Ressonância Magnética Pulmonar Hiperpolarizada Xenon-129: Estudo Piloto Voluntário Adulto Saudável

Com o surgimento de novas melhorias de aquisição de imagens de hardware e software, a ressonância magnética (MRI) tem o potencial de se tornar uma ferramenta importante para avaliar a estrutura e a função pulmonar. Em particular, o uso de um gás nobre hiperpolarizado como o 129Xe tem sido usado para explorar as relações estruturais e funcionais nos pulmões de indivíduos saudáveis ​​e pacientes com doença pulmonar (1,2). Em contraste com a imagem de ressonância magnética baseada em prótons, o gás 129Xe é usado como um "agente de contraste" para visualizar diretamente as vias aéreas e, portanto, a ventilação de imagem. Considerando que a densidade normal do gás é muito baixa para produzir um sinal facilmente detectável, isso é superado pelo aumento artificial da quantidade de polarização por unidade de volume usando bombeamento óptico (3).

A RM pulmonar com gás nobre hiperpolarizado é um método de imagem relativamente novo que permite a representação tanto da função quanto da morfologia pulmonar [4-9]. Os gases hiperpolarizados são uma nova classe de agentes de contraste para RM que, quando inalados, fornecem imagens de RM de alta resolução temporal e espacial dos espaços aéreos pulmonares. Como nenhuma radiação ionizante está envolvida, a imagem de RM com gás hiperpolarizado é ideal para a avaliação de doenças pulmonares. Com gases hiperpolarizados, os spins nucleares dos átomos de gás são alinhados fora do scanner de RM por meio de um processo chamado bombeamento óptico; isso produz altas polarizações e permite a visualização dos espaços aéreos pulmonares com imagens de RM (apesar da baixa densidade física do gás no pulmão). Dois não radioativos (i.e. estável) isótopos de gases nobres 3He e 129Xe podem ser hiperpolarizados. Até recentemente, polarizações mais altas podiam ser alcançadas com 3He do que com 129Xe, portanto, em humanos, 3He era mais comumente usado para imagens de RM de gás hiperpolarizado dos pulmões [10-15]. Recentemente, a tecnologia foi desenvolvida para fornecer grandes quantidades de 129Xe altamente polarizado [16].

Várias aplicações de imagens de ressonância magnética 129Xe estão em desenvolvimento, incluindo imagens ponderadas por difusão e ponderadas por relaxamento (17-19). Essas técnicas aproveitam o fato de que a taxa de perda da polarização do 129Xe é significativamente influenciada pelo fluxo sanguíneo local e pela concentração de oxigênio molecular, bem como pela restrição da difusão do 129Xe pelas pequenas dimensões do espaço das vias aéreas. Esses dados podem ser usados ​​para criar mapas do pulmão refletindo a ventilação/perfusão regional e os tamanhos das microvias aéreas. Outros dados que podem ser obtidos com 129Xe MRI incluem os volumes de pulmões ventilados e não ventilados que podem ser posteriormente analisados ​​para determinar a homogeneidade da distribuição de gás dentro dos espaços aéreos (17).

Objetivos do estudo são:

• Avaliar quantitativamente uma bobina torácica 3T 129Xe quanto à qualidade da imagem e conforto/desempenho da bobina.
• Determinar a gama de possíveis novas sequências de pulso em combinação com a bobina e a inalação do gás 129Xe em voluntários saudáveis.