Hyperpolarisert MR av lungetransplantasjoner

Dette er en prospektiv intervensjonsstudie av 15 evaluerbare pediatriske pasienter etter en lungetransplantasjon som vil bli studert ved Children's Hospital of Philadelphia i samarbeid med den funksjonelle og metabolske avbildningsgruppen ved Perelman School of Medicine fra University of Pennsylvania. Potensielle forsøkspersoner vil bli identifisert av deres pediatriske lungelege under det oppfølgende klinikkbesøket for henvisning til studien. Disse pasientene er en del av lungetransplantasjonsprogrammet ved CHOP. Før man diskuterer deltakelse i studien, vil potensielle forsøkspersoner bli screenet ved å bruke protokollens inklusjons- og eksklusjonskriterier. Deltakelse vil bli diskutert mellom PI og henvisende pediatrisk lungelege. Deltakelse vil bli diskutert med foreldre/foresatte av barnelege og/eller radiolog etter identifisering og bekreftelse av kvalifisering. Samtykke vil innhentes på legekontoret før bildebehandling. Totalt ca. 20 pasienter i alderen 8-20 år vil bli rekruttert og registrert for å produsere opptil 15 evaluerbare emner.

Hyperpolarisert xenon er et nytt kontrastmiddel for avbildning av menneskelige lunger ved bruk av ikke-invasiv magnetisk resonansavbildning for å produsere høykvalitets 3D-kart over lungestruktur og funksjon. Xenongassen inhaleres av motivet mens det er inne i MR-skanneren og under et kort pusthold blir bildet tatt. Ulike MR-teknikker kan brukes for å gi regional lungefunksjon og struktur som: ventilasjon, lokal alveolær oksygenkonsentrasjon (PAO2) og oksygenopptakshastighet, tilsynelatende diffusjonskoeffisient (ADC), etc. Xenon er løselig i lungevev og blod med en Kjemisk Skiftet MR-resonansfrekvens, egenskap som kan kvantifiseres gjennom MR til kart og globale parametere relatert til lungeparenkym og blodutveksling.

Tidlig oppdagelse av lungetransplantasjonskomplikasjoner, som CLAD, kan ha livreddende fordeler for pasienter. CLAD diagnostiseres vanligvis ved spirometrimålinger, som vanligvis ikke er sensitive før sykdommen debuterer sent. Longitudinelle studier og pasientovervåking ved bruk av HRCT er ikke ønskelig på grunn av ioniserende stråling og potensielle langsiktige helsefarer. Dessuten oppdager HRCT bare strukturelle endringer i lungevevet og luftveiene. HP xenon MR kan oppdage ventilasjonsdefekter og unormal gassutveksling, som sannsynligvis kan være mer følsomme for begynnende unormal lungefunksjon.

Denne studien er designet som en åpen longitudinell studie. Etter lungetransplantasjon vil pediatriske pasienter ha to økter med HP xenon MR med seks måneder atskilt. Etter informert samtykke fra foreldre eller juridisk autorisert representant, vil forsøkspersonene gjennomgå HP Xenon MR-avbildning som vil bli utført i en MR-skanner på sykehuset ved University of Pennsylvania. Ytterligere konvensjonelle protonbilder av brystet anskaffes vanligvis for lokalisering og for å hjelpe til med å tolke xenon MR-bildene. Disse anskaffes på samme tid og rom. Etter seks måneder vil deltakeren gjennomgå en ny hyperpolarisert gass-MR som beskrevet ovenfor for å evaluere deres fremgang og utvikling.

HP Xenon MR-data vil gi høyoppløselig 3D-informasjon om ventilasjon, oksygenutveksling (PAO2) og strukturell integritet til alveolene og små luftveier (ADC). Gassutveksling og transport vil bli vurdert fra egenskapen til xenon til å løse seg opp i lungeparenkym og blod. Signalet til xenonet oppløst i lungevevet og blodet sammenlignet med signalet til xenonet i luftrommene kan brukes til å trekke ut septumveggtykkelsen og kapillærpassasjetiden i lungevaskulaturen. Data vil bli brukt for evaluering av pasienter for potensielle lungetransplantasjonskomplikasjoner, slik som kronisk lungeallograft dysfunksjon (CLAD). Dette er en longitudinell klinisk studie. Etterforskere vil studere korrelasjoner mellom HP Xenon MR-målinger med CT-bilder og spirometri.