Hypergepolariseerde MRI van longtransplantaties

Dit is een prospectieve interventionele studie van 15 evalueerbare pediatrische patiënten na een longtransplantatie die zal worden bestudeerd in het Kinderziekenhuis van Philadelphia in samenwerking met de functionele en metabole beeldvormingsgroep van de Perelman School of Medicine van de Universiteit van Pennsylvania. Potentiële proefpersonen zullen door hun kinderlongarts worden geïdentificeerd tijdens het vervolgbezoek aan de kliniek voor verwijzing naar het onderzoek. Deze patiënten maken deel uit van het Lung Transplant Program bij CHOP. Alvorens deelname aan het onderzoek te bespreken, zullen potentiële proefpersonen worden gescreend aan de hand van de in- en uitsluitingscriteria van het protocol. Deelname wordt besproken tussen de PI en de verwijzend kinderlongarts. Na identificatie en bevestiging van geschiktheid wordt deelname door de kinderarts en/of radioloog met de ouders/verzorgers besproken. Toestemming zal worden verkregen op het kantoor van de arts voorafgaand aan de beeldvorming. In totaal zullen ongeveer 20 patiënten in de leeftijd van 8-20 jaar worden gerekruteerd en ingeschreven om tot 15 evalueerbare proefpersonen te produceren.

Hypergepolariseerd xenon is een nieuw contrastmiddel voor het afbeelden van menselijke longen met behulp van niet-invasieve magnetische resonantiebeeldvorming voor het produceren van hoogwaardige 3D-kaarten van de longstructuur en -functie. Het xenongas wordt door de proefpersoon ingeademd terwijl hij zich in de MRI-scanner bevindt en tijdens een korte adempauze wordt het beeld verkregen. Er kunnen verschillende MRI-technieken worden gebruikt om de regionale longfunctie en -structuur te bepalen, zoals: ventilatie, lokale alveolaire zuurstofconcentratie (PAO2) en zuurstofopnamesnelheid, schijnbare diffusiecoëfficiënt (ADC), enz. Xenon is oplosbaar in longweefsel en bloed met een chemisch Verschoven MRI-resonantiefrequentie, eigenschap die via MRI kan worden gekwantificeerd in kaarten en globale parameters met betrekking tot longparenchym en bloeduitwisseling.

Vroege detectie van longtransplantatiecomplicaties, zoals CLAD, kan levensreddende voordelen hebben voor patiënten. CLAD wordt meestal gediagnosticeerd door middel van spirometriemetingen, die doorgaans niet gevoelig zijn tot het late begin van de ziekte. Longitudinale studies en patiëntmonitoring met behulp van HRCT zijn niet wenselijk vanwege ioniserende straling en mogelijke gezondheidsrisico's op de lange termijn. Ook detecteert HRCT alleen structurele veranderingen van het longweefsel en de luchtwegen. HP xenon MRI kan ventilatiedefecten en abnormale gasuitwisseling detecteren, die waarschijnlijk gevoeliger zijn voor een beginnende abnormale longfunctie.

Deze studie is opgezet als een open-label longitudinaal onderzoek. Na een longtransplantatie krijgen pediatrische patiënten twee sessies HP xenon MRI met een tussenpoos van zes maanden. Na geïnformeerde toestemming van de ouders of wettelijk gemachtigde vertegenwoordiger ondergaan de proefpersonen HP Xenon MR-beeldvorming die zal worden uitgevoerd in een MRI-scanner in het ziekenhuis van de Universiteit van Pennsylvania. Extra conventionele protonbeelden van de borstkas worden meestal verkregen voor lokalisatie en om te helpen bij het interpreteren van de xenon MR-beelden. Deze worden tegelijkertijd en in dezelfde ruimte verworven. Na zes maanden ondergaat de deelnemer opnieuw een hypergepolariseerde gas-MRI zoals hierboven beschreven om hun voortgang en evolutie te evalueren.

HP Xenon MRI-gegevens bieden 3D-informatie met hoge resolutie over de ventilatie, zuurstofuitwisseling (PAO2) en structurele integriteit van de alveoli en kleine luchtwegen (ADC). Gasuitwisseling en transport zullen worden beoordeeld op de eigenschap van xenon om op te lossen in longparenchym en bloed. Het signaal van het xenon opgelost in het longweefsel en bloed in vergelijking met het signaal van het xenon in de luchtruimten kan worden gebruikt om de septumwanddikte en capillaire transittijd in het longvasculatuur te extraheren. Gegevens zullen worden gebruikt voor de evaluatie van patiënten op mogelijke longtransplantatiecomplicaties, zoals chronische longtransplantaatdisfunctie (CLAD). Dit is een longitudinaal klinisch onderzoek. Onderzoekers zullen correlaties van HP Xenon MRI-statistieken met CT-beelden en spirometrie bestuderen.