MR-Linac 成像可识别抗辐射脑肿瘤 – 物理世界

MR-Linac 成像可识别抗辐射脑肿瘤 – 物理世界

时间戳：10 年 2023 月 3 日上午 50:XNUMX

MR-Linac 上记录的表观扩散系数图
预后影像学 在 MR-Linac 上记录的表观扩散系数 (ADC) 图。 低 ADC 区域显示为蓝色。 可以看到低 ADC 肿瘤的早期生长。 （礼貌： 辐射热。 Oncol。 0.1016/j.radonc.2023.109873)

胶质母细胞瘤是一种侵袭性脑癌，中位生存期仅为 15 个月。 人们正在多管齐下地努力提高术后放射治疗的有效性，例如剂量递增，即增加对治疗耐药肿瘤区域的剂量。 然而，这种方法需要能够快速、轻松地识别对放射治疗没有反应的肿瘤。

为了这个目标，研究人员 多伦多大学“ Sunnybrook健康科学中心 研究了 MRI 引导直线加速器（1.5 T Unity MR-直线加速器）可用于识别此类剂量递增目标。

DWI 基于水分子的扩散产生 MR 对比， 体内 扩散率通过称为表观扩散系数 (ADC) 的参数进行量化。 细胞膜限制水扩散，导致 ADC 值较低。 因此，低 ADC 的肿瘤区域可能表明肿瘤细胞较多、致密。 放疗期间低 ADC 区域的减少可能意味着实体瘤的减少，而低 ADC 体积的增加可能表明肿瘤对治疗没有反应。

第一作者 利亚姆·劳伦斯（Liam Lawrence） 和同事研究了治疗期间通过每日 MR-Linac DWI 确定的 ADC 变化是否可以预测生存。 他们发现，与肿瘤总体积 (GTV) 的变化相比，低 ADC 区域的变化与生存的相关性更强，并将他们的发现报告于 放射治疗和肿瘤学.

该研究包括 75 名被诊断患有胶质母细胞瘤并接受放化疗的患者，其中 32 名接受 Unity MR-Linac 治疗，43 名接受传统直线加速器治疗。 所有患者在治疗计划时以及治疗开始后第 2、4 和 10 周均使用模拟 MRI 扫描仪 (MR-sim) 进行成像。

研究人员分析了来自 MR-Linac 的 479 个 DWI 扫描和来自 MR-sim 扫描的 289 个 DWI 数据集，使用体素拟合来生成 ADC 图。 他们将“低 ADC”肿瘤区域定义为 GTV 内 ADC 小于 1.25 µm 的体素2/多发性硬化症。 该阈值可识别致密和非坏死肿瘤，并且大于高级别神经胶质瘤的平均 ADC。

对于低 ADC 区域和 GTV，研究人员计算了所有患者在每个时间点的中位体积变化。 然后，他们将每位患者分类为表现出高于或低于该中值的体积变化。 他们还根据总生存期和无进展生存期分别多于或少于 14.6 个月和 6.9 个月，将患者分为“良好”和“差”反应组。

MR-Linac 和 MR-sim 测量均表明，随着治疗的进展，低 ADC 区域的体积减小。 在 MR-Linac DWI 队列中，表现出早期和晚期肿瘤进展的患者之间的低 ADC 体积变化存在显着差异（MR-Linac DWI 数据为第 1、2、3 和 5 周，MR-Linac DWI 数据为第 2、4 和 10 周） -SIM 数据）。 使用所有患者的 MR-sim 数据，第 2、4 和 10 周时，良好反应者和不良反应者的低 ADC 变化有所不同。

研究人员报告说，放疗开始后两到五周的低 ADC 体积变化显示出与 MR-Linac DWI 队列的总生存期相关，尽管他们没有发现与无进展生存期有任何相关性。 他们指出，与 GTV 变化相比，基于 MR-sim 的低 ADC 变化与总生存期和无进展生存期的相关性更大。

作者写道：“通过 DWI 识别出的低扩散率区域是剂量递增的潜在候选区域，因为它们可能代表实体残留肿瘤。” “此外，放射数周后仍然存在的低 ADC 区域可能反映了肿瘤对治疗有抵抗力。 与对比增强 GVT 和临床因素的变化相比，低 ADC 区域的变化与生存的相关性更强。 本研究和之前研究的结果表明，DWI 可能允许进行中期治疗反应评估，如果一线治疗无效，这将有助于早期挽救治疗。”

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