IRM 129Xe dans la population pédiatrique avec BPD

La complication respiratoire la plus courante de l'accouchement prématuré, la dysplasie broncho-pulmonaire (DBP), définie par un besoin cliniquement évalué d'apport d'oxygène supplémentaire à 36 semaines d'âge post-menstruel, a en fait augmenté en incidence à mesure que les progrès des soins respiratoires cliniques ont amélioré la capacité de survie initiale pour très nouveau-nés prématurés. Cependant, le fardeau de la maladie pulmonaire continue au-delà de l'USIN; les survivants sont plus à risque de réhospitalisation liée à la respiration et de diminution de la capacité pulmonaire. L'imagerie pulmonaire du nouveau-né a été limitée à l'évaluation clinique des modifications aiguës de l'état respiratoire. Les modalités d'imagerie clinique les plus largement accessibles, la radiographie et la tomodensitométrie (TDM), présentent des limites importantes. La sensibilité de la radiographie thoracique dans le contexte aigu est limitée car les patients présentant un dysfonctionnement respiratoire important peuvent ne présenter que des anomalies radiographiques mineures, et bien que la tomodensitométrie soit considérée comme l'étalon-or pour l'imagerie pulmonaire clinique, elle n'est pas largement mise en œuvre car les nouveau-nés peuvent nécessiter une sédation, en particulier pour les hautes- résolution CT, et sont particulièrement vulnérables aux dommages causés par les rayonnements ionisants. De plus, la tomodensitométrie n'est pas appropriée pour l'évaluation longitudinale en raison du lien entre l'exposition aux rayonnements en série et le risque accru de cancer.

En tant que technique non ionisante, l'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une modalité idéale pour l'imagerie pulmonaire ; en particulier dans la population infantile et pédiatrique. Néanmoins, en raison de la faible densité de protons du parenchyme pulmonaire (seulement ~ 20 % de celle des tissus solides), des nombreuses interfaces air-tissu qui entraînent une décroissance rapide du signal et des sources de mouvement cardiaques et respiratoires qui dégradent davantage la qualité de l'image, l'IRM a joué un rôle limité dans l'évaluation des pathologies pulmonaires. L'IRM pulmonaire du nouveau-né est en outre perturbée par la petite taille du patient et la nature délicate du transport d'un patient en USIN vers le scanner. Pour surmonter ces limitations, l'utilisation de gaz rares inhalés et hyperpolarisés (HP) tels que l'hélium-3 (3He) et le xénon-129 (129Xe) est entrée en jeu. Remplir les espaces aériens dans les poumons avec l'un ou l'autre de ces gaz HP fournit suffisamment de signal et de contraste pour obtenir des images de qualité sur l'IRM.

Il y a eu des travaux approfondis avec l'IRM HP 3He dans la population adulte et pédiatrique, mais ce gaz est en quantité extrêmement limitée, ce qui le rend de plus en plus cher. Le 129Xe, en revanche, fait partie de l'atmosphère et ne souffre donc pas de contraintes d'approvisionnement. De plus, le xénon se dissout dans les tissus pulmonaires et le sang, un processus qui est associé à des changements caractéristiques de la fréquence de résonance du 129Xe. En conséquence, l'absorption et le transport ultérieur du gaz 129Xe par la circulation pulmonaire peuvent être surveillés, quantifiés et analysés en ce qui concerne la fonction pulmonaire à une résolution temporelle et spatiale impossible avec toute autre modalité non invasive existante.

Dans cette étude, la fonction pulmonaire de jusqu'à 30 sujets nourrissons sera évaluée à l'aide de l'IRM HP 129Xe. Les sujets seront des nouveau-nés intubés et sous sédation avec un diagnostic connu de trouble borderline. Bien que ces sujets aient une maladie pulmonaire et puissent être intubés de manière chronique, ils sont cliniquement stables et ne sont pas gravement malades, ce qui diminue le risque global. Lorsqu'il est inhalé, le 129Xe peut être imagé dans le parenchyme pulmonaire. À l'aide d'un ensemble de séquences d'impulsions IRM spécialisées, les propriétés de diffusion et d'échange gazeux du 129Xe dans les poumons de ces sujets seront évaluées. Cela permettra aux chercheurs de déterminer la distribution régionale des tailles alvéolaires, la pression partielle d'oxygène, l'épaisseur de la paroi alvéolaire et l'efficacité du transport de gaz de la microvasculature dans le poumon. Chaque participant sera imagé une fois à l'aide de l'IRM HP 129Xe avec les séquences d'IRM protoniques de routine supplémentaires pour évaluer plus en détail la structure, le volume et la perfusion du parenchyme pulmonaire.

L'objectif global de cette étude est de développer des paramètres quantitatifs améliorés de la fonction pulmonaire basés sur l'imagerie pour évaluer le BPD et déterminer les variantes phénotypiques du BPD à l'aide de l'IRM HP. L'IRM des gaz HP offre des informations supplémentaires qui ne peuvent pas être obtenues avec la tomodensitométrie, l'étalon-or actuel pour l'imagerie de ce trouble. De plus, l'IRM offre l'avantage des rayonnements non ionisants, ce qui est d'autant plus important dans la population pédiatrique en particulier au sein de cette population qui peut subir des examens CT répétés tout au long de sa vie. Bien que les enfants plus âgés et les adultes puissent également bénéficier de cette technologie, l'amélioration de l'imagerie et du phénotypage du trouble borderline guidera, espérons-le, d'autres améliorations du traitement de ce trouble complexe.