MRI および生物学的アッセイによる外植肺の評価 (Xe MRI in ILD)

間質性肺炎の表現型を改善し、軌跡を予測し、進行を監視し、治療反応を測定することが緊急に必要とされています。 ILD の病理は空間的および時間的に不均一であるため、この問題には 3 次元 (3D) 肺評価が必要です。 この目的のために、IPF 診断では CT イメージング パターンが重要ですが、そのような構造イメージングは​​機能状態の変化に鈍感です。 そこで、当社は過偏極 (HP) 129Xe MRI を開発しました。この MRI のユニークな特性により、空域での吸入ガスの分布、肺間質 (関門組織) およびトランスでのガスの取り込みの迅速かつ非侵襲的な 3D 機能評価が可能になります。 -肺毛細管赤血球 (RBC) に転送されます。 局所的なガス交換を調べるこの方法により、ミクロンスケールの間質バリアの肥厚と局所的な赤血球移動の減少に対する感度が高まります。 我々は、死亡や移植の必要性などの転帰を予測するために 129Xe MRI を使用し、バリアの取り込みが治療反応の高感度かつ早期のマーカーであることを示す予備的な証拠を提供しました。 これらの進歩により、より広範な普及が求められており、取得プロトコルと定量化方法を調和させる緊急の必要性が高まっています。

この研究は、デューク大学、シンシナティ大学、シンシナティ小児病院医療センター、ウィスコンシン大学の 4 つの協力センターによって実施されます。 シンシナティ小児病院は独自の IRB プロトコルと IND に基づいて運営されますが、ベスト プラクティスを確立するために、それぞれがデータと画像処理技術を共有します。 作業の具体的な目的は次のとおりです。

目的 1 - MRI プラットフォーム全体で 129Xe MRI/MRS メトリクスの再現性を最大化し、測定します。 当社では、改善されたコーチング、最適化された線量送達、および個々の患者に合わせた吸入線量の調整によって MRI/MRS プロトコルを調和させることにより、公表されている±15 ～ 20% の再現性を改善します。 これらのアプローチを使用して、各センターは ILD 患者における再現性係数が ±6% 以上であることを実証します。

目的 2 - ガス交換 MRI/MRS の調和した定量分析を確立する。 当社は、3 つの主要な MRI ベンダー プラットフォームのいずれかのユーザーが画像とスペクトルの堅牢なリアルタイム定量分析を取得できるようにする再構成および分析パッケージを展開します。 私たちは、健康な参照コホートが 4 施設全体で ±10% に相当することを実証し、これを使用して最終的な複数施設の健康な参照分布を構築します。

目的 3 - 活動性線維症と正常な老化を特定するための臨床フレームワークを展開します。 この技術を臨床展開と解釈に位置づけるために、特定の患者の拡散能力 (DLCO) と伝達係数 (KCO) の原因となる根本的な要因を説明するために、換気、バリア、および RBC の指標を組み込んだ生理学的モデルを開発します。 このフレームワークは、ILD を通常の老化と区別する読者に展開されます。

期待される成果は、1) センターおよびスキャナー プラットフォーム全体に堅牢かつ標準化された取得および分析プロトコルを展開すること、2) 各ガス交換イメージング測定基準の再現性を最大化するための方法と標準を確立すること、および 3) ツールとフレームワークを提供することです。疾患の特徴を明らかにし、治療効果を評価するには 129Xe MRI を使用する必要がありました。 このプログラムを総合すると、線維性肺疾患の研究と治療の進歩を加速する迅速かつ革新的な治験が可能になります。 この技術開発研究は健康な被験者とILD患者に焦点を当てているが、これらの非侵襲的MRI法の導入は、より広範な間質性肺疾患や肺疾患などのガス交換障害の他の症状の研究に利益をもたらすはずである。血管疾患、COPD、COVID-19。