Name: 다중 모드 폐 영상: CT 및 Hyperpolarized 129Xe MRI의 보완 정보를 사용하여 폐 구조-기능 평가 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-04-12T13:20:00.000+00:00
Duration: 2 min 9 s
Description: 배우세요 CT와 Hyperpolarized 129Xe MRI 영상 등록 프로토콜을 사용하여 폐 구조-기능을 평가하는 방법을. 오픈소스 플랫폼을 활용한 이 기법은 폐 질환 연구에 정확한 영역 분석을 제공합니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<table><tbody><tr><td>3D 슬라이서</td><td>Brigham and Women's Hospital (BWH)</td><td>https://www.slicer.org/</td> <td>이미지 분석/시각화 소프트웨어, 오픈 소스</td></tr><tr><td>ANTsPy</td><td>NA</td><td>https://github.com/ANTsX/ANTsPy</td><td>코딩 인프라, 오픈 소스</td></tr><tr><td>ITK-SNAP</td><td>NA</td><td></td> http://www.itksnap.org/pmwiki/pmwiki.php <td>이미지 분석/시각화 소프트웨어, 오픈 소스</td></tr><tr><td>MAGNETOM Vida 3.0T MRI</td><td>Siemens Healthineers</td><td>NA</td><td>광대역 이미징 기능이 있는 1.5 T 또는 3.0 T 스캐너</td></tr><tr><td>가능 MATLAB</td><td>Mathworks</td><td>https://www.mathworks.com/products/matlab.html</td><td>일반 소프트웨어, 이미지 분석에 적합; 구독으로 사용 가능</td></tr><tr><td></td><td>reg.py NA</td><td></td><td>등록 스크립트 (보충 파일 1)</td></tr><tr><td>Revolution HD CT 스캐너</td><td>GE Healthcare</td><td>NA</td><td>&ge; 64 검출기</td></tr><tr><td>VIDA 인사이트</td><td>VIDA 진단 Inc.</td><td>NA</td><td>CT 분석 소프트웨어, 마스크를 생성하는 데 사용할 수 있습니다.</td></tr></tbody></table>

다중 모드 폐 영상: ct 및 hyperpolarized 129xe mri의 보완 정보를 사용하여 폐 구조-기능 평가

Multi-modal Pulmonary Imaging: Using Complementary Information from CT and Hyperpolarized 129Xe MRI to Evaluate Lung Structure-Function

이 연구는 다양한 폐 질환 및 상태에 걸쳐 국소 폐 구조 기능 특성 분석 및 이미지 유도 기관지 내시경을 위한 연구 환경에서 쌍을 이루는 CT 및 129Xe MRI를 전향적으로 획득했습니다. 그림 3은 다양한 MRI 환기 패턴을 가진 4명의 대표 참가자(그림 1의 동일한 참가자에 대해)에 대해 관상면 및 시상면에서 등록된 129Xe MRI 환기 및 CT를 보여줍니다. 등록된 129Xe MR 라벨 마스크는 환기 결함 또는 신호 무효에서 고강도에 이르는 129Xe 신호 강도 클러스터를 보여주며, CT 라벨 마스크에 곱하여 기관과 주요 기도를 제거했습니다. 육안 검사는 오른쪽 폐의 늑골 각도를 제외하고 균일한 환기를 통해 건강한 참가자(그림 3A)의 모든 폐 경계가 잘 정렬되어 있음을 보여줍니다. 이러한 불일치는 두 가지 방식 간의 해상도 차이 또는 129Xe/1H MRI의 기하학적 왜곡 때문일 수 있습니다. 그러나 이는 전체 폐 용적의 작은 부분입니다. COPD를 앓고 있는 3명의 참가자에게서는 가능한 경우 폐 경계의 정렬도 양호했습니다. 본 연구의 COPD 예는 미만성 환기 이상(그림 3B), 정점 폐 경계가 없는 상엽 환기 이상(그림 3C), 횡격막 폐 경계가 없는 하엽 환기 이상(그림 3D)에 이르기까지 다양합니다.
저자는 일반적으로 등록된 이미지의 육안 검사를 선택하며, CT와 129Xe MRI 간의 다중 모드 대비 차이의 특성 때문에 정합 성능을 전향적으로 정량적으로 평가하지 않습니다. 정합 성능의 일반적인 정량적 지표는 주사위 계수 또는 목표 정합 오류(TRE)입니다. 주사위 계수는 등록된 1H(이동) 및 CT(고정) 이미지 간에 평가할 수 있습니다. 그러나 1H이미지는 129Xe 이미지를 등록하기 위한 중간 브리지로 사용되며 관심 있는 측정값은 129Xe MRI에서 제공되기 때문에 이는 간접적입니다. TRE는 고정 및 이동 이미지에 기준 랜드마크를 배치하여 정량화할 수 있습니다. 그러나 기준점을 배치하는 것은 시간이 많이 걸리는 수동 프로세스이며 129Xe MRI 환기 이상의 특성으로 인해 사용 가능한 해부학적 랜드마크가 제한될 수 있습니다. 기관 카리나 각도(tracheal carina)와 늑골 각도(costophrenic angles)는 일반적으로 쉬운 랜드마크 역할을 하지만, 그림 3C,D의 참가자들은 사용 가능한 명백한 랜드마크가 제한적인 심각한 예를 강조합니다. ANTs에서 유사한 등록 프레임워크를 사용하여 Tahir et al.은 8.8mm 내지 19.7mm38의 TRE를 달성했는데, 이는 폐의 크기(일반적인 시야 350-400mm)에 비해 작으므로 허용 가능하다. 저자는 TRE가 현재 프레임워크를 사용하여 유사할 수 있을 것으로 예상합니다.
<img alt="비교 폐 영상; \(^{129}\)Xe MRI, \(^{1}\)H MRI, CT; 진단 시각화 다이어그램." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66257/66257fig01.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 1"> 그림 1: 폐 129Xe 및 1H 및 CT. 건강한 참가자(A)와 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)이 있는 3명의 참가자를 위한 129Xe 및 부피 일치 해부학적 1HMRI와 쌍을 이루는 CT의 예; B, C, D)는 129Xe 환기 패턴의 범위를 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66257/66257fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="CT 및 MRI 등록 다이어그램; 폐 영상을 위한 분할 프로세스; 단일 레이블 마스크에 이미지를 입력합니다." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66257/66257fig02v2.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 2"> 그림 2: 전체 이미지 분석 및 정합 파이프라인. 입력 CT, 129Xe MR 및 1H MR 이미지는 먼저 분할되어 단일 라벨 마스크를 생성합니다. 1H MR 이미지/마스크는 먼저 129Xe 이미지/마스크로 변환됩니다. 모든 CT, 129Xe 및 1H 이미지와 마스크는 NIfTI 파일로 변환된 다음 129Xe-CT 정합에 사용됩니다. 1H 마스크는 CT 이미지 공간으로 변환되고, 그 변환은 이어서 129Xe 이미지/마스크에 적용됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66257/66257fig02large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="관상, 시상 보기를 보여주는 폐 CT 스캔 분석; 결함 대 고강도 영역 비교." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66257/66257fig03.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 3"> 그림 3: 129개의 Xe MRI-CT 등록 결과. 그림 1에 표시된 4명의 대표 참가자에 대한 등록 결과, 여기서 129Xe는 회색조로 CT에 오버레이된 청록색으로 표시됩니다. 건강한 참가자(A)의 경우 오른쪽 폐의 늑골 각도를 제외하고 균질한 환기를 통해 모든 폐 경계가 잘 정렬되었습니다. 또한 COPD가 있는 3명의 참가자는 가능한 경우 미만성 환기 이상(B), 정점 폐 경계가 없는 상엽 환기 이상(C), 횡격막 폐 경계가 없는 하엽 환기 이상(D)에 이르기까지 폐 경계가 잘 정렬되었습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66257/66257fig03large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="폐 CT 및 MRI 환기 비교; 관상, 시상 보기; LAA950, VDP 분석." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66257/66257fig04v2.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 4"> 그림 4: COPD가 있는 참가자의 로바 구조-기능 측정. -950 Hounsfield Units(LAA950, 노란색) 미만의 저감쇠 영역과 129Xe MR-CT 등록 후 생성된 129Xe MRI 환기 결함 비율(VDP, 청록색)로 측정한 Lobar CT 폐기종은 영상 유도 치료 계획에 대한 지역 평가의 예입니다. 로바 윤곽선의 개략도는 시상 평면에 표시됩니다. RUL = 우측 상엽; RML = 우측 중엽; RLL = 우측 하엽; LUL = 좌측 상엽; LLL = 좌측 하엽. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66257/66257fig04large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
보충 파일 1: reg.py 스크립트. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66257/reg.zip" target="_blank">이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a>

다중 모드 폐 영상: CT 및 Hyperpolarized 129Xe MRI의 보완 정보를 사용하여 폐 구조-기능 평가

Hyperpolarized 129Xe gas MRI is an emerging technique to evaluate and measure regional lung function including pulmonary gas distribution and gas ...

multi-modal-pulmonary-imaging-using-complementary-information-from-ct

Research

연구

JoVE Journal

Medicine

의학

여기에서는 하드웨어, 소프트웨어, 데이터 수집, 시퀀스 선택, 데이터 관리, k-공간 활용 및 노이즈 분석을 다루는 고품질 과분극 크세논-129 자기 공명 이미지를 얻기 위한 프로토콜을 제시합니다.

Troubleshooting and Quality Assurance in Hyperpolarized Xenon Magnetic Resonance Imaging: Tools for High-Quality Image Acquisition(과분극 제논 자기 공명 영상의 문제 해결 및 품질 보증: 고품질 이미지 획득을 위한 도구)

과분극 129Xe 자기 공명 영상(MRI)은 폐 기능의 국소적으로 해결된 측면을 연구하는 방법입니다. 이 작업은 펄스 시퀀스 설계, 129Xe 선량 준비, 스캔 워크플로우 및 피험자 안전 모니터링을 위한 모범 사례에 특히 주의를 기울여 폐 환기의 과분극 129Xe MRI에 대한 엔드 투 엔드 표준화된 워크플로우를 제시합니다.

폐 환기의 과분극 129Xe 자기 공명 이미지 획득

이 원고는 과분극 Xenon-129 화학적 이동 포화 회복(CSSR)을 사용하여 폐 가스 교환을 추적하고, 겉보기 폐포 중격 벽 두께를 평가하고, 표면 대 부피 비율을 측정하기 위한 자세한 프로토콜을 제시합니다. 이 방법은 폐 질환을 진단하고 모니터링할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

Quantitative Measure of Lung Structure and Function Obtained from Hyperpolarized Xenon Spectroscopy(과분극 크세논 분광법에서 얻은 폐 구조 및 기능의 정량적 측정)

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

초단반향시간(UTE) 자기공명영상(MRI)을 사용하여 폐의 고해상도 구조 이미지를 생성하기 위한 프로토콜이 설명되어 있습니다. 이 프로토콜을 사용하면 자유 호흡 중에 간단한 MRI 펄스 시퀀스를 사용하여 이미지를 획득할 수 있습니다.

Free-Breathing, Self-Gated Ultra-short Echo Time Imaging을 사용한 폐 구조 MRI 

기관지 thermoplasty 과도한기도 평활근을 줄이기 위해 정확하게 제어 방식으로기도 벽에 열에너지를 제공 심각한 영구적인 천식을위한 비 약물 절차입니다. 기도 평활근을 줄이면함으로써 천식 발작의 빈도를 감소, 수축에 대한기도의 능력을 감소시킵니다.

기관지 Thermoplasty : 심한 천식에 소설 치료 접근

이 기사는 유소년 운동 선수의 뇌진탕 후 회복을 평가하기 위한 다중 모드 접근 방식에 대한 개요를 제공합니다.  설명된 프로토콜은 다양한 영역에 걸친 성과에 대한 뇌진탕 전후 평가를 사용하며 청소년 스포츠 커뮤니티에 특화된 개선된 뇌진탕 재활 프로토콜의 개발에 정보를 제공할 수 있습니다.

수류탄에 따라 청소년 운동 선수의 평가 복구에 멀티 모달 접근

X선 영상 기술을 사용하여 신생아 마우스 폐의 폐포액 제거 또는 폐부종의 속도를 평가하기 위한 프로토콜을 제시합니다.

신생아 마우스 폐에서 폐 유체 볼륨의 실시간 X 선 영상

여기, 우리가 폐 기능-폐 볼륨 및 체적 capnography, 해부학 죽은 공간과 항공 균일성을 측정 하는 도구 사용 기 plethysmography의 두 가지 조치를 설명 합니다. 이 기술은 독립적으로 사용할 수 있습니다 또는 다른 폐 볼륨에 항공 기능을 평가 하기 위해 결합.

체적 Capnography와 기 Plethysmography 폐 구조-기능 관계를 측정 하

배우세요 CT와 Hyperpolarized 129Xe MRI 영상 등록 프로토콜을 사용하여 폐 구조-기능을 평가하는 방법을. 오픈소스 플랫폼을 활용한 이 기법은 폐 질환 연구에 정확한 영역 분석을 제공합니다.

다중 모드 폐 영상: CT 및 Hyperpolarized ¹²⁹Xe MRI의 보완 정보를 사용하여 폐 구조-기능 평가

더 많은 동영상 탐색