Diagnosi non invasiva della malattia vascolare polmonare mediante imaging a risonanza magnetica 129Xe per via inalatoria (XenonMRI)

Questo studio cerca di implementare diverse forme di contrasto MRI 129Xe, nonché tecniche emergenti di risonanza magnetica protonica convenzionale per l'imaging della struttura polmonare e della perfusione. Nello specifico, le scansioni MRI 129Xe forniranno immagini 3D della ventilazione e dello scambio gassoso e verranno valutati indici spettroscopici per testare la dinamica dello scambio gassoso con un'elevata risoluzione temporale. Le scansioni MRI convenzionali 1H includeranno una scansione a tempo di eco ultra breve (UTE) a respiro libero che fornisce immagini simili a quelle di una scansione TC. Inoltre, per caratterizzare direttamente la perfusione e le dimensioni vascolari, i pazienti saranno sottoposti a una scansione di perfusione con gadolinio. Gli obiettivi generali dello studio sono i seguenti:

Obiettivo 1. Eseguire scansioni MRI 129Xe in coorti di pazienti con PVD, insufficienza cardiaca sinistra isolata e malattia polmonare isolata:

1.1 Distribuire e ottimizzare la spettroscopia e l'imaging RM per lo scambio di gas 129Xe, la risonanza magnetica per ventilazione 129Xe, la risonanza magnetica strutturale 1H UTE e la risonanza magnetica per perfusione 1H in apnea.

1.2 Condurre una risonanza magnetica completa con 1H-129Xe in 10 pazienti con ipertensione arteriosa polmonare (PAH) pura 1.3 Condurre una risonanza magnetica completa in 10 pazienti con insufficienza cardiaca sinistra pura 1.4 Condurre una risonanza magnetica completa in 10 pazienti con malattia polmonare pura ma senza ipertensione polmonare 1.5 Condurre una risonanza magnetica completa in 5 pazienti con ipertensione polmonare tromboembolica cronica (CTEPH) pre e post chirurgia PTE.

Obiettivo 2. Sviluppare criteri diagnostici per ottimizzare la sensibilità e la specificità della risonanza magnetica 129Xe per la diagnosi di PVD:

2.1 Sviluppare metodi di quantificazione/punteggio basati su PAH, malattia del cuore sinistro e risonanza magnetica polmonare 2.2 Sviluppare materiali di formazione per i lettori e formare 3 lettori esperti 2.3 Iniziare il reclutamento prospettico di 92 pazienti valutati per PAH per le scansioni MRI. A questi pazienti può essere chiesto di tornare per una seconda scansione nello studio, in un momento non precedente a 48 ore dopo l'ultima dose di xeno.

Obiettivo 3. Eseguire uno studio più ampio, in singolo cieco, per testare l'accuratezza diagnostica della risonanza magnetica 129Xe per la diagnosi di PVD:

3.1 I lettori addestrati valuteranno la risonanza magnetica 129Xe, in cieco rispetto allo stato patologico del soggetto e determineranno la presenza e la gravità della PVD 3.2 L'accuratezza diagnostica della risonanza magnetica 129Xe sarà confrontata con il gold standard dei criteri emodinamici e clinici della PAH

1. Per questo i PFT non sono necessari, quindi sono accessori
2. Tuttavia, sono un modo standard per caratterizzare i pazienti per le pubblicazioni, ecc., quindi vorremmo ottenerli se possibile. Prenderli dalla cartella clinica è perfettamente adeguato per questo scopo.

io. Se i PFT non sono disponibili dalla cartella clinica, non sono così critici da impedirci di arruolare il soggetto. Nelle pubblicazioni riconosceremo semplicemente la realtà di COVID per questi dati mancanti.

Questo sarà uno studio in aperto, in singolo cieco, che arruolerà volontari e pazienti con PAH pura (10 soggetti), malattia del cuore sinistro pura (10 soggetti) e malattia polmonare pura (10 soggetti) [Obiettivo 1] seguito da una coorte più ampia di 92 soggetti valutati per PAH [Obiettivo 2]. Gli investigatori prevedono di acconsentire a 127 soggetti.

Il calcolo della dimensione del campione si basa sulla verifica se il test diagnostico proposto basato su Xe MRI ha un'accuratezza paragonabile alle procedure diagnostiche per immagini nella pratica clinica, come la mammografia. A tal fine, il ricercatore propone di testare le ipotesi H0: AUC = 0,72 vs. H1: AUC > 0,85, dove l'area sotto la curva (AUC) è una misura sintetica dell'accuratezza diagnostica ottenuta come caratteristica operativa dell'area sotto il ricevitore ( ROC) che mostra il compromesso tra sensibilità e specificità per il nostro test diagnostico basato su Xe MRI proposto. Qui AUC = 0,72 rappresenta un test moderatamente accurato mentre AUC = 0,85 rappresenta un'accuratezza paragonabile alla mammografia clinica. Sulla base di un test unilaterale di un campione con varianze approssimate utilizzando il modello binormale, lo sperimentatore stima che sarà necessaria una dimensione minima del campione di 46 normali e 46 con malattia per testare le ipotesi di cui sopra a un livello di significatività del 5% con una potenza dell'80% .