Perfuzja CT w prognozowaniu glejaka mózgu wysokiego stopnia

Cel pracy: Ocena przydatności nieinwazyjnego narzędzia obrazowania perfuzji tomografii komputerowej (CT) w przedoperacyjnym prognozowaniu glejaków mózgu wysokiego stopnia.

Podstawowe informacje: Guz mózgu dotyka rocznie około 2300 osób w Kanadzie. Glejak wysokiego stopnia jest najczęstszym pierwotnym guzem mózgu u dorosłych i odpowiada za około 2,5% wszystkich zgonów z powodu raka. Rzeczywista częstość występowania glejaka wysokiego stopnia w tym kraju nie jest znana, ale dotyka około 2 na 100 000 osób rocznie w Nowej Szkocji. Konieczna jest nieinwazyjna, dokładna i terminowa diagnostyka.

Glejak o wysokim stopniu złośliwości jest agresywnym nowotworem, a mediana przeżycia pacjentów dotkniętych chorobą wynosi 12 miesięcy, niezależnie od jakiejkolwiek formy leczenia. Rokowanie u tych pacjentów można określić dopiero na podstawie patologii po biopsji lub zabiegu chirurgicznym. Konwencjonalne techniki obrazowania, takie jak sam rezonans magnetyczny (MRI), nie pomagają w przewidywaniu poziomu złośliwości glejaków mózgu. Tworzenie nowych naczyń krwionośnych odgrywa kluczową rolę we wzroście i rozprzestrzenianiu się guzów. Zaawansowane narzędzie obrazowania perfuzji tomografii komputerowej (CT) może być wykorzystane do badania ukrwienia guza na poziomie naczyń włosowatych. Ta informacja pozwala określić agresywność glejaków mózgu w momencie rozpoznania.

Aby skierować lepszą i agresywniejszą opiekę nad pacjentami z glejakiem mózgu o wysokim stopniu złośliwości, ważne jest zidentyfikowanie pacjentów, których oczekiwana długość życia może być stosunkowo dłuższa. W piśmiennictwie zgrupowano dwa wysokie stopnie glejaka zarówno w celu leczenia, jak i rokowania. Istnieje tylko kilka badań, które dotyczyły różnicowania dwóch wyższych stopni glejaków. Niektóre z nich to nasze własne badania wstępne. We wstępnym badaniu 20 takich pacjentów badacze wykazali, że perfuzja CT może przewidywać przeżycie, niezależnie od stopnia patologii i zastosowanego leczenia. W niniejszym badaniu badacze chcieliby rozszerzyć nasze wstępne ustalenia na większą grupę pacjentów, aby upewnić się, że ta technika jest rzeczywiście solidna. U pacjentów z krótszym przeżyciem parametry perfuzji mogą pomóc w identyfikacji nowych celów terapeutycznych (np. środków antyangiogennych), które mogą pomóc w leczeniu tych pacjentów.

Zarówno badania perfuzji CT, jak i MR można wykorzystać do oceny dopływu krwi do guzów mózgu. Perfuzja MR jest ograniczona pod względem bezwzględnej ilościowej oceny parametrów perfuzji ze względu na nieliniową zależność między stężeniem środka kontrastowego a zmianą natężenia sygnału. Badania perfuzji MR wymagają również dwóch bolusowych wstrzyknięć środków kontrastowych. Perfuzja CT jest szeroko dostępną i niezawodną techniką, która pozwala na bezwzględną ocenę ilościową parametrów perfuzji za pomocą pojedynczej akwizycji i pojedynczego bolusa środka kontrastowego.

Hipoteza: Perfuzja CT w glejakach mózgu o wysokim stopniu złośliwości może przewidywać przeżycie niezależnie od stopnia patologii i zastosowanego leczenia.

Cele szczegółowe: Przeprowadzenie badania prospektywnego na większej kohorcie pacjentów z glejakami mózgu wysokiego stopnia w celu oceny przydatności perfuzji CT i porównanie jej z czynnikami demograficznymi, stopniem zaawansowania nowotworu i leczeniem w celu oszacowania rokowania.

Projekt badania: To prospektywne badanie kohortowe zostanie przeprowadzone przez okres 2 lat w QE II Health Sciences Centre, Infirmary Site. Wszyscy pacjenci z nowo wykrytą zmianą w mózgu, która prawdopodobnie jest glejakiem mózgu wysokiego stopnia w CT lub MRI mózgu, zostaną poproszeni o udział w tym badaniu. Pacjenci w ciąży lub z zaburzeniami czynności nerek będą wykluczeni z badania. Uzyskana zostanie świadoma zgoda.

Co roku do naszej kliniki guzów mózgu zgłasza się około 100 nowych pacjentów z glejakiem mózgu. Naszym zamiarem jest rekrutacja co najmniej 50 pacjentów z glejakiem mózgu o wysokim stopniu złośliwości każdego roku przez 2 kolejne lata. Każdy pacjent zostanie poddany pojedynczemu skanowi perfuzji CT przed poddaniem się jakiejkolwiek biopsji lub resekcji chirurgicznej.

Technika perfuzji CT – Skan perfuzji CT zostanie przeprowadzony na 128-warstwowym wielodetektorowym skanerze CT (Somatom Definition Flash, Siemens). Obrazowanie perfuzji CT zostanie wykonane w czasie rutynowego przedoperacyjnego obrazowania neuronawigacyjnego. Badanie głowy bez kontrastu zostanie wykonane w celu zlokalizowania guza przed uzyskaniem skanu perfuzji. Na poziomie guza zostaną wybrane cztery skrawki o grubości 5 mm i rozmiarze matrycy 512x512. Na każdym poziomie zostanie uzyskanych wiele obrazów, począwszy od 5 sekund po wstrzyknięciu 50 cm3 niejonowego środka kontrastowego zawierającego jod (Omnipaque 300) z szybkością 4 cm3/s. Parametry akwizycji będą wynosić 80 kVp i 100 mA. Obrazy będą rejestrowane co sekundę przez łącznie 110 sekund. Obrazy zostaną przesłane do oddzielnego stanowiska post-processingu, a post-processing zostanie przeprowadzony przy użyciu oprogramowania CT perfusion (Siemens). Dwa parametry perfuzji CT (objętość krwi mózgowej i iloczyn pola powierzchni przepuszczalności) zostaną obliczone przy użyciu wielu interesujących obszarów w obszarach guza wykazujących najwyższe wartości perfuzji. Innym obszarem zainteresowania będzie przeciwstronna, normalnie wyglądająca istota biała.

Pacjent zostanie poddany biopsji lub operacji i badaniu histopatologicznemu tkanki zgodnie ze standardami opieki w naszym szpitalu. Parametry perfuzji będą skorelowane ze stopniem glejaka w patologii. Pacjent otrzyma leczenie uzupełniające zgodnie ze standardami opieki instytucjonalnej i będzie obserwowany klinicznie zgodnie ze standardami opieki. Parametry perfuzji zostaną następnie skorelowane z przeżyciem tych pacjentów.

Analiza danych — parametry perfuzji zostaną porównane między glejakiem a normalną tkanką mózgową oraz między różnymi stopniami glejaka za pomocą testu Studenta z 2 próbkami. Analiza regresji Coxa z proporcjonalnymi zagrożeniami zostanie wykorzystana do określenia związku między całkowitym przeżyciem a parametrami perfuzji. Krzywe przeżycia Kaplana-Meiera zostaną sporządzone w celu wykazania związku między parametrami perfuzji a całkowitym przeżyciem u pacjentów. Wartość p mniejsza niż 0,05 będzie uważana za istotną statystycznie.

Oczekiwania i trafność proponowanych badań

• Perfuzja TK pomoże w przedoperacyjnym scharakteryzowaniu glejaków mózgu wysokiego stopnia i stopnia ich agresywności.
• Parametry perfuzji pomogą w przewidywaniu rokowania (niezależnie od stopnia zaawansowania guza i zastosowanego leczenia) pacjentów z glejakiem mózgu o wysokim stopniu złośliwości. Może to pomóc w ukierunkowaniu agresywnej terapii na pacjentów z przewidywanym dłuższym przeżyciem.
• U pacjentów z przewidywanym krótszym przeżyciem parametry perfuzji mogą skierować przyszłe badania na nowe cele terapeutyczne.

Możliwe pułapki i możliwe rozwiązania:

1. Ekspozycja na promieniowanie z perfuzji CT – ci pacjenci przechodzą radioterapię w ramach leczenia, która będzie miała znacznie wyższą dawkę promieniowania w porównaniu z perfuzją CT. Dawka promieniowania z perfuzji CT jest równoważna dawce z 2 skanów CT głowy.
2. Potencjalna toksyczność jodowanego barwnika dla nerek – Zostanie użyte tylko 50 cm3 barwnika CT, czyli mniej w porównaniu ze zwykłą dawką do ulepszonego tomografii komputerowej. Pacjenci z upośledzoną czynnością nerek zostaną wykluczeni z naszego badania.