Funktionelle Lungenbildgebung mit hyperpolarisiertem Xenon bei COPD-Patienten, die sich einer gezielten Lungendenervation unterziehen

In dieser Studie wird das Ansprechen auf die Behandlung unter Verwendung von HP 129Xe MRI für Patienten bewertet, die sich einer Ziel-Lungendenervation (TLD) bei COPD-Patienten unterziehen. Zur Teilnahme an dieser Studie berechtigte Probanden sind diejenigen, die der Teilnahme an der klinischen Studie AIRFLOW-3 zur TLD-Behandlung am Temple University Hospital zustimmen und bereits zugestimmt haben. Die Absicht dieser Studie ist es, die Lungenfunktion mittels HP 129Xe MRI bei zehn TLD-Probanden vor und etwa drei Monate nach dem TLD-Verfahren als beobachtende Teilstudie abzubilden. Probanden, die bereit sind, an dieser Teilstudie teilzunehmen, müssen dieser Studie zustimmen und zwei MRT-Bildgebungssitzungen einplanen: eine vorherige TLD und eine Nachuntersuchung etwa drei Monate nach dem TLD-Verfahren.

Als Teil dieses begleitenden Protokolls bei Penn besteht das Ziel darin, jeden Probanden zweimal abzubilden, wobei bei jedem Besuch insgesamt 2,5 l HP 129Xe-Gas über etwa 50 Atemzüge verabreicht werden. Anhand des erfassten dynamischen Bildsatzes charakterisieren die Ermittler jedes Bildvoxel (ca. 4 mm x 4 mm x 4 mm) in Bezug auf sein Atemzugvolumen (in mm3), seine funktionelle Restkapazität (in mm3) und seine fraktionierte Ventilation (Effizienz des Gasaustauschs durch Ventilation). , Einheit weniger) und die sogenannte „Ankunftszeit“, die auch als „Tidalvolumen-Hysterese“ bezeichnet werden kann und der eingeschlossenen Fläche entspricht, wenn man das lokale Tidalvolumen gegen das eingeatmete Gasvolumen aufträgt. Der letztgenannte Parameter ist Null in einem Bereich, der sich perfekt synchron mit dem eingeatmeten Gasvolumen aufbläst und entleert, aber an Größe zunimmt, wenn die beiden nicht synchron sind: z. B. in Fällen von behinderter Belüftung oder Lufteinschlüssen. Das Subjekt wird trainiert, abhängig von seiner Größe und natürlichen Atemfrequenz einen einigermaßen gleichmäßigen Atemrhythmus von 10-15 Atemzügen pro Minute beizubehalten, ist aber ansonsten in Bezug auf Atemzeitpunkt und -volumen nicht eingeschränkt. Jede Bildgebungssitzung dauert ungefähr 30 Minuten, einschließlich der Positionierung im MRT und der Inhalation einer kleinen HP 129Xe-Dosis zur Scannerkalibrierung. Die vorgeschlagene dynamische HP 129Xe-MRT-Technik ermöglicht die Quantifizierung der fraktionierten Ventilation (FV), des Tidalvolumens (TV), der funktionellen Residualkapazität (FRC), der Ankunftszeit (τ), des scheinbaren Diffusionskoeffizienten (ADC) und der HP 129Xe-Informationen in gelöster Phase . Das Erfassen all dieser Parameter in einer einzigen Scansitzung reduziert die erforderliche Menge an Bildgebungsgas und erhöht gleichzeitig die Genauigkeit, indem Artefakte korrigiert werden, die mit der Kollateralventilation und der langsamen Füllung des Parenchyms in erkrankten Lungen verbunden sind. Nach den beiden Bildgebungssitzungen werden die Daten analysiert und verglichen, einschließlich des Vergleichs mit anderen Lungenfunktionsmesstechniken.