Beurteilung der Reaktion auf inhaliertes Prostacyclin mit hyperpolarisiertem Xe-MRT

Diese Studie versucht festzustellen, ob die hyperpolarisierte 129Xenon-MRT Verbesserungen des pulmonalen Gasaustauschs bei Patienten mit PH der Gruppen 1 und 3 nachweisen kann, die mit iTRE behandelt wurden. Wir werden dies mit Veränderungen in den Serumkonzentrationen von Treprostinil und den Niveaus der peripheren Vasodilatation in Verbindung bringen. Ziel dieser Arbeit ist die Anwendung und Erprobung einer neuartigen nicht-invasiven Methodik, der hyperpolarisierten (HP) 129Xenon (Xe)-Magnetresonanztomographie (MRT), für die Diagnose von Lungengefäßerkrankungen. Die hyperpolarisierte 129Xe-MRT befindet sich in aktiver Entwicklung und wird seit über 7 Jahren in der klinischen Forschung bei Duke eingesetzt. Bei Erfolg könnte die 129Xe-MRT die derzeitigen Einschränkungen der PVD-Diagnose überwinden und gleichzeitig eine Reihe potenzieller Vorteile bieten. Erstens ermöglicht die Bildgebung der Anomalien in der Lunge die Diagnose von PVD bei gleichzeitiger Herz- oder Lungenerkrankung. Mit HP 129Xe MRI können Anomalien im Gasaustausch infolge von PVD direkt visualisiert werden. Zweitens könnte die nicht-invasive Diagnose von PVD die Notwendigkeit eines invasiven RHC beseitigen. Während RHC ein relativ sicheres Verfahren ist, gibt es eine Reihe von Einschränkungen bei der Interpretation von RHC, einschließlich willkürlicher Grenzwerte für mPAP, PCWP und PVR. Drittens könnten die Anomalien im HP 129Xe-MRT verwendet werden, um das Ansprechen auf die Therapie nicht-invasiv zu überwachen. Wenn es uns gelingt, die Anwendbarkeit von HP 129Xe MRI zu demonstrieren, verspricht diese Technologie, die Diagnose und Behandlung von PVD erheblich zu verbessern.

In diese Studie werden zehn Patienten mit pulmonaler Hypertonie (PH) aufgenommen. Die zehn Patienten werden der PH-Klassifizierungsgruppe 1 der Weltgesundheitsorganisation (WHO) oder der Gruppe 3 mit überproportionaler Lungenerkrankung zugeordnet. Diese Patienten wurden mit inhalativem Treprostinil (iTRE) als Behandlungsstandard für ihren PH behandelt. Inhaliertes Treprostinil (iTRE) ist ein von der FDA zugelassenes Medikament unter dem Markennamen Tyvaso. Die wichtigsten pharmakologischen Wirkungen von Treprostinil sind die direkte Vasodilatation der pulmonalen und systemischen arteriellen Gefäßbetten und die Hemmung der Thrombozytenaggregation. Das Medikament wird mit dem zugelassenen Ultraschallvernebler-Verabreichungssystem nichtinvasiv direkt in die Lunge verabreicht. Die Patienten nehmen die inhalative Behandlung viermal täglich etwa alle vier Stunden ein.

Das iTRE wird verwendet, um ihre 129Xe-MRT-Bildgebung, periphere Vasodilatation und Serum-Treprostinil-Konzentration vor und nach der Behandlung mit iTRE zu charakterisieren. Da iTRE eine Plasmakonzentrations-Halbwertszeit von ~ 45 Minuten und eine Zeit bis zur Spitzenkonzentration von 15 Minuten hat, würde eine Bildgebung, die unmittelbar vor, 15 Minuten nach und 2-4 Stunden nach der medikamentösen Behandlung durchgeführt wird, möglicherweise die Visualisierung von Änderungen in der Gasdiffusion ermöglichen und periphere Vasodilatation im Zusammenhang mit iTRE. Dies ähnelt den Veränderungen, die bei Veränderungen der Ventilation bei Asthma nach einer Behandlung mit Bronchodilatatoren beobachtet werden. Die Überwachung eines späteren Zeitpunkts würde es uns auch ermöglichen zu testen, ob die Vasodilatation in den Lungengefäßen im Vergleich zur peripheren Zirkulation bestehen bleibt. Diese Studie zielt darauf ab, verschiedene Formen von 129Xe-MRT-Kontrast sowie neue konventionelle Protonen-MRT-Techniken zur Darstellung von Lungenstruktur und Perfusion einzusetzen. Insbesondere werden die 129Xe-MRT-Scans 3D-Bilder der Ventilation und des Gasaustauschs liefern, und spektroskopische Indizes werden ausgewertet, um die Gasaustauschdynamik mit hoher zeitlicher Auflösung zu testen. Die konventionellen 1H-MRT-Scans umfassen einen ultrakurzen Echozeit-Scan (UTE) bei freier Atmung, der Bilder liefert, die denen eines CT-Scans ähneln.