Ferumoxytol Enhanced Hyperfine Low Field Strength MRI

Ferumoxytol är ett superparamagnetiskt järnoxidnanopartikel (SPION)-preparat som ursprungligen designades som ett MRI-kontrastmedel, men som senare fick FDA-godkännande som en behandling för järnbristanemi. Kontrastmedel förändrar MR-bilder genom att ändra vävnadsmagnetiska relaxationskonstanter som T1 och T2 (eller T2*). Gadoliniumbaserade kontrastmedel minskar T1-värdena, vilket orsakar ökad signal på T1-viktade bilder. Vid låg fältstyrka är T1-värdena redan mycket korta så en ytterligare minskning kan ge liten kontrast. Vid typiska fältstyrkor minskar Ferumoxytol kraftigt T1 och även T2 (och T2*) värden, vilket ökar signalen på T1-viktade bilder och (omvänt) minskar signalen på T2-viktade bilder. Denna T2-baserade kontrastmekanism kan bibehållas vid lägre fältstyrka.

Patienter med järnbristanemi ordineras vanligtvis Ferumoxytol regelbundet som en del av sin vanliga kliniska vård. Flera studier har karakteriserat effektiviteten och säkerheten av Ferumoxytol vid behandling av järnbristanemi. Patienter som ordinerats Ferumoxytol för järnbristanemi inkluderar vanligtvis annars friska kvinnor med kraftiga menstruationer, patienter med inflammatorisk tarmsjukdom och patienter med kronisk njursjukdom. Sådana patienter är idealiska kandidater för att karakterisera effekterna av Ferumoxytol på nya avbildningsanordningar genom att undvika en medicinskt onödig injektion av kontrastmedlet.

Kontrastmedel spelar en nyckelroll för att diagnostisera och hantera många sjukdomar. Ferumoxytol har använts för att avbilda en mängd olika patologier och organ, inklusive tumörer och inflammation i hjärnan, levern, bukspottkörteln och prostata. Förutom de olika magnetiska avslappningsegenskaperna som beskrivs ovan, har Ferumoxytol en högre molekylvikt och förlängd blodpoolperiod jämfört med typiska gadoliniumbaserade medel, vilket underlättar avbildning av vaskulaturen innan kontrastmedlet läcker in i den extravaskulära vävnaden. Detta har utnyttjats vid högre fältstyrkor och kan vara särskilt fördelaktigt för lågfältsavbildning som kräver längre skanningstider. Ferumoxytoljärnpartiklar tas upp genom det retikuloendoteliala systemet och läggs till fysiologiska järndepåer, snarare än att utsöndras genom njurarna, vilket resulterar i ökad plasmahalveringstid samtidigt som man undviker bekymmer relaterade till nedsatt njurfunktion som ibland uppstår med andra kontrastmedel.

Hyperfine-enheten är en nyutvecklad MRI-enhet som har flera potentiella fördelar jämfört med standard CT eller MRI inklusive portabilitet, enklare underhåll, öppen design och användarvänlighet. Till skillnad från CT använder Hyperfine-enheten inte rörliga delar eller röntgenstrålar för att generera bilder. Till skillnad från vanlig MRT använder Hyperfine-enheten två permanentmagneter med öppet utrymme mellan och runt dem, snarare än ett superkylt supraledande magnetiskt rör. I motsats till datortomografi och rutin-MRT kan enheten rullas från plats till plats och flyttas på plats med patienten kvar på en båra eller sjukhussäng. I förhållande till rutin-MRT använder enheten en mycket låg magnetisk fältstyrka på 64 mT jämfört med 1,5 T eller 3 T, vilket gör den säkrare för patienter eller miljöer med medicinsk utrustning med metallkomponenter.

Standardbilder av olika typer erhålls på Hyperfine-enheten med en knapptryckning på en ansluten pekplatta. Avbildningsprotokoll inkluderar de för anatomisk avbildning som balans steady-state free precession (bSFFP), T1-viktat (T1W) gradienteko (GRE) och snabba lågvinkelbilder (FLASH) samt avbildningsmetoder fokuserade på detektering av patologi och vävnadsskador såsom diffusionsviktad avbildning (DWI), vätskeförsvagad inversionsåtervinning (FLAIR) och T2-viktad (T2W) snabbt spinn-eko (FSE). Det är dock inte känt om befintliga kontrastmedel kan ge effektiv kontrast vid hyperfin lågfälts-MR.

Det primära syftet med denna studie är således att utvärdera effektiviteten av Ferumoxytol som kontrastmedel i lågfälts MRI-skannrar. Patienter som redan får Ferumoxytol som behandling för järnbristanemi kommer att skannas före och efter Ferumoxytol-infusion. Graden av kontrastförbättring i intravaskulära och extravaskulära avdelningar inklusive cerebral kärlsystem och hjärnans parenkymet kommer att vara den primära slutpunkten för studien.