Functionele nier MRI: ontwikkeling van nieuwe sequenties

Chronisch nierfalen wordt gekarakteriseerd door een toegame van de systemische
sympathische zenuwactiviteit. Inhibitie van deze sympathische activiteit is een
belangrijk therapeutisch doel bij de behandeling van deze patiënten. Echter is
de etiologie van deze sympathische hyperactiviteit nog niet volledig bekend.
Het achterhalen van dit mechanisme leidt mogelijk tot nieuwe therapeutische
aangrijpingspunten. Verschillende onderzoeken suggereren dat een vooralsnog
onbekend proces in de nier de systemische sympathische activiteit induceert.
Een van de doelen van ons onderzoek is het achterhalen van dit proces in de
nier wat de systemische sympathische hyperactivatie veroorzaakt. Een mogelijke
kandidaat hiervoor is renale hypoxie.

Het kunnen beoordelen van de renale oxygenatie en andere parameters zoals
bloedstroom is noodzakelijk om toekomstige studies uit te kunnen voeren. Met
verschillende niet invasieve MRI technieken kunnen diverse functionele aspecten
van de nieren in kaart gebracht worden. Het doel van deze studie is het
combineren van drie verschillende MRI technieken in een MRI protocol, waarmee
een overzicht verkregen wordt van de hemodynamica en de oxygenatie van de
nieren. De protocol zal bestaan uit analyse van: A) renale oxygenatie met Blood
Oxygen Level-Dependent (BOLD) MRI, B) renale bloedstroom met fase contrast (PC)
MRI en C) bloed-, weefsel-, en urine fracties met diffusie gewogen imaging
(DWI).

De bovengenoemde technieken zijn op dit moment beschikbaar in het AMC. Echter,
zijn deze niet eerder toegepast op de nieren in ons instituut. Daarom is het
doel van deze studie, het ontwikkelen en valideren van deze combinatie van MRI
sequenties voor functionele nier imaging in mensen in het AMC.

Wij stellen een prospectieve ontwikkelingsstudie voor in twee fasen: Fase 1, is
de ontwikkeling- en reproduceerbaarheidsfase. Gedurende deze fase zullen de MRI
sequenties ontwikkeld worden en het scan protocol geoptimaliseerd worden. MRI
met gadolinium contrast medium zal gebruikt worden als referentie tijdens deze
fase van de studie. Proefpersonen zullen op twee verschillende momenten een MRI
scan ondergaan om de reproduceerbaarheid van de metingen vast te stellen. Fase
2, is de validatie fase. Gedurende deze fase zal het MRI protocol gevalideerd
worden tegen accurate metingen van de glomerulaire filtratie en de effectieve
renale plasma stroom, voor en tijdens verminderde nier perfusie. Renale
perfusie zal verlaagd worden door middel van angiotensine II infusie.
Angiotensine II induceert selectieve vasoconstrictie in de nieren.

Het opzetten en valideren van MRI als functionele afbeeldingstechniek voor de
nier, met behulp van de combinatie van BOLD MRI, fase contrast MRI en diffusie
gewonen imaging.

Deze prospectieve ontwikkelingsstudie zal uitgevoerd worden in drie fasen. De
gehele studie zal <12 maanden in beslag nemen en zal uitgevoerd worden in het
Academic Medical Center (AMC). de volgende fase zal pas gestart worden wanneer
voorgaande is afgerond.

Gezonde vrijwilligers zullen het AMC op vier verschillende momenten bezoeken,
twee bezoeken tijdens fase 1 en twee tijdens fase twee. Fase 1 bestaat uit
statische metingen, de proefpersonen zullen een screening en lichamelijk
onderzoek ondergaan, gevolgd door een MRI scan met gebruik van gadolinium
contrast medium om de MRI sequenties te ontwikkelen. Bij het tweede bezoek
wordt het MRI onderzoek herhaald om de reproduceerbaarheid van de metingen vast
te stellen. De scans zullen bestaan uit BOLD-, PC-MRI, DWI en DCE-MRI.

Fase 2 zal bestaan uit dynamische metingen. De proefpersonen zullen GFR en ERPF
meting en een MRI scan ondergaan. Tijdens de MRI scan (bezoek 3) zal gescand
worden voor en tijdens infusie van angiotensine II. Angiotensine II induceert
gerichte vasoconstrictie in de nieren. Dit stelt ons in staat om de
daaropvolgende veranderingen in de hemodynamica en het metabolisme in de nieren
te analyseren, voor en tijdens systemische sympathische activiteit. Bezoek 4
zal bestaan uit de GFR en ERPF meting. Deze zal ook voor en tijdens
Angiotensine infusie plaatsvinden. Tijdens deze fase van de studie zal er geen
gadolinium contrast medium worden toegediend.

De resultaten van dit onderzoek dragen bij aan de ontwikkeling van nieuwe niet
invasieve functionele afbeeldingstechnieken voor de nier met behulp van MRI.
Deze nieuwe afbeeldingstechnieken zijn noodzakelijk voor verder
wetenschappelijk onderzoek. Deelname aan dit onderzoek levert geen direct
voordeel op voor individuele proefpersonen. Het risico bij deelname wordt laag
ingeschat.

Onverwachte bevindingen:
Er is een risico op onverwachte bevindingen aan de hand van de MRI scans. Bij
verdachte bevindingen zal een radioloog geconsulteerd worden. onverwachte
bevindingen zullen altijd aan de proefpersoon medegedeeld worden.

Gadovist:
Gadovist wordt veelvuldig gebruikt als contrast middel bij MRI. Er bestaat een
risico op overgevoeligheidsreacties op gadolinium contrast middelen.
Protocollen die beschrijven wat te doen in geval van contrast*geïnduceerde
overgevoeligheidsreacties zijn geïmplementeerd bij de afdeling Radiology.
Medicatie ten behoeve van de behandeling van overgevoeligheidsreacties is ten
alle tijden beschikbaar tijdens de MRI scan. MRI is een veilige
afbeeldingstechniek zonder stralingbelasting.

GFR en ERPF meting:
GFR en ERPF meting met 125I-iothlamaat en 131I-hippuran is een klinisch
toegepaste test en de geassocieerde stralingsblootstelling is laag (0,4 mSv,
ICRP62 category IIa). Gedurende deze test zal in totaal 54 ml (9 times 6 ml)
bloed afgenomen worden en 130 ml plus 0.375 ml/kg vloeistof geïfundeerd worden.

Angiotensine II:
De bloeddruk reactie op Angiotensine II is dosis afhankelijk. De dosis zal
getitreerd worden op een diastolische bloeddruk toename van 10 mmHg. Gedurende
infusie zal de bloeddruk iedere 5 minuten gecontroleerd worden. Proefpersonen
kunnen zich mogelijk gejaagd voelen (warm en zweten). Een
overgevoeligheidsreactie op de infusie kan voorkomen.

Bloedafname:
In totaal zal er bij iedere proefpersoon 66 ml bloed worden afgenomen gedurende
de volledige studie. Risico's geassocieerd met intraveneuze canulatie zijn
formatie van een hematoom ter plaatse van de insteek en in zeldzame gevallen
inflammatie.