Uso de imágenes pulmonares hiperpolarizadas 129Xe MR en bebés

La resonancia magnética con xenón-129 hiperpolarizado y helio-3 gases nobles se ha probado y utilizado en CCHMC en adultos y niños mayores de 4 años con un historial de seguridad muy sólido. La seguridad tanto del helio-3 como del xenón-129 es bien conocida, ya que el 3He se usa de manera segura y efectiva para obtener imágenes de bebés, y el 129Xe se usa ampliamente en niños en edad escolar en CCHMC y en otros lugares. Tras la inhalación de una mezcla de gases anóxicos, esta mezcla se mezcla con el volumen residual de aire respirable oxigenado estándar que permanece en el pulmón incluso después de una exhalación normal, produciendo una respiración hipóxica. Esto se realiza en la sala de resonancia magnética con oximetría de pulso.

Los investigadores creen, basándose en más de 2 décadas de experiencia con estos gases nobles, que el riesgo del procedimiento es muy bajo y se relaciona principalmente con la inhalación hipóxica corriente. (La razón de la inhalación hipóxica se debe a los efectos despolarizantes del O2 en la señal de resonancia magnética de gas hiperpolarizado). Por lo tanto, se llevó a cabo un estudio de viabilidad piloto no publicado en el Cincinnati Children's Hospital con bebés de 0 a 5 meses de edad para proporcionar datos de seguridad para expandir la resonancia magnética con gases a la población neonatal mediante una prueba piloto de un desafío hipóxico breve en un entorno controlado. El estudio se llevó a cabo en la NICU e incluyó una apnea inducida de 3 segundos conteniendo la respiración con nitrógeno inhalado (N2) mientras el bebé era monitoreado de cerca. El estudio avanzó paso a paso comenzando con 3 bebés con aire ambiental, 3 bebés con oxígeno con cánula nasal, luego 3 bebés que actualmente requerían asistencia respiratoria con CPAP o cánula RAM. Después de cada cohorte de 3, hubo una revisión de seguridad por parte del PI y al menos un Sub-I que también es miembro del cuerpo docente en la UCIN para determinar la seguridad antes de pasar a la siguiente cohorte. Los resultados indican que el procedimiento fue factible en estas poblaciones y fue seguro. No hubo eventos adversos notificables. Aproximadamente 20 segundos después de contener la respiración, hubo una pequeña disminución transitoria esperada en SpO2 de aproximadamente 5% que rápidamente (en 5 segundos) volvió a la línea base, y no hubo cambios significativos en la frecuencia cardíaca durante el procedimiento; lo que es más importante, ningún procedimiento requirió detenerse debido a valores inesperados. Si bien este estudio piloto usó ~100 % de N2 ultrapuro para inducir un período apneico, el grado de apnea será similar o significativamente menor con los períodos apneicos de xenón de este protocolo (concentraciones de Xe de ~10-100 % y, por lo tanto, no introducirá diferencias apneicas en el estudio propuesto. La seguridad para este estudio piloto anterior se basó en el desafío hipóxico clínicamente aceptado mucho más riguroso que se usa para probar la "aptitud para volar" realizada en bebés y niños mayores, así como en adultos. En un estudio de investigación, se realizó la prueba de exposición a la hipoxia (HCT) en recién nacidos de menos de 1 semana de edad con diagnósticos de prematuridad y DBP. El estudio observacional prospectivo se llevó a cabo en 3 grupos de lactantes: lactantes a término sanos de ≤ 7 días de vida, prematuros (≥ 34 semanas CGA) sin DBP 2 o 3 días antes del alta y prematuros con DBP. Los bebés se colocaron en un pletismógrafo corporal e inhalaron O2 al 15 % mientras se los observaba continuamente durante 20 minutos. Si la SpO2 descendía al 85 %, la prueba se detenía y se registraba como prueba fallida. En el Grupo 1 (recién nacidos a término), hubo 1 fracaso de n=24 (tasa de fracaso del 4,2 %). En el Grupo 2 (prematuro sin DBP), hubo 12 fracasos de n=62 (tasa de fracaso del 19,4 %). En el Grupo 3 (prematuro con DBP), hubo 16 fracasos de n=23 (tasa de fracaso del 69,6 %). Los bebés con DBP alcanzaron la SpO2 mínima antes (promedio de 8 minutos) que los bebés prematuros sin DBP (promedio de 15 minutos). Si bien la prueba de "aptitud para volar" no se realiza de manera rutinaria en el Cincinnati Children's y, por lo general, solo se utiliza en altura, este estudio previo con una exposición prolongada al desafío de la hipoxia es significativo en el contexto de este protocolo, ya que el protocolo ha mejorado significativamente menos riesgo (período de apnea de 3 segundos, a diferencia de una hipoxia prolongada). Incluso la cohorte de BPD había mostrado resiliencia con una ventana promedio de 8 minutos antes de la desaturación al 85 % de SpO2.