Diffusion MRI of Treatment Response for De-escalation of Radiation Therapy
弥散 MRI 评估放射治疗降级的治疗反应
基本信息
- 批准号:10397706
- 负责人:
- 金额:$ 46.17万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-05-01 至 2024-04-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
PROJECT SUMMARY
Chemo-radiation therapy is a standard treatment regimen for locally advanced head and neck squamous cell
carcinoma (HNSCC). The treatment regimen, however, is difficult for patients as they experience high rates of
grade 3 or higher toxicities including leukopenia (42%) and the need for feeding tube (52%). Recent studies
showed that a subgroup of HNSCC patients with human-papilloma virus (HPV)-positive oropharyngeal (OP)
SCC have significantly better prognosis. These clinical data lead to important considerations to de-intensify
treatment for this low-risk, younger population in order to reduce acute and chronic toxicity without
compromising disease control. It has been suggested that the adaptive de-escalation of treatment can be
tailored for individual patients based on the early tumor volume change. However, volumetric assessment is
often inadequate because the treatment response of a tumor can be heterogeneous in terms of (i) cell viability,
(ii) cellular metabolism, and (iii) perfusion that are relevant to the success of any chemoradiation therapy.
These complex changes may not be adequately represented by tumor volume change at the early stage.
The proposed study is based on a combination of the quantitative diffusion MRI (dMRI) methods with their own
technical innovations that can also be applied to other clinical studies. dMRI is a unique in vivo imaging
technique sensitive to cellular microstructures at the scale of water diffusion length on the order of a few
microns. However, quantitative dMRI remains challenging as dMRI data represent different biophysical
properties of tissue depending on diffusion weighting strength (q) and diffusion time (t) used for the
measurement. The scientific premise of the proposal is that this study will establish a quantitative way to utilize
both q- and t-dependent dMRI data as a tailored approach to quantify cell viability, cellular metabolism and
perfusion from this non-contrast MRI method. We demonstrated that both diffusion coefficient D and diffusional
kurtosis coefficient K are promising imaging markers for cell viability. Cellular metabolism can be evaluated in
terms of the water exchange τex, measured by the diffusion time-dependent K, that is regulated by the ATP-
dependent trans-membrane ion channels co-transporting water molecules. Intravoxel incoherent motion MRI
metrics (pseudo diffusivity, Dp; perfusion fraction, fp) can provide information about perfusion flow. Ultimately,
these dMRI measures will better identify patients who have the potential to benefit from adaptive de-escalation
or escalation of therapy.
In this proposal, we will further optimize and establish a set of quantitative non-contrast imaging markers of cell
viability (D and K), cellular metabolism (τex), and perfusion (fp⋅Dp) as a clinical tool for assessment of treatment
response and validate it in a clinical trial. The data acquisition and analysis software tools to be developed in
this study will enable comprehensive and quantitative assessment of cancer treatment response to tailor
chemoradiation therapies for individual patients.
项目概要
化放疗是局部晚期头颈部鳞状细胞的标准治疗方案
然而,治疗方案对患者来说很困难,因为他们的发病率很高。
3 级或更高级别的毒性,包括白细胞减少症 (42%) 和需要饲管 (52%)。
研究表明,人类乳头状瘤病毒 (HPV) 阳性口咽 (OP) 的 HNSCC 患者亚组
SCC 具有更好的显着预后,这些临床数据导致了去强化的重要考虑。
对这种低风险、年轻的人群进行治疗,以减少急性和慢性毒性,而无需
有人建议可以采取适应性降级治疗。
根据早期肿瘤体积变化为个体患者量身定制。然而,体积评估是不同的。
通常是不够的,因为肿瘤的治疗反应在以下方面可能存在差异:(i) 细胞活力,
(ii) 细胞代谢,以及 (iii) 与任何放化疗成功相关的灌注。
这些复杂的变化可能无法通过早期肿瘤体积的变化来充分代表。
拟议的研究基于定量扩散 MRI (dMRI) 方法与其自身方法的结合
dMRI 是一种独特的体内成像技术,也可应用于其他临床研究。
对水扩散长度尺度上的细胞微观结构敏感的技术
然而,定量 dMRI 仍然具有挑战性,因为 dMRI 数据代表不同的生物物理。
组织的特性取决于用于扩散加权强度 (q) 和扩散时间 (t)
该提案的科学前提是本研究将建立一种定量的利用方法。
q 和 t 依赖性 dMRI 数据作为量化细胞活力、细胞代谢和
我们证明了这种非对比 MRI 方法的灌注扩散系数 D 和扩散系数。
峰度系数 K 是可用于评估细胞活力的有前途的成像标记。
水交换项 τex,由扩散时间相关的 K 测量,由 ATP- 调节
依赖的跨膜离子通道共同运输水分子。
指标(伪扩散率,Dp;灌注分数,fp)最终可以提供有关灌注流量的信息。
这些 dMRI 措施将更好地识别有可能从适应性降级中受益的患者
或升级治疗。
在本提案中,我们将进一步优化并建立一套细胞的定量非对比成像标记物。
活力(D 和 K)、细胞代谢(τex)和灌注(fp⋅Dp)作为评估治疗的临床工具
响应并在临床试验中验证它的数据采集和分析软件工具。
这项研究将能够对癌症治疗反应进行全面和定量的评估,以定制
针对个别患者的放化疗。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Sungheon Gene Kim其他文献
Sungheon Gene Kim的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Sungheon Gene Kim', 18)}}的其他基金
Diffusion MRI of Treatment Response for De-escalation of Radiation Therapy
弥散 MRI 评估放射治疗降级的治疗反应
- 批准号:
10328699 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别:
Diffusion MRI of Treatment Response for De-escalation of Radiation Therapy
弥散 MRI 评估放射治疗降级的治疗反应
- 批准号:
9917739 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别:
Diffusion MRI of Treatment Response for De-escalation of Radiation Therapy
弥散 MRI 评估放射治疗降级的治疗反应
- 批准号:
10447196 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别:
Diffusion MRI of Treatment Response for De-escalation of Radiation Therapy
弥散 MRI 评估放射治疗降级的治疗反应
- 批准号:
10625459 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别:
Gradient-Echo Spectroscopic Imaging Study of Saturated Fat and Breast Cancer
饱和脂肪与乳腺癌的梯度回波光谱成像研究
- 批准号:
10369734 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别:
Gradient-Echo Spectroscopic Imaging Study of Saturated Fat and Breast Cancer
饱和脂肪与乳腺癌的梯度回波光谱成像研究
- 批准号:
10322559 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别:
PET/MR study of Metastatic Lymph Nodes in Head and Neck Cancer
头颈癌转移性淋巴结的 PET/MR 研究
- 批准号:
8914558 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别:
PET/MR study of Metastatic Lymph Nodes in Head and Neck Cancer
头颈癌转移性淋巴结的 PET/MR 研究
- 批准号:
8768574 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于同步TMS-MRI技术研究神经调控治疗抑郁症的脑机制
- 批准号:82372080
- 批准年份:2023
- 资助金额:65 万元
- 项目类别:面上项目
基于多模态MRI时空异质性特征早期精准预测晚期三阴性乳腺癌免疫治疗疗效的研究
- 批准号:82302314
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
靶向激活MRI纳米探针增强动脉粥样硬化易损斑块的成像对比度与治疗效果研究
- 批准号:82302276
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
再灌注治疗对醒后卒中神经血管单元的双面作用、机制及早期预测的多模态MRI研究
- 批准号:82360341
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
基于多模态MRI影像组学和机器学习在B7-H3靶向CAR-T治疗儿童复发/难治神经母细胞瘤患者疗效预测中的研究
- 批准号:82373971
- 批准年份:2023
- 资助金额:48 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Next-Generation Whole-Body MRI for Detection and Assessment of Therapy Response in Bone Lesions
用于检测和评估骨病变治疗反应的新一代全身 MRI
- 批准号:
10716642 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别:
CSRD Research Career Scientist Award Application
CSRD研究职业科学家奖申请
- 批准号:
10701136 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别:
Early detection of pulmonary complications of hematopoietic stem-cell transplantation in children using hyperpolarized xenon MRI
超极化氙MRI早期发现儿童造血干细胞移植肺部并发症
- 批准号:
10563271 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别:
MRI Study of Hydrogen Water and Minocycline Combination Therapy for Ischemic Stroke
氢水与米诺环素联合治疗缺血性中风的MRI研究
- 批准号:
10564735 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别:
Deciphering the Acidic Tumor Environment: A Phase I/IIa Study of Pre-Operative Multiparametric MRI and pHLIP® ICG Intra-Operative Fluorescence Imaging of Primary Breast Cancer
破译酸性肿瘤环境:原发性乳腺癌术前多参数 MRI 和 pHLIP® ICG 术中荧光成像的 I/IIa 期研究
- 批准号:
10586615 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 46.17万 - 项目类别: