for omsorg. Perfusjonsparametrene vil da korreleres med overlevelsen til disse pasientene.

Dataanalyse- Perfusjonsparametere vil bli sammenlignet mellom gliom og normalt hjernevev og mellom ulike grader av gliomer ved bruk av en Student 2-prøvetest. En Cox-regresjonsanalyse med proporsjonale farer vil bli brukt for å bestemme forholdet mellom total overlevelse og perfusjonsparametere. Kaplan-Meier overlevelseskurver vil bli tegnet for å demonstrere sammenhengen mellom perfusjonsparametere og total overlevelse hos pasienter. En p-verdi på mindre enn 0,05 vil bli ansett som statistisk signifikant.

Forventninger og relevans av den foreslåtte forskningen

• CT-perfusjon vil hjelpe i preoperativ karakterisering av høygradige cerebrale gliomer og deres aggressivitetsnivå.
• Perfusjonsparametere vil hjelpe til med å forutsi prognosen (uavhengig av svulstgrad og gitt behandling) for pasienter med høygradig cerebralt gliom. Dette kan hjelpe med å målrette aggressiv terapi til pasienter med forventet lengre overlevelse.
• Hos pasienter med spådd kortere overlevelse kan perfusjonsparametrene styre fremtidig forskning på nye terapeutiske mål.

Mulige fallgruver og mulige løsninger:

1. Stråleeksponering fra CT-perfusjon- Disse pasientene gjennomgår strålebehandling som en del av behandlingen, som vil ha betydelig høyere stråledose sammenlignet med CT-perfusjon. Stråledose fra CT-perfusjon tilsvarer dosen av 2 hode-CT-skanninger.
2. Potensiell nyretoksisitet av jodert fargestoff - Kun 50 cc CT-farge vil bli brukt, noe som er mindre sammenlignet med vanlig dose for forbedret CT-skanning. Pasienter med nedsatt nyrefunksjon vil bli ekskludert fra vår studie.