Niet-invasieve diagnose van longvaatziekte met behulp van geïnhaleerde 129Xe Magnetic Resonance Imaging (XenonMRI)

Deze studie probeert verschillende vormen van 129Xe MRI-contrast in te zetten, evenals opkomende conventionele proton-MRI-technieken voor het afbeelden van longstructuur en perfusie. De 129Xe MRI-scans zullen met name 3D-beelden opleveren van ventilatie en gasuitwisseling, en spectroscopische indices zullen worden geëvalueerd om de dynamiek van gasuitwisseling met een hoge temporele resolutie te testen. De conventionele 1H MRI-scans omvatten een vrij ademende ultrakorte echotijd (UTE)-scan die beelden levert die vergelijkbaar zijn met die van een CT-scan. Om perfusie en vasculaire dimensies direct te karakteriseren, ondergaan patiënten bovendien een met gadolinium versterkte perfusiescan. De algemene doelstellingen van de studie zijn als volgt:

Doel 1. Voer 129Xe MRI-scans uit in cohorten van patiënten met PVD, geïsoleerd linkszijdig hartfalen en geïsoleerde longziekte:

1.1 Implementeer en optimaliseer 129Xe gasuitwisselings-MR-spectroscopie en -beeldvorming, 129Xe ventilatie-MRI, structurele 1H UTE MRI en apneu 1H perfusie-MRI.

1.2 Voer uitgebreide 1H-129Xe MRI uit bij 10 patiënten met zuivere pulmonale arteriële hypertensie (PAH) 1.3 Voer uitgebreide MRI uit bij 10 patiënten met zuiver linker hartfalen 1.4 Voer uitgebreide MRI uit bij 10 patiënten met zuivere longziekte maar zonder pulmonale hypertensie 1.5 Voer uitgebreide MRI uit bij 5 patiënten met chronische trombo-embolische pulmonale hypertensie (CTEPH) voor en na een PTE-operatie.

Doel 2. Diagnostische criteria ontwikkelen voor het optimaliseren van de sensitiviteit en specificiteit van 129Xe MRI voor de diagnose van PVD:

2.1 Kwantificerings-/scoringsmethoden ontwikkelen op basis van MRI voor PAH, linkerhartziekte en longziekte 2.2 Trainingsmateriaal voor lezers ontwikkelen en 3 deskundige lezers trainen 2.3 Beginnen met prospectieve rekrutering van 92 patiënten die worden geëvalueerd op PAH voor MRI-scans. Deze patiënten kunnen worden gevraagd om terug te komen voor een tweede scan in het onderzoek, niet eerder dan 48 uur na hun laatste dosis xenon.

Doel 3. Voer een groter, enkelblind onderzoek uit waarbij de diagnostische nauwkeurigheid van 129Xe MRI voor de diagnose van PVD wordt getest:

3.1 Getrainde lezers zullen 129Xe MRI evalueren terwijl ze blind zijn voor de ziektetoestand van de proefpersoon en zullen de aanwezigheid en ernst van PVD bepalen 3.2 Diagnostische nauwkeurigheid van 129Xe MRI zal worden vergeleken met de gouden standaard van hemodynamische en klinische criteria van PAH

1. Hiervoor zijn PFT's niet nodig, dus zijn ze aanvullend
2. Ze zijn echter een standaardmanier om patiënten te karakteriseren voor publicaties, enz. Dus we zouden ze graag krijgen als we kunnen. Het is hiervoor perfect geschikt om ze uit het medisch dossier te halen.

i. Als PFT's niet beschikbaar zijn in het medisch dossier, zijn ze niet zo belangrijk dat ze ons ervan weerhouden de proefpersoon in te schrijven. In publicaties erkennen we gewoon de realiteit van COVID voor deze ontbrekende gegevens.

Dit wordt een enkelblind, open-label onderzoek waarin vrijwilligers en patiënten met pure PAH (10 proefpersonen), pure linkerhartziekte (10 proefpersonen) en pure longziekte (10 proefpersonen) [doel 1] worden opgenomen, gevolgd door een groter cohort van 92 proefpersonen werden beoordeeld op PAH [doel 2]. De onderzoekers zijn van plan in te stemmen met 127 proefpersonen.

De berekening van de steekproefomvang is gebaseerd op testen of de voorgestelde diagnostische test op basis van Xe MRI een nauwkeurigheid heeft die vergelijkbaar is met beeldvormende diagnostische procedures in de klinische praktijk, zoals mammografie. Hiertoe stelt de onderzoeker voor om de hypothesen H0: AUC = 0,72 vs. H1: AUC > 0,85 te testen, waarbij de oppervlakte onder de curve (AUC) een samenvattende maat is voor de diagnostische nauwkeurigheid die wordt verkregen als de oppervlakte onder de werkingskarakteristiek van de ontvanger ( ROC)-curve die de wisselwerking weergeeft tussen gevoeligheid en specificiteit voor onze voorgestelde Xe MRI-gebaseerde diagnostische test. Hier vertegenwoordigt AUC = 0,72 een redelijk nauwkeurige test, terwijl AUC = 0,85 een nauwkeurigheid vertegenwoordigt die vergelijkbaar is met klinische mammografie. Op basis van een eenzijdige, één steekproeftest met varianties benaderd met behulp van het binormale model, schat de onderzoeker dat een minimale steekproefomvang van 46 normaal en 46 met ziekte nodig zal zijn om de bovenstaande hypothesen te testen op een significantieniveau van 5% met 80% vermogen .