Icke-invasiv diagnos av lungkärlsjukdom med hjälp av inhalerad 129Xe magnetisk resonanstomografi (XenonMRI)

Denna studie syftar till att implementera flera former av 129Xe MRI-kontrast samt framväxande konventionella proton-MRI-tekniker för avbildning av lungstruktur och perfusion. Specifikt kommer 129Xe MRI-skanningar att ge 3D-bilder av ventilation och gasutbyte, och spektroskopiska index kommer att utvärderas för att testa gasutbytesdynamiken med hög tidsupplösning. De konventionella 1H MRI-skanningarna kommer att inkludera en ultrakort ekotid (UTE) med fri andning som ger bilder som liknar en datortomografi. Dessutom, för att karakterisera perfusion och vaskulära dimensioner direkt, kommer patienter att genomgå en gadoliniumförstärkt perfusionsskanning. De övergripande syftena med studien är följande:

Syfte 1. Utför 129Xe MRI-skanningar i kohorter av patienter med PVD, isolerad vänstersidig hjärtsvikt och isolerad lungsjukdom:

1.1 Distribuera och optimera 129Xe gasutbytes-MR-spektroskopi och avbildning, 129Xe-ventilations-MRT, strukturell 1H UTE-MR och andningshålla 1H-perfusions-MR.

1.2 Genomföra omfattande 1H-129Xe MRT på 10 patienter med ren pulmonell arteriell hypertension (PAH) 1.3 Genomföra omfattande MRT på 10 patienter med ren vänster hjärtsvikt 1.4 Genomföra omfattande MRT hos 10 patienter med ren lungsjukdom men ingen lungsjukdom 1. 5 patienter med kronisk tromboembolisk pulmonell hypertension (CTEPH) före och efter PTE-kirurgi.

Syfte 2. Utveckla diagnostiska kriterier för att optimera sensitiviteten och specificiteten för 129Xe MRI för diagnos av PVD:

2.1 Utveckla kvantifiering/poängmetoder baserade på PAH, vänster hjärtsjukdom och lungsjukdom MRT 2.2 Utveckla läsarutbildningsmaterial och utbilda 3 expertläsare 2.3 Påbörja prospektiv rekrytering av 92 patienter som utvärderas för PAH för MRT-skanningar. Dessa patienter kan bli ombedda att återvända för en andra genomsökning i studien, vid en tidpunkt tidigast 48 timmar efter sin sista xenondos.

Syfte 3. Utför en större enkelblind studie som testar den diagnostiska noggrannheten hos 129Xe MRI för diagnos av PVD:

3.1 Utbildade läsare kommer att utvärdera 129Xe MRT, medan de är blinda för patientens sjukdomstillstånd och kommer att bestämma närvaron och svårighetsgraden av PVD 3.2 Diagnostisk noggrannhet för 129Xe MRT kommer att jämföras med guldstandarden för hemodynamiska och kliniska kriterier för PAH

1. För detta är PFT inte nödvändiga, så de är underordnade
2. De är dock ett standardsätt att karakterisera patienter för publikationer etc, så vi skulle vilja skaffa dem om vi kan. Att få dem från journalen är helt adekvat för detta ändamål.

i. Om PFT:er inte finns tillgängliga från journalen är de inte så kritiska att de hindrar oss från att registrera försökspersonen. I publikationer kommer vi helt enkelt att erkänna verkligheten av COVID för denna saknade data.

Detta kommer att vara en enkelblind, öppen studie med frivilliga och patienter med ren PAH (10 försökspersoner), ren vänster hjärtsjukdom (10 försökspersoner) och ren lungsjukdom (10 försökspersoner) [Syfte 1] följt av en större kohort av 92 försökspersoner utvärderas för PAH [Syfte 2]. Utredarna planerar att ge sitt samtycke till 127 försökspersoner.

Provstorleksberäkningen baseras på att testa om det föreslagna diagnostiska testet baserat på Xe MRI har en noggrannhet som är jämförbar med bilddiagnostiska procedurer i klinisk praxis, såsom mammografi. För detta ändamål föreslår utredaren att testa hypoteserna H0: AUC = 0,72 vs. H1: AUC > 0,85, där area under the curve (AUC) är ett sammanfattande mått på diagnostisk noggrannhet som erhålls som arean under mottagarens funktionskarakteristik ( ROC) kurva som visar avvägningen mellan sensitivitet och specificitet för vårt föreslagna Xe MRI-baserade diagnostiska test. Här representerar AUC = 0,72 ett måttligt noggrant test medan AUC = 0,85 representerar en noggrannhet jämförbar med klinisk mammografi. Baserat på ett ensidigt, ett urvalstest med varianser approximerade med hjälp av den binormala modellen, uppskattar utredaren att en minsta provstorlek på 46 normala och 46 med sjukdom kommer att krävas för att testa ovanstående hypoteser vid en signifikansnivå på 5 % med 80 % effekt .