Utilisation de l'imagerie pulmonaire hyperpolarisée 129Xe MR chez les nourrissons

L'IRM avec des gaz rares hyperpolarisés xénon-129 et hélium-3 a été testée et utilisée au CCHMC chez les adultes et les enfants de plus de 4 ans avec un très bon dossier de sécurité. La sécurité de l'hélium-3 et du xénon-129 est bien connue, le 3He étant utilisé de manière sûre et efficace pour imager les nourrissons, et le 129Xe étant largement utilisé chez les enfants d'âge scolaire au CCHMC et ailleurs. Lors de l'inhalation d'un mélange gazeux anoxique, ce mélange se mélange au volume résiduel d'air respirable oxygéné standard qui reste dans les poumons même après une expiration normale, produisant une respiration hypoxique. Ceci est effectué dans la salle d'IRM avec oxymétrie de pouls.

Les enquêteurs pensent, sur la base de plus de 2 décennies d'expérience avec ces gaz nobles, que le risque de la procédure est très faible et concerne principalement l'inhalation hypoxique des marées. (La raison de l'inhalation hypoxique est due aux effets dépolarisants de l'O2 sur le signal IRM de gaz hyperpolarisé.) Ainsi, une étude de faisabilité pilote non publiée à l'hôpital pour enfants de Cincinnati a été menée auprès de nourrissons âgés de 0 à 5 mois afin de fournir des données de sécurité pour étendre l'IRM avec des gaz à la population néonatale en testant un bref défi hypoxique dans un cadre contrôlé. L'étude a été menée à l'USIN et comprenait une apnée induite de 3 secondes en apnée avec de l'azote inhalé (N2) pendant que le nourrisson était étroitement surveillé. L'étude a progressé par étapes en commençant par 3 nourrissons à l'air ambiant, 3 nourrissons sous oxygène avec une canule nasale, puis 3 nourrissons nécessitant actuellement une assistance respiratoire avec une canule CPAP ou RAM. Après chaque cohorte de 3, il y avait un examen de la sécurité par le PI et au moins un sous-I qui est également membre du corps professoral de l'USIN pour déterminer la sécurité avant de passer à la cohorte suivante. Les résultats indiquent que la procédure était faisable dans ces populations et était sûre. Il n'y a eu aucun événement indésirable à signaler. Environ 20 secondes après l'apnée, il y a eu une petite baisse transitoire attendue de la SpO2 d'environ 5 % qui est rapidement revenue (dans les 5 secondes) à la ligne de base, et il n'y a eu aucun changement significatif de la fréquence cardiaque pendant la procédure ; surtout, aucune procédure n'a nécessité d'arrêt en raison de valeurs inattendues. Alors que cette étude pilote a utilisé ultrapure ~ 100 % de N2 pour induire une période d'apnée, le degré d'apnée sera similaire ou significativement inférieur avec les périodes d'apnée au xénon de ce protocole (concentrations de Xe d'environ 10 à 100 %, et n'introduira donc aucune différence apnéique dans l'étude proposée. L'innocuité de cette étude pilote précédente était basée sur le défi hypoxique beaucoup plus rigoureux cliniquement accepté utilisé pour tester "l'aptitude à voler" effectué sur les nourrissons et les enfants plus âgés ainsi que sur les adultes. Dans une étude de recherche, le test de provocation de l'hypoxie (HCT) a été effectué sur des nouveau-nés aussi jeunes que <1 semaine avec des diagnostics de prématurité et de trouble borderline. L'étude observationnelle prospective a été réalisée sur 3 groupes de nourrissons : nourrissons nés à terme en bonne santé à ≤ 7 jours, nourrissons prématurés (≥ 34 semaines CGA) sans DBP 2 à 3 jours avant la sortie, et nourrissons prématurés atteints de DBP. Les nourrissons ont été placés dans un pléthysmographe corporel et ont inhalé 15 % d'O2 tout en étant observés en continu pendant 20 minutes. Si la SpO2 chutait à 85 %, le test était arrêté et enregistré comme un échec du test. Dans le groupe 1 (nourrissons nés à terme), il y a eu 1 échec sur n=24 (taux d'échec de 4,2%). Dans le groupe 2 (préterme sans BPD), il y a eu 12 échecs sur n=62 (taux d'échec de 19,4%). Dans le groupe 3 (préterme avec BPD), il y a eu 16 échecs sur n=23 (taux d'échec de 69,6%). Les nourrissons BPD ont atteint la SpO2 minimale plus tôt (moyenne 8 minutes) que les prématurés sans BPD (moyenne 15 min). Alors que le test « d'aptitude à voler » n'est pas systématiquement effectué à Cincinnati Children's et n'est généralement utilisé qu'en altitude, cette étude précédente avec une longue exposition au défi de l'hypoxie est significative dans le contexte de ce protocole en ce que le protocole a considérablement moins de risque (période d'apnée de 3 secondes, par opposition à une longue hypoxie). Même la cohorte BPD avait fait preuve de résilience avec une fenêtre moyenne de 8 minutes avant la désaturation à 85 % de SpO2.