Bedöma respons på inhalerat prostacyklin med hyperpolariserad Xe MRI

Denna studie syftar till att fastställa om hyperpolariserad 129Xenon MRI kan upptäcka förbättringar i lunggasutbyte hos patienter med grupp 1 och 3 PH behandlade med iTRE. Vi kommer att associera detta med förändringar i serumkoncentrationer av treprostinil och nivåer av perifer vasodilatation. Detta arbete syftar till att tillämpa och testa en ny icke-invasiv metodik, hyperpolariserad (HP) 129Xenon (Xe) magnetisk resonanstomografi (MRT), för diagnos av pulmonell kärlsjukdom. Hyperpolariserad 129Xe MRI har varit under aktiv utveckling och använts i klinisk forskning på Duke i över 7 år. Om det lyckas kan 129Xe MRI övervinna de nuvarande begränsningarna för PVD-diagnostik samtidigt som det ger ett antal potentiella fördelar. För det första möjliggör avbildning av abnormiteterna i lungorna diagnosen PVD vid samtidig hjärt- eller lungsjukdom. Med HP 129Xe MRI kan abnormiteter i gasutbytet sekundärt till PVD visualiseras direkt. För det andra kan icke-invasiv diagnos av PVD ta bort behovet av en invasiv RHC. Även om RHC är en relativt säker procedur, finns det ett antal begränsningar för tolkningen av RHC, inklusive godtyckliga cutoffs för mPAP, PCWP och PVR. För det tredje kan avvikelserna på HP 129Xe MRI användas för att non-invasivt övervaka svaret på behandlingen. Om vi ​​lyckas visa användbarheten av HP 129Xe MRI, har denna teknologi löftet att avsevärt förbättra diagnosen och hanteringen av PVD.

Denna studie kommer att registrera tio patienter med pulmonell hypertoni (PH). De tio patienterna kommer att vara Världshälsoorganisationens (WHO) PH-klassificering grupp 1 eller out-of-proportion grupp 3, med lungsjukdom. Dessa patienter har inhalerats treprostinil (iTRE) som standardvård för sin PH. Inhalerad treprostinil (iTRE) är en FDA-godkänd medicin under varumärket Tyvaso. De huvudsakliga farmakologiska effekterna av treprostinil är direkt vasodilatation av pulmonella och systemiska arteriella vaskulära bäddar och hämning av trombocytaggregation. Läkemedlet levereras icke-invasivt, direkt till lungorna med hjälp av det godkända tillförselsystemet för ultraljudsnebulisator. Patienterna kommer att ta inhalationsbehandlingen fyra gånger om dagen, ungefär var fjärde timme.

iTRE kommer att användas för att karakterisera deras 129Xe MRI-avbildning, perifer vasodilatation och serumtreprostinilkoncentration före och efter behandling med iTRE. Eftersom iTRE har en plasmakoncentrationshalveringstid på ~ 45 minuter och tid till toppkoncentration på 15 minuter, skulle avbildning gjord omedelbart före, 15 minuter efter och 2-4 timmar efter läkemedelsbehandling potentiellt möjliggöra visualisering av förändringar i gasdiffusion och perifer vasodilatation associerad med iTRE. Detta liknar förändringar som ses i förändringar i ventilationen vid astma efter behandling med luftrörsvidgare. Övervakning av en senare tidpunkt skulle också tillåta oss att testa om vasodilatation kvarstår i lungkärlen jämfört med den perifera cirkulationen. Denna studie syftar till att implementera flera former av 129Xe MRI-kontrast såväl som framväxande konventionella proton MRI-tekniker för att avbilda 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.