MRI 및 생물학적 분석을 통한 적출된 폐의 평가 (Xe MRI in ILD)

더 나은 표현형 간질성 폐질환, 궤적 예측, 진행 모니터링, 치료 반응 측정이 시급히 필요합니다. ILD 병리학은 공간적, 일시적으로 이질적이기 때문에 이 문제에는 3차원(3D) 폐 평가가 필요합니다. 이를 위해 CT 영상 패턴은 IPF 진단에 중요하지만 이러한 구조 영상은 기능 상태 변화에 둔감합니다. 따라서 우리는 공역 내 흡입 가스 분포와 폐 간질(장벽 조직) 및 트랜스에서의 흡수에 대한 신속하고 비침습적인 3D 기능 평가를 가능하게 하는 고유한 특성을 지닌 과분극(HP) 129Xe MRI를 개발했습니다. -폐 모세혈관 적혈구(RBC)에 전달됩니다. 지역적 가스 교환을 조사하는 이러한 방법은 미크론 규모의 간질 장벽 두꺼워짐과 국지적으로 감소된 RBC 전달에 대한 민감도를 부여합니다. 우리는 129Xe MRI를 사용하여 사망이나 이식의 필요성과 같은 결과를 예측했으며 장벽 흡수가 치료 반응의 민감하고 초기 지표임을 보여주는 예비 증거를 제공했습니다. 이러한 발전으로 인해 광범위한 보급에 대한 요구가 높아졌으며, 이로 인해 획득 프로토콜과 정량화 방법을 조화시켜야 하는 긴급한 필요성이 제기되었습니다.

이 작업은 듀크 대학교, 신시내티 대학교, 신시내티 아동 병원 의료 센터, 위스콘신 대학교 등 4개 협력 센터에서 수행됩니다. Cincin-nati Children's는 자체 IRB 프로토콜과 IND에 따라 운영되지만 모범 사례를 확립하기 위해 각각 데이터와 이미징 기술을 공유할 것입니다. 작업의 구체적인 목표는 다음과 같습니다.

목표 1 - MRI 플랫폼 전체에서 129Xe MRI/MRS 지표의 반복성을 최대화하고 측정합니다. 우리는 개선된 코칭, 최적화된 선량 전달, 개별 환자에 대한 흡입 선량 볼륨 조정을 통해 MRI/MRS 프로토콜을 조화시켜 발표된 반복성을 ±15-20%로 개선할 것입니다. 이러한 접근법을 사용하여 각 센터는 ILD 환자에서 ±6% 이상의 반복성 계수를 입증할 것입니다.

목표 2 - 가스 교환 MRI/MRS의 통일된 정량 분석 ​​확립. 우리는 세 가지 주요 MRI 공급업체 플랫폼 사용자가 이미지와 스펙트럼에 대한 강력한 실시간 정량 분석을 얻을 수 있도록 재구성 및 분석 패키지를 배포할 것입니다. 우리는 건강한 참조 코호트가 4개 센터에서 ±10%에 해당한다는 것을 입증하고 이를 사용하여 최종 다중 현장 건강한 참조 분포를 구축할 것입니다.

목표 3 - 활동성 섬유증과 정상적인 노화를 식별하기 위한 임상 프레임워크 배포. 임상 배포 및 해석을 위한 기술을 배치하기 위해 환기, 장벽 및 RBC 측정 기준을 통합한 생리학적 모델을 개발하여 특정 환자의 확산 능력(DLCO) 및 전달 계수(KCO)를 담당하는 기본 요소를 설명합니다. 이 프레임워크는 ILD를 일반 노화와 구별하는 독자에게 배포됩니다.

예상되는 결과는 1) 센터 및 스캐너 플랫폼 전반에 걸쳐 강력하고 표준화된 획득 및 분석 프로토콜을 배포하고, 2) 각 가스 교환 이미징 메트릭의 반복성을 극대화하기 위한 방법 및 표준을 확립하고, 3) 도구 및 프레임워크를 제공하는 것입니다. 질병을 특성화하고 치료 효능을 평가하기 위해 129Xe MRI를 사용해야 합니다. 종합적으로, 이 프로그램은 섬유성 폐질환 연구 및 치료의 발전을 가속화할 신속하고 혁신적인 실험을 가능하게 할 것입니다. 이 기술 개발 연구는 건강한 피험자와 ILD가 있는 피험자에 초점을 맞추고 있지만, 이러한 비침습적 MRI 방법의 배포는 간질성 폐질환뿐만 아니라 폐와 같은 기타 가스 교환 장애 상태에 대한 연구에 더 도움이 될 것입니다. 혈관질환, COPD, 코로나19.