Beoordeling en voorspelling van de invloed van bestraling op cognitieve uitkomsten met behulp van de cerebrovasculaire stresstest

Volledige schedel bestraling is een regelmatig uitgevoerde therapie voor
metastasen in het brein of als profylaxe voor het voorkomen van
breinmetastasen. Een alternatieve behandelmethode is het uitvoeren van
stereotactische radiochirurgie. De mediane overleving van patiënten met
intracraniële metastasen is ongeveer 7 maanden met systemische en lokale
therapie. Na hersenbestraling kunnen patiënten last hebben van
bestralings-geïnduceerd hersenletsel en achteruitgang van cognitieve functies.
Aangezien cognitief functioneren essentieel is voor ons dagelijks leven op
sociaal, werk en persoonlijk vlak, zal achteruitgang van de cognitieve functies
resulteren in een verminderde kwaliteit van leven gedurende de resterende
levensduur van patiënten. Het is nu niet mogelijk om de mate van cognitieve
problemen te voorspellen voordat met radiotherapie wordt gestart. Hoewel de
pathogenese van deze cognitieve achteruitgang niet bekend is, zijn er
aanwijzingen dat het beschouwd zou kunnen worden als een type vasculaire
dementie. De hypothese is dat bestralingsschade van de cerebrale vaten leidt
tot een verlaagde bloedtoevoer en daarmee beschadiging van het hersenweefsel.
Daarnaast, hebben patiënten met beschadigde vasculatuur minder
reservecapaciteit om de bloedtoevoer op peil te houden. Een betrouwbare methode
om de cerebrovasculaire reactiviteit te meten is de cerebrovasculaire
stresstest, waarmee de reservecapaciteit van de microvasculatuur van het brein
gemeten kan worden middels ademhalingstesten (m.a.w. het inademen van gassen
zoals CO2). Door deze reactiviteit voor bestraling te relateren aan
veranderingen in cognitie na bestraling, kunnen de bevindingen in deze studie
bijdragen aan het identificeren van riscofactoren voor cognitieve
veranderingen. In de toekomst zou deze kennis van waarde kunnen zijn voor het
maken van keuzes voor behandelingen.

Het primaire doel is om risicofactoren te identificeren voor cognitieve
veranderingen die geïnduceerd zijn door radiotherapie. Hiervoor wordt de
hemodynamische toestand van de vasculatuur in het brein (gemeten middels MRI),
oftewel cerebrovasculaire
reactiviteit, bij aanvang van de radiotherapie onderzocht in relatie tot de
veranderingen in cognitieve prestaties na radiotherapie. Daarnaast worden
veranderingen in cerebrale hemodynamica, de ruimtelijke relatie tussen dosis en
response en het nakomen van voorgenomen onderzoeksdeelname door de patiënten in
de studie meegenomen.

Een prospectieve studie.

Deelnemers zullen geen direct profijt hebben van deelname aan dit onderzoek. De
cognitieve taken kennen geen risico*s. Het enige risico dat proefpersonen
lopen, is de kans op tijdelijke verhoogde intracraniële druk (ICD) tijdens de
hypercapnie stimulus van de stresstest. Daarom is de verdenking op
pre-existente verhoogde intracraniële druk (gedefinieerd als niet-profylactisch
>4 mg dexamethason gebruik) een exclusiecriterium, en zullen de saturatie en
ademhaling tijdens het onderzoek gemonitord worden met een vingersensor voor
oxymetrie en een drukgevoelige band voor ademhalingsfrequentie. De
ademhalingstesten worden uitgevoerd met behulp van het betrouwbare
gastoedieningssystem RespirAct RA-MRTM MRI UNIT waarbij gebruik wordt gemaakt
van een open ademhalingssyteem (d.w.z. open tot de normale *kamerlucht*)
waarbij deelnemers door een masker ademen. De CO2-niveau*s waarmee gewerkt zal
worden, komen nooit buiten het normale fysiologische bereik dat normaliter
gedurende dag en nacht ondervonden wordt en spontaan voorkomen bij patiënten
met gliomen tijdens (lokale) anesthesie voor de resectie. Echter, mochten
deelnemers tijdens de test toch ongemak ondervinden van de hoge CO2 niveaus dan
kan de onderzoeken meteen op kamerlucht overschakelen door op de rode knop die
zich aan de voorkant van de gasmenger bevindt te drukken. In de MRI kunnen de
deelnemers in de alarmbel knijpen. Deelnemers zullen uitgebreide instructies
krijgen voorafgaand aan het onderzoek, en de gehele ademhalingstest zal eerst
buiten de scanner worden uitgevoerd, zodat we zeker weten dat deelnemers het
goed kunnen doorstaan. Deelnemers mogen ook oefenen met de alarmbel terwijl ze
in de MRI geplaatst worden. Deelnemers kunnen op elk moment besluiten dat ze
niet meer mee willen doen. Daarnaast de RespirAct RA-MRTM MRI UNIT, welke wordt
gebruikt voor het toedienen van de ademhalingstesten, een zogenaamd *plug-
and-play* device en is dus geen speciale training noodzakelijk voordat dit
apparaat veilig gebruikt kan worden. Bovendien zit in het apparaat
beveiligingsmechanismes ingebouwd en doordat de proefpersonen altijd toegang
hebben tot de kamerlucht, kan niet per ongeluk hypoxia ontstaan bij de
proefpersoon. Desondanks heeft al het personeel dat de ademhalingstesten
middels de RespirAct RA-MRTM MRI UNIT gaat toedienen een formele training gehad
van de fabrikant van het apparaat (Thornhill Research). Ook heeft de
onderzoeksgroep (waaronder Dr. A. Bhogal) uitgebreide ervaring opgedaan met dit
apparaat en deze ademhalingstesten, waardoor maximale veiligheid voor de
proefpersoon gegarandeerd kan worden.