Vurdere respons på inhalert prostacyklin med hyperpolarisert Xe MR

Denne studien søker å finne ut om hyperpolarisert 129Xenon MR kan oppdage forbedringer i lungegassutveksling hos pasienter med gruppe 1 og 3 PH behandlet med iTRE. Vi vil assosiere dette med endringer i serumkonsentrasjoner av treprostinil og nivåer av perifer vasodilatasjon. Dette arbeidet søker å anvende og teste en ny ikke-invasiv metodikk, hyperpolarisert (HP) 129Xenon (Xe) magnetisk resonansavbildning (MRI), for diagnostisering av lungevaskulær sykdom. Hyperpolarisert 129Xe MR har vært under aktiv utvikling og brukt i klinisk forskning ved Duke i over 7 år. Hvis det lykkes, kan 129Xe MR overvinne de nåværende begrensningene ved PVD-diagnose samtidig som det gir en rekke potensielle fordeler. For det første muliggjør avbildning av abnormitetene i lungene diagnosen PVD ved samtidig hjerte- eller lungesykdom. Med HP 129Xe MR kan abnormiteter i gassutveksling sekundært til PVD visualiseres direkte. For det andre kan ikke-invasiv diagnose av PVD fjerne behovet for en invasiv RHC. Mens RHC er en relativt sikker prosedyre, er det en rekke begrensninger for tolkningen av RHC, inkludert vilkårlige cutoffs for mPAP, PCWP og PVR. For det tredje kan unormalitetene på HP 129Xe MR brukes til å ikke-invasivt overvåke respons på terapi. Hvis vi lykkes med å demonstrere anvendeligheten til HP 129Xe MR, har denne teknologien løftet om å forbedre diagnosen og behandlingen av PVD betydelig.

Denne studien vil inkludere ti pasienter med pulmonal hypertensjon (PH). De ti pasientene vil være Verdens helseorganisasjon (WHO) PH-klassifisering gruppe 1 eller ut-av-proporsjon gruppe 3, med lungesykdom. Disse pasientene har blitt inhalert treprostinil (iTRE) som standardbehandling for deres PH. Inhalert treprostinil (iTRE) er en FDA-godkjent medisin under merkenavnet Tyvaso. De viktigste farmakologiske virkningene til treprostinil er direkte vasodilatasjon av pulmonale og systemiske arterielle vaskulære senger og hemming av blodplateaggregering. Medisinen leveres ikke-invasivt, direkte til lungene ved hjelp av det godkjente ultralydforstøversystemet. Pasienter vil ta inhalasjonsbehandlingen fire ganger om dagen, omtrent hver fjerde time.

iTRE vil bli brukt til å karakterisere deres 129Xe MR-avbildning, perifer vasodilatasjon og serumtreprostinilkonsentrasjon før og etter behandling med iTRE. Siden iTRE har en plasmakonsentrasjonshalveringstid på ~ 45 minutter og tid til toppkonsentrasjon på 15 minutter, vil bildediagnostikk gjort umiddelbart før, 15 minutter etter og 2-4 timer etter medikamentbehandling potensielt muliggjøre visualisering av endringer i gassdiffusjon og perifer vasodilatasjon assosiert med iTRE. Dette ligner endringer som sees i endringer i ventilasjon ved astma etter behandling med bronkodilatatorer. Overvåking av et senere tidspunkt vil også tillate oss å teste om vasodilatasjon vedvarer i lungevaskulaturen sammenlignet med den perifere sirkulasjonen. Denne studien søker å distribuere flere former for 129Xe MR-kontrast, samt nye konvensjonelle proton-MR-teknikker for å avbilde lungestruktur og perfusjon. Spesielt vil 129Xe MR-skanningene gi 3D-bilder av ventilasjon og gassutveksling, og spektroskopiske indekser vil bli evaluert for å teste gassutvekslingsdynamikk med høy tidsoppløsning. De konvensjonelle 1H MR-skanningene vil inkludere en ultrakort ekkotid (UTE)-skanning med fritt pust som gir bilder som ligner på en CT-skanning.