Hyperpolariseret MR af lungetransplantationer

Dette er en prospektiv interventionel undersøgelse af 15 evaluerbare pædiatriske patienter efter en lungetransplantation, som vil blive undersøgt på Children's Hospital of Philadelphia i samarbejde med den funktionelle og metaboliske billeddannelsesgruppe fra Perelman School of Medicine fra University of Pennsylvania. Potentielle forsøgspersoner vil blive identificeret af deres pædiatriske lungelæge under det opfølgende klinikbesøg med henblik på henvisning til undersøgelsen. Disse patienter er en del af lungetransplantationsprogrammet på CHOP. Inden deltagelse i undersøgelsen diskuteres, vil potentielle forsøgspersoner blive screenet ved hjælp af protokollens inklusions- og eksklusionskriterier. Deltagelse vil blive diskuteret mellem PI og den henvisende pædiatriske lungelæge. Deltagelse vil blive drøftet med forældre/værge af børnelægen og/eller radiologen efter identifikation og bekræftelse af berettigelse. Samtykke vil blive indhentet på lægens kontor inden billedbehandling. I alt omkring 20 patienter i alderen 8-20 år vil blive rekrutteret og indskrevet til at producere op til 15 evaluerbare forsøgspersoner.

Hyperpolariseret xenon er et nyt kontrastmiddel til billeddannelse af menneskelige lunger ved hjælp af ikke-invasiv magnetisk resonansbilleddannelse til fremstilling af højkvalitets 3D-kort over lungestruktur og funktion. Xenongassen inhaleres af forsøgspersonen, mens den er inde i MR-scanneren, og under et kort vejrtrækning optages billedet. Forskellige MR-teknikker kan bruges til at give regional lungefunktion og struktur såsom: ventilation, lokal alveolær iltkoncentration (PAO2) og iltoptagelseshastighed, tilsyneladende diffusionskoefficient (ADC) osv. Xenon er opløseligt i lungevæv og blod med en kemisk Skiftet MR-resonansfrekvens, egenskab, som kan kvantificeres gennem MR til kort og globale parametre relateret til lungeparenkym og blodudveksling.

Tidlig påvisning af lungetransplantationskomplikationer, såsom CLAD, kan have livreddende fordele for patienter. CLAD diagnosticeres sædvanligvis ved spirometrimålinger, som typisk ikke er følsomme, før sygdommen debuterer sent. Longitudinelle undersøgelser og patientovervågning ved hjælp af HRCT er ikke ønskeligt på grund af ioniserende stråling og potentielle langsigtede sundhedsfarer. Desuden detekterer HRCT kun strukturelle ændringer af lungevæv og luftveje. HP xenon MR kan detektere ventilationsdefekter og unormal gasudveksling, som sandsynligvis kan være mere følsomme over for begyndende unormal lungefunktion.

Denne undersøgelse er designet som en åben længdeundersøgelse. Pædiatriske patienter efter lungetransplantation vil have to sessioner med HP xenon MRI adskilt med seks måneder. Efter informeret samtykke fra forældre eller juridisk autoriseret repræsentant vil forsøgspersonerne gennemgå HP Xenon MR-billeddannelse, der vil blive udført i en MR-scanner på Hospitalet ved University of Pennsylvania. Yderligere konventionelle protonbilleder af brystet erhverves typisk til lokalisering og for at hjælpe med at fortolke xenon MR-billederne. Disse erhverves på samme tid og plads. Efter seks måneder vil deltageren gennemgå endnu en hyperpolariseret gas-MR som beskrevet ovenfor for at evaluere deres fremskridt og udvikling.

HP Xenon MRI-data vil give 3D-information i høj opløsning om ventilation, iltudveksling (PAO2) og strukturel integritet af alveolerne og de små luftveje (ADC). Gasudveksling og transport vil blive vurderet fra egenskab af xenon til at opløses i lungeparenkym og blod. Signalet fra xenonet opløst i lungevævet og blodet sammenlignet med signalet fra xenonet i luftrummene kan bruges til at udtrække septalvægtykkelsen og kapillærgennemgangstiden i lungevaskulaturen. Data vil blive brugt til evaluering af patienter for potentielle lungetransplantationskomplikationer, såsom Chronic Lung Allograft Dysfunction (CLAD). Dette er et longitudinelt klinisk studie. Efterforskere vil studere sammenhænge mellem HP Xenon MRI-metrik med CT-billeder og spirometri.