Tumor Heterogeneity and Post-Irradiation Dysfunction of Endothelium in the Assessment of Response to Treatment in Neuro-Oncology: View of the Problem and Our Practical Experience

Abstract

Оценка ответа на лечение в нейроонкологии представляет собой сложную задачу, решение которой не всегда возможно даже с помощью наиболее современных методов визуализации. В последнее время наблюдается значительный прогресс в разработке персонифицированных подходов к лечению нейроонкологических пациентов, что требует усовершенствования оценки ответа на лечение. Радиомика является новаторским направлением в диагностических технологиях и основана на применении искусственного интеллекта. К настоящему моменту такие технологии находятся на стадии ранней разработки и крайне ограниченно используются в клинической практике, в то время как перфузионные исследования, позволяющие оценить степень васкуляризации опухоли, получили широкое практическое применение. Несмотря на несомненный прогресс технологических аспектов нейровизуализации, дифференциальная диагностика псевдопрогрессии и опухолевого роста остается краеугольным камнем современной нейроонкологии. Понимание патофизиологических механизмов постлучевых реакций в эндотелии сосудов, углубление знаний относительно биологии опухолей, включая опухолевую гетерогенность, являются необходимым базисом для радиологов, которые занимаются визуализационной оценкой ответа опухоли на лечение. Данная статья демонстрирует взгляд авторов на проблему и собственный практический опыт применения МРТ-перфузии в оценке ответа на лечение в нейроонкологии. Assessment of response in neuro-oncology is a challenge. The solution isnt easy even with the latest modern visualizing techniques. Recently, much progress has been seen in personalized approaches to the treatment of brain tumors. This demands the improvement of assessment of response to treatment. Radiomics is an emerging field of research, which aims to collect high-dimensional data from clinical images. Nowadays, such technologies are on their early stages of development, and they are limited to use in clinical practice, while perfusion imaging is widely used in clinical practice. In spite of the technological development in neuroradiology, differential diagnostics of tumor progression and pseudoprogression is still a challenge. Understanding the pathological mechanisms of post-irradiation reactions in the endothelium of vessels, increasing knowledge of tumor biology, including tumor heterogeneity are an essential ground for radiologists in assessment of response. This article demonstrates the authors opinion on the problem and their practical experience in the use of MRI perfusion in the assessment of response in neuro-oncology.