Accuraat multiple sclerose atrofie meetsysteem

Bij multiple sclerose krimpen de hersenen door beschadigingen die door de
ziekte optreden. Een aantal moderne geneesmiddelen remt deze krimp af. De
behandeling van patiënten kan verbeterd worden als informatie over de
hersenkrimp door de neuroloog kan worden meegewogen. Als ondanks
de behandeling de hersenkrimp doorzet, kan een verandering van behandeling
overwogen worden. Op dit moment wordt zulke informatie helaas niet gebruikt.
Een belangrijke rol hierbij spelen de verschillen tussen MRI-scanners. Met MRI
is het hersenvolume te meten, maar de uitkomst van deze meting hangt af van de
scanner en de meetinstellingen waarmee de afbeeldingen gemaakt zijn. Dit is een
probleem voor klinische toepassing van deze metingen, want hierdoor geeft een
gemeten hersenvolume voor de neuroloog geen duidelijke informatie. Als
bijvoorbeeld een laag volume wordt gemeten, zou dat kunnen komen doordat het
volume werkelijk klein is, maar het zou ook kunnen komen doordat met de
gebruikte MRI-scanner en meetinstellingen altijd wat lagere volumes worden
gevonden. In dit onderzoek wordt geprobeerd deze systematische verschillen te
reduceren.

Het doel van het onderzoek is het in de praktijk testen van een methode om de
verschillen tussen MRI-scanners en meetinstelling te reduceren. We doen dit
door patiënten op meerdere scanners te scannen en de volumemetingen (van de
grijze stof, witte stof en het hele brein) te standaardiseren met onze nieuwe
methode. Door direct te onderzoeken of hiermee de verschillen tussen scanners
worden verminderd, en in welke mate.

De methode die we gaan testen maakt gebruik van zogenaamde *fantomen*. Met
3D-printing en precisie-mechanische technieken bootsen we met plastic hersenen
na met verschillende ernst van hersenkrimp. Deze gebruiken we als standaard
(referentie) om de metingen bij patiënten tussen verschillende scanners en
instellingen gelijk te kunnen trekken (standaardiseren). Zulke objecten waarvan
de eigenschappen bekend zijn en die als referentie worden gebruikt, worden in
het MRI-veld *fantomen* genoemd. Onze fantomen bestaan uit compartimenten die
heel precies de gehele
hersenschors, de ventrikels (kamers met hersenvocht), en de witte stof
nabootsen, waarbij we zorgen dat we de volumes van alle compartimenten heel
precies weten. In een kleine pilot hebben we een eerste prototype van een
dergelijk fantoom gemaakt. Het blijkt dat we met deze technologie zulke
fantomen kunnen maken en dat deze op MRI goede beelden laten zien.

In dit project maken we een set van acht fantomen en gebruiken we deze om
volumemetingen te standaardiseren in 30 MS-patiënten en 10 gezonde
proefpersonen. Deze deelnemers worden allemaal op, zoveel mogelijk, dezelfde
dag op drie verschillende MRI-scanners gescand. Als dat niet blijkt te passen
in de planning kunnen deze drie scans ook verspreid worden over meerdere dagen.
We vragen deze deelnemers na 2 jaar ± 5 maanden terug voor dezelfde scans, om
het effect van de standaardisatie op de meting ven volumeverandering te
onderzoeken. Er worden geen invasieve handelingen verricht of stoffen
toegediend. Het standaardiseren van de metingen van atrofiesnelheid gebeurt
achteraf, op basis van extra MRI-metingen die worden uitgevoerd zonder dat de
vrijwilliger daarbij aanwezig is.

De scan procedure ziet er als volgt uit:
1. Scan en re-scan op scanner nummer 1.
2. Scan en re-scan op scanner nummer 2.
3. Scan en re-scan op scanner nummer 3.
Elke paar van scan of re-scan duurt ongeveer 50 minuten.

Het inplannen van de verschillende scans gebeurt in overleg met de deelnemer en
op basis van beschikbaarheid van de MRI-scanners voor dit onderzoek. Analyse:
Intra- en inter-scanner reproduceerbaarheid zullen worden gekwantificeerd
middels het mediane absolute verschil, alsmede limits of agreement gebaseerd op
linear mixed model analyses. Deze analyses zullen worden uitgevoerd zowel voor
de gecorrigeerde als ongecorrigeerde volumes gemeten met state-of-the-art
methoden: SIENA(X), FIRST en FreeSurfer.

Hoewel er geen directe risico*s of bijwerkingen zijn, en de patiënt dezelfde
klinische scan ondergaat die zij of hij anders zou hebben gekregen, is er wel
sprake van een aanzienlijke belasting. Alle patiënten en gezonde proefpersonen
ondergaan namelijk op één dag MRI-scans met een totale duur van 3 uur.
Tussendoor moet nog de verplaatsing van de ene naar de andere scanner
plaatsvinden (niet alle scanners staan in hetzelfde gebouwdeel). Al met al
vormt dit een behoorlijke belasting, die nog komt bovenop de gebruikelijke
ongemakken van het ondergaan van een MRI-scan, zoals het geluid en het moeten
stilliggen in een nauwe tunnel. We zullen potentiële deelnemers hierover
nadrukkelijk inlichten, om te voorkomen dat iemand onvoldoende voorbereid aan
het onderzoek begint en tegen vervelende verrassingen aanloopt. Omdat er geen
contrastmiddel wordt toegediend, is er geen overige belasting van de MRI-scans.
De fantomen worden gescand zonder dat de patiënt daarbij aanwezig is, dus ook
dit speelt geen rol in de belasting van de patiënten en gezonde proefpersonen.
We zullen de deelnemers duidelijk adviseren over alle mogelijk belastende
aspecten, om te voorkomen dat iemand hier onbewust aan wordt blootgesteld. In
een eerder project hebben we een vergelijkbare opstelling gebruikt om drie
scanners bij 21 MS-patiënten te vergelijken. De patiënten in dat onderzoek
gaven aan dat, hoewel lang, de last draaglijk was. Voor de patiënten worden
geen onmiddellijke voordelen verwacht.