Разработка и валидация передовых методов МРТ для клинического применения

Цели этого исследования: (1) Разработать и оптимизировать методы получения биомаркеров на основе МРТ, которые указывают на патофизиологию опухоли головного мозга. Эти методы включают, но не ограничиваются ими, DWI, CEST, динамическую контрастную восприимчивость (DSC) и МРТ с динамическим контрастным усилением (DCE); и (2) Подтвердить точность ДСК-МРТ путем сравнения с эталонным внутрисосудистым стандартом. Исследования развития: во время разработки новых биомаркеров на основе визуализации крайне важно оптимизировать параметры сбора данных, систематически характеризовать эффективность и контрастность при интересующей патологии, проверять с помощью гистопатологии и устанавливать повторяемость повторных тестов. Таким образом, первой целью этого исследования является разработка передовых методов диффузионно-взвешенной визуализации (DWI), CEST и DSC/DCE-MRI для применения к опухолям головного мозга. Задача 1 — это одноцентровое исследование с участием до 60 субъектов, которое проводится для изучения и оптимизации сигнатур изображений, указывающих на измененные функциональные состояния опухоли. Эти передовые методы визуализации позволят исследователям исследовать нейропатологические корреляты опухоли, включая клеточные характеристики, молекулярные и метаболические изменения и сосудистые характеристики. Исследователи предполагают, что по сравнению с существующими традиционными анатомическими изображениями эти экспериментальные методы будут лучше характеризовать опухоли головного мозга и могут служить новыми биомаркерами, имеющими диагностическое и терапевтическое значение. Подход исследователей объединяет биофизическую и физиологическую информацию, полученную с помощью МРТ, и коррелирует ее с клиническими диагнозами и результатами. Валидация DSC-MRI: Несмотря на потенциальное влияние DSC-MRI на клиническую помощь, ее широкомасштабная интеграция была медленной, в значительной степени из-за отсутствия консенсуса в отношении методологии и того, как предотвратить потенциальные неточности CBV. Хотя ДСК-МРТ основана на предположении, что контрастные вещества на основе гадолиния остаются в просвете сосудов, это условие часто нарушается in vivo. Если не скорректировать эффекты утечки контрастного вещества, это приведет к неточности CBV, неправильному диагнозу и, возможно, неправильному лечению. Несмотря на то, что существуют многочисленные стратегии коррекции утечки, которые, как было показано, явно улучшают клиническую полезность ДСК-МРТ (например, прогнозирование терапевтического ответа), ключевое ограничение препятствует стандартизации и широкому внедрению методологии ДСК-МРТ: на сегодняшний день нет исследований. подтвердил точность измерений CBV с поправкой на утечку у пациентов. Таким образом, хотя значения CBV с поправкой на утечку можно использовать, например, для дифференциации рецидива опухоли от эффектов после лечения, неизвестно, является ли это клиническое преимущество следствием сложной комбинации параметров импульсной последовательности, кинетики, схемы дозирования, релаксации и стратегии коррекции просачивания или если рассчитанный CBV действительно отражает основную плотность сосудов. Это различие имеет решающее значение, поскольку оно имеет значение для стандартизации DSC-MRI, установления пороговых значений CBV для клинического использования, многоцентровых сравнений и клинических испытаний. Исследователи считают, что это ограничение представляет собой наиболее важную и клинически значимую проблему в области ДСК-МРТ опухолей головного мозга, которую необходимо срочно решить. Цель 2 — одноцентровое исследование с участием до 160 субъектов, проводимое для проверки точности показателей ЦМК при ДСК-МРТ. Для проверки показателей DSC-MRI, полученных с использованием контрастных веществ на основе гадолиния (Gd) с малой молекулярной массой, исследователи будут сравнивать карты rCBV с картами, полученными с помощью внутрисосудистого контрастного вещества Ferumoxytol. Ферумокситол был испытан на людях в качестве потенциального контрастного вещества для ДСК-МРТ, но не в целях проверки методов коррекции утечки. Поскольку ДСК-МРТ на основе ферумокситола не подвержена влиянию эффектов утечки, она позволяет оценить наиболее надежные показатели перфузии, которые можно ожидать от ДСК-МРТ, и, как таковая, является наиболее надежным эталонным стандартом для оценки точности ОЦК. Обратите внимание, что, хотя ферумокситол проходит клинические испытания в качестве потенциального контрастного агента для ДСК-МРТ, он вряд ли заменит контрастные агенты на основе Gd, поскольку он не может обеспечить усиление сигнала, ожидаемое на обычных постконтрастных Т1-взвешенных изображениях, и поэтому не подходит для использования. со стандартными критериями ответа.