Badanie zmian poznawczych u pacjentów otrzymujących promieniowanie mózgowe

Radioterapia czaszkowa (RT), powszechnie stosowana w leczeniu łagodnych i złośliwych guzów mózgu, może prowadzić do upośledzenia funkcji poznawczych w obszarach niezwiązanych ze strukturami neuroanatomicznymi, na które guz bezpośrednio wpływa. Sugeruje to, że RT poza celem, nawet przy niskich dawkach, może mieć negatywny wpływ na funkcje poznawcze, wpływając na cele neuroanatomiczne proksymalne lub dystalne od guza. Podczas gdy ograniczenia mające na celu zminimalizowanie martwicy mózgu, ototoksyczności i neuropatii nerwu wzrokowego są dobrze ugruntowane, tolerancja dawki RT dla zmian poznawczych w kluczowych domenach (pamięć, uwaga, funkcje wykonawcze i szybkość przetwarzania), które występują u pacjentów leczonych RT, jest słabo scharakteryzowana. Istnieje coraz więcej dowodów na to, że rozważenie celów neuroanatomicznych może lepiej wyjaśnić zmiany poznawcze, w których pośredniczy RT czaszkowa. Ponadto niedawne badanie III fazy w grupie kooperatywnej wykazało, że konformalne unikanie hipokampu za pomocą RT całego mózgu może zmniejszyć upośledzenie funkcji poznawczych. Niestety, 60% pacjentów nadal miało upośledzenie funkcji poznawczych po 6 miesiącach, nawet przy unikaniu hipokampa, co sugeruje, że inne struktury i sieci są zaangażowane w deficyty poznawcze wynikające z RT i wysiłki w celu identyfikacji tych struktur są uzasadnione. Główną przeszkodą w tej dziedzinie była trudność w identyfikacji miejsc uszkodzenia tkanki poza celem, które mogłyby wpłynąć na funkcje poznawcze po RT. Biorąc pod uwagę rolę układu limbicznego w kluczowych funkcjach poznawczych, na które wpływa RT, badacze są szczególnie zainteresowani scharakteryzowaniem zmian w układzie limbicznym i wzgórzu w odniesieniu do pamięci i powiązanych procesów.

Badacze planują zbadać wpływ RT na struktury neuroanatomiczne w układzie limbicznym i wzgórzu, a także potencjalne struktury identyfikowane systematycznie za pomocą obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI). Badacze proponują prospektywną rejestrację 75 pacjentów z łagodnymi i niskozróżnicowanymi guzami mózgu, którzy zostaną poddani częściowej RT mózgu, konwencjonalnie frakcjonowanej lub hipofrakcjonowanej.

Testy neurokognitywne zostaną przeprowadzone na początku badania, 3, 6 i 12 miesięcy po RT przy użyciu zestawu testów do oceny pamięci wzrokowej i werbalnej, uwagi, funkcji wykonawczych i szybkości przetwarzania. MRI mózgu, w tym obrazy T1 o wysokiej rozdzielczości, obrazowanie tensora dyfuzji (DTI) i spoczynkowe czynnościowe sekwencje MRI (fMRI), zostaną ocenione na początku badania, 6 i 12 miesięcy po RT.

To badanie pilotażowe dostarczy wstępnych danych w celu zidentyfikowania kluczowych obszarów, na które wpłynie RT, które można będzie śledzić w przyszłych badaniach.

Cel 1: Zbadanie obiektywnych zmian neurokognitywnych w czasie. Na podstawie wcześniejszych danych badacze wysuwają hipotezę, że u 50% pacjentów po czaszkowej RT wystąpią zaburzenia neurokognitywne wywołane RT. Badacze ocenią zmiany w testach neurokognitywnych w opóźnionym przypomnieniu HVLT-R (pamięć werbalna) jako główny punkt końcowy. Jako drugorzędowy punkt końcowy ocenią złożony globalny deficyt z-score, jak również zmiany w domenach poznawczych pamięci wzrokowej, uwagi, funkcji wykonawczych i szybkości przetwarzania.

Cel 2: Zbadanie zmian w tkance mózgowej (za pomocą rezonansu magnetycznego) wywołanych przez niecelową RT u pacjentów z łagodnymi i niskozróżnicowanymi guzami mózgu. Badacze wysuwają hipotezę, że szczegółowe mapowanie uszkodzenia tkanki mózgowej dawek RT poza docelowymi wartościami od pre do post-RT oraz zrekonstruowana łączność strukturalna i funkcjonalna (DTI i fMRI) dostarczy danych na temat związku między dawką RT a zmianami MRI w określonych strukturach. Badacze stawiają konkretnie hipotezę, że mapowanie zmian dawki RT i MRI we wzgórzu i układzie limbicznym (tj. jądra wzgórza, hipokamp, ​​sklepienie, podwzgórze/ciała sutkowe, płat limbiczny, zakręt obręczy) będzie najbardziej zniekształcone przez RT poza celem.

Cel 3: Zbadanie związku między zmianami MRI dla kluczowych struktur neuroanatomicznych a testami neurokognitywnymi. Badacze stawiają hipotezę, że RT wpłynie na kilka sieci neuronowych obsługujących wiele domen poznawczych, a pogorszenie funkcji poznawczych (Cel 2) będzie skorelowane z uszkodzeniem struktur limbicznych i wzgórzowych ujawnionym przez MRI (Cel 1). Takie podejście pozwoli zidentyfikować struktury mózgu najbardziej związane z zaburzeniami poznawczymi specyficznymi dla domeny.

Istnieje pilna potrzeba dobrze zaprojektowanych badań podłużnych, które badałyby wpływ RT na struktury neuroanatomiczne. Wiele badań oceniających funkcje poznawcze za pomocą RT nie bierze pod uwagę neuroanatomicznego rozkładu dawek. Nawet w literaturze, która ocenia cele neuroanatomiczne, nie było systematycznego podejścia do oceny celów neuroanatomicznych za pomocą RT. Badania te pomogą określić, które struktury neuroanatomiczne są najbardziej narażone na uszkodzenia wywołane RT i pomogą ostatecznie ustalić nowe wytyczne dotyczące ograniczenia dawki dla ważnych struktur w celu poprawy wyników poznawczych.