RM hiperpolarizada 129Xe para imagem da função pulmonar

Espera-se que imagens não invasivas da função pulmonar forneçam informações críticas necessárias para estimular o progresso na caracterização e tratamento de doenças pulmonares crônicas. A principal medida de diagnóstico atual é o teste de função pulmonar (PFT), que foi introduzido em meados do século 19, mas continua sendo o padrão de atendimento hoje. Os PFTs têm a vantagem de serem não invasivos e amplamente disponíveis, mas sofrem de baixa sensibilidade e alta variabilidade. Assim, os PFTs são ineficazes na avaliação da resposta terapêutica ou progressão da doença em escalas de tempo razoáveis, dada a frequente heterogeneidade da doença e dos mecanismos compensatórios pulmonares.

Há muito se sabe que melhorar a sensibilidade requer avaliar os pulmões regionalmente. Para esse fim, métodos como a tomografia computadorizada (TC) fornecem informações sobre a estrutura pulmonar, mas a função pulmonar deve ser inferida. No entanto, a maior preocupação é a alta dose de radiação associada à TC, que impede o acompanhamento longitudinal frequente por imagens. Alternativamente, imagens regionais de ventilação e perfusão são possíveis usando técnicas de medicina nuclear, como cintilografia planar, tomografia computadorizada de fóton único (SPECT) ou tomografia por emissão de pósitrons (PET). No entanto, como na imagem de TC, todas essas modalidades expõem o sujeito à radiação ionizante e não podem ser aplicadas em série sem uma necessidade clínica imperativa. Além disso, essas modalidades de imagem nuclear sofrem de baixa resolução espacial e temporal.

O papel principal do HP 129Xe MRI é que ele pode permitir imagens não invasivas de alta resolução de todos os aspectos da estrutura e função pulmonar. Recentemente, mostramos a ressonância magnética HP 129Xe para visualizar a ventilação pulmonar com alta resolução, bem como a capacidade de mostrar anormalidades da microestrutura alveolar associadas ao fenótipo enfisema da DPOC. Também demonstramos a capacidade fundamentalmente nova de visualizar diretamente a absorção de 129Xe no sangue capilar pulmonar e nos tecidos, o que pode fornecer uma imagem ainda mais completa da função pulmonar, fornecendo informações regionais sobre trocas gasosas.

O xenônio é um gás nobre que não é alterado quimicamente pelo organismo. Uma pequena fração do Xe inalado é absorvida pela corrente sanguínea e tem efeitos anestésicos documentados em concentrações moderadas. Os níveis de gás usados ​​neste protocolo estão dentro dos limites seguros previamente derivados para animais e humanos. O isótopo estável 129Xe pode ser hiperpolarizado, o que é um meio de aumentar seu sinal bruto de ressonância magnética por um fator de aproximadamente 100.000. Esse aprimoramento de sinal torna possível a imagem do gás inalado com alta resolução espacial e temporal. Além disso, as propriedades do 129Xe permitem que imagens sejam adquiridas com múltiplas formas de contraste, incluindo ventilação, microestrutura pulmonar e troca regional de gases. Como o 129Xe MRI não usa radiação ionizante e apenas um agente de contraste de gás inalado, ele tem o potencial de ser usado em estudos longitudinais para testar os efeitos da terapia ou monitorar a progressão da doença de forma não invasiva.