Risonanza magnetica iperpolarizzata dei trapianti di polmone

Questo è uno studio prospettico interventistico su 15 pazienti pediatrici valutabili a seguito di un trapianto di polmone che sarà studiato presso il Children's Hospital di Philadelphia in associazione con il gruppo di imaging funzionale e metabolico della Perelman School of Medicine dell'Università della Pennsylvania. I potenziali soggetti saranno identificati dal loro pneumologo pediatrico durante la visita clinica di follow-up per il rinvio allo studio. Questi pazienti fanno parte del programma di trapianto di polmone al CHOP. Prima di discutere la partecipazione allo studio, i potenziali soggetti verranno sottoposti a screening utilizzando i criteri di inclusione ed esclusione del protocollo. La partecipazione sarà discussa tra il PI e il pneumologo pediatrico di riferimento. La partecipazione sarà discussa con i genitori/tutore dal pediatra e/o dal radiologo dopo l'identificazione e la conferma dell'idoneità. Il consenso sarà ottenuto presso l'ufficio del medico prima dell'imaging. Verrà reclutato e arruolato un totale di circa 20 pazienti di età compresa tra 8 e 20 anni per produrre fino a 15 soggetti valutabili.

Lo xeno iperpolarizzato è un nuovo agente di contrasto per l'imaging dei polmoni umani utilizzando la risonanza magnetica non invasiva per la produzione di mappe 3D di alta qualità della struttura e della funzione polmonare. Il gas xeno viene inalato dal soggetto mentre si trova all'interno dello scanner MRI e durante una breve apnea viene acquisita l'immagine. Diverse tecniche di risonanza magnetica possono essere utilizzate per fornire la funzione e la struttura polmonare regionale come: ventilazione, concentrazione di ossigeno alveolare locale (PAO2) e tasso di assorbimento di ossigeno, coefficiente di diffusione apparente (ADC), ecc. Lo xeno è solubile nel tessuto polmonare e nel sangue con un chimicamente Frequenza di risonanza MRI spostata, proprietà che può essere quantificata tramite MRI in mappe e parametri globali relativi al parenchima polmonare e allo scambio sanguigno.

La diagnosi precoce delle complicanze del trapianto di polmone, come il CLAD, può avere benefici salvavita per i pazienti. La CLAD viene solitamente diagnosticata mediante misurazioni spirometriche, che in genere non sono sensibili fino all'insorgenza tardiva della malattia. Gli studi longitudinali e il monitoraggio del paziente mediante HRCT non sono desiderabili a causa delle radiazioni ionizzanti e dei potenziali rischi per la salute a lungo termine. Inoltre, HRCT rileva solo i cambiamenti strutturali del tessuto polmonare e delle vie aeree. La risonanza magnetica allo xeno HP è in grado di rilevare difetti di ventilazione e scambio di gas anormale, che probabilmente possono essere più sensibili all'incipiente funzione polmonare anormale.

Questo studio è concepito come uno studio longitudinale in aperto. I pazienti pediatrici sottoposti a trapianto di polmone avranno due sessioni di risonanza magnetica allo xeno HP separate da sei mesi. A seguito del consenso informato dei genitori o di un rappresentante legalmente autorizzato, i soggetti saranno sottoposti a imaging HP Xenon RM che verrà eseguito in uno scanner MRI presso l'Ospedale dell'Università della Pennsylvania. Ulteriori immagini protoniche convenzionali del torace vengono in genere acquisite per la localizzazione e per assistere nell'interpretazione delle immagini RM allo xeno. Questi vengono acquisiti nello stesso tempo e nello stesso spazio. Dopo sei mesi, il partecipante verrà sottoposto a un'altra risonanza magnetica con gas iperpolarizzato come descritto sopra per valutarne i progressi e l'evoluzione.

I dati HP Xenon MRI forniranno informazioni 3D ad alta risoluzione sulla ventilazione, lo scambio di ossigeno (PAO2) e l'integrità strutturale degli alveoli e delle piccole vie aeree (ADC). Lo scambio e il trasporto di gas saranno valutati dalla proprietà dello xeno di dissolversi nel parenchima polmonare e nel sangue. Il segnale dello xeno disciolto nel tessuto polmonare e nel sangue rispetto al segnale dello xeno all'interno degli spazi aerei può essere utilizzato per estrarre lo spessore della parete settale e il tempo di transito capillare nel sistema vascolare polmonare. I dati saranno utilizzati per la valutazione dei pazienti per potenziali complicanze del trapianto di polmone, come la disfunzione cronica dell'allotrapianto polmonare (CLAD). Questo è uno studio clinico longitudinale. Gli investigatori studieranno le correlazioni delle metriche HP Xenon MRI con immagini TC e spirometria.