Vaskulær signaturkartlegging av hjernetumorgenotyper (VASIM)

Målet med studien:

Det primære målet er å utvikle og klinisk validere en rask multi-parametrisk MR-innsamlingsteknikk, for ikke-invasiv og omfattende karakterisering av svulstens vaskularisering, 'vaskulær signaturkartlegging', ved 3 Tesla (3T) og 7 Tesla (7T) MR.

Det sekundære målet er å begrense vanskelig og tidkrevende visuell tolkning av den ervervede vaskulære informasjonen ved å utvikle en datastøttet diagnostisk algoritme som automatisk og nøyaktig forutsier hjernesvulstgenotypen fra de vaskulære signaturkartene.

Studere design:

Studien 'Vascular Signature Mapping for Brain Tumor Genotypes' er en multisenter observasjonsdiagnostisk studie, som består av to deler. Den første delen av denne studien tar sikte på å utvikle og optimalisere en ny MR-protokoll som vil utnytte effekten av kontrastmiddel på MR-signalet for å utlede informasjon om de vaskulære egenskapene til en svulst. Den kombinerer skanninger under pre-kontrast-injeksjonsfasen, den dynamiske fasen under og rett etter kontrastmiddelinjeksjon, samt den kvasistatiske post-kontrastfasen. Denne forskningen vil fokusere på å studere den optimale måten å kode den vaskulære arkitekturen inn i MR-signalet og dekodingsmetoden. I tillegg vil bildebehandlingsmetodikken bli optimalisert. Den andre delen av denne studien er en proof-of-concept klinisk studie. Denne delen tar sikte på å koble vaskulære parametere med molekylære profiler av svulster ved å bruke de innsamlede dataene for utvikling av maskinlæringsalgoritmer for å forutsi tumorens genotype basert på dens vaskulære signatur.

Studiepopulasjon:

Studiepopulasjonen består av 3 kohorter, alle over 18 år, i stand til å gi skriftlig informert samtykke og uten kontraindikasjoner for kontrastforsterket MR. Den første kohorten, for utvikling og optimalisering av protokollen, består av 60 pasienter som er planlagt for hjerne-MR som en del av deres standard kliniske diagnostiske prosedyre og hvor administrering av kontrastmiddel (CA) er en del av deres standard radiologiske vurdering. Disse pasientene har ikke nødvendigvis en hjernesvulst da formålet her er å utvikle og evaluere kartleggingssekvensen for vaskulær signatur generelt. Den andre kohorten består av 20 gliompasienter hvor den vaskulære signaturkartleggingssekvensen er testet og for en direkte sammenligning mellom 3T og 7T MR, der 3T-skanningen er en utvidelse av den diagnostiske behandlingen og den ekstra 7T-skanningen er valgfri. Den tredje kohorten, for den kliniske proof-of-concept-studien, består av 100 voksne pasienter henvist til biopsi eller kirurgi av mistenkt gliom.

Primære studieparametere/resultatet av studien:

Endepunktet for den første delen av studien er en ny MR-protokoll for karakterisering av kararkitekturen, vurdert med hensyn til signal-til-støy-forholdet (SNR) og evnen til å få vaskulær informasjon. Hovedparametrene som vil bli brukt for karakterisering av vaskulaturen er fysiologiske parametere inkludert kararkitektur, cerebralt blodvolum (CBV), cerebral blodstrøm (CBF), gjennomsnittlig transittid (MTT) og oksygeneringsnivå.

Hovedstudiens endepunkt i den andre delen av studien er nøyaktigheten av automatisk klassifisering av svulstens genotype. Nøyaktigheten til den nye metoden vil bli sammenlignet med dagens toppmoderne referansemetode basert på konvensjonell MR.

Sekundære studieparametere/resultat av studien:

Baseline-karakteristikker for forsøkspersoner (inkludert alder, kjønn, Karnofsky-ytelsesstatus, tumorhistologi, molekylære parametere (1p/19q, Isocitrate Dehydrogenase (IDH1/2) og 06-Methylguanine-DNA Methyltransferase (MGMT) status), tumorplassering, støttende og antitumor behandling). I tillegg vil resultatet (f.eks. dødelighet, tumorprogresjon, strålingsnekrose, funksjon av pasienter) vil bli brukt som studieparameter. Utfallet vil bli bestemt fra oppfølgingsskanningene etter 3 og 6 måneder, hvor kriteriet for progresjon eller pseudo-progresjon bestemmes av utfallet av skanningen.

Arten og omfanget av byrden og risikoen knyttet til deltakelse, nytte og gruppetilknytning:

For det første kullet vil ikke tilleggsbelastningen være betydelig for deltakeren. Den ekstra skannetiden vil ikke overstige 10 minutter, og derfor vil innvirkningen på pasienten være begrenset. For andre og tredje kohort inkluderer tilleggsbelastningen en forlenget MR-undersøkelse ved en klinisk MR-skanner (3T) og en valgfri tilleggsundersøkelse ved 7T MR inkludert ekstra CA-injeksjon. Ultrahøyfelt 7T MR-systemet brukes ofte til forskning og ingen alvorlige bivirkninger er rapportert. Pasienter som deltar i denne studien vil ikke ha noen personlig fordel; deres deltakelse hjelper til med utviklingen av en ny MR-metode for ikke-invasiv bestemmelse av svulstens molekylære profil. Dessuten er det en liten sjanse for at den ekstra 7T MR-skanningen vil gi mer informasjon om sykdomsstatus hos deltakeren.