דימות תהודה מגנטית כימות זלוף ריאתי באמצעות מכויל תיוג ספין העורקים

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא להשתמש בטכניקות פיזיולוגיות בשילוב עם הדמיית תהודה מגנטית כדי למדוד את התפלגות הזלוף הריאתי באופן לא פולשני בתנאי חמצן השראה שונים. זה מושג על ידי אימון ראשון של נבדק לעצירת נשימה בקיבולת שיורית תפקודית במהלך רכישת תמונה, ולנשום במהלך המרווח בין תמונות כדי לאפשר איסוף של תמונות מרובות. כשלב שני, הנבדק מצויד במסכת הפנים וצינורות הנשיפה והנשיפה מחוברים על מנת לספק את תערובות הגזים השונות לנבדק ולאסוף דגימות גז נשיפה לביצוע מדידות מטבוליות.

לאחר מכן בסורק ה-MRI, לאחר תמונת לוקלייזר, תיוג ספין עורקי ושיפוע מהיר מרובה הד, נעשה שימוש ברצפי הד על מנת לקבל תמונות זרימת דם ריאתיות וצפיפות פרוטונים. התמונות המתקבלות מכומתות כדי לתת את התפלגות זרימת הדם הריאתית המתבטאת במיליליטר לדקה לגרם הנגזרת משתי תמונות ה-MR השונות. היתרון העיקרי בטכניקה זו הוא שזלוף ריאתי נמדד באופן לא פולשני in vivo ללא חשיפה לקרינה מייננת, מה שמאפשר מדידות חוזרות ונשנות.

שיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי המנגנונים השולטים בהתפלגות המרחבית של זלוף ריאתי, וניתן להשתמש בה גם כדי לחקור מנגנונים פיזיולוגיים אחרים בסביבת הסריקה של טרשת נפוצה. ידגימו את ההליכים היום שיפון TSIA, סטודנט לתואר שני סבסטיאן ורטה ועמיתי פוסט-דוקטורט RU Carlos SA מהמעבדה שלנו לפני ביצוע הניסוי. ראשית, קבל הסכמה בכתב ומודעת מהנבדק ובקש ממנו למלא טופס בדיקת בטיחות MRI.

בצע גם בדיקה גופנית, בדיקת תפקודי ריאות ואימון שבו הנבדק לומד כיצד לעצור את נשימתו בקיבולת שיורית תפקודית. לחלופין, FRC התחילו להגדיר את ציוד הנשימה על ידי התאמת המסכה על פניו של הנבדק. עם חיבור רשת, המסכה מצוידת בשסתום וצינורות מעוקרים מראש שאינם נושמים.

הקפד לבדוק את המסכה לאיתור נזילות. הגדר את שקיות הגז בחדר הסורק וחבר אותן למיכל בחדר קונסולת ה-MRI. זה צריך להיות מוגדר כך שהחוקר יוכל להוסיף גז לשקית באמצעות מניפולציה של מיכל הדלק.

הרגולטור מבטיח ששקית הגז נמצאת בטווח ראייה. כמו במהלך הניסוי, החוקר חייב לפקח על השקית דרך חלון חדר הקונסולה כדי לוודא שנפח הגז מספיק. אחרת, ייתכן שהנבדק לא יוכל לעורר את חלק החמצן המעורר השראה של גזים היפראוקסיים והיפוקסיים במקרה זה הם 1.0 ו-0.125 בהתאמה וניתן להשתמש באוויר בחדר עבור הגז הנורמוקסי.

ודא שצינור הנשימה הנשיפה ארוך מספיק כדי להתחבר מהנבדק בסורק ה-MR דרך מוביל גלים ולעגלה המטבולית בחדר קונסולת ה-MR. העגלה המטבולית הנראית כאן מודדת את נפח האוויר שפג תוקפו, כמו גם ריכוזי חמצן נשיפה ופחמן דו חמצני מעורבים. על סמך פרמטרים אלה, הוא מחשב גם נפחי נשימה שונים.

EG, נפח הגאות VO שני VC O2, כמו גם מנת הנשימה. בקש מהנבדק לשכב תחילה על מיטת הסורק, והשתמש בכריות ובכריות קצף כדי למקסם את הנוחות. לאחר מכן, חבר את צינור הנשימה לצד הנשימתי של מסכת הנבדק.

הצינור ישמש למתן גזים היפראוקסיים והיפוקסיים או אוויר נורמוקסי משקיות מיילר באמצעות שסתום מיתוג. הניחו גם כרית א.ק.ג על החזה של הנבדק. זה יאפשר לסגור את הספין העורקי המסומן Mr.Sequence לקומפלקס ה-QRS באלקטרוקרדיוגרמה של הנבדק.

הקפד לבדוק את השסתום כדי לוודא שהוא פועל כרגיל. ספק אטמי אוזניים כדי להגן על הנושא מפני רעשי סורק. כמו כן, מכיוון שהנבדק חובש מסכה ואינו מסוגל לתקשר בקלות עם צוות המחקר, הניחו כדור לחיצה בידו של הנבדק והדביקו אותו במקום.

זה מאפשר תקשורת עם החוקרים אם יש צורך בסיוע. לבסוף, הנח אוקסימטר דופק על אצבעו של הנבדק כדי לנטר את ריווי החמצן, שהוא קריטי כאשר הנבדק נחשף להיפוקסיה. כעת, הניחו שני מר פנטומים על חזהו של הנבדק.

יש להשתמש בפנטומים אלה כדי לכמת את אות ה-MR במהלך העיבוד שלאחר העיבוד. לאחר מכן הנח את סליל פלג גוף עליון מעל הפאנטומים. סליל פלג גוף עליון משמש להגדלת יחס האות לרעש של תמונת ה-MR בהשוואה לסליל הגוף על ידי הפחתת המרחק הפיזי בין המקלט לנושא.

לבסוף, כסו את הנבדק בשמיכה כדי להבטיח נוחות לפני שליחתו למרכז קידוח סורק ה-MR. ברגע שהנבדק נמצא בסורק, על המפעיל לדבר עם הנבדק לעתים קרובות על מנת לוודא שהוא מרגיש בנוח ולהזכיר לנבדק להשתמש בכדור הלחיצה אם יש צורך בסיוע. ואנחנו הולכים להגדיר את הלוקליזטור, שהוא הסריקה הראשונה.

זה ייקח בערך 30 שניות. אני רוצה שתירגעי ותנשמי כרגיל בזמן שכל הפוני והקליקים נמשכים. הקפד לעקוב אחר נפח הגאות של ריווי החמצן ב-EKG, VO O2 ו-VC O2. הדקות הראשונות של הניטור חשובות במיוחד כדי להבטיח נתונים באיכות טובה.

אם ערכים אלה נמצאים מחוץ לערכים הצפויים, יש לבצע מחדש את הכיול ולבדוק את מסכת הפנים והצינורות לאיתור נזילות. ראשית, רכשו רצף לוקלייזר כדי לקבל את התמונות האנטומיות בפלג הגוף העליון של הנבדק. זה הולך להיות לוקלייזר שנמשך כ-20 שניות.

פשוט תירגע. נשמו כרגיל לכל אורכו. הנה אנחנו מתחילים.

כעת הגדר תיוג ספין עורקי, רצף רחוק SL עם רכישת חצי פורייה. השתמש בתוכנית הדמיית הד טורבו ספין חד פעמית כגון חיפזון כדי לרכוש נתוני זלוף ריאתי אזורי. לאחר מכן בחר את המישור הסגיטלי מהחלק של הריאה הימנית שבו המרחק הקדמי לאחורי הוא הגדול ביותר.

עובי פרוסה של 15 מילימטרים ושדה ראייה של 40 ס"מ על 40 ס"מ אופייניים. כאן הסריקות נרכשות באמצעות סורק 1.5 טסלה GE HDX ex מרגש במהירות כפולה. הנבדק ישמע סדרה של קולות דפיקות חזקים בזוגות.

יש מרווח של חמש שניות בין הפוני הללו שבו הנבדק צריך להשלים מחזור נשימה אחד. נשמו פנימה, ואז נשפו החוצה לקיבולת שיורית פונקציונלית. במהלך צליל הדפיקה, הנבדק חייב לעצור את נשימתו ולהישאר בנפח הריאות של FRC.

למרות שהנבדקים מכירים את טכניקת הנשימה לפני הסריקה, הריצה הראשונה של רכישת התמונה צריכה להיות ריצת מבחן כדי שהנבדק יוכל לתרגל את הנשימה ועצירת הנשימה בזמן הסורק. על מפעיל ה-MR להעריך את איכות תמונות הריאות על סמך תנועת הסרעפת. אם התנועה מינימלית, מדידות A SL יכולות להתחיל לנטר את נפח הגאות בזמן הסריקה.

היעד המשוער. נפח גאות של 500 מיליליטר תואם לאוורור רגיל. ברצף A SL.

נרכשות שתי תמונות שונות של שער לב. יש להגדיר את תזמון התמונה של 80% ממרווח ה-RR בנפרד עבור כל נבדק ומצב ניסוי ולהבטיח שהתמונה מכילה אות דם מתקופת פליטה סיסטולית אחת כאשר שתי התמונות מופחתות, ובכך מבטלת את האות הנייח. התוצאה היא מפה כמותית של דם המועבר למישור התמונה בתוך תקופת פליטה סיסטולית אחת.

בנוסף לתמונות A SL, רכוש תמונת צפיפות פרוטון ריאה באמצעות רצף הד שיפוע מהיר מרובה הד. מדידת צפיפות הפרוטונים מאפשרת למדידות הזלוף להתבטא במיליליטר לדקה לגרם, ולוקחת בחשבון עיוות של רקמת הריאה. בתוך בית החזה, הנבדק ישמע רעש מתמשך שיימשך כ-10 שניות במהלך סריקה זו ועליו לעצור את נשימתו ולהישאר ב-FRC למשך הרעש.

תירגע, תנשום כרגיל זה נראה נהדר לניסוי הזה. גזים של נורמוקסיה או אוויר בחדר, היפוקסיה והיפראוקסיה מוצגים בסדר מאוזן בין הנבדקים. למרות שניתן לשנות אותם בין נבדקים אם רוצים, נבדק צריך לנשום גז מסוים במשך כ-20 דקות על מנת ליצור תנאי מצב יציבים ברקמת הריאה לפני קבלת מדידות MR של שפע וצפיפות פרוטונים.

לאחר מכן עקוב אחר אותו פרוטוקול הדמיה שתואר בסעיף הקודם, פרק הזמן של 20 דקות של חשיפה לגז לפני בחירת ההדמיה. מכיוון שלמרות שהתחלת תגובת התכווצות כלי הדם הריאתית ההיפוקסית מתרחשת תוך שניות, התגובה להיפוקסיה המכתשית אינה מקסימלית עד כ-20 דקות התואמת את מטרת המחקר הספציפי הזה. ניתן לבצע עיבוד לאחר על ידי שימוש בתוכנה שפותחה בהתאמה אישית מבוססת MATLAB על ידי שימוש בתמונות MGRE הזוגיות מסליל הגוף ההומוגני וסליל פלג גוף עליון הומוגני.

ניתן לתקן את כל תמונות זרימת הדם וצפיפות הפרוטונים עבור סליל בהומוגניות על בסיס נושא אחר נושא. לאחר תיקון תמונת SL שהוחסרה לסליל בהומוגניות, ניתן לכמת את זרימת הדם הריאתית האזורית במיליליטר דם לדקה לכל ווקסל. לאחר מכן ניתן ליצור דחיסות ותמונות זלוף מנורמלות.

זלוף מנורמל בצפיפות מתבטא ביחידות של מיליליטר דם לדקה לגרם מים, ומחושב על ידי חלוקת תמונת A SL בתמונת צפיפות הפרוטונים כדי לתת את תמונות הזלוף במיליליטר לדקה לגרם של דוגמה לריאות, נתונים פיזיולוגיים נראים כאן. קצב הלב עלה בהיפוקסיה והרוויה פחתה. האוורור היה 8.31 ליטר לדקה.

BTPS בזמן היפוקסיה, 7.04 ליטר לדקה במהלך נורמוקסיה ו-6.64 ליטר לדקה. במהלך היפראוקסיה, נפח הגאות היה 0.76 ליטר להיפוקסיה, 0.69 ליטר לנורמוקסיה ו-0.67 ליטר להיפראוקסיה. החשיפה להיפוקסיה מגדילה הן את האוורור והן את נפח הגאות ואילו ההיפראוקסיה מפחיתה את האוורור ואת נפח הגאות.

שלוש תמונות זלוף מנורמל בצפיפות שנאספו מנבדק אחד תחת שלושת ריכוזי החמצן השונים מוצגות כאן. תוצאות ניתוח הנתונים של הטרוגניות הזלוף ניתנות בטבלה השנייה. ניתן לראות כי היפוקסיה הגדילה את הפיזור היחסי, אולם המדדים האחרים נותרו כמעט ללא שינוי.

לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך פחות משעתיים אם היא מבוצעת כראוי. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד למדוד שפע ריאתי וליצור מחקרים פיזיולוגיים אחרים בתוך ה- MR. סביבת סורק.