Lymfødem Progresjonsscreening ved hjelp av MR (INFORM)

Lymfødem er en kronisk, invalidiserende sykdom forårsaket av obstruksjon av lymfestrømmen. Brystkreftrelatert lymfødem (BCRL) sekundært til mastektomi og/eller strålebehandling er et økende helseproblem, med en rapportert forekomst så høy som 94 % hos overlevende brystkreft. Atferdsjusteringer og aggressiv terapeutisk behandling kan redusere langvarig svekkelse og optimalisere livskvaliteten. Imidlertid er det foreløpig ingen standard klinisk prosedyre for å identifisere pasienter med størst BCRL-risiko, og det eksisterer fundamentale hull i selv vår grunnleggende kunnskap om hvordan lymfesystemet reagerer på nodedisseksjon og påfølgende terapi. Spesialiserte avbildningsmetoder har vist at redusert lymfatisk strømningshastighet og svekkelse av lymfatisk kontraktilitet kan bety større BCRL-risiko, men disse tilnærmingene krever ofte radioaktive sporstoffer eller eksogene kontrastmidler som endrer det fysiologiske miljøet og er primært kun tilgjengelig i spesialiserte sentre. Som sådan er disse metodene rett og slett upraktiske for rutinemessig BCRL-overvåking hos mennesker eller for rapportering av endepunkter for kliniske studier.

Nyere arbeid har vist at spinnmerking, en populær og ikke-invasiv MR-metode for måling av perfusjon, kan tilpasses for å måle lymfatisk væskestrøm til aksillære lymfeknuter. Videre kan MR (chemical exchange saturation transfer) (CEST), en populær metode for å måle proteininnhold og pH-endringer i hjerne, bryst og lever, oversettes til lymfesystemet for å vurdere sensitive endringer i interstitiell proteinakkumulering, et kjennetegn på lymfødemprogresjon. Nyere arbeid har gitt motivasjon for disse teknikkene ved å demonstrere, ved bruk av kommersielt tilgjengelig utstyr, at konsekvente endringer i lymfatiske egenskaper kan påvises in vivo under (i) forhold med mansjett-indusert lymfestrømsmanipulasjon, og (ii) i affiserte vs. upåvirkede armer av BCRL-pasienter. Her vil disse metodene bli implementert i rekkefølge med standard kliniske og MR-mål av lymfestruktur for å utvide vår forståelse av lymfefysiologi i ulike stadier av BCRL og som respons på terapi.

Hypotese (1). Aksillære lymfeknuter og kar, hastigheten til lymfatisk væske og interstitiell proteinakkumulering kan visualiseres på en reproduserbar måte ved bruk av ikke-invasive MR-tilnærminger som ofte brukes til å måle analoge beregninger i hjerne, bryst og lever.

Sikt (1). Turbo-spin-ekko, spinnmerking og CEST MRI vil bli brukt for å vurdere henholdsvis lymfesamlervolum, lymfatisk strømningshastighet og interstitiell proteinakkumulering sammen for første gang hos friske kvinnelige frivillige. Intraklasse og Spearmans rangkorrelasjonskoeffisienter vil bli beregnet for å forstå reproduserbarheten og aldersavhengigheten til disse parameterne i kompromissløse lymfesystemer.

Hypotese (2). (2a) MR-protokollen brukt i mål (1) kan brukes til å oppdage (i) økning i interstitiell proteinakkumulering og (ii) reduksjon i lymfatisk hastighet hos pasienter med mild og moderat BCRL, og (2b) disse funksjonelle beregningene vil være mer variable enn lemvolummålinger hos pasienter i tidlige BCRL-sykdomsstadier og etter vanlig manuell lymfedrenasjebehandling (MLD), og demonstrerer dermed nytten av disse avbildningsbiomarkørene for å identifisere lymfatisk dysfunksjon og overvåke terapirespons.

Sikt (2). Aim (1)-protokollen vil bli brukt på pasienter i preklinisk (stadium 0), mild (stadium I) og moderat (stadium II) BCRL sammen med volumetriske lemmermålinger før og etter MLD-behandling. En Wilcoxon rangsum-test vil bli brukt for å vurdere forskjeller i parametere mellom pasientfrivillige i ulike BCRL-stadier samt pre- og post-MLD-terapi. Disse dataene vil gi et eksempel på hvordan de nye, interne avbildningsmålingene av lymfatisk funksjon varierer med sykdommens alvorlighetsgrad og terapiadministrasjon.

Hypotese (3). Hos prekliniske BCRL-pasienter (stadium 0) korrelerer redusert lymfatisk hastighet og økt interstitiell proteinakkumulering med forhøyet to-års BCRL-progresjonsrisiko.

Sikt (3). Trinn 0 BCRL-pasienter vil gjennomgå en identisk MR-protokoll som skissert i mål (1), og oppfølgingsverdier for funksjonshemming vil bli registrert opptil to år etter behandling. En multiparametrisk analyse vil bli brukt for å teste korrelasjoner mellom de antatte avbildningsbiomarkørene og BCRL-progresjon, og dermed demonstrere i hvilken grad akutt MR kan brukes til å stratifisere risiko hos pasienter med høy risiko for BCRL.

Dette arbeidet vil for første gang oversette en ikke-invasiv, multimodal MR-protokoll, som har vist klinisk potensial i hjerne-, lever- og brystapplikasjoner, til det menneskelige lymfesystemet for bedre å karakterisere lymfatisk dysfunksjon, terapirespons og BCRL-risiko i økende befolkning som overlever brystkreft.