يوصف نقص الأكسجين ، normoxia ، وفرط التأكسج ، : أسلوب التصوير بالرنين المغناطيسي لدراسة توزيع تدفق الدم الرئوي في إطار مجموعة من الظروف الفسيولوجية ، في هذه الحالة التعرض لثلاثة تركيزات مختلفة مستوحاة الأوكسجين. هذه التقنية تستخدم البحوث الفيزيولوجيا البشرية الرئوي التقنيات في بيئة المسح MR.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
التصوير بالرنين المغناطيسي الكمي من الإرواء الرئوي باستخدام معايرة وصفها سبين الشرياني
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
يوضح هذا المقطع طريقة للتصوير بالرنين المغناطيسي لقياس التوزيع المكاني لتدفق الدم الرئوي لدى أشخاص أصحاء أثناء الحالة الطبيعية للأكسجين (عند استنشاق أكسجين بتركيز O2 بنسبة 21%).2، الجزء (Fأناأو2) = 0.21) نقص الأكسجة (FأناO2 = 0.125)، وفرط الأكسجة (Fأناأو2 = 1.00). بالإضافة إلى ذلك، يتم مراقبة الاستجابات الفسيولوجية للخاضع للفحص في بيئة المسح بالرنين المغناطيسي. تم الحصول على صور الرنين المغناطيسي باستخدام ماسح GE MRI بقوة 1.5 تسلا أثناء حبس النفس من مقطع سهمي في الرئة اليمنى عند السعة المتبقية الوظيفية. واستُخدم تسلسل وسم الدوران الشرياني (ASL-FAIRER) لقياس التوزيع المكاني لتدفق الدم الرئوي. 1,2 وتسلسل صدى تدرجي سريع متعدد الأصداء (mGRE) 3 استُخدمت لتقدير كمية البروتونات الإقليمية (أي H2الكثافة، مما يسمح بقياس التروية المعيرة حسب الكثافة لكل فوكسل (ملليلتر من الدم في الدقيقة لكل جرام من أنسجة الرئة).
باستخدام صمام تبديل يعمل بضغط الهواء وقناع وجه مجهز بصمام غير إعادة تنفس ثنائي الاتجاه، تم إدخال تركيزات مختلفة من الأكسجين للمشارك داخل ماسح الرنين المغناطيسي عبر أنابيب الغاز المستنشق. وقامت عربة قياس التمثيل الغذائي بجمع الغاز الزفيري عبر أنابيب الزفير. وتم قياس تركيزات O2 و CO2 الزفيرية المختلطة، واستهلاك الأكسجين، وإنتاج ثاني أكسيد الكربون، ونسبة التبادل التنفسي، والتردد التنفسي، والحجم المدي. كما تم مراقبة معدل ضربات القلب وتشبع الأكسجين باستخدام قياس التأكسج النبضي. وأظهرت البيانات التي تم الحصول عليها من مشارك طبيعي أنه، كما كان متوقعاً، كان معدل ضربات القلب أعلى في حالة نقص الأكسجة (60 bpm) مقارنة بحالة سويّة الأكسجة (51) أو فرط الأكسجة (50)، وانخفض تشبع الأكسجين الشرياني (SpO2) أثناء نقص الأكسجة إلى 86%. وكان متوسط التهوية 8.31 L/min BTPS أثناء نقص الأكسجة، و 7.04 L/min أثناء سويّة الأكسجة، و 6.64 L/min أثناء فرط الأكسجة. أما الحجم المدي فكان 0.76 L أثناء نقص الأكسجة، و 0.69 L أثناء سويّة الأكسجة، و 0.67 L أثناء فرط الأكسجة.
أظهرت بيانات ASL الكمية التمثيلية أن متوسط التروية المعيرة للكثافة كان 8.86 ml/min/g أثناء نقص الأكسجة، و8.26 ml/min/g أثناء سوي الأكسجة، و8.46 ml/min/g أثناء فرط الأكسجة، على التوالي. وفي هذا الشخص، ارتفع التشتت النسبي4، وهو مؤشر للتغاير الشامل، في حالة نقص الأكسجة (1.07 أثناء نقص الأكسجة، و0.85 أثناء سوي الأكسجة، و0.87 أثناء فرط الأكسجة)، بينما ظل البعد الفركتلي (Ds)، وهو مؤشر آخر للتغاير يعكس بنية التفرع الوعائي، دون تغيير (1.24 أثناء نقص الأكسجة، و1.26 أثناء سوي الأكسجة، و1.26 أثناء فرط الأكسجة).
نظرة عامة. سيوضح هذا البروتوكول كيفية الحصول على البيانات لقياس توزيع التروية الرئوية بشكل غير جراحي في حالات نقص الأكسجة، وفرط الأكسجة، والتشبع الطبيعي بالأكسجين باستخدام تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي المعروفة باسم وسم الدوران الشرياني (ASL).
الأساس المنطقي: يوفر قياس تدفق الدم الرئوي وكثافة البروتونات في الرئة باستخدام تقنية الرنين المغناطيسي (MR) صوراً ذات دقة مكانية عالية يمكن قياسها كمياً، مع القدرة على إجراء قياسات متكررة تحت ظروف فسيولوجية مختلفة. وفي الدراسات البشرية، تُستخدم تقنيات PET وSPECT وCT بشكل شائع كتقنيات بديلة. ومع ذلك، فإن هذه التقنيات تتضمن التعرض لإشعاعات مؤينة، وبالتالي فهي غير مناسبة للقياسات المتكررة لدى الأشخاص.
البروتوكول
1. موضوع التعيين
- موضوع السكان
- ويتم تجنيد الموضوعات عن طريق الإعلان لتناسب التركيبة السكانية المحددة المطلوبة للدراسة.
- موضوع خاص لهذه الدراسة هو صحي وغير مدخن تتراوح أعمارهم من 19 -- 45 ، وليس لهم تاريخ من أمراض القلب أو الرئة.
- الموافقة المستنيرة
- تمت الموافقة على هذه الدراسة من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، وبرنامج الإنسان وسائل الحماية للبحوث.
- وأبلغ هذا الموضوع من المخاطر المحتملة لهذه الدراسة ، مثل التعرض للمجال المغناطيسي (MRI) وغاز التنفس ونقص الأوكسجين مفرط التأكسج.
إذا كان هذا الموضوع هو من الإناث وقادرة على الإنجاب ، ويتم جمع عينة البول قبل بدء الدراسة من أجل استبعاد الحمل. على الرغم من أن التعرض لمجالات مغناطيسية غير المرجح للغاية أن تكون ضارة على الجنين النامية ، فإن الخطر الحقيقي المحتملة غير معروف. بالإضافة نقص الأكسجة قد تشكل خطرا على الجنين. لهذه الأسباب يتم استثناء النساء الحوامل من الدراسة.
- السيد سلامة الفرز
يجب على جميع المواد الدراسية لدينا ملء استبيان حول العناصر التي من شأنها أن بطلان فحص بالرنين المغناطيسي. إذا تم العثور على موانع ، يتم استبعاد الموضوع من هذه الدراسة.
2. إعداد
- فحص جسدي
- وقابلت هذا الموضوع فيما يتعلق بالصحة الجسدية والعادات ، ويحصل على دراسة موجزة الجسدي من قبل طبيب مرخص.
- كما يتم قياس ارتفاع هذا الموضوع ، والوزن. وتستخدم هذه القيم لتقدير القيم المتوقعة للاختبار وظائف الرئة ومعدل امتصاص محددة (ريال سعودي). تقدير ريال مهم لأن هناك احتمال لتسخين الأنسجة هذا الموضوع من تردد الراديو (RF) الطاقة اللازمة لإنتاج صور الرنين المغناطيسي.
- اختبار وظيفة الرئة
يتم قياس حجم الرئة باستخدام قياس التنفس في وضع مستقيم. موضوع ينفذ اختبار أداء الرئتين عبر النفخ في مقياس التنفس المحمولة (EasyOne مقياس التنفس ، للتكنولوجيا الطبية أندوفر). يستخدم مقطع الأنف لضمان طرد جميع الهواء من الفم. يتم الحصول على بيانات قياس التنفس في ثلاث نسخ لضمان بيانات موثوقة. يجب على نوعية الاختبار وظائف الرئة تلبية جمعية الامريكية لامراض الصدر / التنفسية جمعية المعايير الأوروبية 5.
3. تمر دراسة بالرنين المغناطيسي
- دورة تدريبية لانتاج موثوق القدرة الوظيفية المتبقية (FRC) حجم الرئة خلال عقد التنفس.
يتم الحصول على صور لدينا عندما الرئة الرئة هو في FRC. هذا هو حجم الرئة يمكن بلوغه بسهولة ، ويعزز إشارة إلى الضوضاء في الصورة ، من خلال زيادة كثافة البروتون. ويتم تدريب الموضوعات التي نبذلها لإنتاج هذا الحجم بشكل مريح الرئة. إذا كان هذا الموضوع هو أحد المشاركين لأول مرة في واحدة من الدراسات لدينا ، يتم الانتهاء من هذه الدورة التدريبية قبل هذا الموضوع يدخل الماسح MR. منذ الماسح يجعل الأصوات خلال الاستحواذ ، لعبت تسجيل الصوت من التقاط صور لهذا الموضوع ، ودرب هذا الموضوع في حين أنها عمليا تزامن التنفس مع تسجيل الصوت. - التنفس الإعداد
- الإعداد الشهيقي
يتم توصيل أنبوب الشهيق إلى أكياس مايلر الغاز ، والتي سوف تعقد إما مفرط التأكسج الغازات ونقص الأوكسجين ، أو الهواء normoxic ، وتدار عن طريق تبديل صمام (مفرد من نوع المكبس انزلاق ™ وصمام تحكم 4285A ، هانز رودولف). يتم فحص الصمام للعمل بشكل طبيعي.
أكياس الغاز ، وتدير غازات من وحي الموضوع ، هي في غرفة الماسحة الضوئية وترتبط خزانات الغاز تركيزات مختلفة الأوكسجين في غرفة وحدة MR. يضاف الغاز الى كيس من قبل المحقق من خلال التلاعب من المنظمين خزان الغاز.
يجب على الباحث رصد كيس من خلال نافذة غرفة وحدة لضمان حجم الغاز غير كافية ، من أجل التأكد من أن الموضوع قد كميات كافية من الغاز ليلهم بشكل طبيعي. وأنا يا F 2 من الغازات ومفرط التأكسج ميتة هي 1.0 و 0.125 على التوالي. ويستخدم الهواء غرفة للغاز normoxic. - الإعداد الزفير
أنبوب التنفس الزفير طويلة بما فيه الكفاية للاتصال من هذا الموضوع في الماسح الضوئي من خلال من خلال MR - تمريرها إلى العربة الأيضية (TrueOne 2400 ، ParvoMedics) في غرفة التحكم MR.
العربة الأيضية يقيس حجم الهواء منتهية الصلاحية وكذلك مختلطة الزفير O 2 و CO 2 تركيزات. على أساس هذه المعايير ، فإنه أيضا بحساب حجم الجهاز التنفسي المختلفة ، مثل حجم المد والجزر ، واستهلاك الأكسجين (O 2 خامسا) ، إنتاج ثاني أكسيد الكربون (CO 2 خامسا) ، والحاصل في الجهاز التنفسي.
فمن الضروري لمعايرة O 2 و CO 2 وأجهزة الاستشعار وتدفق متر قبل كل دراسة. محقق معايرة النظام عربة الأيضي اتباع الإرشادات المضمنة في فقا لسلة الأيضية العاملة softwarه. يتم ضبط O 2 و CO 2 بواسطة أجهزة استشعار المعايرة بين نقطتين للغاز المعايرة (ل0.16 = 2 وزارة الخارجية والكمنولث 2 = 0.04) وهواء الغرفة (ل0.2098 = 2 وزارة الخارجية والكمنولث 2 = 0.00). يتم معايرة المقياس تدفق باستخدام الموحدة 3 لتر المحاقن. مضخات محقق 3 لتر كميات من الهواء (في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي) في عربة الأيض من خلال أنبوب التنفس الزفير مجهزة رودولف هانز 2 - بطريقة غير إعادة التنفس صمام وهو مطابق لاحد هو أن تعلق على لموضوع القناع. من أجل السماح لمعدلات تدفق مختلفة من التنفس ، ويتم تنفيذ هذه المعايرة خمس مرات على الأقل مع تدفقات ذروة تتراوح بين 50 لتر / دقيقة ATPS إلى 80 لتر / دقيقة للقياسات يستريح. يتم حساب حجم في أنابيب وبوق وعند دمجها مع بيانات الجهاز التنفسي مواضيع وهذا يسمح لتصحيح وقت التأخير الناجم عن طول أنابيب الزفير. - قناع
يتم تركيب قناع سيليكون الباردة تعقيمها (7400 أورو ، سلسلة الأنف قناع ، هانز رودولف) لموضوع السماح للتسليم الغاز المخاليط المختلفة والحصول على البيانات الأيضية والتنفس الصناعي في جميع أنحاء دورة التصوير (الحجم : صغيرة ، صغيرة أو متوسطة أو كبيرة وكبير جدا). يتم تجهيز غالبية البالغين من الموضوعات مع الأقنعة ، صغيرة أو متوسطة أو كبيرة.
تم إصلاح قناع مزودة بصمام عدم إعادة التنفس قبل تعقيمها (اتجاهين غير إعادة التنفس صمام تي الشكل ™ التكوين ، 2600 متوسطة ، 2700 كبيرة ، هانز رودولف) على وجهه هذا الموضوع مع مرفق شبكة وفحصها للكشف عن التسربات. ثم ، هي التي تعلق الشهيق والزفير أنابيب.
- الإعداد الشهيقي
- MR الإعداد
- هذا الموضوع يكمن مستلق ، وقدم نحو الماسح الضوئي تحمل على طاولة منزلقة أن ينتقل إلى الماسح بالرنين المغناطيسي.
- وتستخدم الوسائد وفوم لتعظيم الراحة الموجودة في الموضوع. يتم وضع نبض oximeter (7500 FO ، Nonin) على اصبع هذا الموضوع لمراقبة تشبع الأكسجين ومعدل ضربات القلب ، وهو أمر مهم خصوصا عندما يتعرض هذا الموضوع لنقص الأكسجين.
- يتم وضع لوحة رسم القلب الكهربائي على صدره في هذا الموضوع. وهذا يسمح بوضع العلامات تدور الشرياني (ASL) MR تسلسل لتكون بوابة للمجمع QRS.
- مرة واحدة في الموضوع هو يرتدي قناع لا يستطيعون التواصل بسهولة مع أفراد الدراسة. يتم وضع كرة اليد في الضغط على هذا الموضوع ، والمسجلة في المركز. وهذا يسمح لهذا الموضوع لتنبيه المحققين في أي وقت أنها بحاجة إلى المساعدة.
- تعطى سدادات للموضوع لحمايتهم من الضوضاء التي تنتجها الماسح الضوئي.
- يتم وضع ثلاثة أشباح السيد الصدر على الشخص المعني. تستخدم لقياس الأشباح إشارة MR أثناء معالجة آخر واتسمت سبق.
- وضعت أيضا لفائف الجذع على الأشباح على صدره في هذا الموضوع. وتستخدم لفائف الجذع لزيادة اشارة الى نسبة الضوضاء صورة MR مقارنة مع لفائف الجسم عن طريق تقليل المسافة المادية بين المتلقي والموضوع. أخيرا ، تتناول موضوع ببطانية لضمان راحتهم.
4. MR المسح
- قبل المسح
- ويطلب هذا الموضوع إلى الكذب قدم الأول على طاولة الفحص بالرنين المغناطيسي. ثم يتحرك على طاولة الفحص هذا الموضوع في مركز التصوير بالرنين المغناطيسي الماسح الضوئي تحمل.
- المشغل الماسح محادثات كثيرا لهذا الموضوع من أجل التأكد من أن الموضوع هو مريح وتذكيرها للضغط على الكرة الضغط اذا كانوا بحاجة الى المساعدة.
- المحققون رصد EKG يا التشبع 2 ، حجم المد والجزر ، V. 2 O CO 2 والخامس. الدقائق القليلة الأولى من رصد أهمية خاصة لضمان نوعية البيانات جيدة ، إذا كانت هذه الأرقام ليست في نطاق المتوقع ، لا بد من تكرار المعايرة وفحص الأنابيب وقناع للكشف عن التسربات.
- تسلسل التصوير الامتحان
- ويكتسب تسلسل localizer أول من الحصول على صور تشريحية لتحديد موضع شريحة التصوير داخل الجذع.
- يتم اختيار شريحة في المستوى السهمي من جزء من الرئة اليمنى حيث الأمامي -- الخلفي مسافة أكبر. شريحة سمك هو عادة 15 ملم ومجال الرؤية هو 40 سم x 40 سم.
- الشرياني تدور الوسم
الشرياني العلامات تدور -- تدفق الحساسة بالتناوب انعكاس الانتعاش مع تسلسل اضافية نبض RF (ASL - عدلا) مع نصف فورييه اقتناء احد بالرصاص توربو نظام التصوير تدور الصدى (عجل) ويستخدم للحصول على البيانات الإقليمية 1،2 نضح .- موضوع تستمع سلسلة من أزواج الصوت ، "الانفجار الدوي" مشيرا الى سمة المغناطيسي والحصول على الصور. الصوت الأول هو ضجيجا الشورثالثا من المجموعة الثانية. هذا الاختلاف في الصوت هو ملحوظ. في ما بين هذه الأزواج السليمة ، يجب أن تخضع إكمال دورة واحدة في التنفس : التنفس في التنفس وخارج ، وذلك قبل الزوج المقبل. خلال أزواج من الأصوات ، يجب أن تخضع breathhold في FRC.
- ويرد هذا الموضوع سلسلة من عمليات الاستحواذ اختبار صورة خلالها الموضوعات الممارسات التي تم التعرف التنفس مع أنها كانت قبل وضعها موضع الماسح الضوئي (المذكورة أعلاه).
- المشغل MR بتقييم جودة الصور الرئة يستند على حركة الحجاب الحاجز. إذا كان الحد الأدنى من الحركة القياسات ASL البداية. المحققون رصد حجم المد والجزر. حجم التقريبي المستهدف هو المد والجزر 500-700 مل تتفق مع تهوية طبيعية مع deadspace إضافية من صمام.
- يوصف المبدأ الأساسي لقياس التروية الرئوي في اشارة 1 و 2 في التفاصيل. في هذا التسلسل MR ، يتم الحصول على اثنين من مختلف بوابات القلب الصور مع فاصل 5 الثانية في بينهما. يتم تعيين التوقيت بين صورة العلامة والحصول على الصور (أي ما بين صوت الانفجار الأول والثاني صوت فرقعة) إلى 80 ٪ من الفاصل الزمني RR للسماح لمجموعة من طرد واحدة من الدم الانقباضي. مستعدة إشارة من الدم بطريقتين مختلفتين. في صورة واحدة ، هو مقلوب مغنطة طولية من داخل الدم والأنسجة وخارجها على السواء من الشريحة الصور ، مما أدى إلى إشارة منخفضة جدا من كل من الدم والأنسجة. في الصورة الثانية ، يتم تطبيق انعكاس فقط لشريحة تصويرها ، وكانت النتيجة أن تدفق الدم من خارج الصورة في شريحة وشريحة إشارة قوية MR. عندما يتم طرح الصورتين ، وبالتالي إلغاء الإشارة إلى ثابتة ، والنتيجة هي خريطة كمية من الدم تسليمها إلى شريحة صورة في غضون فترة طرد الانقباضي. القرار هو 256 × 128 بكسل ، وبالتالي ، فإن حجم فوكسل هو ~ ~ 3.1x 1.5 × 15 ملم (~ 0.07 سم 3).
- الرئة كثافة البروتون
بالإضافة إلى الصور ASL ، ونحن أيضا استخدام صدى سريع الانحدار المتعدد الصدى (mGRE) تسلسل لقياس كثافة البروتون الرئة 3. هذا يسمح أعرب نضح في القياسات دقيقة / مل / ز وحسابات لتشوه أنسجة الرئة داخل القفص الصدري 6. يتم تشغيل هذا التسلسل مرتين ، واحدة لفائف الجذع واحدة لفائف الجسم.- خلال هذه الصورة اكتساب كثافة البروتون ، سوف تخضع سماع الضوضاء المستمرة التي تستمر لمدة حوالي 10 ثانية. أثناء ذلك ، يجب أن تخضع قلوبها والبقاء في FRC.
يوصف المبدأ الأساسي لقياس كثافة البروتون الرئة في اشارة 3. القرار هو 64 × 64 بكسل ، وبالتالي ، فإن حجم فوكسل هو ~ ~ 6.3 X 6.3 X 15 ملم (~ 0.59 سم 3).
- خلال هذه الصورة اكتساب كثافة البروتون ، سوف تخضع سماع الضوضاء المستمرة التي تستمر لمدة حوالي 10 ثانية. أثناء ذلك ، يجب أن تخضع قلوبها والبقاء في FRC.
- التبديل غازات الشهيق
- في هذه الدراسة مع غازات F أنا O 2 = 0.21 (normoxia / غرفة الهواء) ، F أنا O 2 = 0.125 (نقص الأكسجة) ، وأنا F O 2 ترد = 1.00 (فرط التأكسج) من أجل التوازن بين المواد الدراسية ، على الرغم من هذه يمكن أن تكون متنوعة على النحو المرغوب فيه ، بما يتسق مع أهداف البحث
- بعد موضوع تصل الحالة المستقرة لحالة معينة (~ 20 دقيقة بالنسبة لغاز معين) 7 ، يتم الحصول على قياسات MR نضح وكثافة البروتون. في هذه الحالة ، يتم اختيار فترة 20 دقيقة من التعرض لهذا الغاز قبل التصوير لأنه على الرغم من بدء ميتة استجابة تضيق الأوعية الرئوية يحدث في غضون ثواني ، واستجابة لنقص الأكسجة السنخية ليس القصوى حتى 20 دقيقة ~ 8 ، بما يتفق مع الهدف من هذا دراسة خاصة.
5. تجهيز آخر
اكتمال تجهيز آخر مخصص باستخدام البرمجيات المطورة داخل بيئة البرمجة MATLAB.
- لفائف التجانس التصحيح
باستخدام الصور mGRE الاقتران من لفائف الجسم متجانسة وغير متجانسة لفائف الجذع (القسم 4.1) ، وتصحيح كل صور تدفق الدم وكثافة البروتون لفائف التجانس على أساس الموضوع ، وفقا للموضوع 6. يتم وصف هذا الأسلوب في اشارة 6 و 9. - نضح كثافة تطبيع
- بمجرد أن يتم تصحيح صورة ASL تطرح لفائف التجانس ، وكميا الإقليمية تدفق الدم الرئوي في ملليلتر (الدم) في الدقيقة الواحدة لكل سنتيمتر مكعب (فوكسل).
- ويتم احتساب كثافة تطبيع نضح في وحدات وأعرب ملليلتر (الدم) في الدقيقة الواحدة للغرام الواحد من الماء عن طريق تقسيم الصورة ASL من كثافة البروتون لإعطاء صورة نضح في مل في الدقيقة لكل غرام من الرئة (+ الأنسجة الدم).
- وتستخدم تقنية المعلومات المتبادلة القائمة التي تتضمن الترجمة وتناوب على تسجيل الصور كثافة ASL وبروتون ، وينقسم صورة نضح ASL من كثافة البروتون الصور التي تم الحصول عليها مع لفائف الجذع على فوكسل بواسطة فوكسلأساس 6،9. يوصف هذا الأسلوب أيضا في اشارة 6 و 9.
- تحليل البيانات
لكل صورة استحوذت على النحو المبين أعلاه (الرئة كثافة البروتون ونضح تطبيع الكثافة) ، ويتم تحليل البيانات على النحو التالي.- لكل صورة ، يعني تحسب الكثافة تطبيع الارواء.
- يتم احتساب المؤشرات الثلاثة مختلفة من عدم التجانس الارواء. هذه هي 1) 4،10،11 التشتت النسبي ، والمعروف أيضا باسم معامل الاختلاف ، على نطاق عالمي من عدم التجانس الذي يعرف بأنه نسبة الانحراف المعياري للنضح يعني فيه أكبر تشتت نسبي ، وأكثر تجانسا من نضح التوزيع ؛ 2) البعد كسورية (DS) 7 ، في مؤشر إلى أن التنوع المكاني هو مقياس مستقل ، حيث تكون قيمة تتراوح ما بين 1.0 (متجانسة) و 1.5 (عشوائي مكانيا) ، 3) انحراف هندسية القياسية ، وكذلك المقاييس العالمية عدم التجانس ولكن على أساس السجل العادي 2 نموذج التوزيع.
6. ممثل النتائج
وترد البيانات الفيزيولوجية في الجدول 1. وكان معدل ضربات القلب وزيادة في نقص الأكسجين ونقص الإشباع. تهوية كان 8.31 لتر / دقيقة خلال BTPS نقص الأكسجين ، 7.04 لتر / دقيقة خلال normoxia و6.64 لتر / دقيقة خلال فرط التأكسج. وكان حجم 0.72 لتر خلال المد والجزر L نقص الأكسجة 0.69 في أثناء normoxia ، و 0.67 لتر خلال فرط التأكسج. التعرض لنقص الأكسجين يزيد حجم كل من التهوية والمد والجزر ، بينما فرط التأكسج يقلل حجم التهوية والمد والجزر.
وترد تم الحصول عليها من موضوع واحد (ذكور ، 30 سنة من العمر) في الشكل رقم 1 ثلاث صور الكثافة نضح تطبيع جمعها خلال ثلاثة مختلفة مستوحاة تركيز الأوكسجين (1.00 نقص الأكسجة : 0،125 ، Normoxia : 0.21 ، وفرط التأكسج). وقياسا على نتائج تحليل البيانات من عدم التجانس نضح في الجدول 2. ويمكن ملاحظة أن نقص الأكسجين زيادة التشتت النسبي إلا أن المؤشرات الأخرى لم تتغير إلى حد كبير.
وبلغ متوسط كل 1 سم تحت ارتفاع 10 سم من الجزء الأكثر اعتمادا من الرئة وفوق 10 سم الشكل 2 يبين تأثير تركيزات الأكسجين مستوحاة على التوزيع الرأسي للتطبيع نضح الكثافة. وبلغ متوسط جميع النقاط المذكورة أعلاه البيانات وعرضها 10 سم ونقطة بيانات واحدة.
| نقص الأكسجة | Normoxia | فرط التأكسج | |
| معدل ضربات القلب (BPM) | 60 | 51 | 50 |
| SPO 2 | 86 | 99 | 100 |
| V E BTPS (لتر / دقيقة) | 8.31 | 7.04 | 6.64 |
| V ر BTPS (L) | 0.76 | 0.69 | 0.67 |
| F E O 2 (٪) | 8.85 | 17.27 | -- |
| F E CO 2 (٪) | 3.41 | 3.60 | 3.20 |
| VO 2 STPD (لتر / دقيقة) | 0.25 | 0.22 | -* |
| VCO 2 STPD (لتر / دقيقة) | 0.23 | 0.21 | 0.18 |
الجدول 1. البيانات الفسيولوجية أثناء المسح الدورة.
* عندما يكون الموضوع هو تنفس الأكسجين 100 ٪ ، لا يمكن أن يقاس VO 2 بسهولة (12 انظر لمزيد من التفاصيل).
| نقص الأكسجة | Normoxia | فرط التأكسج | |
| التشتت النسبي | 1.07 | 0.85 | 0.87 |
| البعد كسورية | 1.24 | 1.26 | 1.26 |
| الانحراف المعياري هندسية | 2.41 | 2.11 | 2.38 |
الجدول 2. المؤشرات الثلاثة من عدم التجانس التروية الرئوي.
الشكل 1. تأثير ثلاثة مختلفة مستوحاة تركيز الأوكسجين في نضح كثافة تطبيع. 1.1 : نقص الأكسجة(0.125) ، 1.2 : Normoxia (0.21) ، 1.3 : فرط التأكسج (1.00). المقياس هو 3 سم (خط الصلبة البيضاء). ج : الأمامي ، P : الخلفي ، الأول : السفلي ، و S : التوجهات متفوقة ، على التوالي.
الشكل 2. تأثير ثلاث تركيزات مختلفة مستوحاة الأكسجين على التوزيع الرأسي للتطبيع نضح الكثافة. وبلغ متوسط كثافة نضح تطبيع داخل صناديق 1 سم في الطائرة الجاذبية نفسها ، بدءا من 0 سم في الجزء الأكثر اعتمادا في الرئة والاستمرار في الجزء الأكثر nondependent. وبلغ متوسط جميع النقاط المذكورة أعلاه البيانات وعرضها 10 سم ونقطة بيانات واحدة.
أشرطة الخطأ يمثل الانحراف المعياري للقيم الكثافة نضح تطبيع داخل تلك الطائرة. البيانات ميتة باللون الأحمر ، والبيانات normoxic تظهر باللون الأزرق ، والبيانات مفرط التأكسج هي باللون الأخضر.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
هذا الأسلوب يتيح قياس آثار تركيز الأوكسجين مستوحاة على التوزيع المكاني للتدفق الدم الرئوي باستخدام تقنيات الفسيولوجية الأساسية في البيئة تفحص MR. استخدام تقنيات الفيزيولوجية في تركيبة مع بروتون التصوير الكمية من الرئة نسبيا تنفيذها بسهولة.
اختبار لضمان نوعية جيدة ، فإن الخطوة الأكثر أهمية هو موضوع التدريب لاجراء التنفس ، في حجم الرئة والصحيح في تزامن مع تسلسل التصوير. منذ الصور كثافة البروتون وكلا ASL تعتمد على ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
شكر وتقدير
بدعم من المعاهد الوطنية للصحة HL081171 ، NIH HL080203
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| معدات | شركة | نموذج | |
| التصوير بالرنين المغناطيسي | جنرال الكتريك | 1.5 T GE HDX EXICITE twinspeed الماسح الضوئي | |
| الأيض العربة | ParvoMedics | TrueOne 2400 | |
| نبض oximeter | Nonin | 7500 FOR | |
| مقياس التنفس | تقنيات طبية أندوفر | EasyOne diagonostic مقياس التنفس | |
| قناع | هانز رودولف & | 7400 سلسلة الأنف ووادي الذهب ، قناع ، الصغيرة والمتوسطة ، والكبيرة | |
| صمام | هانز رودولف & | اتجاهين غير إعادة التنفس الصمامات تي الشكل ™ التكوين ، 2600 متوسطة. كبير 2700 | |
| تعيين رئيس | هانز رودولف & | قلنسوة الرأس (حجم الكبار) ، وحزم والكليبات تأمين. | |
| هوائي صمام التحكم في الاتجاهات وتحكم | هانز رودولف & | واحدة من نوع المكبس انزلاق ™ وصمام تحكم 4285A | |
| غير نشرها كيس لجمع الغاز | هانز رودولف & | 6100 (100 لترا). | |
| أنبوب | VacuMed | تنظيف أنابيب بور 108 "، 1-3/8" OD التجهيزات | |
| الأشباح | معلمه | بريست زرع مستديرة ، 250CC | |
| MATLAB | وMathWorks |
المراجع
- Bolar, D. S. Quantification of regional pulmonary blood flow using ASL-FAIRER. Magn Reson Med. 55, 1308-1317 (2006).
- Henderson, A. C., Prisk, G. K., Levin, D. L., Hopkins, S. R., Buxton, R. B. Characterizing pulmonary blood flow distribution measured using arterial spin labeling. NMR Biomed. 22, 1025-1035 (2009).
- Theilmann, R. J. Quantitative MRI measurement of lung density must account for the change in T(2) (*) with lung inflation. J Magn Reson Imaging. 30, 527-534 (2009).
- Hopkins, S. R., Garg, J., Bolar, D. S., Balouch, J., Levin, D. L. Pulmonary blood flow heterogeneity during hypoxia and high-altitude pulmonary edema. Am J Respir Crit Care Med. 171, 83-87 (2005).
- Miller, M. R. Standardisation of spirometry. Eur Respir J. 26, 319-338 (2005).
- Hopkins, S. R. Vertical gradients in regional lung density and perfusion in the supine human lung: the Slinky effect. J Appl Physiol. 103, 240-248 (2007).
- Arai, T. J. Hypoxic pulmonary vasoconstriction does not contribute to pulmonary blood flow heterogeneity in normoxia in normal supine humans. J Appl Physiol. 106, 1057-1064 (2009).
- Dawson, C. A. Role of pulmonary vasomotion in physiology of the lung. Physiol Rev. 64, 544-616 (1984).
- Prisk, G. K. Pulmonary perfusion in the prone and supine postures in the normal human lung. J Appl Physiol. 103, 883-894 (2007).
- Henderson, A. C. Steep head-down tilt has persisting effects on the distribution of pulmonary blood flow. J Appl Physiol. 101, 583-589 (2006).
- Levin, D. L. Effects of age on pulmonary perfusion heterogeneity measured by magnetic resonance imaging. J Appl Physiol. 102, 2064-2070 (2007).
- Wasserman, K. H., Sue, D., Casaburi, R., Whipp, B. Calculations, Fomulae, and Examples (Appendix C). Principles of Exercise Testing and Interpretation. , Lippincott Williams & Wilkins. Baltimore. (1999).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
