Slikanje na MR-Linac identificira možganske tumorje, odporne na sevanje – Physics World

Slikanje na MR-Linac identificira možganske tumorje, odporne na sevanje – Physics World

Časovni žig: 10. oktober 2023 3:50

Zemljevidi navideznega koeficienta difuzije, posneti na MR-Linac
Prognostično slikanje Zemljevidi navideznega difuzijskega koeficienta (ADC), posneti na MR-Linac. Območje z nizkim ADC je prikazano kot modra barva. Vidimo lahko zgodnjo rast tumorja z nizkim ADC. (Z dovoljenjem: Radiother. Oncol. 0.1016/j.radonc.2023.109873)

Glioblastom je agresiven možganski rak s povprečnim preživetjem le 15 mesecev. Potekajo večstranska prizadevanja za izboljšanje učinkovitosti pooperativnega zdravljenja z obsevanjem, kot je stopnjevanje odmerka, kjer se večji odmerek dovaja na področja tumorja, odpornega na zdravljenje. Vendar ta pristop zahteva sposobnost hitrega in enostavnega prepoznavanja tumorjev, ki se ne odzivajo na radioterapijo.

S tem namenom so raziskovalci na Univerza v TorontuJe Center zdravstvenih znanosti Sunnybrook raziskali, ali je difuzijsko uteženo slikanje (DWI) na MRI vodenem linearnem pospeševalniku (1.5 T Enotnost MR-Linac) se lahko uporabijo za identifikacijo takih ciljev stopnjevanja odmerka.

DWI generira MR kontrast na podlagi difuzije vodnih molekul, s vivo difuznost, kvantificirana s parametrom, imenovanim navidezni difuzijski koeficient (ADC). Celične membrane omejujejo difuzijo vode, kar povzroči nizke vrednosti ADC. Tako lahko tumorske regije z nizkim ADC kažejo na zelo celični, gost tumor. Zmanjšanje območij z nizkim ADC med radioterapijo bi lahko pomenilo zmanjšanje solidnega tumorja, medtem ko bi povečanje volumna z nizkim ADC lahko pomenilo, da se tumor ne odziva na zdravljenje.

Prvi avtor Liam Lawrence in sodelavci so raziskali, ali so bile spremembe ADC, ugotovljene z dnevnim MR-Linac DWI med zdravljenjem, prognostične za preživetje. Ugotovili so, da so spremembe v regijah z nizkim ADC močneje povezane s preživetjem kot spremembe v bruto volumnu tumorja (GTV), pri čemer so poročali o svojih ugotovitvah v Radioterapija in onkologija.

Študija je vključevala 75 bolnikov z diagnozo glioblastoma, ki so bili podvrženi kemoradioterapiji, od katerih jih je bilo 32 zdravljenih z Unity MR-Linac in 43 z običajnim linearnim pospeševalnikom. Vsi bolniki so bili slikani s simulacijskimi skenerji MRI (MR-sim) pri načrtovanju zdravljenja in v 2., 4. in 10. tednu po začetku zdravljenja.

Raziskovalci so analizirali 479 DWI skenov iz MR-Linac in 289 DWI podatkovnih nizov iz MR-sim skenov, pri čemer so uporabili prilagajanje vokselov za ustvarjanje zemljevidov ADC. Opredelili so tumorske regije z nizkim ADC kot voksele znotraj GTV z ADC manj kot 1.25 µm2/gospa. Ta prag identificira gost in nenekrotičen tumor in je večji od povprečnega ADC glioma visoke stopnje.

Za regijo z nizkim ADC in GTV so raziskovalci izračunali mediane sprememb volumna na vsaki časovni točki za vse bolnike. Nato so vsakega bolnika razvrstili tako, da ima spremembo volumna nad ali pod to mediano. Prav tako so bolnike razdelili v skupine z "dobrim" in "slabim" odzivom, glede na to, ali je bilo celotno preživetje in preživetje brez napredovanja bolezni več ali manj kot 14.6 oziroma 6.9 meseca.

Tako meritve MR-Linac kot MR-sim so pokazale, da se je z napredovanjem zdravljenja zmanjšala prostornina regije z nizkim ADC. V kohorti MR-Linac DWI so se spremembe volumna nizkega ADC bistveno razlikovale med bolniki, pri katerih je prišlo do zgodnjega in poznega napredovanja tumorja (v 1., 2., 3. in 5. tednu za podatke MR-Linac DWI ter v 2., 4. in 10. tednu za MR -podatki sim). Z uporabo podatkov MR-sim pri vseh bolnikih so se spremembe nizkega ADC razlikovale med osebami z dobrim in slabim odzivom v 2., 4. in 10. tednu.

Raziskovalci poročajo, da so spremembe volumna nizkega ADC dva do pet tednov od začetka radioterapije pokazale povezavo s celokupnim preživetjem za kohorto MR-Linac DWI, čeprav niso odkrili nobene povezave s preživetjem brez napredovanja bolezni. Ugotavljajo, da so spremembe z nizkim ADC na podlagi MR-sim pokazale večjo korelacijo s splošnim preživetjem in preživetjem brez napredovanja bolezni kot spremembe GTV.

"Regije z nizko difuzivnostjo, identificirane z DWI, so potencialni kandidati za povečanje odmerka, saj lahko predstavljajo soliden, preostali tumor," pišejo avtorji. "Poleg tega lahko regije z nizkim ADC, ki ostanejo po več tednih obsevanja, odražajo tumor, ki je odporen na zdravljenje. Spremembe v regijah z nizkim ADC so bile močneje povezane s preživetjem kot spremembe GVT za izboljšanje kontrasta in kliničnih dejavnikov. Rezultati te študije in prejšnjih nakazujejo, da bi lahko DWI omogočil oceno odziva vmes, kar bi omogočilo zgodnjo reševalno terapijo, če je prva linija zdravljenja neučinkovita.

Časovni žig:

Več od Svet fizike