Ferumoxytol-verbessertes Hyperfein-MRT mit niedriger Feldstärke

Ferumoxytol ist ein superparamagnetisches Eisenoxid-Nanopartikelpräparat (SPION), das ursprünglich als MRT-Kontrastmittel entwickelt wurde, später jedoch die FDA-Zulassung zur Behandlung von Eisenmangelanämie erhielt. Kontrastmittel verändern MR-Bilder, indem sie die magnetischen Relaxationskonstanten des Gewebes wie T1 und T2 (oder T2*) verändern. Kontrastmittel auf Gadoliniumbasis verringern die T1-Werte und verursachen ein verstärktes Signal auf T1-gewichteten Bildern. Bei niedriger Feldstärke sind die T1-Werte bereits sehr kurz, sodass eine weitere Verringerung möglicherweise wenig Kontrast liefert. Bei typischen Feldstärken verringert Ferumoxytol die T1- und auch die T2- (und T2*)-Werte stark, wodurch das Signal auf T1-gewichteten Bildern erhöht und (umgekehrt) das Signal auf T2-gewichteten Bildern verringert wird. Dieser T2-basierte Kontrastmechanismus kann bei geringerer Feldstärke aufrechterhalten werden.

Patienten mit Eisenmangelanämie wird Ferumoxytol üblicherweise regelmäßig als Teil ihrer klinischen Standardbehandlung verschrieben. Mehrere Studien haben die Wirksamkeit und Sicherheit von Ferumoxytol bei der Behandlung von Eisenmangelanämie charakterisiert. Zu den Patienten, denen Ferumoxytol wegen Eisenmangelanämie verschrieben wurde, gehören typischerweise ansonsten gesunde Frauen mit starker Menstruation, Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen und Patienten mit chronischer Nierenerkrankung. Solche Patienten sind ideale Kandidaten für die Charakterisierung der Wirkung von Ferumoxytol auf neuartige Bildgebungsgeräte, indem sie eine medizinisch unnötige Injektion des Kontrastmittels vermeiden.

Kontrastmittel spielen eine Schlüsselrolle bei der Diagnose und Behandlung zahlreicher Krankheiten. Ferumoxytol wurde verwendet, um eine Vielzahl von Pathologien und Organen abzubilden, darunter Tumore und Entzündungen in Gehirn, Leber, Bauchspeicheldrüse und Prostata. Zusätzlich zu den oben beschriebenen unterschiedlichen magnetischen Relaxationseigenschaften hat Ferumoxytol ein höheres Molekulargewicht und eine verlängerte Blutpoolzeit im Vergleich zu typischen gadoliniumbasierten Mitteln, was die Bildgebung des Gefäßsystems erleichtert, bevor das Kontrastmittel in das extravaskuläre Gewebe austritt. Dies wurde bei höheren Feldstärken ausgenutzt und kann besonders vorteilhaft für die Niederfeld-Bildgebung sein, die längere Scanzeiten erfordert. Ferumoxytol-Eisenpartikel werden über das retikuloendotheliale System aufgenommen und den physiologischen Eisenspeichern zugeführt, anstatt über die Nieren ausgeschieden zu werden, was zu einer verlängerten Plasmahalbwertszeit führt und gleichzeitig Bedenken hinsichtlich einer eingeschränkten Nierenfunktion vermeidet, die manchmal bei anderen Kontrastmitteln auftreten.

Das Hyperfine-Gerät ist ein neu entwickeltes MRT-Gerät, das mehrere potenzielle Vorteile gegenüber Standard-CT oder -MRT bietet, darunter Tragbarkeit, einfachere Wartung, offenes Design und Benutzerfreundlichkeit. Im Gegensatz zur CT verwendet das Hyperfine-Gerät keine beweglichen Teile oder Röntgenstrahlen, um Bilder zu erzeugen. Im Gegensatz zur Routine-MRT verwendet das Hyperfine-Gerät zwei Permanentmagnete mit einem offenen Raum zwischen und um sie herum, anstatt einer supergekühlten supraleitenden Magnetröhre. Im Gegensatz zu CT und Routine-MRT kann das Gerät von Ort zu Ort gerollt und in Position gebracht werden, während der Patient auf einer Bahre oder einem Krankenhausbett verbleibt. Im Vergleich zur Routine-MRT verwendet das Gerät eine sehr niedrige Magnetfeldstärke von 64 mT im Vergleich zu 1,5 T oder 3 T, was es sicherer für Patienten oder Umgebungen mit medizinischen Geräten mit metallischen Komponenten macht.

Standardbilder unterschiedlicher Art werden auf dem Hyperfine-Gerät per Knopfdruck auf einem angeschlossenen Touchpad abgerufen. Zu den Bildgebungsprotokollen gehören solche für die anatomische Darstellung wie z. B. Balance Steady-State Free Precession (bSFFP), T1-gewichtetes (T1W) Gradientenecho (GRE) und Fast Low Angle Shot (FLASH) sowie Bildgebungsverfahren, die sich auf die Erkennung von konzentrieren Pathologie und Gewebeschädigung wie diffusionsgewichtete Bildgebung (DWI), fluidattenuierte Inversionswiederherstellung (FLAIR) und T2-gewichtetes (T2W) schnelles Spinecho (FSE). Es ist jedoch nicht bekannt, ob vorhandene Kontrastmittel in der Hyperfein-Niederfeld-MRT einen wirksamen Kontrast bieten können.

Daher besteht der Hauptzweck dieser Studie darin, die Wirksamkeit von Ferumoxytol als Kontrastmittel in Niedrigfeld-MRT-Scannern zu bewerten. Patienten, die Ferumoxytol bereits zur Behandlung einer Eisenmangelanämie erhalten, werden vor und nach der Ferumoxytol-Infusion untersucht. Das Ausmaß der Kontrastverstärkung in intravaskulären und extravaskulären Kompartimenten, einschließlich des zerebralen Gefäßsystems und des Gehirnparenchyms, wird der primäre Endpunkt der Studie sein.