Xenon-129 Pulmão Ressonância Magnética: Estudo de Voluntários Saudáveis ​​e Participantes com Doença Pulmonar

A ressonância magnética (RM) de gás nobre hiperpolarizado é um método de imagem relativamente novo que permite a representação tanto da função quanto da morfologia pulmonar. 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. Uma vez que nenhuma radiação ionizante está envolvida, a imagem de RM com gás hiperpolarizado é ideal para a avaliação de doenças pulmonares, especialmente em crianças. 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 hélio-3 e xenônio-129 podem ser hiperpolarizados. Até recentemente, polarizações mais altas podiam ser alcançadas com hélio-3 do que com xenônio-129, portanto, em humanos, o hélio-3 era mais comumente usado para imagens de RM com gás hiperpolarizado dos pulmões. Recentemente, a tecnologia foi desenvolvida para fornecer grandes quantidades de xenônio-129 altamente polarizado. O gás hélio-3 também é extremamente caro e, como há reservas limitadas do gás, é difícil obtê-lo para pesquisa. Ao contrário do hélio-3, uma vez que o xenônio-129 está naturalmente presente na atmosfera, é mais barato e mais fácil de obter para geração de imagens.

Várias aplicações de imagens de RM com xenônio-129 estão em desenvolvimento, incluindo imagens ponderadas por difusão e ponderadas por relaxamento. Essas técnicas aproveitam o fato de que a taxa de perda de polarização do xenônio-129 é significativamente influenciada pelo fluxo sanguíneo local e pela concentração de oxigênio molecular, bem como pela restrição da difusão do xenônio-129 pelas pequenas dimensões do espaço aéreo. 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 xenon-129 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. Esses dados podem ser usados ​​para estudar as mudanças estruturais e funcionais que ocorrem nos pulmões associadas a doenças pulmonares como FC e asma. Pode fornecer uma ferramenta diagnóstica capaz de detectar doenças pulmonares com mais sensibilidade do que as atuais medições padrão-ouro de espirometria e pletismografia e, assim, prevenir danos irreparáveis ​​e irreversíveis aos pulmões nos estágios iniciais da doença.