UCSD bildstyrd kognitiv-sparande strålkirurgi för hjärnmetastaser (IG-SRS)

Bakgrund: Hjärnmetastaser drabbar en tredjedel av vuxna cancerpatienter. Stereotaktisk strålkirurgi (SRS) är standardvård för patienter med begränsade hjärnmetastaser. Ändå kommer de flesta patienter att uppleva kognitiv försämring efter behandling med tanke på potentialen för höga doser till vältalig vit substans och hippocampus.

Mål/hypotes: Utredarens team har utvecklat innovativa, robusta avbildningsmetoder och automatiserade segmenteringstekniker för att identifiera kritiska vita substanser och hippocampus med hjälp av avancerad diffusionstensoravbildning (DTI) och volymetrisk avbildning. Dessa nya avbildningstekniker tillåter oss också att direkt och icke-invasivt mäta mikrostrukturella förändringar efter RT till kritiska hjärnstrukturer in vivo. Utredarna kommer att använda dessa avancerade avbildningstekniker i en prospektiv prövning av kognitivt besparande hjärn-SRS för patienter med hjärnmetastaser.

Specifika mål: 1: Att utvärdera huruvida relativ sparande av vältaliga vita substanser (kritiskt för minne, språk, uppmärksamhet och exekutiv funktion) och hippocampi från höga doser under hjärn-SRS resulterar i förbättrad 3-månaders kognitiv prestation efter SRS i förhållande till historisk kontroller hos patienter med 1 till 3 hjärnmetastaser. 2: Att mäta longitudinella trender i skador på vit substans (med DTI) och hippocampusatrofi (med volymetrisk förändring) bland patienter som får kognitivt sparande hjärn-SRS och korrelera dessa avbildningsbiomarkörer med domänspecifika kognitiva resultat.

Studiedesign: Utredarna kommer prospektivt att rekrytera 60 vuxna patienter med 1-3 hjärnmetastaser som är berättigade till hjärn-SRS och MRI. Patienterna kommer att genomgå MRT med DTI och 3D-volymetrisk avbildning vid baslinjen (pre-SRS) och 1 månad, 3 månader och 6 månader efteråt. Vit substans och hippocampus segmentering kommer att utföras och kritiska regioner integreras i kognitivt sparande hjärnans SRS-planering med automatiserad kunskapsbaserad optimering. Kognitivt sparande dosbegränsningar härleds från tidigare data. Ett väletablerat, validerat batteri av neurokognitiva tester kommer att utföras vid baslinjen och 3 månader efter SRS. Kognitiv försämringshastighet kommer att jämföras mellan den aktuella studien och historiska kontroller och linjär regression som används för att analysera patient-, tumör- och behandlingsrelaterade prediktorer för kognitiv nedgång. Statistisk modellering kommer att användas för att analysera förändringar i avbildningsbiomarkörer som en funktion av tid och stråldos, och dessa förändringar kommer att testas för samband med domänspecifika kognitiva tester. Rumslig känslighet för RT-dos över vita substanser kommer att analyseras.