Name: 조정 아티 스핀 라벨을 사용하여 폐 관류의 자기 공명 이미징 부량 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-05-30T21:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 29 s
Description: 학습하세요 조정 아티 스핀 라벨링 MRI 기법을 사용하여 저산소증, 정상산소증, 고산소증 조건에서 폐 관류 분포를 비침습적으로 측정하는 방법을. 이 기술은 방사선 노출 없이 반복 측정이 가능하여 임상 연구에 활용됩니다.

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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>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

이 방법은 MR 검사 환경에서 기본적인 생리 기술을 사용하여 폐동맥 혈류의 공간적 분포에 대한 영감을 산소 농도의 효과 측정이 가능합니다. 폐의 양적 프로톤 이미징와 함께 생리 기법의 사용은 비교적 쉽게 구현됩니다. 좋은 품질 테스트를 보장하기 위해 가장 중요한 단계는 올바른 폐 볼륨에서와 이미지 시퀀스로 synchrony에서 숨을 - 저장할 주제를 훈련합니다. ASL과 프로톤 모두 밀도 이미지 FRC 폐 볼륨의 재현성에 의존하고 있기 때문에, 어떤 횡격막이나 가슴 벽의 운동은 그 이미지의 misregistration로 이어질 것입니다. 잘 훈련된 과목 일부 과목은 스캐너에서 호흡하기 때문에 조사는 또한 신진 대사 장바구니에 의해 측정 갯벌 볼륨을 모니터링하고 정상적인 호흡을 위해 주제에 의견을 제공해야 MR 스캐너에서 반복 FRC 폐 볼륨을 재현 할 수 있습니다. 특히 hypoxic 노출 동안에 마지막 산소 포화도는 대상 안전 감시해야합니다. <p class="jov...

<table border="1"><tbody><tr><th> 장비 </th><th> 회사 </th><th> 모델 </th></tr><tr><td> MRI </td><td> GE </td><td> 1.5 T GE HDx E​​XICITE twinspeed 스캐너 </td></tr><tr><td> 신진 대사 장바구니 </td><td> ParvoMedics </td><td> TrueOne 2400 </td></tr><tr><td> 펄스 산소 농도계 </td><td> Nonin </td><td> FOR 7500 </td></tr><tr><td> Spirometer </td><td> 의료 기술 앤도버 </td><td> EasyOne의 diagonostic의 Spirometer </td></tr><tr><td> 마스크 </td><td> 한스 &amp; 루돌프 </td><td> 7400 시리즈 오로 - 네이절 마스크, 소형, 중형 및 대형 </td></tr><tr><td> 밸브 </td><td> 한스 &amp; 루돌프 </td><td> 양방향이 아닌 rebreathing 밸브 T - 모양 ™ 구성, 2600 중간. 대형 2,700 </td></tr><tr><td> 헤드 세트 </td><td> 한스 &amp; 루돌프 </td><td> 헤드 캡 (어른 사이즈), 스트랩 및 잠금 클립. </td></tr><tr><td> 공압 방향 제어 밸브 및 제어기 </td><td> 한스 &amp; 루돌프 </td><td> 싱글 피스톤 슬라이딩 타입 ™ 밸브와 컨트롤러 4285A </td></tr><tr><td> 비 Diffusing 가스 수집 가방 </td><td> 한스 &amp; 루돌프 </td><td> 6100 (100리터). </td></tr><tr><td> 튜브 </td><td> VacuMed </td><td> 클린 - 보르 튜브 108 &quot;, 1-3/8&quot;OD 부품 </td></tr><tr><td> 유령 </td><td> 맨토 </td><td> 브레스트 임플란트 라운드, 250cc </td></tr><tr><td> matlab </td><td> MathWorks </td><td></td></tr></tbody></table>

조정 아티 스핀 라벨을 사용하여 폐 관류의 자기 공명 이미징 부량

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

이것은 normoxia 동안 건강한 과목 hypoxia (F I O 2 = 0.125), 그리고 hyperoxia ((O 2, 분수 (F I O 2) = 0.21 영감을)에서 폐동맥 혈류의 공간적 분포를 측정할 수 MR 이미징 방법을 보여줍니다 F I O 2 = 1.00). 또한, 피사체의 생리적 반응은 MR 검사 환경에서 모니터링하고 있습니다. MR 이미지는 기능 잔류 용량에서 우측 폐의 화살 슬라이스에서 숨을 보류 중 1.5 T MRI GE 스캐너를 획득했다. 동맥 스핀 라벨링 순서 (ASL - 공정한)이 지역 양성자 (예 : H 2 O)를 계량하는 데 사용된 폐 혈액 흐름 1,2 및 다중 에코 빠른 기울기 에코 (mGRE) 순서 3의 공간적 분포를 측정하는 데 사용되었다 각 voxel (g 폐 조직마다 분당 밀리리터 혈액)에 대한 밀도화된 재관류의 부량를 허용 밀도. 밸브와 안면 스위칭 공기는 2 방식이 아닌 rebreathing 밸브가 장착된와 다른 산소 농도는 영감을 가스 튜브를 통해 MR 스캐너의 주제 도입되었습니다. 신진 대사 카트 날숨 튜브를 통해 날숨 가스를 수집했습니다. 혼합 날숨 O 2, CO 2 농도, 산소 소비, 이산화탄소 생산, 호흡 교환 비율, 호흡 주파수 및 갯벌 볼륨이 측정되었다. 심장 박동과 산소 포화도는 펄스 oximetry을 사용하여 모니터링할되었습니다. 일반 과목에서 얻은 데이터는 예상대로, 심장 박동이 normoxia (51) 또는 hyperoxia (50) 동안보다 hypoxia (60 BPM)에 높은되었고 동맥 산소 포화도 (SpO 2) 86%에 hypoxia 동안 감소 되었음 것으로 나타났다. 환기, hypoxia 동안 7.04 L / 분 normoxia 동안, 그리고 hyperoxia 동안 6.64 L / 분 8.31 L / 분 BTPS했습니다 의미합니다. 조수 볼륨 normoxia 동안 hypoxia, 0.69 L 동안 0.76 L, 그리고 hyperoxia 동안 0.67 L되었습니다. 대표 계량 ASL 데이터는 평균 밀도 표준 재관류가 8.26 ML / normoxia 동안 분 / g과 8.46 hyperoxia 동안 ML / 분 / G, 각각 hypoxia 동안 8.86 ML / 분 / G 보였다. 동안이 주제에서는, 상대 분산 4, 글로벌 이질의 인덱스 (normoxia 동안 hypoxia 동안 1.07, 0.85, 그리고 hyperoxia 중 0.87) hypoxia 증가했던 프랙탈 차원 (DS), 혈관 분기 구조를 반영 이질의 다른 인덱스, (normoxia 중 hypoxia 동안 1.24, 1.26, 그리고 hyperoxia 중 1.26) 변경되었습니다. 개요. 이 프로토콜은 동맥 스핀 라벨링 (ASL)로 알려진 자기 공명 이미징 기술을 사용하여 normoxia, hypoxia, 그리고 hyperoxia의 조건 noninvasively 폐의 재관류의 분포를 측정하기위한 데이터의 수집을 설명합니다. 이유 : MR 기법을 사용하여 폐 혈액 흐름과 폐 프로톤 밀도의 측정이 높은 공간 해상도 계량 수있는 이미지와 여러 생리적 조건 하에서 반복 측정을 수행할 수있는 기능을 제공합니다. 인간 연구에서 PET, SPECT, 그리고 중부 표준시은 일반적으로 다른 기법으로 사용됩니다. 그러나 이러한 기술은 이온화 방사선에 노출을 포함하고, 따라서 인간의 과목에서 반복 측정에 적합하지 않습니다.

세 가지 다른 영감 산소 농도에 노출이 경우에 생리 조건에 따라 다양한 폐동맥 혈류의 분포를 연구 MR 이미징 방법 : hypoxia, normoxia, 그리고 hyperoxia가 설명되어 있습니다. 이 기술은 MR 검사 환경에서 인간의 폐 생리학 연구 기술을 활용합니다.

이 영상은 정상 산소 상태(흡입 산소, ...에서)의 건강한 피험자를 대상으로 폐 혈류의 공간적 분포를 측정하는 MR 영상법을 보여줍니다.

다음 실험의 전반적인 목표는 생리학적 기법과 자기공명영상을 결합하여, 서로 다른 흡입 산소 조건 하에서 폐 관류의 분포를 비침습적으로 측정하는 것입니다. 이를 위해 먼저 피험자가 영상 획득 중에 기능적 잔기량 상태에서 숨을 참도록 훈련시키고, 여러 장의 영상을 수집할 수 있도록 영상 촬영 사이의 간격 동안에는 호흡하게 합니다. 두 번째 단계로, 피험자에게 안면 마스크를 착용시키고 흡기 및 호기 튜브를 연결하여 피험자에게 다양한 가스 혼합물을 공급하고, 대사 측정을 위한 호기 가스 샘플을 수집합니다.다음으로 MRI 스캐너에서 로컬라이저 영상을 촬영한 후, 폐 혈류 및 양성자 밀도 영상을 얻기 위해 동맥 스핀 표지(arterial spin labeling) 및 다중 에코 빠른 경사 에코(multi echo fast gradient, echo) 시퀀스를 사용합니다. 결과 영상들은 두 가지 서로 다른 MR 영상으로부터 유도되어 g당 분당 밀리리터(milliliters per minute per gram)로 표현되는 폐 혈류 분포를 산출하도록 정량화됩니다. 이 기술의 주요 장점은 전리 방사선 노출 없이 생체 내(in vivo)에서 폐 관류를 비침습적으로 측정할 수 있어 반복적인 측정이 가능하다는 점입니다.이 방법은 폐 혈류의 공간적 분포를 조절하는 메커니즘에 대한 통찰을 제공할 수 있으며, MS 스캔 환경 내의 다른 생리학적 메커니즘을 연구하는 데에도 사용될 수 있습니다. 오늘 절차를 시연할 사람은 저희 실험실의 대학원생인 Sebastian Verta와 박사후 연구원인 Carlos SA입니다. 실험을 진행하기 전에, 먼저 피험자로부터 서면 동의서를 받고 MRI 안전 스크리닝 양식을 작성하도록 합니다.또한 신체 검사와 폐 기능 검사를 수행하고, 피험자가 기능적 잔기량(functional residual capacity) 또는 FRC에서 숨을 참는 방법을 익히는 교육 세션을 진행하십시오. 먼저 피험자의 얼굴에 마스크를 맞추어 호흡 장비 설정을 시작합니다. 메쉬 부착물이 있는 마스크에는 사전 멸균된 비재호흡 밸브와 튜브가 장착되어 있습니다.마스크에 누출이 없는지 반드시 확인하십시오. 스캐너실에 가스 백을 설치하고 이를 MRI 콘솔실에 있는 탱크에 연결하십시오. 연구자가 가스 탱크를 조절하여 가스 백에 가스를 추가할 수 있도록 설치해야 합니다.조절기를 통해 가스 백이 시야 내에 있는지 확인하십시오. 실험 중에 연구자는 콘솔 룸

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신경 근육 질환은 종종 다양한 시간적, 공간적으로 불균일하고, 다방면 병변을 나타낸다. 이 프로토콜의 목적은 비 침습 자기 공명 영상 법을 이용하여이 병변을 특성화한다.

골격근 질환의 정량적 자기 공명 영상

특정 환기 화상 진 찰은 조 영제로 서 흡입 된 산소를 사용 하 여 인간의 폐에 지역 특정 환기의 정량화를 허용 하는 기능적 자기 공명 영상 기술 이다. 여기서는 특정 환기 이미징 데이터를 수집 하 고 분석 하는 프로토콜을 제시 합니다.

양성자 자기 공명 영상 및 조 영제로 산소를 사용 하 여 인간의 폐에 특정 통풍의 정량 매핑

여기에서는 폐 환기 및 관류 역학 평가를 위한 조영제가 없는 양성자 MR 기법으로서 위상 분해 기능성 폐 MRI의 구현에 대해 설명합니다. 다양한 분야의 강점과 연령대에 걸쳐 검증되고 적용 가능한 이 제품은 질병 정량화 및 치료 모니터링을 지원함으로써 향후 임상 의사 결정을 향상시킬 수 있습니다.

폐 환기 및 관류(V/Q) 평가를 위한 단계 분해 기능적 폐 MRI

3차원(3D) 위상분해 기능성 폐(PREFUL)는 8분 동안 조력 호흡 및 조영제 무함유 획득을 사용하여 전체 인간 폐 용적의 국소 환기를 정량화할 수 있는 기능적 자기 공명 영상(MRI) 기술입니다. 여기에서는 3D PREFUL 이미징 데이터를 수집하고 분석하기 위한 MR 프로토콜을 제시합니다.

3차원 위상 분해 기능적 폐 자기 공명 영상

이 연구는 자기 공명 영상-동맥 스핀 라벨링 이미지를 통합하여 대뇌 기능 영역에 대한 대뇌 혈류(CBF) 아틀라스를 도출했습니다. 전형적인 건강한 뇌허혈과 만성 뇌허혈 CBF 아틀라스를 비교한 결과, 지역별 CBF 분포에서 상당한 차이가 발견되어 기능적 CBF에 대한 신속한 비침습적 평가가 가능하여 진단과 치료제 평가를 지원할 수 있었습니다.

Construction and Application of Cerebral Functional Region-Based Cerebral Blood Flow Atlas Using Magnetic Resonance Imaging-Arterial Spin Labeling

심근 조직의 변형과 같은 매개 변수를 측정하는 정확하고 실용적인 방법은 그것이 게재되어 있기 때문에, 그 변형이 자주 사용하는 매개 변수 EF보다 수축성 장애에 대한보다 민감한 이전 마커이며, 훌륭한 임상 가치입니다.

기능 추적을 사용하여 자기 공명이 유래 심근 스트레인 평가

여기에 제시된 방법은 동시 양전자 방출 단층 촬영 및 자기 공명 영상 법을 사용한다. 대뇌 저산소증 - 허혈 모델에서, 확산 및 당 대사에 역동적 인 변화는 동안과 손상 후 발생합니다. 의미있는 멀티 모달 촬상 데이터를 취득 할 경우에이 모델 진화 재생 불가능한 손상 동시 획득을 필요.

마우스 대뇌 저산소증 - 허혈 동안 동시 PET / MRI 영상

폐동맥고혈압(PAH)은 폐동맥의 소멸과 우심실 부전의 발병을 유발하는 폐동맥 질환입니다. PAH의 설치류 모델은 PAH의 병태생리학을 이해하는 데 중요합니다. 여기에서는 마우스와 쥐에서 우측 심장 카테터 삽입 및 심장 초음파 검사를 통한 혈류역학적 특성을 보여줍니다.

폐동맥 고혈압의 설치류 모델의 혈역학 특성

감도 이득 초고 필드 자기 공명에는 심장의 높은 공간 해상도 이미징에 대 한 약속을 보유 하고있다. 여기, 우리는 고급 다중 채널 라디오-주파수 코일, 자기장 메우는 및 트리거 개념을 사용 하 여 7 테슬라에 기능 심장 혈관 자기 공명 (CMR)에 대 한 사용자 지정 프로토콜을 설명 합니다.

7 테슬라에 심장 자기 공명 영상

이 절차의 전반적인 목표 비 침 투 적인 단계 대조 자기 공명 이미징 사용 하 여 쥐 일반적인 경 동맥에서 혈액의 흐름을 측정 하는 것입니다.

쥐 일반적인 경 동맥에 단계 대조 자기 공명 영상

학습하세요 조정 아티 스핀 라벨링 MRI 기법을 사용하여 저산소증, 정상산소증, 고산소증 조건에서 폐 관류 분포를 비침습적으로 측정하는 방법을. 이 기술은 방사선 노출 없이 반복 측정이 가능하여 임상 연구에 활용됩니다.

조정 아티 스핀 라벨을 사용하여 폐 관류의 자기 공명 이미징 부량

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