Name: Magnetic Resonance Imaging Quantifizierung der pulmonalen Perfusion mittels geeichter Arterial Spin Labeling (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-05-30T21:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 29 s
Description: Lernen Sie die nicht-invasive Quantifizierung der pulmonalen Perfusion mittels geeichterter Arterial Spin Labeling-MRT unter verschiedenen Sauerstoffbedingungen. Diese Methode ermöglicht wiederholte Messungen ohne ionisierende Strahlung.

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<ol><li>Bolar, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+regional+pulmonary+blood+flow+using+ASL-FAIRER%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">Quantification of regional pulmonary blood flow using ASL-FAIRER.</a> Magn Reson Med. 55, 1308-1317 (2006).</li>
<li>Henderson, A. C., Prisk, G. K., Levin, D. L., Hopkins, S. R., Buxton, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterizing+pulmonary+blood+flow+distribution+measured+using+arterial+spin+labeling%5BTitle%5D)+AND+%22NMR+Biomed%22%5BJournal%5D)">Characterizing pulmonary blood flow distribution measured using arterial spin labeling.</a> NMR Biomed. 22, 1025-1035 (2009).</li>
<li>Theilmann, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+MRI+measurement+of+lung+density+must+account+for+the+change+in+T%282%29+%28%2A%29+with+lung+inflation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Quantitative MRI measurement of lung density must account for the change in T(2) (*) with lung inflation.</a> J Magn Reson Imaging. 30, 527-534 (2009).</li>
<li>Hopkins, S. R., Garg, J., Bolar, D. S., Balouch, J., Levin, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+blood+flow+heterogeneity+during+hypoxia+and+high-altitude+pulmonary+edema%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Pulmonary blood flow heterogeneity during hypoxia and high-altitude pulmonary edema.</a> Am J Respir Crit Care Med. 171, 83-87 (2005).</li>
<li>Miller, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standardisation+of+spirometry%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Respir+J%22%5BJournal%5D)">Standardisation of spirometry.</a> Eur Respir J. 26, 319-338 (2005).</li>
<li>Hopkins, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vertical+gradients+in+regional+lung+density+and+perfusion+in+the+supine+human+lung%3A+the+Slinky+effect%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Vertical gradients in regional lung density and perfusion in the supine human lung: the Slinky effect.</a> J Appl Physiol. 103, 240-248 (2007).</li>
<li>Arai, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypoxic+pulmonary+vasoconstriction+does+not+contribute+to+pulmonary+blood+flow+heterogeneity+in+normoxia+in+normal+supine+humans%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Hypoxic pulmonary vasoconstriction does not contribute to pulmonary blood flow heterogeneity in normoxia in normal supine humans.</a> J Appl Physiol. 106, 1057-1064 (2009).</li>
<li>Dawson, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+pulmonary+vasomotion+in+physiology+of+the+lung%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Role of pulmonary vasomotion in physiology of the lung.</a> Physiol Rev. 64, 544-616 (1984).</li>
<li>Prisk, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+perfusion+in+the+prone+and+supine+postures+in+the+normal+human+lung%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Pulmonary perfusion in the prone and supine postures in the normal human lung.</a> J Appl Physiol. 103, 883-894 (2007).</li>
<li>Henderson, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Steep+head-down+tilt+has+persisting+effects+on+the+distribution+of+pulmonary+blood+flow%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Steep head-down tilt has persisting effects on the distribution of pulmonary blood flow.</a> J Appl Physiol. 101, 583-589 (2006).</li>
<li>Levin, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+age+on+pulmonary+perfusion+heterogeneity+measured+by+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Effects of age on pulmonary perfusion heterogeneity measured by magnetic resonance imaging.</a> J Appl Physiol. 102, 2064-2070 (2007).</li>
<li>Wasserman, K. H., Sue, D., Casaburi, R., Whipp, B. Calculations, Fomulae, and Examples (Appendix C). <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWasserman%2C+KH+%22Principles+of+Exercise+Testing+and+Interpretation%22">Principles of Exercise Testing and Interpretation</a>. , Lippincott Williams & Wilkins. Baltimore. (1999).</li>
</ol>

Diese Methode ermöglicht die Messung der Auswirkungen der eingeatmete Sauerstoffkonzentration auf die räumliche Verteilung der pulmonalen Durchblutung mit grundlegenden physiologischen Techniken in der MR-Scan-Umgebung. Die Verwendung von physiologischen Techniken in Kombination mit quantitativen Proton Abbildung der Lunge ist relativ einfach zu realisieren. Um eine gute Qualität testen, ist der wichtigste Schritt die Ausbildung der unter angehaltenem Atem auf den richtigen Lungenvolumen und...

<table border="1"><tbody><tr><th> Ausstattung </th><th> Firma </th><th> Modell </th></tr><tr><td> MRI </td><td> GE </td><td> 1,5 T GE HDx EXICITE twinspeed Scanner </td></tr><tr><td> Metabolic Warenkorb </td><td> ParvoMedics </td><td> TrueOne 2400 </td></tr><tr><td> Pulsoximeter </td><td> Nonin </td><td> 7500 für </td></tr><tr><td> Spirometer </td><td> Medical Technologies Andover </td><td> EasyOne diagonostic Spirometer </td></tr><tr><td> Maske </td><td> Hans &amp; Rudolph </td><td> 7400 Serie Oro-Nasal Maske, Small, Medium und Large </td></tr><tr><td> Ventil </td><td> Hans &amp; Rudolph </td><td> Zwei-Wege-Nichtrückatemsysteme Ventile T-Shape ™ Konfiguration, 2600 Medium. 2700 Large </td></tr><tr><td> Head Set </td><td> Hans &amp; Rudolph </td><td> Zylinderschrauben (Adult Size), Gurt &amp; Locking Clips. </td></tr><tr><td> Pneumatische Wegeventil und Controller </td><td> Hans &amp; Rudolph </td><td> Einkolben Sliding-Type ™ Ventil und Steuerung 4285A </td></tr><tr><td> Non-diffundierende Gas Auffangbeutel </td><td> Hans &amp; Rudolph </td><td> 6100 (100 Liter). </td></tr><tr><td> Tube </td><td> Vacumed </td><td> Clean-Bor Tubing 108 &quot;, 1-3/8&quot; OD Armaturen </td></tr><tr><td> Phantoms </td><td> Mentor </td><td> Brest Implant-Runde, 250cc </td></tr><tr><td> matlab </td><td> The MathWorks </td><td></td></tr></tbody></table>

magnetic resonance imaging quantifizierung der pulmonalen perfusion mittels geeichter arterial spin labeling

Magnetic Resonance Imaging Quantification of Pulmonary Perfusion using Calibrated Arterial Spin Labeling

Dies zeigt eine MR-Bildgebungsverfahren, um die räumliche Verteilung der pulmonalen Blutfluss bei gesunden Probanden während Normoxie (inspiriert O 2, Fraktion (F I O 2) = 0,21) Hypoxie (F I O 2 = 0,125) und Hyperoxie (Maßnahme F I O 2 = 1,00). Darüber hinaus sind die physiologischen Reaktionen des Subjekts in der MR-Scan-Umgebung überwacht. MR-Bilder wurden auf einem 1,5 T GE MRT während einer Atempause von einer sagittalen Schicht in der rechten Lunge bei funktionellen Restkapazität erhalten. Eine arterielle Spin-Labeling-Sequenz (ASL-GERECHTEREN) wurde verwendet, um die räumliche Verteilung der pulmonalen Blutfluss 1,2 und einer Multi-Echo schnellen Gradientenecho (mGRE) Sequenz 3 verwendet wurde, um die regionale Proton (dh H 2 O) zu quantifizieren messen Dichte, so dass die Quantifizierung der Dichte normalisiert Perfusion für jedes Voxel (Milliliter Blut pro Minute pro Gramm Lungengewebe). Mit einer pneumatischen Schaltventil und Gesichtsmaske mit einem 2-Wege-Nichtrückatemsysteme Ventil ausgestattet, wurden verschiedene Sauerstoffkonzentrationen zu diesem Thema in der MR-Scanner über das eingeatmete Gas-Schlauch eingeführt. Eine metabolische Warenkorb gesammelt Exspirationsgas über Exspirationsschlauch. Mixed exspiratorische O 2 und CO 2-Konzentrationen, Sauerstoffverbrauch, Kohlendioxid-Produktion, die Atmungsorgane Umtauschverhältnis, Atemfrequenz und Atemzugvolumen gemessen wurden. Herzfrequenz und Sauerstoffsättigung überwacht wurden mit Puls-Oxymetrie. Daten aus einer normalen Person erhalten hat gezeigt, dass, wie erwartet, die Herzfrequenz höher war in Hypoxie (60 bpm) als bei Normoxie (51) oder Hyperoxie (50) und die arterielle Sauerstoffsättigung (SpO 2) wurde bei Hypoxie zu 86% reduziert. Mittlere Lüftung war 8,31 L / min BTPS bei Hypoxie, 7,04 L / min während Normoxie, und 6,64 L / min bei Hyperoxie. Tidalvolumen betrug 0,76 L bei Hypoxie, 0,69 L während Normoxie und 0,67 L bei Hyperoxie. Vertreter quantifiziert ASL-Daten zeigten, dass die mittlere Dichte normalisiert Perfusion 8,86 ml / min / g wurde bei Hypoxie, 8,26 ml / min / g während Normoxie und 8,46 ml / min / g während Hyperoxie bzw.. In diesem Thema wurde die relative Dispersion 4, ein Index der globalen Heterogenität in Hypoxie erhöht (1,07 bei Hypoxie, 0,85 während Normoxie und 0,87 bei Hyperoxie), während die fraktale Dimension (Ds), ein weiterer Index der Heterogenität spiegelt vaskulären Verzweigungsstruktur, blieb unverändert (1,24 bei Hypoxie, 1,26 während Normoxie, und 1,26 bei Hyperoxie). Überblick. Dieses Protokoll wird zeigen, die Übernahme von Daten, um die Verteilung der pulmonalen Perfusion nichtinvasiv messen unter den Bedingungen der Normoxie, Hypoxie und Hyperoxie mit einem Magnet-Resonanz-Bildgebung als arterielle Spin-Labeling (ASL) bekannt. Begründung: Die Messung des pulmonalen Blutflusses und der Lunge Protonendichte mit MR-Technik bietet eine hohe räumliche Auflösung, die quantifiziert werden können und die Fähigkeit, wiederholte Messungen unter verschiedenen physiologischen Bedingungen durchzuführen. In Studien am Menschen sind PET, SPECT, CT und allgemein als alternative Techniken verwendet. Allerdings beinhalten diese Techniken Exposition gegenüber ionisierender Strahlung, und somit nicht für wiederholte Messungen an menschlichen Versuchspersonen geeignet.

Eine MR-Bildgebungsverfahren, um die Verteilung der pulmonalen Durchblutung unter einer Vielzahl von physiologischen Bedingungen zu studieren, in diesem Fall Kontakt mit drei verschiedenen inspiriert Sauerstoffkonzentrationen: Hypoxie, Normoxie und Hyperoxie, beschrieben. Diese Technik nutzt die menschliche Lunge Physiologie Forschungsmethoden in einem MR-Umfeld.

Magnetic Resonance Imaging Quantifizierung der pulmonalen Perfusion mittels geeichter Arterial Spin Labeling

Dies demonstriert eine MR-Bildgebungsmethode zur Messung der räumlichen Verteilung des pulmonalen Blutflusses bei gesunden Probanden unter Normoxie (inspirierter O2, ...

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments besteht darin, mithilfe physiologischer Techniken in Kombination mit der Magnetresonanztomographie die Verteilung der pulmonalen Perfusion unter verschiedenen Bedingungen der eingeatmeten Sauerstoffkonzentration nichtinvasiv zu messen. Dies wird erreicht, indem zunächst ein Proband trainiert wird, während der Bildaufnahme die Atmung bei der funktionellen Residualkapazität anzuhalten und in den Intervallen zwischen den Aufnahmen zu atmen, um die Erfassung mehrerer Bilder zu ermöglichen. Im zweiten Schritt wird dem Probanden die Gesichtsmaske angepasst, und die Ein- sowie Ausatmungsschläuche werden angeschlossen, um dem Probanden unterschiedliche Gasgemische zuzuführen und Atemgasproben zur Durchführung metabolischer Messungen zu sammeln.Als Nächstes erfolgt im MRT-Gerät nach einer Lokalisierungsaufnahme die arterielle Spinmarkierung sowie die Multi-Echo-schnelle Gradientenecho-Sequenz, um Bilder der pulmonalen Durchblutung und der Protonendichte zu erhalten. Die resultierenden Bilder werden quantifiziert, um die Verteilung der pulmonalen Durchblutung in Milliliter pro Minute pro Gramm anzugeben, abgeleitet aus den beiden verschiedenen

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Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Neuromuskuläre Erkrankungen weisen oft ein zeitlich variierenden, räumlich heterogen und vielschichtige Pathologie. Das Ziel des Protokolls ist es, diese Pathologie unter Verwendung von nicht-invasive Magnetresonanzbildgebungsverfahren zu charakterisieren.

Quantitative Magnetresonanztomographie von Skelettmuskelerkrankung

Die spezifische Lüftungsbildgebung ist eine funktionelle Magnetresonanztomographie, die es ermöglicht, die regionalspezifische Beatmung in der menschlichen Lunge zu quantifizieren, wobei der inhalierte Sauerstoff als Kontrastmittel verwendet wird. Hier stellen wir ein Protokoll zur Erfassung und Analyse von spezifischen Lüftungsdaten vor.

Quantitative Mapping spezieller Belüftung in der menschlichen Lung mit Proton-Magnetresonanztomographie und Sauerstoff als Kontrastmittel

In dieser Arbeit wird die Implementierung der phasenaufgelösten funktionellen Lungen-MRT als kontrastmittelfreie Protonen-MRT-Technik zur Beurteilung der Lungenventilations- und Perfusionsdynamik beschrieben. Validiert und anwendbar in verschiedenen Fachgebieten und Altersgruppen, könnte es die klinische Entscheidungsfindung in Zukunft verbessern, indem es bei der Quantifizierung von Krankheiten und der Therapieüberwachung hilft.

Phasenaufgelöste funktionelle Lungen-MRT zur Beurteilung der Lungenbeatmung und -perfusion (V/Q)

Dreidimensionale (3D) phasenaufgelöste funktionelle Lunge (PREFUL) ist eine funktionelle Magnetresonanztomographie (MRT)-Technik, die die Quantifizierung der regionalen Beatmung des gesamten menschlichen Lungenvolumens unter Verwendung von Atemzugatmung und kontrastmittelfreier Erfassung für 8 Minuten ermöglicht. Hier stellen wir ein MRT-Protokoll zur Erfassung und Analyse von 3D-PREFUL-Bildgebungsdaten vor.

Dreidimensionale phasenaufgelöste funktionelle Lungenmagnetresonanztomographie

Diese Studie integrierte Magnetresonanztomographie - arterielle Spin-Markierungsbilder, um einen zerebralen Blutflussatlas (CBF) für zerebrale Funktionsregionen abzuleiten. Der Vergleich typischer gesunder und chronischer zerebraler Ischämie-CBF-Atlanten ergab signifikante Unterschiede in den regionalen CBF-Verteilungen, die eine schnelle, nicht-invasive Beurteilung der funktionellen CBF ermöglichten, um die Diagnose und Bewertung von Therapeutika zu unterstützen.

Konstruktion und Anwendung eines zerebralen funktionellen regionenbasierten zerebralen Blutflussatlas unter Verwendung von Magnetresonanztomographie-Arterienspinmarkierung

Eine genaue und praktische Methode, um Parameter wie Spannung im Herzmuskelgewebe Maßnahme ist von großem klinischen Nutzen, da es sich gezeigt hat, dass der Stamm eine sensiblere und früher Marker für kontraktile Dysfunktion als die häufig verwendete Parameter EF ist.

Magnetic Resonance Derived Myocardial Dehnungs-Beurteilung anhand von Feature-Tracking-

Das hier vorgestellte Verfahren verwendet die gleichzeitige Positronenemissionstomographie und Magnetresonanztomographie. In der zerebrale Hypoxie-Ischämie-Modell, dynamischen Veränderungen in Verbreitung und Glukosestoffwechsel während und nach der Verletzungsgefahr. Die sich entwickelnde und reproduzierbaren Schäden in diesem Modell erfordert simultane Erfassung, wenn sinnvolle multimodaler Bildgebungsdaten erworben werden sollen.

Gleichzeitige PET / MRT-Bildgebung während Maus zerebrale Hypoxie-Ischämie

Pulmonale arterielle Hypertonie (PAH) ist eine Erkrankung der Lungenarteriolen, die zu deren Obliteration und der Entwicklung eines rechtsventrikulären Versagens führt. Nagetiermodelle der PAH sind entscheidend für das Verständnis der Pathophysiologie der PAH. Hier zeigen wir die hämodynamische Charakterisierung mit Rechtsherzkatheterisierung und Echokardiographie bei Maus und Ratte.

Hämodynamische Charakterisierung von Nagetiermodellen von pulmonaler arterieller Hypertonie

Die Empfindlichkeit Verstärkung, die höchste Bereich Magnetresonanz verspricht für räumlich hochauflösende Bildgebung des Herzens. Hier beschreiben wir ein Protokoll angepasst für funktionelle kardiovaskuläre Magnetresonanztomographie (CMR) bei 7 Tesla mit einer erweiterten Multi-Channel-Radiofrequenz-Spule, Magnetfeld-Shim und einem auslösenden Konzept.

Kardiale Magnetresonanztomographie bei 7 Tesla

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, den Blutfluss in der Ratte gemeinsame Halsschlagader Messen mithilfe nicht-invasive Phase Kontrast Magnetresonanz-Bildgebung.

Phase Kontrast Magnetresonanz-Bildgebung in der Ratte gemeinsame Halsschlagader

Lernen Sie die nicht-invasive Quantifizierung der pulmonalen Perfusion mittels geeichterter Arterial Spin Labeling-MRT unter verschiedenen Sauerstoffbedingungen. Diese Methode ermöglicht wiederholte Messungen ohne ionisierende Strahlung.

Magnetic Resonance Imaging Quantifizierung der pulmonalen Perfusion mittels geeichter Arterial Spin Labeling

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