Desenvolvimento e validação de métodos avançados de ressonância magnética para aplicações clínicas

Os objetivos deste estudo são (1) Desenvolver e otimizar métodos de aquisição de biomarcadores baseados em ressonância magnética que são indicativos da fisiopatologia do tumor cerebral. Esses métodos incluem, mas não estão limitados a, DWI, CEST e contraste de suscetibilidade dinâmica (DSC) e ressonância magnética com contraste dinâmico aprimorado (DCE); e (2) Validar a precisão DSC-MRI por comparação com um padrão de referência intravascular. Estudos de desenvolvimento: Durante o desenvolvimento de novos biomarcadores baseados em imagens, é fundamental otimizar os parâmetros de aquisição, caracterizar sistematicamente o desempenho e o contraste na patologia de interesse, validar com histopatologia e estabelecer a repetibilidade teste-reteste. Assim, o primeiro objetivo deste estudo é desenvolver métodos avançados de Diffusion Weighted Imaging (DWI), CEST e DSC/DCE-MRI para aplicação em tumores cerebrais. O objetivo 1 é um estudo de centro único de até 60 indivíduos sendo feito para explorar e otimizar assinaturas de imagem indicativas de estados funcionais alterados do tumor. Esses métodos avançados de imagem permitirão que os investigadores investiguem os correlatos neuropatológicos do tumor, incluindo características celulares, alterações moleculares e metabólicas e características vasculares. Em comparação com a imagem anatômica convencional existente, os pesquisadores levantam a hipótese de que esses métodos experimentais serão mais capazes de caracterizar tumores cerebrais e terão o potencial de servir como novos biomarcadores de importância diagnóstica e terapêutica. A abordagem dos pesquisadores reúne informações biofísicas e fisiológicas obtidas da ressonância magnética e as correlaciona com diagnósticos e resultados clínicos. Validação do DSC-MRI: Apesar do impacto potencial do DSC-MRI no atendimento clínico, sua integração em larga escala tem sido lenta, em grande parte devido à falta de consenso sobre a metodologia e como evitar possíveis imprecisões do CBV. Embora a DSC-MRI se baseie na suposição de que os agentes de contraste à base de gadolínio permanecem dentro do lúmen vascular, essa condição é frequentemente violada in vivo. Se não forem corrigidos, os efeitos do vazamento do agente de contraste levam à imprecisão da CBV, diagnósticos incorretos e, potencialmente, maus tratos. Embora existam inúmeras estratégias de correção de vazamentos que demonstraram melhorar claramente a utilidade clínica do DSC-MRI (por exemplo, prever a resposta terapêutica), uma limitação importante impediu a padronização e a adoção generalizada da metodologia DSC-MRI: até o momento, nenhum estudo validou a precisão das medidas de CBV corrigidas para vazamentos em pacientes. Portanto, embora os valores CBV corrigidos por vazamento possam ser usados, por exemplo, para diferenciar a recorrência do tumor dos efeitos pós-tratamento, não se sabe se esse benefício clínico é uma consequência da combinação complexa de parâmetros de sequência de pulso, cinética, esquema de dosagem, relaxatividades e estratégia de correção de vazamento ou se o CBV calculado realmente reflete a densidade vascular subjacente. Essa distinção é crítica porque tem implicações para a padronização de DSC-MRI, estabelecendo limites de CBV para uso clínico, comparações de vários locais e ensaios clínicos. Os investigadores acreditam que esta limitação representa o desafio mais crítico e clinicamente relevante no campo do tumor cerebral DSC-MRI que precisa ser abordado com urgência. O objetivo 2 é um estudo de centro único de até 160 indivíduos sendo realizado para validar a precisão das medidas DSC-MRI de CBV. Para validar as medidas de DSC-MRI derivadas de agentes de contraste à base de gadolínio (Gd) de baixo peso molecular, os investigadores irão comparar mapas rCBV com aqueles derivados do agente de contraste intravascular Ferumoxytol. O ferumoxitol foi avaliado em humanos como um potencial agente de contraste DSC-MRI, mas não para fins de validação de técnicas de correção de vazamentos. Como a DSC-MRI baseada em ferumoxitol não é influenciada por efeitos de vazamento, ela permite a avaliação das métricas de perfusão mais confiáveis ​​que podem ser esperadas da DSC-MRI e, como tal, é o padrão de referência mais confiável para avaliar a precisão do CBV. Observe que, embora o ferumoxitol esteja passando por ensaios clínicos como um potencial agente de contraste DSC-MRI, é improvável que substitua os agentes de contraste baseados em Gd porque não pode fornecer o aumento de sinal esperado em imagens ponderadas em T1 pós-contraste convencionais e, portanto, inadequado para uso com critérios de resposta padrão.