Ikke-invasiv diagnose af lungekarsygdom ved hjælp af inhaleret 129Xe magnetisk resonansbilleddannelse (XenonMRI)

Denne undersøgelse søger at implementere flere former for 129Xe MR-kontrast såvel som nye konventionelle proton-MR-teknikker til billeddannelse af lungestruktur og perfusion. Specifikt vil 129Xe MRI-scanningerne give 3D-billeder af ventilation og gasudveksling, og spektroskopiske indekser vil blive evalueret for at teste gasudvekslingsdynamikken med høj tidsmæssig opløsning. De konventionelle 1H MR-scanninger vil omfatte en ultrakort ekkotid (UTE)-scanning med fri vejrtrækning, der giver billeder svarende til billederne fra en CT-scanning. For at karakterisere perfusion og vaskulære dimensioner direkte vil patienter desuden gennemgå en gadolinium-forstærket perfusionsscanning. De overordnede mål for undersøgelsen er som følger:

Formål 1. Udfør 129Xe MR-scanninger i kohorter af patienter med PVD, isoleret venstresidig hjertesvigt og isoleret lungesygdom:

1.1 Implementer og optimer 129Xe-gasudvekslings-MR-spektroskopi og billeddannelse, 129Xe-ventilations-MR, strukturel 1H UTE-MRI og 1H-perfusions-MRI med åndedræt.

1.2 Udfør omfattende 1H-129Xe MR hos 10 patienter med ren pulmonal arteriel hypertension (PAH) 1.3 Udfør omfattende MR hos 10 patienter med ren venstre hjerteinsufficiens 1.4 Udfør omfattende MR hos 10 patienter med ren lungesygdom, men ingen lungebetændelse 1.4. 5 patienter med kronisk tromboembolisk pulmonal hypertension (CTEPH) før og efter PTE-kirurgi.

Mål 2. Udvikle diagnostiske kriterier til optimering af sensitiviteten og specificiteten af ​​129Xe MRI til diagnosticering af PVD:

2.1 Udvikle kvantificerings-/scoringmetoder baseret på PAH, venstre hjertesygdom og lungesygdom MR 2.2 Udvikle læsetræningsmaterialer og træne 3 ekspertlæsere 2.3 Påbegynde prospektiv rekruttering af 92 patienter, der evalueres for PAH til MR-scanninger. Disse patienter kan blive bedt om at vende tilbage til en anden scanning i undersøgelsen på et tidspunkt ikke tidligere end 48 timer efter deres sidste xenon-dosis.

Mål 3. Udfør en større, enkeltblind undersøgelse, der tester den diagnostiske nøjagtighed af 129Xe MRI til diagnosticering af PVD:

3.1 Uddannede læsere vil evaluere 129Xe MR, mens de er blindet for forsøgspersonens sygdomstilstand og vil bestemme tilstedeværelsen og sværhedsgraden af ​​PVD 3.2 Diagnostisk nøjagtighed af 129Xe MR vil blive sammenlignet med guldstandarden for hæmodynamiske og kliniske kriterier for PAH

1. Til dette er PFT'er ikke nødvendige, så de er accessoriske
2. De er dog en standard måde at karakterisere patienter på til publikationer osv., så dem vil vi gerne have, hvis vi kan. At få dem fra journalen er helt tilstrækkeligt til dette formål.

jeg. Hvis PFT'er ikke er tilgængelige fra journalen, er de ikke så kritiske, at de forhindrer os i at tilmelde forsøgspersonen. I publikationer vil vi blot anerkende realiteterne af COVID for disse manglende data.

Dette vil være et enkelt-blindet, åbent studie med frivillige og patienter med ren PAH (10 forsøgspersoner), ren venstre hjertesygdom (10 forsøgspersoner) og ren lungesygdom (10 forsøgspersoner) [Mål 1] efterfulgt af en større kohorte af 92 forsøgspersoner evalueres for PAH [Mål 2]. Efterforskerne planlægger at give samtykke til 127 forsøgspersoner.

Prøvestørrelsesberegningen er baseret på at teste, om den foreslåede diagnostiske test baseret på Xe MRI har en nøjagtighed, der kan sammenlignes med billeddiagnostiske procedurer i klinisk praksis, såsom mammografi. Til dette formål foreslår investigator at teste hypoteserne H0: AUC = 0,72 vs. H1: AUC > 0,85, hvor arealet under kurven (AUC) er et sammenfattende mål for diagnostisk nøjagtighed opnået som arealet under modtagerens driftskarakteristik ( ROC) kurve, som viser afvejningen mellem sensitivitet og specificitet for vores foreslåede Xe MRI-baserede diagnostiske test. Her repræsenterer AUC = 0,72 en moderat nøjagtig test, mens AUC = 0,85 repræsenterer nøjagtighed sammenlignelig med klinisk mammografi. Baseret på en ensidig, én prøvetest med varianser tilnærmet ved hjælp af den binormale model, estimerer investigator, at en minimumsprøvestørrelse på 46 normaler og 46 med sygdom vil være påkrævet for at teste ovenstående hypoteser ved et signifikansniveau på 5 % med 80 % power .