Ontwikkeling van gepersonaliseerde slokdarmkanker behandeling door middel van kunstmatige intelligentie gebaseerde kwantitatieve MRI

Slokdarmcarcinoom is een van 's werelds meest voorkomende en dodelijke
maligniteiten, met een algehele 5-jaarsoverleving van minder dan 20%. Sinds de
CROSS trial worden de meeste patiënten met resectabele slokdarmkanker behandeld
met chemotherapie en radiotherapie, de zogenaamde neoadjuvante
chemoradiotherapie (nCRT), gevolgd door een slokdarmresectie. De mediane totale
overleving na nCRT + chirurgie is echter slechts vier jaar. Bovendien is een
langdurige (10+ jaar) verslechtering van de kwaliteit van leven beschreven na
curatieve slokdarmkankerchirurgie. Omgekeerd had 29% van de patiënten die een
slokdarmkankeroperatie ondergingen een pathologische complete respons (pCR) na
nCRT. Deze complete responders riskeren ernstige complicaties door uitgebreide
operaties die ze niet nodig hebben. Daarom worden andere behandelingen, zoals
definitieve CRT, onderzocht. Behandelingen kunnen aanzienlijk efficiënter
worden als we de behandeling kunnen personaliseren en kunnen identificeren
welke patiënten baat hebben bij een intensiever behandelregime (om de
overleving te verbeteren) en welke patiënten veilig kunnen worden behandeld met
een minder intensief behandelregime (om de kwaliteit van leven te verbeteren).
De huidige beeldvormende technieken (CT, PET-CT, EUS) hebben substantiële
beperkingen voor het voorspellen van respons. Er zijn dus dringend nieuwe
biomarkers nodig om de behandeling te personaliseren. Kwantitatieve magnetische
resonantiebeeldvorming (MRI) is een veelzijdige techniek die
tumorpathofysiologie niet-invasief meet. MRI kan een belangrijke rol spelen bij
patiënten met slokdarmkanker, met name voor het voorspellen en monitoren van de
respons op de behandeling. Verschillende studies in expertisecentra, waaronder
de Nederlandse PRIDE-studie, onderzoeken het gebruik van kwantitatieve MRI voor
responsbeoordeling na nCRT. Deze onderzoeken laten veelbelovende resultaten
zien voor DWI, DCE en T2* MRI voor het identificeren van reagerende patiënten
in een vroeg behandelstadium. De meeste onderzoeken wijzen echter op de
noodzaak om kwantitatieve beeldvormingstechnieken te verbeteren en
bewegingsmanagement toe te voegen. Redenen voor een slechte beeldkwaliteit zijn
de aanwezigheid van hart- en ademhalingsbewegingen. Bovendien zijn de slokdarm
en de slokdarmtumor kleine structuren, waardoor beeldvorming met hoge resolutie
noodzakelijk is. Onze hypothese is dat verbeterde kwantitatieve
MRI-technologieën in staat zouden kunnen zijn om tumorpathofysiologie bij
slokdarmkanker nauwkeurig te visualiseren en daardoor de op de patiënt
afgestemde behandeling van slokdarmkanker substantieel te verbeteren.

Primair:
Deelstudie I: Ontwikkeling van een hoogwaardig snel kwantitatief MRI-protocol
voor multi-contrast beeldvorming van tumorpathofysiologie op 3T
Deelstudie II: Vaststellen inter- & intra-sessie test-hertest karakteristieken
van geoptimaliseerde kwantitatieve MRI parameters bij patiënten met
slokdarmkanker
Deelstudie III: Om geoptimaliseerde kwantitatieve MRI te valideren voor
voorspelling van de aanwezigheid van resterende tumor in het ex vivo
chirurgische monster na slokdarmresectie bij individuele patiënten met
slokdarmkanker

Secundair:
Deelstudie II
- Vaststellen van typische basiskarakteristieken van kwantitatieve MRI
parameters bij patiënten met slokdarmkanker
Deelstudie III
- Bepalen spatiële correlatie van kwantitatieve MRI parameters met
histopathologie van ex vivo chirurgische monsters
- Karakteriseren van de respons van kwantitatieve MRI parameters op
neoadjuvante therapie bij individuele patiënten met slokdarmkanker
- Onderzoeken of er een relatie is tussen de baseline kwantitatieve MRI
parameters en de effectiviteit van de behandeling (MRI1)
- Onderzoeken of er een relatie is tussen de verandering in kwantitatieve MRI
parameters en de effectiviteit van de behandeling (MRI1, MRI2 & MRI3)
- Onderzoeken van de relatie tussen de kwantitatieve MRI parameters en
18-F-FDG-PET-CT parameters

Prospectieve single-center cohort studie

Deelname aan dit onderzoek leidt niet direct tot voordeel voor de deelnemer.
Het doel van het TOP-QMRI project is het ontwikkelen van een kwantitatieve
MRI-techniek die meer inzicht kan verschaffen in de effectiviteit van de
behandeling van patiënten met slokdarmkanker.
De risico's van deze studie zijn naar verwachting laag en bevatten het risico
dat gepaard gaat met de infusie van Dotarem (gadoteerzuur): contrastinjectie
(o.a. overgevoeligheidsreacties). De beslissing om al dan niet deel te nemen
aan de studie zal het behandelingstraject voor patiënten niet vertragen of
anderszins beïnvloeden. Waar mogelijk streven we ernaar scans te plannen op
dagen dat de patiënten al voor reguliere behandeling in het Amsterdam UMC komen.

Deelonderzoek I: 1 MRI. De door de patiënt geïnvesteerde tijd voor deelname aan
dit onderzoek zal ongeveer (MRI-scantijd 75 minuten) 1 uur en 15 minuten
bedragen.
Deelonderzoek II: 2 MRI's op 2 verschillende tijdstippen. De eerste en de
tweede MRI vinden plaats vóór de neoadjuvante behandeling. De door de patiënt
geïnvesteerde tijd voor deelname aan dit onderzoek zal ongeveer (MRI-scantijd
75 minuten) 2 uur en 30 minuten bedragen.
Deelonderzoek III: 3 MRI's op 3 verschillende tijdstippen. De eerste MRI vindt
plaats vóór de neoadjuvante behandeling, de tweede MRI twee weken na de start
van de neoadjuvante behandeling en de derde MRI vóór de slokdarmresectie. De
door de patiënt geïnvesteerde tijd voor deelname aan dit onderzoek zal ongeveer
(MRI-scantijd 75 minuten) 3 uur en 45 minuten bedragen.