使用超极化 Xe MRI 评估对吸入前列环素的反应

本研究旨在确定超极化 129Xenon MRI 是否可以检测到接受 iTRE 治疗的第 1 组和第 3 组 PH 患者肺部气体交换的改善。 我们会将其与曲前列环素血清浓度和外周血管舒张水平的变化联系起来。 这项工作旨在应用和测试一种新的非侵入性方法，即超极化 (HP) 129 氙 (Xe) 磁共振成像 (MRI)，用于诊断肺血管疾病。 超极化 129Xe MRI 一直在积极开发中，并在杜克大学用于临床研究超过 7 年。 如果成功，129Xe MRI 可以克服当前 PVD ​​诊断的局限性，同时带来许多潜在的好处。 首先，对肺部异常进行成像可以在伴有心脏或肺部疾病的情况下诊断 PVD。 使用 HP 129Xe MRI，可以直接观察到继发于 PVD ​​的气体交换异常。 其次，PVD 的非侵入性诊断可以消除​​对侵入性 RHC 的需要。 虽然 RHC 是一种相对安全的程序，但对 RHC 的解释存在许多限制，包括 mPAP、PCWP 和 PVR 的任意截断。 第三，HP 129Xe MRI 上的异常可用于无创监测对治疗的反应。 如果我们成功展示了 HP 129Xe MRI 的适用性，这项技术有望大大改善 PVD ​​的诊断和管理。

本研究将招募 10 名肺动脉高压 (PH) 患者。 这十名患者将属于世界卫生组织 (WHO) PH 分类第 1 组或不成比例的第 3 组，患有肺部疾病。 这些患者已将吸入曲前列环素 (iTRE) 作为其 PH 的护理标准。 吸入曲前列环素 (iTRE) 是 FDA 批准的药物，商品名为 Tyvaso。 曲前列尼的主要药理作用是直接舒张肺和全身动脉血管床和抑制血小板聚集。 使用经批准的超声雾化器输送系统，药物以无创方式直接输送到肺部。 患者将每天接受四次吸入治疗，大约每四个小时一次。

iTRE 将用于表征他们在 iTRE 治疗前后的 129Xe MRI 成像、外周血管舒张和血清曲前列环素浓度。 由于 iTRE 的血浆浓度半衰期约为 45 分钟，达到峰值浓度的时间为 15 分钟，因此在药物治疗前、治疗后 15 分钟和治疗后 2-4 小时进行的成像可能会可视化气体扩散的变化和与 iTRE 相关的外周血管扩张。 这类似于用支气管扩张剂治疗后哮喘通气变化中观察到的变化。 监测较晚的时间点还可以让我们测试与外周循环相比，肺血管系统的血管舒张是否持续存在。 本研究旨在部署多种形式的 129Xe MRI 造影剂以及新兴的常规质子 MRI 技术来对肺结构和灌注进行成像。 具体而言，129Xe MRI 扫描将提供通气和气体交换的 3D 图像，并将评估光谱指标以测试具有高时间分辨率的气体交换动力学。 传统的 1H MRI 扫描将包括自由呼吸超短回波时间 (UTE) 扫描，可提供类似于 CT 扫描的图像。