수혈 철 과부하를 모니터링하기 위한 High-Tc Susceptometer

이 프로젝트는 만성 적혈구 수혈이 필요한 환자의 철 과부하를 모니터링하기 위한 가장 임상적으로 효과적인 수단으로서 당사의 새로운 고온 전이 온도(높은 Tc; 77°K에서 작동, 액체 질소로 냉각됨) 초전도 자기 자화율을 검증할 것입니다. 수혈 철 과부하는 낫적혈구병, 지중해 빈혈(쿨리 빈혈), 다이아몬드-블랙판 빈혈, 재생 불량성 빈혈을 포함하여 그 자체로 희귀 질환인 다양한 불응성 빈혈의 치료를 위해 정기적인 수혈이 필요한 환자에서 발생하는 희귀 질환입니다. , 순수 적혈구 무형성증, 저형성 및 골수이형성 장애. 미국에서 수혈 철 과부하가 있는 빈혈 환자의 수는 50,000명 미만으로 추정됩니다. 철 킬레이트 요법을 하지 않으면 잠재적으로 치명적인 양의 철이 이 환자들에게 축적됩니다. 체내에는 과잉 철분을 효과적으로 제거할 수 있는 수단이 없기 때문에 수혈된 적혈구에 포함된 철분은 간, 심장, 췌장 및 기타 기관에 점진적으로 축적됩니다. 간경화, 심부전, 당뇨병 및 기타 장애가 발생합니다. 철분을 격리하고 체외로 배출할 수 있는 킬레이트제를 사용한 치료는 생존을 연장하고 철분으로 인한 장기 손상을 방지하거나 개선할 수 있는 수혈 철 과부하를 관리하는 수단을 제공합니다. 두 가지 철 킬레이트제가 현재 미국에서 수혈 철분 과부하 치료용으로 승인되었습니다. , 2005년에 도입된 경구용 제제. 두 킬레이터 모두 환자를 최적으로 관리하려면 과도한 킬레이터 투여로 인한 부작용을 피하면서 철 유발 독성을 방지하기 위해 체내 철분을 주의 깊게 모니터링해야 합니다. 우리 실험실은 원래 저장 철(페리틴 및 헤모시데린)이 자화율 측정을 통해 생체 내에서 비침습적으로 평가될 수 있다고 제안했습니다. 이후 우리는 간 철 저장소의 정량화를 위한 임상 방법으로 낮은 전이 온도(low-Tc; 4°K에서 작동, 액체 헬륨으로 냉각됨) 초전도 양자 간섭 장치(SQUID) 자화율 측정법을 개발했습니다. 전이 온도는 초전도 물질의 전기 저항이 0으로 떨어지는 온도입니다. 자기 측정의 안전성, 용이성, 신속성 및 편안함으로 인해 환자가 기술적으로 실현 가능하고 실질적으로 수용할 수 있는 빈번한 일련의 조사가 이루어졌습니다. Susceptometry는 간 철 저장량을 정확하고 직접적이며 신뢰할 수 있고 반복적으로 측정할 수 있습니다. 이러한 이점에도 불구하고 비용(장치당 약 $1,000,000), 기기의 복잡성 및 낮은 Tc 자화율 측정기의 액체 헬륨 냉각 필요성으로 인해 이 방법의 임상적 채택이 제한되었습니다. 전 세계적으로 단 4개의 낮은 Tc 자화율 측정기가 임상적으로 사용되었습니다(뉴욕, 오클랜드, 함부르크 및 토리노). 최근 생명 공학 연구 파트너십 보조금(R01 DK057209)의 지원으로 우리는 4°에서 작동하는 낮은 Tc 자화율 측정기 요소의 교체, 재설계 및 개선을 가능하게 하는 일련의 기술 혁신과 기기 혁신을 이루었습니다. 액체 헬륨의 K, 액체 질소의 77°K에서 작동할 수 있는 구성 요소 포함. 고온 초전도 현상을 이용한 최초의 의료기기인 이 새로운 high-Tc 서셉터미터는 병원 환경에서 쉽게 사용할 수 있는 저렴한 장비입니다. 이 2상 임상 연구는 당사의 새로운 high-Tc 자화율계를 사용한 간 철 저장량 측정이 다른 모든 사용 가능한 방법보다 임상적으로 우수하다는 가설을 테스트하고 의료 기기의 FDA 승인에 필요한 필수 데이터를 제공하도록 설계되었습니다. 제안된 프로젝트에는 세 가지 구체적인 목표가 있습니다.

1. 간 이식을 받는 성인 및 소아 환자의 간 외식편과 임상적으로 표시된 간 생검의 조직 생화학 분석 결과로 고 Tc 자화율계를 보정합니다. 그리고
2. 간 이식을 받는 성인 및 소아 환자의 간 외식편과 임상적으로 표시된 간 생검에서 얻은 조직의 생화학 분석 결과를 사용하여 고 Tc 자화율계를 전향적으로 검증합니다. 그리고
3. (i) 간 자기 공명 영상 (MRI) 이완 속도 (R2, R2 *, 신호 강도 비율)에서 파생 된 추정치, (ii) 혈청 페리틴 측정과 함께 고 Tc 자화율 측정기에 의한 간 철 농도 측정을 전향 적으로 비교하기 위해 및 (iii) 참조 표준으로서 간 저장 철 농도의 생화학적 분석을 사용하는 조직병리학적 검사.

간 철 저장량의 비침습적 측정을 위한 저렴하고 쉽게 사용할 수 있는 기기에 대한 FDA의 승인은 미국과 전 세계에서 즉각적이고 광범위한 임상적 사용을 찾을 수 있는 수혈 철 과부하 환자 관리의 주요 발전으로 이어질 것입니다.