Imagens de xenônio hiperpolarizado em pacientes com fibrose cística

A ressonância magnética com gás hiperpolarizado (3He e 129Xe) permitiu novos métodos de imagem pulmonar funcional in vivo que não dependem do uso de radiação ionizante. A RM hiperpolarizada 129Xe (HP Xe) fornece informações complementares adicionais para 3He e 1H MRI e modalidades convencionais de imagem pulmonar. Em virtude de sua solubilidade, o agente de contraste 129Xe segue as vias de troca gasosa nos pulmões, oferecendo um meio direto para explorar a ventilação-perfusão regional (V/Q). A modalidade concorrente de varreduras V/Q pulmonares de medicina nuclear sofre de resolução espacial muito pobre e uma dependência de altas doses de radiação via inalação de radionuclídeos. A medicina nuclear é, portanto, inadequada para estudos de fisiologia básica em voluntários saudáveis ​​ou em estudos longitudinais em pacientes com doenças pulmonares.

As metas e objetivos deste estudo são:

1. Avaliar as diferenças fisiológicas na ventilação pulmonar entre o grupo normal (voluntários) e o grupo com fibrose cística
2. Avaliar diferenças na difusão de Xe através da membrana alveolar entre o grupo normal (voluntários) e o grupo com fibrose cística
3. Compreender a relação entre a extensão da ventilação anormal (e incompatibilidade ventilação-perfusão) na ressonância magnética e os resultados da avaliação fisiológica convencional da função pulmonar usando testes de função pulmonar (espirometria e troca gasosa)
4. Compreender a relação entre a troca gasosa conforme determinado pela imagem HP Xe com a extensão da incompatibilidade ventilação-perfusão na ressonância magnética de perfusão padrão

Este é um estudo de viabilidade fisiológica transversal comparando ventilação pulmonar regional e difusão através da membrana alveolar em voluntários normais e fibrose cística. Serão recrutados 15 voluntários saudáveis ​​e 15 pacientes com fibrose cística. Todas as imagens serão realizadas no Papworth Hospital.

Fase I: Estudo voluntário (n=15, com idade entre 18 e 70 anos)

Varreduras de ressonância magnética 129Xe hiperpolarizadas serão realizadas no departamento de ressonância magnética do Hospital Papworth, usando um sistema Siemens Avanto 1.5 Tesla com capacidade de 129Xe usando uma bobina de RF de transmissão e recepção dedicada.

Fase II: estudo de CF (n=15, com idade entre 18 e 70 anos)

Os pacientes já inscritos no estudo 'Ressonância magnética pulmonar na fibrose cística: precisão e reprodutibilidade' (REC referência: 13/EE/0401; ID do projeto IRAS: 73137) também serão convidados a participar deste estudo.

Esses pacientes, com FC em fase estável, serão avaliados com ressonância magnética convencional no mesmo dia, testes de função pulmonar e pontuação clínica. A metodologia do 129Xe MRI será a descrita acima para voluntários saudáveis.

Imagem morfológica: Será utilizada uma combinação de sequências ponderadas em T1 e T2.

Imagens de RM 129Xe hiperpolarizadas: Para cada sujeito, até duas entregas de doses ≤ 1L de xenônio hiperpolarizado ocorrerão da seguinte forma:-

1. As imagens de ventilação com 129Xe fornecerão mais informações sobre a avaliação do volume de ventilação pulmonar usando uma sequência eco gradiente volumétrica.
2. A espectroscopia de recuperação de saturação por deslocamento químico (CSSR) com xenônio dissolvido fornecerá uma estimativa da fração de 129Xe no tecido/interstício e nas hemácias.