Entwicklung und Überprüfung der Multi-Parameter Kartierung im Rahmen der multizentrischen klinischen Studie NISCI

Eingebunden in die klinische Studie NISCI (Nogo Inhibierung bei akuten Rückenmarksverletzungen: www.nisci-2020.eu) verwenden wir quantitative Ganzhirn-MRT-Aufnahmen bei 3 Tesla als Biomarker für De- und Regeneration. Die quantitative MRT, basierend auf Multi-Parameter Kartierung (engl. multi-parameter mapping [MPM]; Weiskopf et al., 2013, Frontiers in Neuroscience, 7, 1-11), wurde an die Möglichkeiten an klinischen Standorten angepasst. Es finden Herstellersequenzen Anwendung mit einer reduzierten Auflösung (1 mm isotrop) und Messzeit (<25 min). Um das Aufnahmeprotokoll auf Konsistenz zwischen und innerhalb der Kliniken zu testen haben wir  fünf gesunde Probanden auf die Reise an sechs verschiedene Zentren geschickt, wo verschiedene MRT Hard- und Software zum Einsatz kommen (siehe Karte). Zur Auswertung der Daten nutzen wir die hMRI-toolbox (www.hmri.info), die von Mitarbeitern des MPI-CBS und einem internationalen Konsortium entwickelt wurde (Tabelow et al., 2019, NeuroImage, 194, 191-210). 

Für quantitativen Karten (Magnetisierungstransfersättigung  [MT], Protonendichte [PD], longitudinale [R1] und effektive transversale Relaxationszeiten [R2*]) ist der Koeffizient der Variation (engl. coefficient of variation [CoV]) innerhalb der Standorte zwischen 4% und 10% für MT-, R1- und PD-Karten, wohingegen für R2* höhere Werte bis 16% ermittelt wurden (siehe Bild unten). Werte für CoV zwischen Zentren variieren zwischen 3% und 9% für MT-, R1- und PD-Karten, wohingegen für R2* höhere Werte bis 15% ermittelt wurden (siehe Bild unten). Die systematische Abweichung (engl. bias) zwischen verschiedenen Zentren beträgt zwischen 1% und 4% für MT-, R1- und PD-Karten, wohingegen für R2* höhere Werte mit bis zu 6% ermittelt wurden (siehe Bild unten). Longitudinale Studien an Rückenmarksverletzungen zeigen Effektgrößen im Bereich von 17-20% für R1 und 14% für MT (Grabher et al., 2015, Ann Neurol, 78, 751-761) 1 Jahr nach Eintritt der Verletzung im Vergleich zu gesunden Probanden. Daher erwarten wir einen verlässlichen Nachweis zugehöriger Effekte und potentiell signifikanter Behandlungseffekte in der NISCI Studie durch die Verwendung unserer optimierten und validierten MRT-Protokolle und Auswertungsverfahren.

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