129Xe MRI gyermekpopulációban BPD-vel

A koraszülés leggyakoribb légúti szövődménye, a bronchopulmonalis dysplasia (BPD), amelyet a menstruáció utáni 36. életkorban klinikailag értékelt kiegészítő oxigénellátás szükségessége határoz meg, valójában megnőtt az előfordulási gyakorisága, mivel a klinikai légzőszervi ellátás fejlődése javította a kezdeti túlélést. koraszülöttek. A tüdőbetegségek terhe azonban a NICU-n túl is fennáll; a túlélők nagyobb kockázatnak vannak kitéve a légzéssel összefüggő rehospitalizációnak és a csökkent tüdőkapacitásnak. Az újszülött pulmonalis képalkotása a légzési állapot akut változásainak klinikai értékelésére korlátozódott. A legszélesebb körben elérhető klinikai képalkotó módszerek, a röntgenfelvétel és a számítógépes tomográfia (CT) jelentős korlátokkal rendelkeznek. A mellkas röntgenfelvétel érzékenysége akut esetekben korlátozott, mivel a jelentős légzési zavarban szenvedő betegeknél csak kisebb radiológiai eltérések fordulhatnak elő, és bár a CT-t a klinikai pulmonális képalkotás aranystandardjának tekintik, nem alkalmazzák széles körben, mert az újszülötteknek szedációra lehet szükségük, különösen a magas vérnyomás esetén. felbontású CT, és különösen érzékenyek az ionizáló sugárzás okozta károsodásokra. Ezenkívül a CT nem alkalmas longitudinális értékelésre, mivel összefüggés van a sorozatos sugárterhelés és a megnövekedett rákkockázat között.

Nem ionizáló technikaként a mágneses rezonancia képalkotás (MRI) ideális módszer a pulmonalis képalkotáshoz; különösen a csecsemő- és gyermekpopulációban. Mindazonáltal a tüdő parenchyma alacsony protonsűrűsége (a szilárd szöveteké csak ~20%-a), számos levegő-szövet interfész miatt, amelyek gyors jelgyengüléshez vezetnek, valamint a szív- és légúti mozgásforrások miatt, amelyek tovább rontják a képminőséget, az MRI korlátozott szerepet játszott a tüdőpatológiák értékelésében. Az újszülött tüdő MRI-jét ezenkívül megzavarja a beteg kis mérete és a NICU-ban lévő beteg szkennerhez szállításának kényes jellege. E korlátok leküzdésére a belélegzett, hiperpolarizált (HP) nemesgázok, például a hélium-3 (3He) és a xenon-129 (129Xe) használata került szóba. A tüdőben lévő légterek feltöltése e HP gázok bármelyikével elegendő jelet és kontrasztot biztosít ahhoz, hogy minőségi képeket készítsünk MRI-n.

A HP 3He MRI-vel mind a felnőttek, mind a gyermekek körében kiterjedt munka folyt, de ez a gáz rendkívül korlátozott, így egyre drágább. A 129Xe viszont a légkör része, és mint ilyen, nem szenved az ellátási korlátoktól. Ezenkívül a xenon feloldódik a tüdőszövetben és a vérben, ez a folyamat a 129Xe rezonanciafrekvenciájának jellegzetes eltolódásaihoz kapcsolódik. Ennek eredményeként a 129Xe gáz felvétele és ezt követő transzportja a tüdőkeringésben nyomon követhető, számszerűsíthető és elemezhető a tüdőfunkció tekintetében olyan időbeli és térbeli felbontással, amely más létező non-invazív modalitás esetén kivitelezhetetlen.

Ebben a vizsgálatban legfeljebb 30 csecsemő alany tüdőfunkcióját értékelik a HP 129Xe MRI segítségével. Az alanyok intubált és nyugtató újszülötteket kapnak, akiknél ismert a BPD diagnózisa. Bár ezek az alanyok tüdőbetegségben szenvednek, és krónikusan intubálhatók, klinikailag stabilak, és nem akut betegek, ami csökkenti az általános kockázatot. Belélegezve a 129Xe a tüdő parenchymájában leképezhető. Speciális MRI impulzusszekvenciák segítségével értékelik a 129Xe diffúziós és gázcsere tulajdonságait ezen alanyok tüdejében. Ez lehetővé teszi a kutatók számára, hogy meghatározzák az alveoláris méretek regionális eloszlását, az oxigén parciális nyomását, az alveoláris falvastagságot és a tüdőben lévő mikrovaszkulatúra gázszállítási hatékonyságát. Minden résztvevőt egyszer leképeznek HP 129Xe MRI-vel, valamint a további rutin proton MRI-szekvenciákkal, hogy tovább értékeljék a tüdőparenchyma szerkezetét, térfogatát és perfúzióját.

A tanulmány általános célja, hogy javított, kvantitatív képalkotáson alapuló tüdőfunkciós paramétereket fejlesszen ki a BPD értékeléséhez és a BPD fenotípusos variánsainak HP MRI segítségével történő meghatározásához. A HP gáz MRI olyan további információkat kínál, amelyek nem szerezhetők be a CT-vel, amely a jelenlegi aranyszabvány ennek a rendellenességnek a képalkotásában. Ezen túlmenően az MRI a nem ionizáló sugárzás előnyeit kínálja, ami különösen fontos a gyermekpopulációban, különösen ebben a populációban, akik életük során ismételt CT-vizsgálatokon vehetnek részt. Bár az idősebb gyermekek és felnőttek is profitálhatnak ebből a technológiából, a BPD továbbfejlesztett képalkotása és fenotipizálása remélhetőleg iránymutatást ad ennek az összetett rendellenességnek a további kezelésében.