Rozwój i walidacja zaawansowanych metod MRI do zastosowań klinicznych

Celem tego badania jest (1) Opracowanie i optymalizacja metod pozyskiwania biomarkerów opartych na MRI, które wskazują na patofizjologię guza mózgu. Metody te obejmują między innymi DWI, CEST oraz dynamiczny kontrast podatności (DSC) i dynamiczny kontrast wzmocniony (DCE) MRI; oraz (2) Zweryfikuj dokładność DSC-MRI przez porównanie z wewnątrznaczyniowym standardem referencyjnym. Badania rozwojowe: podczas opracowywania nowych biomarkerów opartych na obrazowaniu niezwykle ważna jest optymalizacja parametrów akwizycji, systematyczna charakterystyka wydajności i kontrastu w patologii będącej przedmiotem zainteresowania, walidacja histopatologiczna i ustalenie powtarzalności testu-ponownego testu. Zatem pierwszym celem tego badania jest opracowanie zaawansowanych metod obrazowania ważonego dyfuzją (DWI), CEST i DSC/DCE-MRI do zastosowania w guzach mózgu. Cel 1 to jednoośrodkowe badanie z udziałem maksymalnie 60 pacjentów w celu zbadania i optymalizacji sygnatur obrazowania wskazujących na zmienione czynnościowe stany guza. Te zaawansowane metody obrazowania pozwolą badaczom zbadać neuropatologiczne korelaty nowotworów, w tym cechy komórkowe, zmiany molekularne i metaboliczne oraz cechy naczyniowe. W porównaniu z istniejącym konwencjonalnym obrazowaniem anatomicznym, naukowcy stawiają hipotezę, że te metody eksperymentalne będą w stanie lepiej scharakteryzować guzy mózgu i będą miały potencjał, by służyć jako nowe biomarkery o znaczeniu diagnostycznym i terapeutycznym. Podejście naukowców łączy informacje biofizyczne i fizjologiczne uzyskane z MRI i koreluje je z diagnozami klinicznymi i wynikami. Walidacja DSC-MRI: Pomimo potencjalnego wpływu DSC-MRI na opiekę kliniczną, jego integracja na szeroką skalę była powolna, w dużej mierze z powodu braku konsensusu co do metodologii i sposobów zapobiegania potencjalnym niedokładnościom CBV. Chociaż DSC-MRI opiera się na założeniu, że środki kontrastowe na bazie gadolinu pozostają w świetle naczynia, warunek ten jest często naruszany in vivo. Jeśli nie zostaną skorygowane, efekty wycieku środka kontrastowego prowadzą do niedokładności CBV, błędnej diagnozy i potencjalnie złego leczenia. Chociaż istnieje wiele strategii korekcji wycieków, które, jak wykazano, wyraźnie poprawiają użyteczność kliniczną DSC-MRI (np. przewidywanie odpowiedzi terapeutycznej), kluczowe ograniczenie uniemożliwiło standaryzację i szerokie przyjęcie metodologii DSC-MRI. zatwierdziła dokładność pomiarów CBV skorygowanych o przecieki u pacjentów. Tak więc, chociaż wartości CBV skorygowane o przecieki mogą być stosowane na przykład do różnicowania nawrotu guza od skutków po leczeniu, nie wiadomo, czy ta korzyść kliniczna jest konsekwencją złożonej kombinacji parametrów sekwencji tętna, kinetyki, schematu dawkowania, relaksacji i strategii korekcji wycieku lub czy obliczona wartość CBV rzeczywiście odzwierciedla podstawową gęstość naczyń. To rozróżnienie ma kluczowe znaczenie, ponieważ ma wpływ na standaryzację DSC-MRI, ustalenie progów CBV do użytku klinicznego, porównań w wielu ośrodkach i badań klinicznych. Badacze uważają, że to ograniczenie stanowi najbardziej krytyczne i istotne klinicznie wyzwanie w dziedzinie DSC-MRI guza mózgu, którym należy się pilnie zająć. Cel 2 to jednoośrodkowe badanie obejmujące do 160 osób, przeprowadzane w celu potwierdzenia dokładności pomiarów CBV metodą DSC-MRI. Aby zweryfikować pomiary DSC-MRI pochodzące ze środków kontrastowych na bazie gadolinu (Gd) o małej masie cząsteczkowej, badacze porównają mapy rCBV z mapami pochodzącymi z wewnątrznaczyniowego środka kontrastowego, ferumoksytolu. Ferumoksytol oceniano u ludzi jako potencjalny środek kontrastowy DSC-MRI, ale nie w celu walidacji technik korekcji przecieków. Ponieważ na DSC-MRI oparty na ferumoksytolu nie ma wpływu efekt wycieku, umożliwia on ocenę najbardziej wiarygodnych wskaźników perfuzji, jakich można oczekiwać od DSC-MRI, i jako taki jest najbardziej wiarygodnym standardem odniesienia do oceny dokładności CBV. Należy zauważyć, że chociaż ferumoksytol przechodzi badania kliniczne jako potencjalny środek kontrastowy DSC-MRI, jest mało prawdopodobne, aby zastąpił środki kontrastowe na bazie Gd, ponieważ nie może zapewnić wzmocnienia sygnału oczekiwanego na konwencjonalnych obrazach T1-zależnych po kontraście i dlatego nie nadaje się do użytku ze standardowymi kryteriami odpowiedzi.