Perfusão sem contraste usando imagens de ressonância magnética marcadas com rotação arterial para avaliação da resposta terapêutica em glioblastoma

O glioblastoma (GBM) representa cerca de 15% de todos os tumores cerebrais primários com aproximadamente 19.000 novos casos diagnosticados anualmente. As taxas de sobrevida de um, cinco e dez anos para pacientes com GBM são de 37,2%, 5,1% e 2,6% a partir do diagnóstico, respectivamente, tornando-o um dos cânceres mais letais conhecidos, entre todos os cânceres. GBMs podem ser difíceis de tratar e novas terapias contra o câncer estão sendo desenvolvidas continuamente para o tratamento de GBM.

O alto custo e os riscos potenciais associados aos testes em humanos para essas terapias experimentais enfatizaram a necessidade de monitoramento sensível da resposta do tumor. As abordagens de imagem podem desempenhar um papel importante na avaliação e seleção de novas terapias em potencial com monitoramento longitudinal não invasivo da resposta ao tratamento. Atualmente, a avaliação radiológica dos resultados do tratamento baseia-se predominantemente na avaliação morfológica (ou seja, tamanho) muda usando os Critérios de Avaliação de Resposta em Tumores Sólidos (RECIST) e outras pontuações semelhantes. Este é um importante fator limitante, pois os efeitos de muitos agentes terapêuticos no nível microscópico precedem as eventuais alterações no tamanho do tumor. Uma dessas propriedades tumorais que ganhou maior atenção é a angiogênese, que demonstrou apoiar a proliferação e a infiltração tumoral. Um número crescente de ensaios clínicos começou a direcionar suprimentos vasculares tumorais inibindo diretamente a angiogênese (por exemplo, terapia antiangiogênica) ou interromper indiretamente a proliferação celular e, eventualmente, a angiogênese (por exemplo, quimiorradiação citotóxica). Esses ensaios clínicos e o eventual uso clínico dessas terapias seriam muito auxiliados pela disponibilidade de indicadores de imagem robustos de angiogênese (ou seja, perfusão tecidual).

A tomografia por emissão de pósitrons (PET) usando água marcada com 15O (15O-PET) é considerada o padrão-ouro para medição não invasiva da perfusão tecidual. No entanto, o uso de 15O-PET requer um ciclotron próximo ao PET para produzir 15O-água de curta duração (meia-vida de 2,4 min), limitando sua aplicabilidade em ambientes clínicos. Técnicas de imagem alternativas incluem ultrassom usando microbolhas, tomografia computadorizada (TC) de perfusão usando agente de contraste iodado e ressonância magnética de perfusão usando agentes de contraste à base de gadolínio. Todas essas técnicas requerem agentes exógenos, restringindo seu uso no monitoramento longitudinal da resposta ao tratamento.

A RM com spin arterial (ASL) surgiu recentemente como um método de imagem quantitativa (QI) para medir a perfusão (ou fluxo sanguíneo capilar) sem a administração de agentes de contraste exógenos. ASL "rotula" magneticamente a água altamente permeável no sangue como um marcador e mede seu acúmulo no tecido de interesse, sem injetar qualquer contraste exógeno. Várias versões de ASL foram validadas em animais usando microesferas e em humanos usando 15O-PET no cérebro. ASL também tem uma série de vantagens em comparação com medições de perfusão de RM baseadas em contraste dinâmico aprimorado (DCE) e contraste dinâmico de suscetibilidade (DSC). Especificamente, o ASL não requer agente exógeno aliviando as preocupações de acúmulo de gadolínio ou fibrose sistêmica nefrogênica (NSF) em pacientes com função renal prejudicada e, ao contrário do DCE/DSC, a contribuição da permeabilidade vascular para a perfusão medida do ASL é insignificante, permitindo a quantificação absoluta da perfusão em unidades fisiológicas (ml/100g/min).