APT-vektet og diffusjons-MRI for karakterisering av tumorinfiltrasjon i høggradige gliomer (APT-HGG)

Høygradige gliomer (HGG) er blant de mest aggressive primære hjernesvulstene hos voksne og kjennetegnes ved diffus infiltrasjon i det omkringliggende hjernevevet. Denne infiltrative oppførselen utgjør en av hovedbegrensningene for fullstendig kirurgisk fjerning og bidrar til svulstrekurrens.

Nøyaktig identifikasjon av infiltrert vev utover synlige svulstgrenser forblir en stor utfordring innen nevroonkologi. Konvensjonelle magnetresonansbildeteknikker (MRI), inkludert kontrastforsterket T1-vektet bilde og fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR), brukes rutinemessig for å definere svulstgrenser. Imidlertid inneholder ikke-kontrastforsterkende regioner ofte en blanding av svulstinfiltrasjon og vasogen ødem, som ikke kan pålitelig skjelnes ved bruk av standard bildeforming alene. Forbedrede bildeformingsteknikker som kan karakterisere de biologiske egenskapene til det peri-tumorale mikromiljøet er derfor nødvendige for å støtte mer nøyaktig vurdering av svulstutbredelse. Avanserte MRI-teknikker gir komplementær informasjon om vevssammensetning og mikrostruktur. Diffusion tensor imaging (DTI) gir informasjon relatert til vevsorganisering og cellulær arkitektur gjennom måling av vann-diffusjonsegenskaper. Amide proton transfer-weighted (APTw) bildeforming gir informasjon relatert til endogene mobile proteiner og peptider, som typisk er økt i svulstvev og reflekterer metabolske og molekylære endringer. Kombinert bruk av disse teknikkene kan forbedre identifikasjonen av svulstinfiltrert vev innen regioner som fremstår som ikke-forsterkende på konvensjonell MRI.

Denne studien er designet som en prospektiv, enkelt-senter observasjonsstudie som inkluderer voksne pasienter med radiologisk mistenkte høygradige gliomer som er planlagt for biopsi eller svulstreseksjon som del av standard klinisk behandling. Alle inkluderte deltakere vil gjennomgå en preoperativ MRI-undersøkelse som inkluderer både standard kliniske sekvenser og avanserte bildeformingsekvenser, inkludert diffusion tensor imaging (DTI) og amide proton transfer-weighted (APTw) bildeforming. Etter bildeinnhenting vil pasienter gjennomgå nevrokirurgiske prosedyrer i henhold til kliniske indikasjoner. Vevsprøver samlet inn under biopsi eller svulstreseksjon vil gjennomgå standard histopatologisk evaluering som del av rutinediagnostisk behandling. Histologiske analyser vil inkludere vurdering av svulstcellularitet ved bruk av hematoksylin og eosin-farging og ytterligere immunohistokjemiske markører.

Bildedata fra APTw og DTI vil kombineres for å generere kart som beskriver sannsynligheten for svulstinfiltrasjon innen det peri-tumorale området. Disse bildeavledede kartene har som mål å representere romlige variasjoner i vevskarakteristikker som reflekterer forskjeller i svulstcellularitet. Et sentralt mål for studien er korrelasjonen mellom bildeavledede egenskaper og histopatologiske funn, for å validere kartene. Vevsprøver innhentet under kirurgi vil være romlig relatert til tilsvarende bildeplasseringer, noe som tillater sammenligning mellom bildeavledede mål og histologiske karakteristikker. Denne tilnærmingen er ment å validere bildeavledede estimater av svulstinfiltrasjon mot histologiske referansestandarder.

I tillegg til basislinje bildeforming og histopatologisk korrelasjon, vil pasienter gjennomgå rutinemessig postoperativ oppfølging i henhold til klinisk praksis. Oppfølgende MRI-undersøkelser vil bli analysert for å evaluere mønstre for svulstrekurrens og utforske det romlige forholdet mellom bildeavledede egenskaper identifisert ved basislinje og påfølgende steder for svulstprogresjon. Dessuten vil den prognostiske betydningen av området for svulstinfiltrasjon beskrevet av det bildeavledede kartet bli evaluert.

Det overordnede målet med denne studien er å utvikle og validere bildebaserte biomarkører som kan identifisere infiltrert vev utover synlige svulstgrenser gjennom integrasjon av avanserte MRI-teknikker, histopatologisk korrelasjon og longitudinell oppfølging. Forbedret identifikasjon av infiltrert vev kan bidra til en bedre forståelse av svulstvekstmønstre og støtte fremtidige fremskritt innen kirurgisk planlegging og behandlingsstrategier hos pasienter med høygradige gliomer.