BACKGROUND AND PURPOSE: Diffuse gliomas, a heterogeneous group of primary brain tumors, have traditionally been stratified by histology, but recent insights into their molecular features, especially the IDH mutation status, have fundamentally changed their classification and prognosis. Current diagnostic methods, still predominantly relying on invasive biopsy, necessitate the exploration of noninvasive imaging alternatives for glioma characterization. MATERIALS AND METHODS: In this prospective study, we investigated the utility of the spherical mean technique (SMT) in predicting the IDH status and histologic grade of adult-type diffuse gliomas. Patients with histologically confirmed adult-type diffuse glioma underwent a multiparametric MRI examination using a 3T system, which included a multishell diffusion sequence. Advanced diffusion parameters were obtained using SMT, diffusional kurtosis imaging, and ADC modeling. The diagnostic performance of studied parameters was evaluated by plotting receiver operating characteristic curves with associated area under curve, specificity, and sensitivity values. RESULTS: A total of 80 patients with a mean age of 48 (SD, 16) years were included in the study. SMT metrics, particularly microscopic fractional anisotropy (μFA), intraneurite voxel fraction, and μFA to the third power (μFA3), demonstrated strong diagnostic performance (all AUC = 0.905, 95% CI, 0.835-0.976; P < .001) in determining IDH status and compared favorably with diffusional kurtosis imaging and ADC models. These parameters also showed a strong predictive capability for tumor grade, with intraneurite voxel fraction and μFA achieving the highest diagnostic accuracy (AUC = 0.937, 95% CI, 0.880-0.993; P < .001). Control analyses on normal-appearing brain tissue confirmed the specificity of these metrics for tumor tissue. CONCLUSIONS: Our study highlights the potential of SMT for noninvasive characterization of adult-type diffuse gliomas, with a potential to predict IDH status and tumor grade more accurately than traditional ADC metrics. SMT offers a promising addition to the current diagnostic toolkit, enabling more precise preoperative assessments and contributing to personalized treatment planning.
- MeSH
- difuzní magnetická rezonance metody MeSH
- dospělí MeSH
- gliom * diagnostické zobrazování patologie MeSH
- isocitrátdehydrogenasa * genetika MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie metody MeSH
- mutace MeSH
- nádory mozku * diagnostické zobrazování patologie MeSH
- prospektivní studie MeSH
- senioři MeSH
- senzitivita a specificita MeSH
- stupeň nádoru MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
K nádorům centrální nervové soustavy (CNS) patří nádory primární, intraaxiální – vyrůstající z buněk mozkové a míšní tkáně (neuroepitelové nádory) nebo extraaxiální, které rostou z okolních struktur (mozkových a míšních plen, nervových obalů, cévních struktur, lymfatické tkáně, zárodečných buněk, malformací, hypofýzy). Mnohem častěji se v nitrolebním prostoru vyskytuje solitární nebo vícečetný metastatický rozsev malignity původem z jiného orgánu, např. maligního tumoru plíce, prsu, metastáza maligního melanomu, Grawitzova tumoru. Výskyt metastáz solidních nádorů je pak v oblasti intraaxiální či extraaxiální, leptomeningeální nebo durální. I nádory morfologicky benigní se svým výskytem v uzavřeném kompartmentu CNS mohou projevovat maligně a způsobovat závažné pomalu se rozvíjející, až akutně vzniklé neurologické symptomy, včetně nitrolební hypertenze. Primární nádory centrálního nervového systému tvoří 1-2 % všech zhoubných nádorů, s častějším výskytem u dospělých po 60. roce věku, s mírnou převahou výskytu u mužů, s vyšší mortalitou u mužů než u žen. Kolem 5 % CNS nádorů je podmíněno dědičně (např. Li-Fraumeni syndrom, neurofibromatóza typ I, II). Příčiny vzniku většiny nádorů mozku a míchy jsou nejasné, jednoznačně prokázán byl vliv radioaktivního záření, zvýšené riziko je u pacientů po transplantaci a nemocných AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome), nejisté jsou potenciační účinky některých chemikálií a virů na vznik CNS neoplasií. Účinnost léčby nádorů mozku a míchy je ovlivněna existencí tzv. hematoencephalické bariéry, která chrání mozek před průnikem toxických látek, ale zároveň znemožňuje průnik většiny cytostatik k nádorovému cíli. Další překážkou může být lokalizace nádoru v oblastech obtížně přístupných histologické verifikaci (mozkový kmen, optické chiasma) pro vysoké riziko komplikací i po stereotaktické biopsii. V některých případech, ve snaze nezpůsobit ireverzibilní neurologický deficit nešetrným odběrem tkáně, se pak může stát vzorek histologického materiálu nevýtěžný, to znamená, že nejsou zachyceny nádorové buňky. Limitující je v neposlední řadě i radiosenzitivita některých mozkových struktur, která znemožňuje aplikovat vyšší dávku ionizujícího záření do nádoru postihujícího senzitivní tkáně CNS nebo nacházejícího se v blízkosti těchto senzitivních tkání. Prudký rozvoj metod imunohistochemické (IHC) a molekulárně-genetické analýzy výrazně zpřesnil diagnostiku a tím teoreticky usnadňuje volbu optimálního léčebného postupu pro individuálního pacienta. Zatímco pokrok v moderní technice konformní fotonové, částicové (v současné době nejčastěji protonové) radioterapie, stereotaktické radiochirurgie umožnil přesné cílené ozáření nádorového ložiska CNS se šetřením rizikových mozkových struktur a tím výrazně snížil riziko akutní a pozdní neurotoxicity, možnosti farmakoterapie jsou stále limitované. Právě molekulárně-genetické poznatky nám již nyní poskytují prediktivní a prognostické informace. Do budoucna by měly stále více stratifikovat pacienty k cílené terapii.
Tumors of the central nervous system (CNS) include primary tumors - itraaxial, growing from brain and spinal cord cells (neuroepithelial tumors) or extraaxial, growing from surrounding structures (brain and spinal cord, nerve sheaths, vascular structures, lymphatic tissue, germ cells, malformations, pituitary glands). Much more often they are located in the intracranial space a solitary or multiple metastatic spread of malignancy originating from another organ (eg lung, breast, malignant melanoma, Grawitz’s tumor). The occurrence of metastases of solid tumors is then in the intraaxial or extraaxial region, leptomeningeal or dural. Even morphologically benign tumors with their occurrence in a closed CNS compartment can have malignant behaviour and cause severe slowly developing to acute neurological symptoms, including intracranial hypertension. Primary tumors of the central nervous system present 1-2% of all cancers, with a higher incidence in adults after the age of 60, with a slight predominance in men, with higher mortality in men than in women. About 5% of CNS tumors are hereditary (e.g., Li-Fraumeni syndrome, neurofibromatosis type I, II). The causes of most brain and spinal cord tumors are unclear, the effect of radiation has been definitely demonstrated, there is an increased risk in transplant patients and AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome) patients, and the potentiating effects of some chemicals and viruses on the development of CNS neoplasms are uncertain. The effectiveness of treatment of brain and spinal cord tumors is influenced by the existence of the so-called hematoencephalic barrier, which protects the brain from the penetration of toxic substances, but at the same time prevents the penetration of most cytostatics to the tumor target. Another obstacle may be the localization of the tumor in areas difficult to access for histological verification (brain stem, optical chiasma) due to the high risk of complications even after stereotactic biopsy. In some cases, in an effort not to cause an irreversible neurological deficit by inconsiderate tissue collection, the sample of histological material can then become inconclusive to tumor cells, i.e., tumor cells are not captured. Last but not least, the radiosensitivity of some brain structures is also limiting, which makes it impossible to apply a higher dose of ionizing radiation to a tumor affecting sensitive tissues or located near of these sensitive tissues. The rapid development of immunohistochemical (IHC) and molecular genetic analysis methods has significantly refined diagnostics and thus theoretically facilitates the choice of the optimal treatment procedure for the individual patient. While advances in modern conformal photon and particle (currently the most frequently proton) radiotherapy, stereotactic radiosurgery has enabled accurately targeted irradiation of the CNS tumor site and at the same time spare the high-risk brain structures, thereby significantly reduce the risk of acute and late neurotoxicity, pharmacotherapy options are still limited. Just molecular-genetic knowledge already provides us with predictive and prognostic information. They should increasingly stratify patients for targeted therapy.
Představujeme kazuistické sdělení zkušeností s léčbou mladé 35leté pacientky s vzácným tumorem CNS - pineoblastomem. Po parciálním neurochirurgickém zákroku byla pacientka indikována multidisciplinárním týmem k protonové terapii tužkovým svazkem s profylaktickým ozářením kraniospinální osy dávkou 36 Gy (Gray equivalent), do celkové dávky na lůžko tumoru 59,4 Gy a konkomitantní aplikací chemoterapie temozolomidem. Po ukončení chemoradioterapie pacientka absolvovala 4 cykly vysokodávkované chemoterapie s podporou periferních kmenových buněk. 11 měsíců po ukončení protonové chemoradioterapie s dobrou tolerancí pacientka zůstává bez příznaků reziduálního onemocnění. Kazuistika poukazuje na příznivou krátkodobou léčebnou odpověď a příznivý neurologický výsledek terapie tohoto vzácného tumoru pineální krajiny. Jsou prodiskutovány různé literárně popisované léčebné strategie.
We present our experience with a treatment of a 35-year old adult female patient with a rare central nervous system tumor pineoblastoma. Postoperative patient was referred to adjuvant pencil beam scanning therapy (PBS) starting with 36 Gy dose of prophylactic craniospinal irradiation followed by a local 23.4 Gy boost to the tumor bed. A total dose of 59.4 Gy was given to the patient along with concurrent temozolomide. After well tolerated proton beam chemoradiotherapy the patient finished 4 cycles of high-dose chemotherapy with peripheral blood hematopoietic stem cell support. At 11 months after proton beam chemoradiotherapy the patient has remained free of recurrence. This case report shows favorable short-term response and neurological outcome in management of this rare pineal region tumor. The various treatment options reported in the literature are discussed.
- MeSH
- dávka záření MeSH
- dospělí MeSH
- histologické techniky MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie MeSH
- neurochirurgické výkony MeSH
- pinealom * chirurgie diagnostické zobrazování farmakoterapie radioterapie terapie MeSH
- protonová terapie * metody MeSH
- radioterapie metody MeSH
- reziduální nádor MeSH
- temozolomid aplikace a dávkování MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Předkládáme případ naší dlouhodobě sledované pacientky s radikálně resekovaným, IDH mutovaným glioblastomem s primitivní neuronální komponentou, která s pouze mírnými neurologickými komplikacemi žije již 9 let od stanovení diagnózy, se zachovalou velmi dobrou kvalitou života. Radikalita chirurgické resekce spolu s mutacemi IDH genů představují prognosticky příznivé faktory u high grade gliových nádorů centrální nervové soustavy.
We present a case of long-term followed-up patient with radically resected IDH mutant glioblastoma with a primitive neuronal component who has survived for 9 years with only moderate neurological complications and with a very good quality of life. Radicality of surgical resection together with mutations of the IDH genes are prognostically favourable factors in high grade glial neoplasms of the central nervous system.
- MeSH
- antikonvulziva aplikace a dávkování farmakologie MeSH
- chemoradioterapie metody MeSH
- edém mozku farmakoterapie prevence a kontrola MeSH
- glioblastom chirurgie patologie radioterapie MeSH
- karbamazepin aplikace a dávkování MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nádory mozku * genetika chirurgie patologie MeSH
- primitivní neuroektodermové nádory chirurgie patologie radioterapie MeSH
- temozolomid aplikace a dávkování farmakologie MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
