Name: Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego Kwantyfikacja perfuzji płucnej przy użyciu skalibrowanego znakowania wirowania tętnic (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-05-30T21:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 29 s
Description: Poznaj technikę MRI z znakowaniem wirowania tętniczego do nieinwazyjnej kwantyfikacji perfuzji płucnej u ludzi przy różnych stężeniach tlenu. Metoda umożliwia bezpieczne, wielokrotne pomiary bez promieniowania jonizującego.

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

Wspierane przez NIH HL081171, NIH HL080203

<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>

Nie zgłoszono konfliktów interesów.

Ta metoda umożliwia pomiar wpływu stężenia tlenu w powietrzu wdychanym na przestrzenny rozkład przepływu krwi płucnej z wykorzystaniem podstawowych technik fizjologicznych w środowisku obrazowania MR. Zastosowanie technik fizjologicznych w połączeniu z ilościowym obrazowaniem protonowym płuc jest stosunkowo łatwe do wdrożenia.
Aby zapewnić wysoką jakość testu, najważniejszym krokiem jest przeszkolenie badanego w zakresie wstrzymywania oddechu przy odpowiedniej objętości płuc oraz w synchroniza...

<table><tbody><tr><td>MRI (rezonans magnetyczny)</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td>skaner 1,5 T GE HDx EXICITE twinspeed</td></tr><tr><td>Wózek metaboliczny</td><td>ParvoMedics</td><td></td><td>TrueOne 2400</td></tr><tr><td>Pulsoksymetr</td><td>Nonin</td><td></td><td>7500 FO</td></tr><tr><td>Spirometr</td><td>Medical Technologies Andover</td><td></td><td>Spirometr diagnostyczny EasyOne</td></tr><tr><td>Maska</td><td>Hans Rudolph</td><td></td><td>Maska oro-nosowa z serii 7400, rozmiar mały, średni i duży</td></tr><tr><td>Zawór</td><td>Hans Rudolph</td><td></td><td>Dwudrożne zawory niezwrotne w konfiguracji T, 2600 średnie, 2700 duże</td></tr><tr><td>Zestaw słuchawkowy</td><td>Hans Rudolph</td><td></td><td>Czepek (rozmiar dla dorosłych), pasek &amp;klipsy blokujące.</td></tr><tr><td>Pneumatyczny zawór rozdzielacz i sterownik</td><td>Hans Rudolph</td><td></td><td>Jednotłokowy zawór przesuwny i kontroler 4285A </td></tr><tr><td>Worek do zbierania gazów niedyfuzyjnych </td><td>Hans Rudolph</td><td></td><td>6100 (100 litrów).</td></tr><tr><td>Probówka</td><td>VacuMed</td><td></td><td>Przewody Clean-Bor 108&amp;#8221;, 1-3/8&amp;#8221; złączki OD</td></tr><tr><td>Fantomy</td><td>Mentor</td><td></td><td>Implant piersi okrągły, 250 cm³</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>Mathworks</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ilościowe określanie perfuzji płucsnej w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego z wykorzystaniem skalibrowanego znakowania spinowego tętnic

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

Niniejsza procedura prezentuje metodę obrazowania MR służącą do pomiaru przestrzennego rozkładu przepływu krwi płucnej u zdrowych ochotników w warunkach normoksji (inspirowane O2, frakcja (FIO2) = 0.21), hipoksji (FIO2 = 0.125) oraz hiperoksji (FIO2 = 1.00). Dodatkowo monitorowane są reakcje fizjologiczne badanego w środowisku skanera MR. Obrazy MR uzyskano za pomocą skanera GE MRI 1.5 T podczas bezdechu z przekroju strzałkowego prawego płuca przy funkcjonalnej pojemności resztkowej. Do pomiaru przestrzennego rozkładu przepływu krwi płucnej 1,2 wykorzystano sekwencję etykietowania spinu tętniczego (ASL-FAIRER), a do ilościowej oceny regionalnej gęstości protonów (tj. H2O) zastosowano sekwencję wieloechową szybkiego echa gradientowego (mGRE) 3, co umożliwiło wyznaczenie znormalizowanej względem gęstości perfuzji dla każdego woksela (mililitry krwi na minutę na gram tkanki płucnej). 
Za pomocą pneumatycznego zaworu przełączającego oraz maski twarzowej wyposażonej w dwudrożny zawór niepowrotny, do badanego w skanerze MR wprowadzano przez rurki z gazem wdechowym różne stężenia tlenu. Wóz metaboliczny zbierał gazy wydychane poprzez rurkę wydechową. Mierzono stężenia O2 i CO2 w powietrzu wydychanym, zużycie tlenu, produkcję dwutlenku węgla, współczynnik wymiany oddechowej, częstotliwość oddychania oraz objętość oddechową. Częstotliwość akcji serca i saturację tlenową monitorowano za pomocą pulsoksymetrii. Dane uzyskane od zdrowego badanego wykazały, zgodnie z oczekiwaniami, że częstość akcji serca była wyższa w warunkach hipoksji (60 bpm) niż podczas normoksji (51) lub hiperoksji (50), a tętnicza saturacja tlenem (SpO2) podczas hipoksji spadła do 86%. Średnia wentylacja wynosiła 8,31 L/min BTPS podczas hipoksji, 7,04 L/min podczas normoksji i 6,64 L/min podczas hiperoksji. Objętość oddechowa wynosiła 0,76 L podczas hipoksji, 0,69 L podczas normoksji i 0,67 L podczas hiperoksji.
Reprezentatywne ilościowe dane ASL wykazały, że średnia gęstość unormowanej perfuzji wynosiła odpowiednio 8,86 ml/min/g podczas hipoksji, 8,26 ml/min/g podczas normoksji i 8,46 ml/min/g podczas hiperoksji. U tego badanego dyspersja względna4, będąca wskaźnikiem globalnej heterogeniczności, była zwiększona w hipoksji (1,07 podczas hipoksji, 0,85 podczas normoksji i 0,87 podczas hiperoksji), natomiast wymiar fraktalny (Ds), inny wskaźnik heterogeniczności odzwierciedlający strukturę rozgałęzień naczyniowych, nie uległ zmianie (1,24 podczas hipoksji, 1,26 podczas normoksji i 1,26 podczas hiperoksji). 
Przegląd. Niniejszy protokół zaprezentuje sposób pozyskiwania danych do nieinwazyjnego pomiaru rozkładu perfuzji płucnej w warunkach normoksji, hipoksji i hiperoksji przy użyciu techniki obrazowania rezonansem magnetycznym znanej jako znakowanie spinowe tętnic (ASL). 
Uzasadnienie: Pomiar przepływu krwi w płucach oraz gęstości protonów w płucach z wykorzystaniem techniki MR pozwala na uzyskanie obrazów o wysokiej rozdzielczości przestrzennej, które mogą być poddane kwantyfikacji, a także umożliwia wykonywanie powtórnych pomiarów w wielu różnych warunkach fizjologicznych. W badaniach na ludziach jako techniki alternatywne powszechnie stosuje się PET, SPECT i CT. Techniki te wiążą się jednak z ekspozycją na promieniowanie jonizujące, przez co nie nadają się do wielokrotnych pomiarów u ludzi.

Opisano metodę obrazowania MR służącą do badania rozkładu przepływu krwi płucnej w różnych warunkach fizjologicznych, w tym przypadku przy ekspozycji na trzy różne stężenia tlenu w powietrzu wdychanym: hipoksję, normoksję i hiperoksję. Technika ta wykorzystuje metody badawcze fizjologii płuc człowieka w środowisku skanowania MR.

Ilościowe określanie perfuzji płucsnej w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego z wykorzystaniem skalibrowanego znakowania spinowego tętnic

W materiale tym zaprezentowano metodę obrazowania MR służącą do pomiaru przestrzennego rozkładu przepływu krwi płucnej u zdrowych ochotników podczas normoksji (inspirowane O2, ...

Ogólnym celem poniższego eksperymentu jest wykorzystanie technik fizjologicznych w połączeniu z obrazowaniem rezonansem magnetycznym do nieinwazyjnego pomiaru rozkładu perfuzji płucnej przy różnych warunkach tlenu w powietrzu wdechowym. Osiąga się to poprzez wcześniejsze przeszkolenie badanego w wstrzymywaniu oddechu przy funkcjonalnej pojemności resztkowej podczas akwizycji obrazu oraz w oddychaniu w przerwach między obrazami, aby umożliwić zgromadzenie wielu serii obrazów. W drugim kroku badanemu zakłada się maskę twarzową i podłącza rurki inspiracyjne oraz ekspiracyjne, w celu dostarczania różnych mieszanin gazów oraz pobierania próbek gazu wydychanego do pomiarów metabolicznych.Następnie w skanerze MRI, po wykonaniu obrazu lokalizacyjnego, stosuje się sekwencje znakowania spinu tętniczego (arterial spin labeling) oraz szybkie gradientowe echo wieloechowe (multi echo fast gradient echo) w celu uzyskania obrazów przepływu krwi płucnej oraz gęstości protonów. Uzyskane obrazy poddaje się kwantyfikacji, aby określić rozkład przepływu krwi płucnej wyrażony w mililitrach na minutę na gram, wyliczony na podstawie dwóch różnych obrazów MR. Główną zaletą tej techniki jest to, że perfuzja płuc jest mierzona nieinwazyjnie in vivo, bez ekspozycji na promieniowanie jonizujące, co pozwala na wielokrotne wykonywanie pomiarów.Metoda ta może dostarczyć wiedzy na temat mechanizmów kontrolujących przestrzenną dystrybucję perfuzji płucnej, a także może być wykorzystana do badania innych mechanizmów fizjologicznych w środowisku skanowania MS. Procedury zostaną zaprezentowane przez TSIA rye, doktoranta Sebastiana Vertę oraz RU Carlosa, stażystę podoktorskiego z naszego laboratorium. Przed przeprowadzeniem eksperymentu należy najpierw uzyskać pisemną i świadomą zgodę od badanego oraz poprosić go o wypełnienie kwestionariusza przesiewowego dotyczącego bezpieczeństwa MRI.Należy również przeprowadzić badanie fizykalne, próbę czynnościową płuc oraz sesję szkoleniową, podczas której badany nauczy się wstrzymywania oddechu przy funkcjonalnej pojemności resztkowej (FRC). Następnie należy przygotować sprzęt do oddychania, zaczynając od dopasowania maski do twarzy badanego. Maska z przyłączem siatkowym jest wyposażona w wysterylizowany zawór zapobiegający ponownemu wdechowi oraz rurki.Należy upewnić się, że maska nie wykazuje nieszczelności. Rozmieścić worki gazowe w pomieszczeniu skanera i połączyć je z butlą w pomieszczeniu konsoli MRI. Układ powinien być skonfigurowany w taki sposób, aby badacz mógł dodawać gaz do worka poprzez manipulację butlą z gazem.Regulator musi upewnić się, że worek z gazem znajduje się w zasięgu wzroku. W trakcie eksperymentu badacz musi monitorować worek przez okno sterowni, aby upewnić się, że objętość gazu jest wystarczająca. W przeciwnym razie badany może nie być w stanie wdychać frakcji tlenu w gazach hiperoksycznych i hipoksycznych, które w tym przypadku wynoszą odpowiednio 1,0 oraz 0,125, natomiast jako gaz normoksyczny można zastosować powietrze pokojowe.Upewnij się, że rurka wydechowa jest wystarczająco długa, aby połączyć badanego w skanerze MR poprzez falowód z wózkiem metabolicznym znajdującym się w pomieszczeniu z konsolą MR. Przedstawiony tutaj wózek metaboliczny mierzy objętość wydychanego powietrza oraz stężenia tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu wydechowym. Na podstawie tych parametrów urządzenie oblicza również różne objętości oddechowe.EG, objętość tidalna VO dwa VC O2, a także iloraz oddechowy. Poproś badanego o położenie się na plecach, stopami w stronę gniazda skanera, i użyj poduszek oraz piankowych wkładów, aby zapewnić maksymalny komfort. Następnie podłącz rurkę inspiracyjną do strony wdechowej maski badanego.Rurka ta posłuży do podawania gazów hiperoksycznych i hipoksycznych lub powietrza normoksycznego z worków Mylar poprzez zawór przełączający. Należy również umieścić elektrodę EKG na klatce piersiowej badanego. Pozwoli to na synchronizację sekwencji Mr.Sequence dla obrazowania etykietowania spinowego tętnic z kompleksem QRS w elektrokardiogramie badanego.Należy sprawdzić zawór, aby upewnić się, że działa on prawidłowo. Dostarczyć zatyczki do uszu, aby chronić badanego przed hałasem skanera. Ponadto, ponieważ badany ma na twarzy maskę i nie może łatwo komunikować się z personelem badawczym, należy umieścić w jego dłoni piłeczkę do ściskania i przymocować ją taśmą.Pozwala to na komunikację z badaczami w przypadku potrzeby uzyskania pomocy. Na koniec załóż pulsoksymetr na palec badanego, aby monitorować saturację tlenem, co jest kluczowe podczas narażenia badanego na hipoksję. Teraz umieść dwa fantomy Mr Phantoms na klatce piersiowej badanego.Fantomy te należy wykorzystać do kwantyfikacji sygnału MR podczas postprocesowania. Następnie umieść cewkę tułowiową nad fantomami. Cewka tułowiowa służy do zwiększenia stosunku sygnału do szumu obrazu MR w porównaniu z cewką powierzchniową (body coil) poprzez zmniejszenie fizycznej odległości między odbiornikiem a obiektem.Na koniec przykryj badanego kocem, aby zapewnić mu komfort przed wprowadzeniem do wnętrza gantry skanera MR. Gdy badany znajdzie się w skanerze, operator powinien często z nim rozmawiać, aby upewnić się, że osoba ta czuje się komfortowo, oraz przypominać o korzystaniu z gruszki alarmowej w razie potrzeby uzyskania pomocy. Następnie przygotujemy skan lokalizacyjny, który jest pierwszym etapem obrazowania.Zajmie to około 30 sekund. Proszę się zrelaksować i oddychać normalnie podczas wszystkich dźwięków stuków i kliknięć. Należy monitorować EKG, saturację tlenową, objętość oddechową, VO O2 oraz VC O2. Pierwsze kilka minut monitorowania jest szczególnie istotne, aby zapewnić wysoką jakość danych.Jeśli wartości te wykraczają poza zakres oczekiwany, należy ponownie przeprowadzić kalibrację oraz sprawdzić maskę i przewody pod kątem nieszczelności. W pierwszej kolejności należy wykonać sekwencję lokalizacyjną w celu uzyskania obrazów anatomicznych tułowia badanego. Ta sekwencja lokalizacyjna trwa około 20 sekund.Proszę się rozluźnić. Oddychaj normalnie przez cały czas. Zaczynamy.Następnie skonfiguruj sekwencję znakowania spinowego tętnic (arterial spin labeling), czyli sekwencję SL farer z akwizycją połowiczą Fouriera. Wykorzystaj schemat obrazowania turbo spin echo w jednym przejściu (single shot), taki jak haste, aby pozyskać dane dotyczące regionalnej perfuzji płucnej. Następnie wybierz płaszczyznę strzałkową z części prawego płuca, w której odległość w kierunku przednio-tylnym jest największa.Typowa grubość warstwy wynosi 15 mm, a pole widzenia 40 cm na 40 cm. W tym przypadku skany są pozyskiwane przy użyciu skanera 1.5 Tesla GE HDX ex excite twin speed. Badany będzie słyszał serię głośnych uderzeń występujących w parach.Między tymi sygnałami dźwiękowymi występuje pięciosekundowy odstęp, w którym badany powinien wykonać jeden pełny cykl oddechowy. Należy wziąć wdech, a następnie wykonać wydech do poziomu funkcjonalnej pojemności zalegającej. W trakcie trwania sygnału dźwiękowego badany musi wstrzymać oddech i utrzymać objętość płuc odpowiadającą FRC.Chociaż badani są zapoznawani z techniką oddychania przed skanowaniem, pierwsze uruchomienie akwizycji obrazów powinno być uruchomieniem testowym, aby badany mógł poćwiczyć oddychanie i wstrzymywanie oddechu wewnątrz skanera. Operator MR powinien ocenić jakość obrazów płuc na podstawie ruchu przepony. Jeśli ruch jest minimalny, można rozpocząć pomiary A SL, monitorując objętość oddechową podczas skanowania.Przybliżony cel. Objętość oddechowa wynosząca 500 mililitrów jest zgodna z prawidłową wentylacją. W sekwencji A SL.Nabywa się dwa różne obrazy z synchronizacją z cyklem pracy serca. Czas obrazowania wynoszący 80% odstępu RR powinien być ustalany indywidualnie dla każdego badanego i warunku eksperymentalnego, co zapewnia, że po odjęciu od siebie dwóch obrazów, wynikowy obraz zawiera sygnał krwi z jednego okresu wyrzutu skurczowego, eliminując tym samym sygnał stacjonarny. Wynikiem jest ilościowa mapa krwi dostarczonej do płaszczyzny obrazowania w ciągu jednego okresu wyrzutu skurczowego.Oprócz obrazów A SL, należy uzyskać obraz gęstości protonowej płuc, wykorzystując sekwencję szybkiego echa gradientowego z wieloma echami. Pomiar gęstości protonowej pozwala na wyrażenie pomiarów perfuzji w mililitrach na minutę na gram oraz uwzględnia deformację tkanki płucnej. Podczas tego skanowania, w obrębie klatki piersiowej, badany będzie słyszał ciągły szum trwający około 10 sekund; w tym czasie musi wstrzymać oddech i pozostać w pozycji FRC przez cały czas trwania szumu.Proszę się rozluźnić i oddychać normalnie, wyglądało to świetnie. W tym eksperymencie gazy odpowiadające normoksji (powietrze pokojowe), hipoksji i hiperoksji są podawane w zrównoważonej kolejności między badanymi. Chociaż kolejność ta może być zmieniana między osobami, jeśli jest to pożądane, badany powinien oddychać danym gazem przez około 20 minut, aby ustanowić warunki stanu stacjonarnego w tkance płucnej przed wykonaniem pomiarów MR perfuzji i gęstości protonów.Następnie należy zastosować ten sam protokół obrazowania opisany w poprzedniej sekcji, wybierając 20-minutowy okres ekspozycji na gaz przed obrazowaniem. Dzieje się tak, ponieważ choć reakcja skurczu naczyń płucnych wywołanego hipoksją rozpoczyna się w ciągu kilku sekund, odpowiedź na hipoksję pęcherzykową nie osiąga wartości maksymalnej aż do około 20 minuty, co jest zgodne z celem niniejszego badania. Postprocesowanie można przeprowadzić przy użyciu specjalistycznego oprogramowania opracowanego w środowisku MATLAB, wykorzystując sparowane obrazy MGRE uzyskane z homogenicznej cewki ciała oraz niehomogenicznej cewki tułowia.Wszystkie obrazy przepływu krwi oraz gęstości protonowej mogą być korygowane pod kątem niejednorodności cewek dla każdego badanego z osobna. Po skorygowaniu obrazu a SL po odjęciu pod kątem niejednorodności cewek, regionalny przepływ krwi płucnej może zostać określony ilościowo w mililitrach krwi na minutę na woxel. Następnie można stworzyć znormalizowane obrazy perfuzji gęstościowej.Przeperfuzja znormalizowana do gęstości jest wyrażona w jednostkach mililitrów krwi na minutę na gram wody i jest obliczana poprzez podzielenie obrazu A SL przez obraz gęstości protonów, co pozwala uzyskać obrazy perfuzji w mililitrach na minutę na gram płuca; przykładowe dane fizjologiczne przedstawiono tutaj. W warunkach hipoksji odnotowano wzrost częstości akcji serca oraz spadek saturacji. Wentylacja wynosiła 8,31 litrów na minutę.BTPS podczas hipoksji, 7,04 litrów na minutę podczas normoksji i 6,64 litrów na minutę. Podczas hiperoksji objętość oddechowa wynosiła 0,76 litra dla hipoksji, 0,69 litra dla normoksji i 0,67 litra dla hiperoksji. Ekspozycja na hipoksję zwiększa zarówno wentylację, jak i objętość oddechową, podczas gdy hiperoksja zmniejsza wentylację oraz objętość oddechową.Przedstawiono tutaj trzy obrazy perfuzji z normalizacją gęstości, pobrane od jednego badanego przy trzech różnych stężeniach tlenu w powietrzu wdechowym. Wyniki analizy danych dotyczącej heterogeniczności perfuzji przedstawiono w tabeli dwa. Można zauważyć, że hipoksja zwiększyła dyspersję względną, natomiast pozostałe wskaźniki pozostały w dużej mierze niezmienione.Po opanowaniu tej techniki, przy prawidłowym przeprowadzeniu procedury, można ją zrealizować w czasie krótszym niż dwie godziny. Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo posiadać dobrą wiedzę na temat pomiaru perfuzji płucnej oraz przeprowadzania innych badań fizjologicznych w środowisku MR.Scanner.

magnetic-resonance-imaging-quantification-pulmonary-perfusion-using

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Ilościowa ocena perfuzji płuc za pomocą kalibrowanego arterialnego spin labelingu w badaniu MRI

Choroby nerwowo-mięśniowe często wykazują zróżnicowaną czasowo, przestrzennie niejednorodną i wieloaspektową patologię. Celem tego protokołu jest scharakteryzowanie tej patologii za pomocą nieinwazyjnych metod obrazowania metodą rezonansu magnetycznego.

Ilościowy rezonans magnetyczny w chorobach mięśni szkieletowych

Specyficzne obrazowanie wentylacji to funkcjonalna technika rezonansu magnetycznego, która pozwala na ilościowe określenie regionalnej specyficznej wentylacji w ludzkich płucach, przy użyciu wdychanego tlenu jako środka kontrastowego. W tym miejscu przedstawiamy protokół zbierania i analizy określonych danych obrazowania wentylacji.

Mapowanie ilościowe specyficznej wentylacji w płucach człowieka przy użyciu obrazowania metodą protonowego rezonansu magnetycznego i tlenu jako środka kontrastowego

Hiperspolaryzowany rezonans magnetyczny 129Xe (MRI) to metoda badania regionalnie rozdzielonych aspektów funkcji płuc. Praca ta przedstawia kompleksowy, ustandaryzowany przepływ pracy dla hiperspolaryzowanego rezonansu magnetycznego 129Xe wentylacji płuc, ze szczególnym uwzględnieniem projektowania sekwencji impulsów, przygotowania dawki 129Xe, przebiegu skanowania i najlepszych praktyk w zakresie monitorowania bezpieczeństwa pacjenta.

Pozyskiwanie hiperspolaryzowanych obrazów rezonansu magnetycznego 129xe wentylacji płuc

Tutaj opisujemy implementację funkcjonalnego rezonansu magnetycznego płuc z rozdzielczą fazą jako technikę rezonansu magnetycznego protonów bez środka kontrastowego do oceny dynamiki wentylacji płuc i perfuzji. Przetestowana i możliwa do zastosowania w różnych dziedzinach i grupach wiekowych, może w przyszłości usprawnić podejmowanie decyzji klinicznych, pomagając w ilościowym określaniu choroby i monitorowaniu terapii.

Funkcjonalny rezonans magnetyczny płuc z rozdzieleniem fazowym do oceny wentylacji i perfuzji płuc (V/Q)

Trójwymiarowe (3D) funkcjonalne płuco z rozdzielczością fazową (PREFUL) to technika funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (MRI), która pozwala na ilościowe określenie wentylacji regionalnej całej objętości płuc człowieka, przy użyciu oddychania oddechowego i akwizycji bez środka kontrastowego przez 8 minut. W tym miejscu przedstawiamy protokół MR do zbierania i analizowania danych obrazowania 3D PREFUL.

Trójwymiarowe funkcjonalne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego płuc z rozdzielczością fazową

To badanie zintegrowało obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego i obrazy oznaczające wirowanie tętnic w celu uzyskania atlasu przepływu krwi w mózgu (CBF) dla obszarów funkcjonalnych mózgu. Porównanie typowych atlasów CBF dla zdrowego i przewlekłego niedokrwienia mózgu ujawniło znaczące różnice w regionalnym rozmieszczeniu CBF, umożliwiając szybką, nieinwazyjną ocenę funkcjonalnej CBF, aby pomóc w diagnozie i ocenie terapii.

Budowa i zastosowanie atlasu przepływu krwi w mózgu opartego na regionie funkcjonalnym mózgu z wykorzystaniem obrazowania metodą rezonansu magnetycznego i znakowania wirowania tętnic

Terapia komórkowa oferuje obiecujące leczenie dla pacjentów z przewlekłą chorobą płuc poprzez zastosowanie komórek progenitorowych do naprawy uszkodzonych tkanek i poprawy funkcji płuc. Ponieważ obrazowanie odgrywa kluczową rolę w śledzeniu integracji komórek, opisujemy tutaj śledzenie in vivo terapii komórkowej dla przewlekłej choroby płuc w modelu mysim z wykorzystaniem obrazowania cząstek magnetycznych.

Zobrazenie in vivo sterydowane obrazem śledzenia przeszczepowanych komórek macierzystych nabłonka odległych płuc w przypadku zwłóknienia płuc przy użyciu obrazowania z zastosowaniem cząstek magnetycznych

Dokładna i praktyczna metoda pomiaru parametrów takich jak odkształcenie (strain) w tkance mięśnia sercowego ma dużą wartość kliniczną, ponieważ wykazano, że odkształcenie jest czulszym i wcześniejszym markerem dysfunkcji kurczliwości niż często stosowany parametr EF.

Ocena odkształcenia mięśnia sercowego w rezonansie magnetycznym z wykorzystaniem śledzenia cech (feature tracking)

Przedstawiona tutaj metoda wykorzystuje jednoczesną pozytonową tomografię emisyjną i obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego. W modelu niedotlenienia i niedokrwienia mózgu dynamiczne zmiany w dyfuzji i metabolizmie glukozy zachodzą w trakcie i po urazie. Ewoluujące i niepowtarzalne uszkodzenia w tym modelu wymagają jednoczesnej akwizycji, jeśli mają zostać pozyskane znaczące dane obrazowania multimodalnego.

Jednoczesne obrazowanie PET/MRI podczas niedotlenienia-niedokrwienia mózgu myszy

Tętnicze nadciśnienie płucne (PAH) to choroba tętniczek płucnych, która prowadzi do ich zatarcia i rozwoju niewydolności prawej komory. Modele WWA u gryzoni mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia patofizjologii WWA. Tutaj pokazujemy charakterystykę hemodynamiczną, z cewnikowaniem prawego serca i echokardiografią, u myszy i szczura.

Charakterystyka hemodynamiczna modeli tętniczego nadciśnienia płucnego u gryzoni

Poznaj technikę MRI z znakowaniem wirowania tętniczego do nieinwazyjnej kwantyfikacji perfuzji płucnej u ludzi przy różnych stężeniach tlenu. Metoda umożliwia bezpieczne, wielokrotne pomiary bez promieniowania jonizującego.

Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego Kwantyfikacja perfuzji płucnej przy użyciu skalibrowanego znakowania wirowania tętnic (Wideo) | JoVE Journal

Ilościowe określanie perfuzji płucsnej w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego z wykorzystaniem skalibrowanego znakowania spinowego tętnic

Przeglądaj więcej filmów