MRI o niskim natężeniu pola wzmocnionego ferumoksytolem

Ferumoksytol to superparamagnetyczny preparat nanocząsteczek tlenku żelaza (SPION), który pierwotnie został zaprojektowany jako środek kontrastowy do rezonansu magnetycznego, ale później został zatwierdzony przez FDA do leczenia niedokrwistości z niedoboru żelaza. Środki kontrastowe zmieniają obrazy MR poprzez zmianę stałych relaksacji magnetycznej tkanek, takich jak T1 i T2 (lub T2*). Środki kontrastowe na bazie gadolinu obniżają wartości T1, powodując zwiększenie sygnału na obrazach T1-zależnych. Przy niskim natężeniu pola wartości T1 są już bardzo krótkie, więc dalszy spadek może zapewnić niewielki kontrast. Przy typowych natężeniach pola ferumoksytol silnie obniża wartości T1, a także T2 (i T2*), zwiększając sygnał na obrazach T1-zależnych i (odwrotnie) zmniejszając sygnał na obrazach T2-zależnych. Ten mechanizm kontrastu oparty na T2 może być utrzymywany przy niższym natężeniu pola.

Pacjenci z niedokrwistością z niedoboru żelaza są zwykle przepisywani okresowo Ferumoksytol w ramach standardowej opieki klinicznej. W wielu badaniach scharakteryzowano skuteczność i bezpieczeństwo Ferumoksytolu w leczeniu niedokrwistości z niedoboru żelaza. Pacjenci, którym przepisano Ferumoksytol na niedokrwistość z niedoboru żelaza, to zwykle zdrowe kobiety z obfitymi miesiączkami, pacjenci z nieswoistymi zapaleniami jelit i pacjenci z przewlekłą chorobą nerek. Tacy pacjenci są idealnymi kandydatami do scharakteryzowania wpływu ferumoksytolu na nowe urządzenia do obrazowania poprzez uniknięcie niepotrzebnego z medycznego punktu widzenia wstrzyknięcia środka kontrastowego.

Środki kontrastowe odgrywają kluczową rolę w diagnozowaniu i leczeniu wielu chorób. Ferumoksytol był używany do obrazowania różnych patologii i narządów, w tym guzów i stanów zapalnych w mózgu, wątrobie, trzustce i prostacie. Oprócz różnych właściwości relaksacji magnetycznej opisanych powyżej, ferumoksytol ma wyższą masę cząsteczkową i dłuższy okres gromadzenia krwi w porównaniu z typowymi środkami na bazie gadolinu, ułatwiając obrazowanie układu naczyniowego przed wyciekiem środka kontrastowego do tkanki pozanaczyniowej. Zostało to wykorzystane przy wyższych natężeniach pola i może być szczególnie korzystne w przypadku obrazowania o niskim polu, które wymaga dłuższych czasów skanowania. Cząsteczki żelaza ferumoksytolu są wychwytywane przez układ siateczkowo-śródbłonkowy i dodawane do fizjologicznych zapasów żelaza, a nie wydalane przez nerki, co powoduje wydłużenie okresu półtrwania w osoczu, a jednocześnie pozwala uniknąć obaw związanych z zaburzeniami czynności nerek, które czasami pojawiają się w przypadku innych środków kontrastowych.

Urządzenie Hyperfine to nowo opracowany aparat do rezonansu magnetycznego, który ma wiele potencjalnych zalet w porównaniu ze standardową tomografią komputerową lub rezonansem magnetycznym, w tym przenośność, łatwiejszą konserwację, otwartą konstrukcję i łatwość użytkowania. W przeciwieństwie do tomografii komputerowej, urządzenie Hyperfine nie wykorzystuje ruchomych części ani promieni rentgenowskich do generowania obrazów. W przeciwieństwie do rutynowego rezonansu magnetycznego, urządzenie Hyperfine wykorzystuje dwa magnesy trwałe z otwartą przestrzenią między nimi i wokół nich, zamiast superchłodzonej nadprzewodzącej rurki magnetycznej. W przeciwieństwie do tomografii komputerowej i rutynowego rezonansu magnetycznego, urządzenie można przenosić z miejsca na miejsce na kółkach i ustawiać w pozycji, w której pacjent pozostaje na wózku inwalidzkim lub łóżku szpitalnym. W porównaniu z rutynowym rezonansem magnetycznym urządzenie wykorzystuje bardzo niskie natężenie pola magnetycznego wynoszące 64 mT w porównaniu do 1,5 T lub 3 T, dzięki czemu jest bezpieczniejsze dla pacjentów lub środowisk, w których znajdują się urządzenia medyczne zawierające elementy metalowe.

Standardowe obrazy różnych typów uzyskuje się na urządzeniu Hyperfine za naciśnięciem przycisku na dołączonym panelu dotykowym. Protokoły obrazowania obejmują protokoły obrazowania anatomicznego, takie jak precesja swobodna w stanie ustalonym równowagi (bSFFP), echo gradientowe T1-zależne (T1W) (GRE) i szybkie ujęcie pod niskim kątem (FLASH), a także metody obrazowania skoncentrowane na wykrywaniu patologie i uszkodzenia tkanek, takie jak obrazowanie ważone dyfuzją (DWI), rekonwalescencja inwersji osłabionej płynem (FLAIR) i szybkie echo spinowe (FSE) zależne od T2 (T2W). Jednak nie wiadomo, czy istniejące środki kontrastowe mogą zapewnić skuteczny kontrast w MRI niskiego pola Hyperfine.

Dlatego głównym celem tego badania jest ocena skuteczności ferumoksytolu jako środka kontrastowego w skanerach MRI o niskim polu. Pacjenci, którzy już otrzymują ferumoksytol w celu leczenia niedokrwistości z niedoboru żelaza, zostaną poddani skanowaniu przed i po infuzji ferumoksytolu. Pierwszorzędowym punktem końcowym badania będzie stopień wzmocnienia kontrastu w przedziałach wewnątrznaczyniowych i pozanaczyniowych, w tym w układzie naczyniowym mózgu i miąższu mózgu.