Ferumoxytol verbeterde hyperfijne MRI met lage veldsterkte

Ferumoxytol is een superparamagnetisch ijzeroxide-nanodeeltje (SPION) preparaat dat oorspronkelijk was ontworpen als een MRI-contrastmiddel, maar later door de FDA werd goedgekeurd als een behandeling voor bloedarmoede door ijzertekort. Contrastmiddelen veranderen MR-beelden door weefselmagnetische relaxatieconstanten zoals T1 en T2 (of T2*) te veranderen. Op gadolinium gebaseerde contrastmiddelen verlagen de T1-waarden, waardoor het signaal op T1-gewogen beelden toeneemt. Bij lage veldsterkte zijn T1-waarden al erg kort, dus een verdere verlaging kan weinig contrast opleveren. Bij typische veldsterkten verlaagt Ferumoxytol de T1- en ook T2- (en T2*)-waarden sterk, waardoor het signaal op T1-gewogen beelden toeneemt en (omgekeerd) het signaal op T2-gewogen beelden afneemt. Dit op T2 gebaseerde contrastmechanisme kan worden gehandhaafd bij een lagere veldsterkte.

Patiënten met bloedarmoede door ijzertekort krijgen vaak periodiek Ferumoxytol voorgeschreven als onderdeel van hun standaard klinische zorg. Meerdere onderzoeken hebben de werkzaamheid en veiligheid van Ferumoxytol bij de behandeling van bloedarmoede door ijzertekort gekarakteriseerd. Patiënten die Ferumoxytol kregen voorgeschreven voor bloedarmoede door ijzertekort, zijn doorgaans verder gezonde vrouwen met zware menstruaties, patiënten met inflammatoire darmaandoeningen en patiënten met chronische nieraandoeningen. Dergelijke patiënten zijn ideale kandidaten voor het karakteriseren van de effecten van Ferumoxytol op nieuwe beeldvormende apparaten door een medisch onnodige injectie van het contrastmiddel te voorkomen.

Contrastmiddelen spelen een sleutelrol bij het diagnosticeren en beheersen van tal van ziekten. Ferumoxytol is gebruikt om een ​​verscheidenheid aan pathologieën en organen in beeld te brengen, waaronder tumoren en ontstekingen in de hersenen, lever, alvleesklier en prostaat. Naast de verschillende magnetische relaxatie-eigenschappen die hierboven zijn beschreven, heeft Ferumoxytol een hoger molecuulgewicht en een langere bloedpoelperiode in vergelijking met typische op gadolinium gebaseerde middelen, waardoor beeldvorming van het vaatstelsel wordt vergemakkelijkt voordat het contrastmiddel in het extravasculaire weefsel lekt. Dit is benut bij hogere veldsterktes en kan met name voordelig zijn voor beeldvorming met een laag veld waarvoor langere scantijden nodig zijn. Ferumoxytol-ijzerdeeltjes worden opgenomen door het reticulo-endotheliale systeem en toegevoegd aan fysiologische ijzervoorraden, in plaats van te worden uitgescheiden via de nieren, wat resulteert in een verhoogde plasmahalfwaardetijd, terwijl ook zorgen over een verminderde nierfunctie, die soms optreden bij andere contrastmiddelen, worden vermeden.

Het Hyperfine-apparaat is een nieuw ontwikkelde MRI-eenheid die meerdere potentiële voordelen heeft ten opzichte van standaard CT of MRI, waaronder draagbaarheid, eenvoudiger onderhoud, open ontwerp en gebruiksgemak. In tegenstelling tot CT gebruikt het Hyperfine-apparaat geen bewegende delen of röntgenstralen om afbeeldingen te genereren. In tegenstelling tot routinematige MRI, gebruikt het Hyperfine-apparaat twee permanente magneten met open ruimte ertussen en eromheen, in plaats van een supergekoelde supergeleidende magnetische buis. In tegenstelling tot CT en routinematige MRI, kan het apparaat van de ene plaats naar de andere worden gereden en in positie worden gebracht terwijl de patiënt op een brancard of ziekenhuisbed blijft. In vergelijking met routine-MRI gebruikt het apparaat een zeer lage magnetische veldsterkte van 64 mT in vergelijking met 1,5 T of 3 T, waardoor het veiliger is voor patiënten of omgevingen met medische apparaten met metalen onderdelen.

Standaardafbeeldingen van verschillende typen worden op het Hyperfine-apparaat verkregen met een druk op de knop op een aangesloten touchpad. Beeldvormingsprotocollen omvatten die voor anatomische weergave, zoals balance steady-state free precession (bSFFP), T1-weighted (T1W) gradient echo (GRE) en fast low-angle shot (FLASH), evenals beeldvormingsmethoden gericht op de detectie van pathologie en weefselbeschadiging zoals diffusiegewogen beeldvorming (DWI), vloeistofverzwakte inversieherstel (FLAIR) en T2-gewogen (T2W) snelle spin-echo (FSE). Het is echter niet bekend of bestaande contrastmiddelen effectief contrast kunnen bieden in de Hyperfine low-field MRI.

Het primaire doel van deze studie is dus om de werkzaamheid van Ferumoxytol als contrastmiddel in low-field MRI-scanners te evalueren. Patiënten die al Ferumoxytol krijgen als behandeling voor bloedarmoede door ijzertekort, zullen voor en na de infusie met Ferumoxytol worden gescand. Mate van contrastversterking in intravasculaire en extravasculaire compartimenten, waaronder het cerebrale vasculatuur en het hersenparenchym, zal het primaire eindpunt van de studie zijn.