BPD가 있는 소아 집단의 129Xe MRI

조산의 가장 흔한 호흡기 합병증인 기관지폐 이형성증(BPD)은 월경 후 36주에 산소 보충에 대한 임상적으로 평가된 필요성으로 정의되며 임상 호흡기 관리의 발전으로 인해 초기 생존 가능성이 매우 향상됨에 따라 발생률이 실제로 증가했습니다. 미숙아. 그러나 폐 질환의 부담은 NICU를 넘어 계속됩니다. 생존자들은 호흡기 관련 재입원 및 폐활량 감소의 위험이 더 큽니다. 신생아의 폐 영상은 호흡 상태의 급성 변화에 대한 임상 평가로 제한되었습니다. 가장 널리 접근할 수 있는 임상 영상 기법인 방사선 사진과 컴퓨터 단층 촬영(CT)에는 상당한 제한이 있습니다. 심각한 호흡 기능 장애가 있는 환자는 경미한 방사선 이상만 보일 수 있기 때문에 급성 상황에서 흉부 방사선 사진의 민감도는 제한적이며 CT는 임상 폐 영상의 황금 표준으로 간주되지만 신생아, 특히 고혈당 환자의 경우 진정이 필요할 수 있기 때문에 널리 시행되지 않습니다. 해상도 CT이며 전리 방사선으로 인한 손상에 특히 취약합니다. 더욱이 CT는 연속적인 방사선 노출과 증가된 암 위험 사이의 연관성 때문에 종적 평가에 적합하지 않습니다.

비이온화 기술로서 자기 공명 영상(MRI)은 폐 영상을 위한 이상적인 방식입니다. 특히 유아 및 소아 인구에서. 그럼에도 불구하고 폐 실질의 낮은 양성자 밀도(고체 조직의 약 20%), 빠른 신호 감쇠로 이어지는 수많은 공기 조직 인터페이스, 이미지 품질을 더욱 저하시키는 심장 및 호흡기 운동 소스로 인해 MRI는 폐 병리의 평가에서 제한된 역할을 했습니다. 신생아의 폐 MRI는 작은 환자 크기와 NICU 환자를 스캐너로 운반하는 섬세한 특성으로 인해 추가로 혼동됩니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 헬륨-3(3He) 및 크세논-129(129Xe)와 같은 흡입된 과분극(HP) 비활성 기체를 사용했습니다. 이러한 HP 가스 중 하나로 폐 내의 공기 공간을 채우면 MRI에서 고품질 이미지를 얻기에 충분한 신호와 대비가 제공됩니다.

성인과 소아 인구 모두에서 HP 3He MRI에 대한 광범위한 작업이 있었지만 이 가스는 공급이 극도로 제한되어 점점 더 비싸지고 있습니다. 반면에 129Xe는 대기의 일부이므로 공급 제약을 받지 않습니다. 또한 크세논은 폐 조직과 혈액에 용해되는데, 이는 129Xe의 공명 주파수의 특징적인 이동과 관련된 과정입니다. 결과적으로 폐 순환에 의한 129Xe 가스의 흡수 및 후속 수송은 기존의 다른 비침습적 양식으로는 불가능한 시간적 및 공간적 분해능으로 폐 기능과 관련하여 모니터링, 정량화 및 분석될 수 있습니다.

이 연구에서는 HP 129Xe MRI를 사용하여 최대 30명의 영아 피험자의 폐 기능을 평가합니다. 피험자는 BPD 진단을 받은 신생아를 삽관하고 진정시킬 것입니다. 이들 피험자는 폐 질환이 있고 만성적으로 삽관될 수 있지만 임상적으로 안정적이고 전체 위험을 감소시키는 급성 질환은 아닙니다. 흡입하면 129Xe가 폐 실질 내에서 이미지화될 수 있습니다. 특화된 MRI 펄스 시퀀스 세트를 사용하여 이러한 피험자의 폐에서 129Xe의 확산 및 가스 교환 특성을 평가합니다. 이를 통해 조사관은 폐포 크기, 산소 분압, 폐포 벽 두께 및 폐 내 미세혈관의 가스 수송 효율의 지역 분포를 결정할 수 있습니다. 각 참가자는 추가 일상적인 양성자 MRI 시퀀스와 함께 HP 129Xe MRI를 사용하여 이미지를 한 번 촬영하여 폐 실질의 구조, 부피 및 관류를 추가로 평가합니다.

이 연구의 전반적인 목표는 BPD를 평가하고 HP MRI를 사용하여 BPD의 표현형 변형을 결정하기 위해 향상된 정량적 영상 기반 폐 기능 매개 변수를 개발하는 것입니다. HP 가스 MRI는 이 장애를 영상화하기 위한 현재 표준인 CT로는 얻을 수 없는 추가 정보를 제공합니다. 또한 MRI는 비이온화 방사선의 이점을 제공하는데, 이는 특히 평생 동안 반복적으로 CT 검사를 받을 수 있는 소아 인구에서 더욱 중요합니다. 더 나이가 많은 어린이와 성인도 이 기술의 혜택을 받을 수 있지만 BPD의 향상된 영상 및 표현형이 이 복잡한 장애의 추가 치료 개선을 안내할 수 있기를 바랍니다.