Name: Wrażliwy na natlenienie rezonans magnetyczny serca z manewrami oddychania naczyniowego do nieinwazyjnej oceny dysfunkcji mikronaczyń wieńcowych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-08-17T13:50:00.000+00:00
Duration: 8 min 35 s
Description: Poznaj nieinwazyjną metodę oceny funkcji mikronaczyń wieńcowych za pomocą wrażliwego na natlenienie rezonansu magnetycznego serca z manewrami oddechowymi. Technika wykorzystuje deoksyhemoglobinę jako endogenny środek kontrastowy.

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

Ten artykuł i przegląd metodologii był możliwy dzięki całemu zespołowi Grupy Badawczej Courtois CMR w Centrum Zdrowia Uniwersytetu McGill. Specjalne podziękowania dla naszych technologów MRI, Maggie Leo i Sylvie Gelineau, za skanowanie naszych uczestników i opinie na temat tego rękopisu.

Wszystkie badania MRI z wykorzystaniem OS-CMR z zastosowaniem wazaktywnych manewrów oddechowych powinny być przeprowadzane zgodnie z lokalnymi wytycznymi instytucjonalnymi. Protokół opisany poniżej był stosowany w badaniach zatwierdzonych przez kilka instytucjonalnych komisji etyki badań naukowych z udziałem ludzi. Pisemna zgoda została uzyskana dla wszystkich danych i wyników uczestników będących ludźmi, opisanych w niniejszym protokole i manuskrypcie.
1. Przegląd ogólny
<ol>
	<li>Dostosuj kryteria włączenia i wyłączenia w zależności od badanej populacji. W przypadku protokołu OS-CMR z naczynioruchowymi manewrami oddechowymi zastosuj następujące ogólne, powszechne kryteria wyłączenia: ogólne przeciwwskazania do MRI (np. urządzenia niekompatybilne z MRI, takie jak rozruszniki serca lub defibrylatory, materiały wszczepione lub ciała obce), spożycie kofeiny lub przyjmowanie leków naczynioruchowych na 12 h przed badaniem MRI oraz wiek &lt;18 lat.</li>
	<li>W pierwszej kolejności wykonaj standardowe kliniczne obrazy lokalizacyjne oraz obrazy struktury i funkcji komór przed przystąpieniem do akwizycji OS. Wykorzystaj obrazy cine bSSFP w osi długiej do zaplanowania rozmieszczenia warstw dla akwizycji OS. 
	UWAGA: Przegląd zstandaryzowanych klinicznych protokołów CMR opisano w innym miejscu39.</li>
	<li>Wstępne wstrzymanie oddechu
	<ol>
		<li>Wykonaj pierwszą serię OS-CMR jako krótką, wstępną akwizycję z wstrzymaniem oddechu, aby ocenić jakość obrazu i położenie warstwy, sprawdzić obecność artefaktów oraz wyznaczyć linię bazową natężenia sygnału.</li>
		<li>Przeprowadź krótką (~10 s) akwizycję obejmującą jeden cykl serca po tym, jak uczestnik oddychał normalnie. Upewnij się, że wstrzymanie oddechu następuje w końcowej fazie wydechu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Ciągła akwizycja z naczynioruchowym manewrem oddechowym
	<ol>
		<li>Wykonaj drugą serię OS-CMR jako 2-minutową ciągłą akwizycję składającą się z krótkiego, 15-sekundowego wstrzymania oddechu i 1 minuty kontrolowanej hiperwentylacji, a następnie dobrowolnego, maksymalnego wstrzymania oddechu (~45 s). Ponieważ ciągła akwizycja obejmuje wiele cykli serca w ciągu 2 min, zmodyfikuj jeden dodatkowy parametr (liczbę cykli serca rejestrowanych podczas akwizycji), aby uczynić tę serię pomiarem powtarzanym. 
		UWAGA: Minimalny wymagany czas wstrzymania oddechu wynosi 30 s, choć standardem uznaje się wstrzymanie oddechu przez 45-60 s.</li>
		<li>Przekaż instrukcje dotyczące naczynioruchowego manewru oddechowego uczestnikom w skanerze MRI, kierując ich ręcznie przez cały manewr za pomocą mikrofonu podłączonego do systemu głośników MRI lub poprzez wcześniej nagrany plik .mp3 (Supplemental File 1), który można odtworzyć dla uczestnika przez system głośników MRI.</li>
		<li>Rozpocznij manewr oddechowy od krótkiego wstrzymania oddechu przez 15 s i zakończ wydechem w celu zarejestrowania jednego cyklu serca. Następnie prowadź uczestnika przez kontrolowany oddech przy użyciu sygnałów dźwiękowych z metronomu z częstotliwością 30 oddechów/min (jeden sygnał oznacza wdech, jeden sygnał oznacza wydech). W 55. sekundzie hiperwentylacji wydaj ostatnią komendę głosową: „weź głęboki wdech, następnie wydmuchaj powietrze i wstrzymaj oddech”, aby upewnić się, że wstrzymanie oddechu odbywa się na poziomie końcowej fazy wydechu. 
		UWAGA: Zmiana stężenia CO2 we krwi jest znacznie bardziej wyraźna przy wstrzymaniu oddechu w końcowej fazie wydechu (powierzchnia płuc jest mniejsza, co minimalizuje resztkową dyfuzję CO2 do pęcherzyków płucnych).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Analiza obrazów
	<ol>
		<li>Aby zmierzyć B-MORE, przyjmij pierwszy obraz końcowoskurczowy podczas wstrzymania oddechu jako czas 0 s. Porównaj globalne lub regionalne wartości natężenia sygnału obrazu końcowoskurczowego pozyskanego najbliżej punktu czasowego 30 s wstrzymania oddechu z natężeniem sygnału obrazu w punkcie 0 s. Raportuj BMORE jako procentową zmianę natężenia sygnału w 30 s w porównaniu do czasu 0 s wstrzymania oddechu.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Procedura przed skanowaniem
<ol>
	<li>Upewnij się, że każdy uczestnik przeszedł ankietę dotyczącą bezpieczeństwa i kompatybilności z MRI w lokalnej instytucji (formularz ogólnych przeciwwskazań do MRI), która powinna zawierać pytania o historię medyczną i chirurgiczną oraz identyfikować obecność jakichkolwiek implantów, urządzeń lub metalicznych ciał obcych wewnątrz organizmu lub w miejscu operacji uczestnika40.</li>
	<li>Przeprowadź test ciążowy, jeśli jest to dotyczy.</li>
	<li>Zweryfikuj, czy pacjent wstrzymał się od przyjmowania leków naczyniorurkowych oraz kofeiny na 12 h przed badaniem MRI.</li>
	<li>Wyświetl uczestnikowi film instruktażowy dotyczący manewrów oddechowych (Supplemental Video S1).
	<ol>
		<li>Przeprowadź z każdym uczestnikiem poza pomieszczeniem do skanowania MRI sesję treningową polegającą na 60 s kontrolowanej hiperwentylacji, po której następuje maksymalny dobrowolny wstrzymanie oddechu, i udziel feedbacku w zakresie prawidłowości wykonywania hiperwentylacji.</li>
		<li>Poinformuj uczestników, że mogą po prostu wznowić oddychanie, gdy poczują silną potrzebę wykonania tego czynności. 
		UWAGA: Zobacz sekcję dyskusji, aby zapoznać się z punktami, na które należy zwrócić uwagę i w kwestii których należy udzielić informacji zwrotnej uczestnikom.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Akwizycja sekwencji MRI wrażliwych na natlenienie
<ol>
	<li>Zmodyfikuj trzy parametry standardowej sekwencji bSSFP na konsoli MRI: zwiększ czas powtarzania (TR), zwiększ czas echa (TE) oraz zmniejsz kąt przechyłu (FA). 
	UWAGA: Zmodyfikowane wartości zależą od natężenia pola skanera MRI (Tabela 2). Zwiększenie TR i TE oraz zmniejszenie FA prowadzi do wzrostu czułości sekwencji MRI na T2* lub natlenienie. Modyfikacje te spowodują następnie zwiększenie szerokości pasma oraz rozdzielczości podstawowej sekwencji.</li>
	<li>Utwórz dwie serie OS: bazową (oznaczoną jako: OS_base) oraz serię do ciągłej akwizycji, podczas której wykonywany jest manewr oddechowy (oznaczoną jako: OS_cont_acq). Pozostaw sekwencję OS bazową bez zmian. W przypadku ciągłej akwizycji OS zwiększ liczbę powtórzeń z 1 do około 15-40 (w zależności od typu skanera). Zwiększ liczbę cykli sercowych (pomiarów), aż czas akwizycji wyniesie około 2,5 min. 
	UWAGA: Wymagane są dwie sekwencje OS-CMR: bazowa akwizycja OS oraz ciągła akwizycja OS z wazoaktywnymi manewrami oddechowymi. Kolejne sekcje opisują te kroki.</li>
</ol>
4. Pozyskiwanie obrazów bazowych OS
<ol>
	<li>W celu zaplanowania przekrojów, należy zaplanować je na klatce obrazu w końcowej fazie skurczu w widoku osi długiej (obraz dwu- lub czterojamowy). Wyznacz dwa przekroje w osi krótkiej – jeden na poziomie od środkowym do podstawnego, a drugi na poziomie od środkowym do wierzchołkowym komory. Punkty dotyczące lokalizacji przekrojów omówiono w części dyskusyjnej.</li>
	<li>Dostosowanie parametrów sekwencji
	<ol>
		<li>Dostosuj parametry sekwencji zgodnie z potrzebami danego uczestnika. Parametry sekwencji, które można lub nie można zmieniać, przedstawiono w Tabeli 3.</li>
		<li>Dostosuj średnią przerwę/odstępy między przekrojami w zależności od wielkości serca uczestnika i upewnij się, że lokalizacja przekrojów jest prawidłowa.</li>
		<li>W razie potrzeby dostosuj pole widzenia (FOV), aby uniknąć artefaktów zawijania. Dołóż wszelkich starań, aby pole widzenia mieściło się w zakresie od 360 mm do 400 mm.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Objętość shimowania
	<ol>
		<li>Dostosuj objętość shimowania tak, aby ściśle obejmowała lewą komorę zarówno w widokach osi długiej, jak i krótkiej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Akwizycja sekwencji
	<ol>
		<li>Zatwierdź sekwencję i uruchom ją podczas wstrzymania oddechu w końcowej fazie wydechu. Upewnij się, że ta bazowa sekwencja OS trwa ~10 s, w zależności od częstotliwościtętna i skanera MRI.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Kontrola jakości obrazu
	<ol>
		<li>Sprawdź oba przekroje nabytej serii – zwróć uwagę na ruchy oddechowe, niewłaściwą lokalizację przekroju lub obecność artefaktów. Powtarzaj bazową sekwencję OS do momentu uzyskania odpowiedniej jakości obrazu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>W przypadku rozwiązywania problemów: jeśli lokalizacja przekroju jest zbyt podstawna lub zbyt wierzchołkowa, skoryguj zaplanowaną lokalizację przekroju, aby znajdowała się bliżej poziomu środkowego komory. Jeśli występuje artefakt, wykonaj poniższe kroki:
	<ol>
		<li>Sprawdź kierunek kodowania fazy.</li>
		<li>Zwiększ pole widzenia.</li>
		<li>Dostosuj objętość shimowania wokół lewej komory.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. Ciągła akwizycja OS z zastosowaniem naczynioruchowych manewrów oddechowych
UWAGA: Należy upewnić się, że każdy uczestnik został poinstruowany o prawidłowym wykonywaniu manewru oddechowego przed wprowadzeniem do skanera MRI (patrz sekcja 2).
<ol>
	<li>Planowanie sekwencji
	<ol>
		<li>Jeśli to możliwe, skopiuj pozycję przekroju i dostosuj objętość z obrazu bazowego OS lub zduplikuj bazową sekwencję OS i w przypadku pomiarów powtarzanych zwiększ liczbę z 1 do ~15-40 (lub tak, aby czas akwizycji wyniósł blisko 2,5 min).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zweryfikuj pozycjonowanie obrazu i przekrojów, a następnie wykonaj cykl przechwytywania.</li>
	<li>Jeśli to możliwe, otwórz okno strumieniowania na żywo.</li>
	<li>W sterowni podłącz do wejścia pomocniczego urządzenie z plikiem .mp3 zawierającym instrukcje dotyczące manewrów oddechowych lub przygotuj się do trzymania go przy mikrofonie skierowanym do skanera MRI. Alternatywnie, prowadź uczestnika przez manewry oddechowe ręcznie, używając stopera do pomiaru czasu i przekazując instrukcje głosowo przez mikrofon podłączony do systemu głośników MRI.</li>
	<li>Akwizycja sekwencji
	<ol>
		<li>Jednocześnie naciśnij play dla sekwencji ciągłej akwizycji OS na skanerze MRI oraz play dla pliku .mp3 z instrukcjami oddechowymi lub uruchom stoper, jeśli uczestnik jest instruowany ręcznie.</li>
		<li>Podczas ręcznego prowadzenia uczestnika przez manewry oddechowe, poleć mu wdech i wydech, a następnie wstrzymanie oddechu na 15 sekund (krótkie wstrzymanie oddechu) i rozpoczęcie hiperwentylacji natychmiast po usłyszeniu sygnału metronomu.</li>
		<li>Powiadom uczestnika po osiągnięciu 40 s hiperwentylacji (2:40 na stoperze).</li>
		<li>W 55 s hiperwentylacji (2:55 na stoperze) poleć uczestnikowi: „weź głęboki wdech, wykonaj wydech i wstrzymaj oddech”. 
		UWAGA: Obrazy z wolnego oddychania i hiperwentylacji będą zawierały artefakty ruchowe. Jest to oczekiwane. Jednakże podczas wstrzymania oddechu nie powinno wystąpić żadnych artefaktów ruchowych. Kluczowe jest, aby obrazy przy wstrzymaniu oddechu były pozyskiwane po wydechu (komfortowa pozycja końcowowydechowa). Tylko wstrzymanie oddechu po wydechu prowadzi do szybkiego wzrostu poziomu CO2 we krwi podczas pierwszych 30 sekund następującego po nim wstrzymania oddechu, z towarzyszącą temu zmianą przepływu krwi w tętnicach wieńcowych i utlenowania mięśnia sercowego.</li>
		<li>Monitoruj wykonanie rytmicznej hiperwentylacji przez uczestnika poprzez okno sterowni lub kamerę skanera MRI, aby upewnić się, że głębokie oddychanie jest wykonywane prawidłowo. W przypadku stosowania miechów monitoruj szczyty amplitudy w podglądzie bramkowania oddechowego. Jeśli hiperwentylacja nie jest wykonywana prawidłowo po wstępnych instrukcjach, przerwij akwizycję i powtórz sekwencję ciągłej akwizycji OS.</li>
		<li>Monitoruj, czy uczestnicy nie wykonują żadnych małych oddechów podczas wstrzymania oddechu. Rób to poprzez monitorowanie zapisu z pasa oddechowego na konsoli MRI lub wizualnie przez okno/kamerę.</li>
		<li>Gdy uczestnik zacznie oddychać po zakończeniu wstrzymania oddechu, zatrzymaj akwizycję.</li>
		<li>Po zakończeniu akwizycji zapytaj uczestnika, czy wystąpiły jakiekolwiek działania niepożądane i pozwól mu oddychać normalnie przez 3 min.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Rozwiązywanie problemów: powtórzenie akwizycji
	<ol>
		<li>Jeśli manewry oddechowe muszą zostać powtórzone, powtórz bazową sekwencję OS. 
		UWAGA: Wymagany jest odstęp 2-3 min przed powtórzeniem akwizycji, aby fizjologia powróciła do stanu bazowego. Wcześniejsze dane wykazały, że fizjologia nie wraca do stanu bazowego po 1 min41.</li>
		<li>Jeśli jakość obrazu bazowej sekwencji OS jest odpowiednia, powtórz ciągłą akwizycję OS oraz wykonanie manewrów oddechowych.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. Analiza obrazu
<ol>
	<li>Zaimportuj zestawy danych obrazowych OS-CMR do przeglądarki DICOM z możliwością konturowania obrazów, najlepiej z funkcjonalnością automatycznej analizy zmian natężenia sygnału wrażliwego na natlenienie.</li>
	<li>Markery i ich pomiar
	<ol>
		<li>Uzyskaj obraz bazowy podczas krótkiego, bazowego wstrzymania oddechu przed hiperwentylacją (spoczynek). Porównaj pierwszy obraz z wstrzymania oddechu (reprezentujący koniec bodźca „stresowego”) z obrazem bazowym. 
		UWAGA: Hiperwentylacja jest bodźcem skurczowym naczyń, który zmniejsza natlenienie mięśnia sercowego (osoby zdrowe: %ΔSI ≈−5% do −10%13).</li>
		<li>Uzyskaj wiele obrazów (i cykli serca) podczas wstrzymania oddechu. Wykorzystaj pierwszy obraz z wstrzymania oddechu jako bazowy i porównaj wszystkie kolejne obrazy z tym obrazem. 
		UWAGA: Wstrzymanie oddechu jest bodźcem rozszerzającym naczynia, który zwiększa natlenienie mięśnia sercowego (%ΔSI ≈ +5%-15%12,13,14,16).</li>
		<li>Kontury mięśnia sercowego 
		Dla analizy manualnej: wybór fazy serca
		<ol>
			<li>Ponieważ wstrzymanie oddechu może obejmować ponad 400 obrazów, analizuj tylko jedną fazę każdego cyklu serca. W związku z tym skup analizę na obrazach końca skurczu każdego cyklu serca.</li>
			<li>Zidentyfikuj obrazy końca skurczu dla każdego cyklu serca.</li>
			<li>Wyrysuj kontury epikardialne i endokardialne wokół mięśnia sercowego.</li>
			<li>Dostosuj okno obrazu, aby wyszukać artefakty, które wystąpią jako obszary ciemne (podatność magnetyczna) lub jasne z powodu błędnego synchronowania (gatingu) w mięśniu sercowym. 
			UWAGA: Unikaj włączania pikseli z efektami objętości częściowej z krwi w komorach lewej i prawej. Większość błędów konturowania wynika z konturu endokardialnego, obejmującego piksele z efektami objętości częściowej i wynikającego z tego sztucznie podwyższonego natężenia sygnału z krwi w komorze lewej. Aby tego uniknąć, wyrysuj kontur endokardialny o jeden pełny piksel wewnątrz mięśnia sercowego. Podobnie upewnij się, że kontur epikardialny znajduje się o jeden pełny piksel wewnątrz mięśnia sercowego, aby uniknąć efektów objętości częściowej z krwi w komorze prawej, tłuszczu epikardialnego lub interfejsu powietrze-płuca.</li>
			<li>Skopiuj i wklej kontury endokardialne i epikardialne z pierwszego obrazu końca skurczu cyklu serca do obrazu końca skurczu następnego cyklu serca. Skoryguj kontury w razie potrzeby. 
			Dla analizy zautomatyzowanej: 
			UWAGA: Przy zastosowaniu funkcji automatycznego konturowania, jeśli jest to pożądane, można konturować i analizować wszystkie fazy cyklu serca.</li>
			<li>Sprawdź wszystkie obrazy, aby upewnić się, że konturowanie jest dokładne. 
			UWAGA: Niektóre komercyjnie dostępne funkcje automatycznego konturowania były szkolone na zestawach danych konturowanych do analizy wolumetrycznej. Kontury te są podatne na efekty objętości częściowej, ponieważ mają one wyznaczać granicę między krwią a mięśniem sercowym. Kontury OS-CMR muszą znajdować się w całości wewnątrz mięśnia sercowego.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
7. Segmentacja do analizy regionalnej
<ol>
	<li>Aby uzyskać informacje regionalne, należy zidentyfikować przednio-przegrodowe i dolno-przegrodowe przyczepy prawej komory, aby podzielić mięsień sercowy zgodnie z segmentacją American Heart Association (AHA)42.</li>
</ol>
8. Obliczanie B-MORE
<ol>
	<li>Wyrazić B-MORE jako procentową zmianę intensywności sygnału od poziomu bazowego do rozszerzenia naczyń (patrz równanie 1): 
	<img alt="Równanie równowagi statycznej, obliczanie ΔSI, schemat formuły, badania, analiza danych, pomiar bazowy." src="/files/ftp_upload/64149/64149eq01v2.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Równanie 1">     (1)</li>
	<li>Obliczyć globalny wskaźnik B-MORE jako globalną średnią intensywność sygnału mięśnia sercowego na obrazach końca skurczu w 30 s w porównaniu do 0 s wstrzymania oddechu8 (patrz równanie 2): 
	<img alt="Formuła B-MORE, równanie procentowej zmiany ΔSI, matematyka, edukacyjne narzędzie badawcze." src="/files/ftp_upload/64149/64149eq02.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Równanie 2">    (2)</li>
</ol>

MGF jest wymieniony jako posiadacz patentu Stanów Zjednoczonych nr 14/419,877: Indukowanie i pomiar zmian utlenowania mięśnia sercowego jako marker chorób serca; Patent Stanów Zjednoczonych nr 15/483,712: Pomiar zmian natlenienia tkanki jako marker funkcji naczyniowej; Patent Stanów Zjednoczonych nr 10,653,394: Pomiar zmian natlenienia w tkance jako markera funkcji naczyniowej - kontynuacja; oraz kanadyjski patent CA2020/051776: Metoda i aparatura do określania biomarkerów funkcji naczyń krwionośnych z wykorzystaniem odważnych obrazów CMR. EH jest wymieniony jako posiadacz międzynarodowego patentu CA2020/051776: Metoda i aparatura do określania biomarkerów funkcji naczyń krwionośnych z wykorzystaniem pogrubionych obrazów CMR.

Dodanie akwizycji OS-CMR ze standaryzowanymi, wazoaktywnymi manewrami oddychania do już ustalonego protokołu badawczego lub klinicznego rezonansu magnetycznego wydłuża niewiele czasu do ogólnego skanowania. Dzięki temu krótkiemu dodatkowi można uzyskać informacje o podstawowej funkcji makro- i mikrokrążenia (ryc. 2). Ważną konsekwencją dysfunkcji śródbłonka jest niezdolność układu naczyniowego do reagowania na bodźce fizjologiczne, co początkowo wykazano poprzez nieprawidłowe rozluźnienie se...

This corrects the article <a href="https://dx.doi.org/10.3791/64149">10.3791/64149</a>

An erratum was issued for: <a href="https://www.jove.com/t/64149">Oxygenation-sensitive Cardiac MRI with Vasoactive Breathing Maneuvers for the Non-invasive Assessment of Coronary Microvascular Dysfunction</a>. The Abstract, Protocol, and Representative Results&#160;section were&#160;updated.

Erratum: Oxygenation-sensitive Cardiac MRI with Vasoactive Breathing Maneuvers for the Non-invasive Assessment of Coronary Microvascular Dysfunction

Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego serca wrażliwe na utlenowanie (OS-CMR) wykorzystuje naturalne właściwości paramagnetyczne deoksyhemoglobiny jako endogenne źródło kontrastu MR1,2,3. Stosowany w połączeniu ze standaryzowanymi manewrami oddychania wazoaktywnego (hiperwentylacja i bezdech) jako silny niefarmakologiczny bodziec naczynioruchowy, OS-CMR może monitorować zmiany w natlenieniu mięśnia sercowego jako marker funkcji naczyniowej, omijając w ten sposób potrzebę stosowania zewnętrznych, dożylnych środków kontrastowych lub farmakologicznych środków stresu 4,5,6.
Manewry oddechowe, w tym wstrzymanie oddechu i hiperwentylacja, są wysoce skutecznymi środkami wazoaktywnymi do zmiany ruchu naczyń krwionośnych i, ze względu na ich bezpieczeństwo i prostotę, są idealne do kontrolowanej wazomotoryki zależnej od śródbłonka jako część procedury diagnostycznej. Badania wykazały dodatkową skuteczność po połączeniu hiperwentylacji z późniejszym wstrzymaniem oddechu4,7, ponieważ podczas takiego protokołu po zwężeniu naczyń krwionośnych (poprzez związany z tym spadek dwutlenku węgla we krwi) następuje rozszerzenie naczyń krwionośnych (wzrost stężenia dwutlenku węgla we krwi); w ten sposób zdrowy układ naczyniowy przechodzi przez cały zakres od zwężenia naczyń krwionośnych do rozszerzenia naczyń krwionośnych z silnym wzrostem przepływu krwi w mięśniu sercowym, co z kolei zwiększa natlenienie mięśnia sercowego, a tym samym obserwowalne natężenie sygnału na obrazach OS-CMR. Wykorzystanie obrazów filmowych do akwizycji pozwala również na uzyskanie wyników z rozdzielczością fazową serca z lepszym stosunkiem sygnału do szumu w porównaniu z infuzją adenozyny8.
Manewry oddechowe mogą zastąpić farmakologiczne czynniki stresu do wywoływania zmian wazoaktywnych, które mogą być wykorzystane do oceny funkcji naczyń wieńcowych. To nie tylko zmniejsza ryzyko dla pacjenta, wysiłek logistyczny i związane z tym koszty, ale także pomaga w dostarczaniu wyników, które są klinicznie bardziej znaczące. Farmakalogiczne czynniki stresu, takie jak adenozyna, wywołują odpowiedź zależną od śródbłonka, a tym samym odzwierciedlają samą funkcję śródbłonka. Tak specyficzna ocena funkcji śródbłonka była do tej pory możliwa tylko poprzez dowieńcowe podanie acetylocholiny jako zależnego od śródbłonka środka rozszerzającego naczynia krwionośne. Ta procedura jest jednak bardzo inwazyjna2,9 i dlatego jest rzadko wykonywana.
Brak dostępu do bezpośrednich biomarkerów, kilka technik diagnostycznych wykorzystuje markery zastępcze, takie jak wychwyt tkankowy egzogennego środka kontrastowego. Są one ograniczone przez konieczność posiadania jednej lub dwóch linii dostępu dożylnego, przeciwwskazania, takie jak ciężka choroba nerek lub blok przedsionkowo-komorowy, oraz konieczność fizycznej obecności personelu przeszkolonego w zakresie radzenia sobie z potencjalnie poważnymi skutkami ubocznymi10,11. Najważniejszym ograniczeniem obecnego obrazowania funkcji naczyń wieńcowych pozostaje jednak to, że perfuzja mięśnia sercowego jako marker zastępczy nie odzwierciedla utlenowania tkanki mięśnia sercowego jako najważniejszej dalszej konsekwencji dysfunkcji naczyń krwionośnych2.
OS-CMR z manewrami oddychania wazoaktywnego został wykorzystany do oceny funkcji naczyń krwionośnych w wielu scenariuszach, w tym u osób zdrowych, choroby makronaczyniowej u pacjentów z chorobą wieńcową (CAD), a także dysfunkcji mikrokrążenia u pacjentów z obturacyjnym bezdechem sennym (OBS), niedokrwieniem bez obturacyjnego zwężenia tętnicy wieńcowej (INOCA), po przeszczepie serca i niewydolnością serca z zachowaną frakcją wyrzutową (HFpEF)4,7,12,13,14,15,16. W populacji CAD udowodniono, że protokół rezerwy utlenacyjnej mięśnia sercowego wywołanej oddychaniem (B-MORE) pochodzącej z OS-CMR jest bezpieczny, wykonalny i czuły w identyfikacji upośledzonej odpowiedzi utlenacyjnej w obszarach mięśnia sercowego perfundowanych przez tętnicę wieńcową ze znacznym zwężeniem13.
W dysfunkcji mikrokrążenia, OS-CMR wykazał opóźnioną reakcję utlenowania mięśnia sercowego u pacjentów z obturacyjnym bezdechem sennym, a stępiony B-MORE stwierdzono u pacjentów z HFpEF i po przeszczepie serca12,14,16. U kobiet z INOCA manewr oddychania doprowadził do nienormalnie niejednorodnej odpowiedzi utlenowania mięśnia sercowego, podkreślając przewagę wysokiej rozdzielczości przestrzennej OS-CMR15. W artykule dokonano przeglądu przesłanek i metodologii wykonywania OS-CMR z manewrami oddychania wazoaktywnego oraz omówiono jego przydatność kliniczną w ocenie patofizjologii naczyń krwionośnych w populacjach pacjentów z dysfunkcją mikrokrążenia, w szczególności w odniesieniu do dysfunkcji śródbłonka.
Fizjologiczny kontekst MRI wrażliwego na dotlenienie wspomaganego oddychaniem 
W normalnych warunkach fizjologicznych wzrostowi zapotrzebowania na tlen towarzyszy równoważny wzrost podaży tlenu poprzez zwiększony przepływ krwi, co nie powoduje zmiany lokalnego stężenia deoksyhemoglobiny. Natomiast indukowane rozszerzenie naczyń krwionośnych prowadzi do "nadmiernego" napływu natlenionej krwi bez zmiany zapotrzebowania na tlen. W związku z tym więcej hemoglobiny tkankowej jest natlenione, a tym samym jest mniej deoksyhemoglobiny, co prowadzi do względnego wzrostu intensywności sygnału OS-CMR4,17. Jeśli funkcja naczyń krwionośnych jest zaburzona, nie może prawidłowo reagować na zmienione zapotrzebowanie metaboliczne lub bodziec zwiększający przepływ krwi w mięśniu sercowym.
W przypadku bodźca wywołującego emocje naczyniowe, takiego jak hiperwentylacja powodująca zwężenie naczyń krwionośnych lub długie wstrzymanie oddechu wywołujące rozszerzenie naczyń krwionośnych za pośrednictwem dwutlenku węgla, upośledzona aktywność naczynioruchowa spowodowałaby względny wzrost lokalnego stężenia deoksyhemoglobiny w porównaniu z innymi regionami, a następnie zmniejszoną zmianę intensywności sygnału OS-CMR. W przypadku indukowalnego niedokrwienia upośledzenie funkcji naczyń krwionośnych skutkowałoby zwiększonym zapotrzebowaniem miejscowym, które nie zostało zaspokojone przez miejscowy wzrost przepływu krwi w mięśniu sercowym, nawet przy braku zwężenia nasierdziowej tętnicy wieńcowej. Na obrazach OS-CMR lokalny wzrost stężenia deoksyhemoglobiny netto prowadzi do spadku intensywności sygnału lokalnego2,18,19,20.
Osłabione rozluźnienie mięśni gładkich naczyń krwionośnych w odpowiedzi na zależne od śródbłonka i niezależne leki rozszerzające naczynia krwionośne (w tym adenozynę) wykazano u pacjentów z dysfunkcją mikronaczyń wieńcowych 21,22,23,24,25,26,27. Uważa się, że dysfunkcja niezależna od śródbłonka jest spowodowana nieprawidłowościami strukturalnymi wynikającymi z przerostu mikrokrążenia lub otaczającej patologii mięśnia sercowego. W przeciwieństwie do tego, dysfunkcja śródbłonka powoduje zarówno niewystarczające zwężenie naczyń krwionośnych, jak i upośledzoną (zależną od śródbłonka) wazorelaksację, zwykle spowodowaną utratą bioaktywności tlenku azotu w ścianie naczynia21,28. Dysfunkcja śródbłonka jest związana z patogenezą wielu chorób sercowo-naczyniowych, w tym hipercholesterolemii, nadciśnienia, cukrzycy, CAD, obturacyjnego bezdechu sennego, INOCA i HF23,24,28,29,30,31,32. W rzeczywistości dysfunkcja śródbłonka jest najwcześniejszym przejawem miażdżycy tętnic wieńcowych33. Obrazowanie funkcji śródbłonka ma bardzo duży potencjał, biorąc pod uwagę jego rolę jako istotnego predyktora niepożądanych zdarzeń sercowo-naczyniowych i długoterminowych wyników, z głębokimi implikacjami prognostycznymi w stanach chorób sercowo-naczyniowych23,29,30,31,34,35.
W przeciwieństwie do obrazowania perfuzyjnego, indukowana oddychaniem rezerwa natlenienia mięśnia sercowego (B-MORE), zdefiniowana jako względny wzrost natlenienia mięśnia sercowego podczas wstrzymania oddechu po hiperwentylacji, pozwala na wizualizację konsekwencji takiego wazoaktywnego wyzwalacza na globalne lub regionalne natlenienie2,36. Jako dokładny marker funkcji naczyniowej, B-MORE może zatem nie tylko identyfikować dysfunkcję naczyń krwionośnych, ale także rzeczywiste indukowane niedokrwienie, wskazując na poważniejszy problem z miejscową perfuzją lub natlenieniem18,19,37. Osiąga się to dzięki zdolności OS-CMR do wizualizacji względnego spadku odtlenionej hemoglobiny, która występuje obficie w układzie naczyń włosowatych mięśnia sercowego, który sam w sobie stanowi znaczną część tkanki mięśnia sercowego24.
OS-CMR sekwencja 
Sekwencja obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI) stosowana do obrazowania OS-CMR jest sekwencją prospektywnie bramkowaną, zmodyfikowaną, zrównoważoną, w stanie ustalonym, swobodnej precesji (bSSFP) uzyskaną w dwóch krótkich wycinkach. Ta sekwencja bSSFP jest standardową sekwencją kliniczną dostępną (i modyfikowalną) we wszystkich skanerach MRI, które wykonują rezonans magnetyczny serca, dzięki czemu technika ta jest niezależna od dostawcy i łatwa do wdrożenia. W zwykłej sekwencji filmowej bSSFP czas echa, czas powtarzania i kąt odwrócenia są modyfikowane w celu uwrażliwienia wynikowej intensywności sygnału na efekt BOLD, a tym samym stworzenia sekwencji wrażliwej na natlenienie. Wcześniej wykazano, że to podejście, odczyt bSSFP przygotowany przez T2, jest odpowiednie do pozyskiwania obrazów wrażliwych na natlenienie z wyższym stosunkiem sygnału do szumu, wyższą jakością obrazu i szybszym czasem skanowania w porównaniu z poprzednimi technikami echa gradientowego stosowanymi w obrazowaniu BOLD38. Wykonywanie wspomaganego oddychaniem OS-CMR przy takim podejściu może być stosowane z bardzo nielicznymi, łagodnymi skutkami ubocznymi (Tabela 1). Warto zauważyć, że ponad 90% uczestników wypełnia ten protokół z wystarczająco długim czasem wstrzymania oddechu4,12,13,16.

<table><tbody><tr><td>zrównoważona sekwencja rezonansu magnetycznego SSFP</td><td>Dowolna</td><td></td><td>Do modyfikacji w celu utworzenia sekwencji OS-CMR</td></tr><tr><td>DICOM/ Przeglądarka obrazowania</td><td>Dowolna Najlepiej</td><td></td><td>, jeśli widz ma możliwość pomiarów ilościowych (tj. Prototypowe oprogramowanie Area19)</td></tr><tr><td>Skaner rezonansu magnetycznego</td><td>Dowolna</td><td></td><td>3 Tesle lub 1,5 Tesli</td></tr><tr><td>Metronom</td><td>Dowolna</td><td></td><td>Ustawione na 30 oddechów na minutę. Do użycia, jeśli ręcznie przekazujesz uczestnikom instrukcje dotyczące manewru oddechowego.</td></tr><tr><td>System głośników</td><td>Dowolna</td><td></td><td>Do przekazywania uczestnikom instrukcji manewru oddechowego za pośrednictwem</td></tr><tr><td>stopera</td><td>Dowolna</td><td></td><td>Do użycia, jeśli ręcznie przekazuje uczestnikom instrukcje dotyczące manewru oddechowego</td></tr></tbody></table>

wrażliwy na natlenienie rezonans magnetyczny serca z manewrami oddychania naczyniowego do nieinwazyjnej oceny dysfunkcji mikronaczyń wieńcowych

Oxygenation-sensitive Cardiac MRI with Vasoactive Breathing Maneuvers for the Non-invasive Assessment of Coronary Microvascular Dysfunction

Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego serca wrażliwego na utlenowanie (OS-CMR) jest techniką diagnostyczną, która wykorzystuje wrodzone właściwości paramagnetyczne deoksyhemoglobiny jako endogenne źródło kontrastu tkankowego. Stosowany w połączeniu ze standaryzowanymi manewrami oddychania wazoaktywnego (hiperwentylacja i bezdech) jako silny niefarmakologiczny bodziec naczynioruchowy, OS-CMR może monitorować zmiany w natlenieniu mięśnia sercowego. Kwantyfikacja takich zmian podczas cyklu pracy serca i podczas manewrów wazoaktywnych może dostarczyć markerów funkcji makro- i mikronaczyniowej naczyń wieńcowych, a tym samym obejść potrzebę stosowania jakichkolwiek zewnętrznych, dożylnych środków kontrastowych lub farmakologicznych środków stresowych.
OS-CMR wykorzystuje dobrze znaną czułość obrazów T2* na natlenienie krwi. Obrazy wrażliwe na natlenienie można uzyskać na dowolnym skanerze MRI serca przy użyciu zmodyfikowanej standardowej sekwencji klinicznej wolnej precesji w stanie ustalonym (SSFP), dzięki czemu technika ta jest niezależna od dostawcy i łatwa do wdrożenia. Jako manewr oddychania wazoaktywnego stosujemy 4-minutowy protokół oddychania składający się ze 120 s swobodnego oddychania, 60 s hiperwentylacji z tempem, a następnie wstrzymania oddechu na wydech przez co najmniej 30 s. Regionalną i globalną odpowiedź utlenowania tkanki mięśnia sercowego na ten manewr można ocenić, śledząc zmianę intensywności sygnału. Zmiana w ciągu pierwszych 30 s wstrzymania oddechu po hiperwentylacji, określana jako indukowana oddechem rezerwa dotlenienia mięśnia sercowego (B-MORE) była badana u zdrowych ludzi i różnych patologii. Dostępny jest szczegółowy protokół wykonywania wrażliwych na tlen skanów CMR z manewrami wazoaktywnymi.
Jak wykazano u pacjentów z dysfunkcją mikrokrążenia w jeszcze nie do końca zrozumiałych warunkach, takich jak indukowalne niedokrwienie bez obturacyjnego zwężenia tętnicy wieńcowej (INOCA), niewydolność serca z zachowaną frakcją wyrzutową (HFpEF), czy dysfunkcja mikrokrążenia po przeszczepie serca, to podejście dostarcza unikalnych, klinicznie ważnych i uzupełniających informacji na temat funkcji naczyń wieńcowych.

Interpretacja B-MORE 
W wcześniej opublikowanych badaniach wykorzystujących OS-CMR z zastosowaniem naczynioruchowych manewrów oddechowych, globalny lub regionalny wskaźnik B-MORE obliczano poprzez porównanie pierwszego obrazu końcowoskurczowego z okresu wstrzymania oddechu z obrazem końcowoskurczowym najbliższym 15 s, 30 s, 45 s itd. od rozpoczęcia wstrzymania oddechu. Fazę końcowoskurczową cyklu serca wybrano z kilku powodów. Obraz końcowoskurczowy jest najbardziej spójną fazą zidentyfikowaną przez p...

Ocena funkcji mikronaczyniowej za pomocą obrazowania rezonansu magnetycznego serca wrażliwego na natlenienie w połączeniu z manewrami oddychania wazoaktywnego jest wyjątkowa pod względem zdolności do oceny szybkich dynamicznych zmian w utlenowaniu mięśnia sercowego in vivo, a zatem może służyć jako krytycznie ważna technika diagnostyczna dla funkcji naczyń wieńcowych.

Wrażliwy na natlenienie rezonans magnetyczny serca z manewrami oddychania naczyniowego do nieinwazyjnej oceny dysfunkcji mikronaczyń wieńcowych

Oxygenation-sensitive cardiac magnetic resonance imaging (OS-CMR) is a diagnostic technique that uses the inherent paramagnetic properties of ...

Dzięki wrażliwemu na natlenienie rezonansowi magnetycznemu możemy śledzić natlenienie mięśnia sercowego w czasie, a za pomocą manewrów oddechowych możemy ingerować w fizjologię, a zatem używać tego testu do oceny funkcji mikrokrążenia i ogólnej funkcji naczyń wieńcowych. Nasza technika wykorzystuje endogenny środek kontrastowy w manewrach oddychania deoksyhemoglobiny i wazoaktywnych zamiast farmakologicznego środka stresu w celu wywołania zmian, które możemy następnie wykorzystać do oceny funkcji naczyń wieńcowych. Metoda bezigłowa i bezstresowa pozwala nam ocenić funkcję naczyń krwionośnych w różnych chorobach, a zwłaszcza w chorobach takich jak niewydolność serca z zachowaną frakcją wyrzutową i inne formy niedokrwienia niewieńcowego.Pozwoli to na opracowanie podejścia diagnostycznego, które dostarczy ważnych informacji klinicznych dla osób zajmujących się obrazowaniem i oceny skuteczności interwencji terapeutycznych. Kiedy początkujący używają tej techniki, powinni upewnić się, że ćwiczą manewr oddychania ze swoimi uczestnikami poza skanerem. Ponadto, podczas wykonywania właściwej akwizycji, technik MRI powinien obserwować okno skanowania na żywo i ślad oddechowy, aby upewnić się, że uczestnicy dokładnie i odpowiednio wykonują hiperwentylację i wstrzymanie oddechu.A teraz, Maggie Leo, nasz główny technolog w Centrum Zdrowia Uniwersytetu McGill, przeprowadzi Cię przez tę procedurę. Na początek upewnij się, że każdy uczestnik przejdzie kwestionariusz bezpieczeństwa i zgodności MRI lokalnej instytucji, który powinien zawierać pytania dotyczące wcześniejszej historii medycznej i chirurgicznej. Zidentyfikuj obecność implantu, urządzenia lub metalowego ciała obcego wewnątrz lub w miejscu chirurgicznym uczestnika.W razie potrzeby wykonaj test ciążowy. Sprawdź, czy pacjent powstrzymał się od przyjmowania leków wazoaktywnych i kofeiny przez 12 godzin przed badaniem MRI. Pokaż uczestnikowi film instruktażowy dotyczący manewru oddechowego i wykonaj sesję ćwiczeniową składającą się z 60 sekund stymulacji hiperwentylacji, a następnie maksymalnego dobrowolnego wstrzymania oddechu z każdym uczestnikiem poza salą skanowania MRI i przekaż informację zwrotną na temat wydajności hiperwentylacji.Poinstruuj uczestników, aby wznowili oddychanie, gdy mają silną potrzebę, aby to zrobić. Zwiększ czas powtarzania i echa w standardowej sekwencji bSSFP konsoli MRI i zmniejsz kąt odwrócenia. Utwórz dwie serie systemów operacyjnych, linię bazową oznaczoną bazą systemu operacyjnego i ciągłą akwizycję, podczas której wykonywany jest manewr oddychania, oznaczony jako ciągła akwizycja systemu operacyjnego.W ciągłym pozyskiwaniu systemu operacyjnego zwiększ TE z jednego do 1,7. Zwiększ liczbę cykli pracy serca, aż czas akwizycji wyniesie prawie 4,5 minuty. W celu zapisania plastra należy zaplanować w końcowej skurczowej ramce statycznej z długim widokiem osi.Przepisz dwa plasterki o krótkiej osi, jeden od środka do podstawy, a drugi od środka do wierzchołkowego poziomu komory. Dostosuj parametry sekwencji zgodnie z wymaganiami dla danego uczestnika. Dostosuj średni odstęp między plasterkami w oparciu o rozmiar serca uczestnika i upewnij się, że miejsce jest prawidłowe.Dostosuj pole widzenia, aby w razie potrzeby uniknąć artefaktów zawijania. Dołoż wszelkich starań, aby pole widzenia mieściło się w zakresie od 360 do 400 milimetrów. Dostosuj objętość podkładki tak, aby była ciasna wokół lewej komory zarówno w widoku długiej, jak i krótkiej osi.Aby uzyskać sekwencję, zatwierdź sekwencję i uruchom ją podczas wstrzymania oddechu na koniec wydechu. Upewnij się, że ta podstawowa sekwencja OS trwa około 10 sekund w oparciu o tętno i skaner MRI. Sprawdź oba wycinki nabytej serii i poszukaj ruchów oddechowych, złej lokalizacji wycinka lub obecności artefaktów.W celu rozwiązania problemu, jeśli położenie plasterka jest zbyt podstawowe lub zbyt wierzchołkowe, odpowiednio dostosuj zalecane plasterki. Jeśli artefakt jest obecny, sprawdź fazę i kierunek powlekania. Następnie zwiększ pole widzenia i wyreguluj objętość podkładki wokół lewej komory.W przypadku planowania sekwencji skopiuj pozycję plasterka i dostosuj głośność z obrazu punktu odniesienia systemu operacyjnego, jak pokazano wcześniej. Sprawdź położenie obrazu i plasterka, a następnie cykl przechwytywania. W razie potrzeby otwórz okno transmisji na żywo.W pomieszczeniu kontrolnym podłącz urządzenie z instrukcjami manewru oddechowego dot MP3 file do wejścia pomocniczego lub umieść je nad mikrofonem wyświetlającym się w skanerze MRI. Alternatywnie, ręcznie poprowadź uczestnika przez manewr oddychania za pomocą stopera do pomiaru czasu i ustnie przekaż instrukcje przez mikrofon podłączony do systemu głośników MRI. Jednocześnie naciśnij przycisk odtwarzania, aby wyświetlić sekwencję ciągłej akwizycji systemu operacyjnego na skanerze MRI w celu akwizycji sekwencji, a następnie naciśnij przycisk odtwarzania, aby wyświetlić plik instrukcji oddychania MP3 z kropką, jak pokazano wcześniej.Jeśli ręcznie prowadzisz uczestnika przez manewry oddechowe, poinstruuj go, aby wdychał i wydychał powietrze, a następnie wstrzymał oddech na 10 sekund i rozpoczął hiperwentylację, gdy tylko usłyszy sygnał dźwiękowy metronomu. Powiadom uczestnika w 55-sekundowym punkcie czasowym hiperwentylacji, aby wziął głęboki wdech, wydych i wstrzymał oddech. Monitoruj wydajność uczestnika w zakresie stymulacji hiperwentylacji przez okno sterowni lub kamerę skanera MRI, aby zapewnić odpowiednią wydajność głębokiego oddychania.Jeśli używane są miechy, monitoruj szczyty amplitudy na wizjerze bramkowania oddechowego. Jeśli hiperwentylacja nie zostanie odpowiednio wykonana po początkowym wprowadzeniu, przerwij akwizycję i powtórz sekwencję ciągłej akwizycji OS. Monitoruj wszelkie małe oddechy wykonywane przez uczestników podczas wstrzymania oddechu, monitorując śledzenie pasa oddechowego na konsoli MRI lub wizualnie przez okno lub kamerę.Gdy uczestnik zacznie oddychać pod koniec wstrzymania oddechu, przerwij akwizycję. Po zakończeniu akwizycji zapytaj uczestnika, czy doświadczył jakichkolwiek działań niepożądanych i pozwolił uczestnikowi normalnie oddychać przez trzy minuty. Globalne dane B-MORE zostały wyświetlone wizualnie i ilościowo.Wizualnie, pikselowe, kolorowe mapy nakładkowe zostały wygenerowane w celu rozszerzenia pomiarów ilościowych oceniających natlenienie mięśnia sercowego. Ocena rezerwy utlenowej mięśnia sercowego wykazała stabilne globalne natlenienie mięśnia sercowego u zdrowego ochotnika. U pacjenta ze zwężeniem lewej przedniej części mięśnia sercowego zaobserwowano zmniejszenie regionalnego natlenienia mięśnia sercowego, natomiast u pacjenta z niewydolnością serca zaobserwowano globalne zmniejszenie natlenienia mięśnia sercowego.Ilościowo porównano globalne wartości B-MORE między zdrowymi ochotnikami a pacjentami z zespołem obturacyjnego bezdechu sennego, chorobą wieńcową, niedokrwieniem bez obturacyjnego zwężenia tętnicy wieńcowej, niewydolnością serca z zachowaną frakcją wyrzutową oraz po przeszczepie serca. Aby zapewnić ogólnie dobre pobieranie systemu operacyjnego, należy pamiętać o trzech rzeczach. Po pierwsze, obrazy są wykonywane po wygaśnięciu dla wstrzymania oddechu systemu operacyjnego.Po drugie, same obrazy są wolne od jakichkolwiek artefaktów. I po trzecie, że technolodzy obserwują w oknie skanowania na żywo, aby zapewnić dokładne i odpowiednie działanie hiperwentylacji i wstrzymania oddechu. Wyniki wrażliwego na natlenienie MR wspomaganego oddychaniem można łatwo połączyć z innymi markerami z badania MR, takimi jak charakterystyka i funkcja tkanek, a zatem służyć jako ogólny test diagnostyczny, który jest opłacalny, bezpieczny i niezwykle ważny dla podejmowania decyzji klinicznych.

oxygenation-sensitive-cardiac-mri-with-vasoactive-breathing-maneuvers

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

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

Nieinwazyjne obrazowanie zdolności układu krwionośnego mózgu do rozszerzania lub zwężania może pozwolić na lepsze zrozumienie patofizjologii naczyń mózgowych w różnych chorobach neurologicznych. Niniejszy raport opisuje powtarzalny i wygodny dla pacjenta protokół wykonywania obrazowania reaktywności naczyń krwionośnych u ludzi za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI).

Mapowanie MRI reaktywności naczyń mózgowych za pomocą wyzwań związanych z inhalacją gazową

Tutaj prezentujemy protokół oceny funkcji krążeniowo-oddechowej u obudzonych świń, w spoczynku i podczas stopniowanych ćwiczeń na bieżni. Przewlekła aparatura pozwala na wielokrotne pomiary hemodynamiczne bez wpływu kardiodepresyjnych środków znieczulających.

Chirurgiczne umieszczanie cewników do długotrwałych testów wysiłkowych układu sercowo-naczyniowego u świń

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

Ten artykuł opisuje metodę pomiaru reaktywności naczyń krwionośnych siatkówki in vivo u ludzi przy użyciu techniki prowokacji oddechowej gazem w celu dostarczania bodźców wazoaktywnych podczas pozyskiwania obrazów siatkówki.

Reaktywność naczyniowa siatkówki oceniana za pomocą angiografii optycznej koherentnej tomografii

Obecny protokół opisuje pozyskiwanie wielospektralnych obrazów optoakustycznych in vivo ludzkiego układu krwionośnego. Obejmują one kwantyfikację hemoglobiny i melaniny, uważanych za chromofory będące przedmiotem zainteresowania dla analizy funkcjonalnej.

Wielospektralna tomografia optoakustyczna do obrazowania funkcjonalnego w badaniach naczyniowych

Opisujemy protokół do nieinwazyjnego i ciągłego pomiaru bezwzględnego wskaźnika przepływu krwi w mikronaczyniach krwionośnych i nasycenia krwi tlenem za pomocą multimodalnego urządzenia opartego na optyce dyfuzyjnej bliskiej podczerwieni. Następnie oceniamy tempo metabolizmu zużycia tlenu i reaktywnego przekrwienia za pomocą testu okluzji naczyniowej.

Nieinwazyjne monitorowanie utlenowania mikrokrążenia i reaktywnego przekrwienia przy użyciu hybrydowej, rozproszonej spektroskopii optycznej w bliskiej podczerwieni do intensywnej terapii

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)

Przedstawiamy tutaj protokół do wykonywania Oxygen Sensitive – Dynamic Contrast Enhanced Optoacoustic Imaging (OS-DCE OAI) w celu oceny przedklinicznych modeli raka i gojenia się ran. OS OAI może obrazować oksysyhemoglobinę i oksyhemoglobinę, mapując natlenowanie tkanek. DCE-OAI może obrazować farmakokinetykę egzogenicznego środka kontrastowego, mapując tym samym perfuzję naczyniową.

Oceny tlenowania i perfuzji naczyniowej w przedklinicznych modelach nowotworów i gojenia ran z wykorzystaniem OS-DCE OAI

Kapilaroskopia to nieinwazyjna, stosunkowo tania metoda bezpośredniej wizualizacji mikrokrążenia. Technika przepływu krwi w przedramieniu zapewnia akceptowane nieinwazyjne pomiary funkcji śródbłonka.

Nieinwazyjna ocena funkcji mikrokrążenia i śródbłonka

Poznaj nieinwazyjną metodę oceny funkcji mikronaczyń wieńcowych za pomocą wrażliwego na natlenienie rezonansu magnetycznego serca z manewrami oddechowymi. Technika wykorzystuje deoksyhemoglobinę jako endogenny środek kontrastowy.

Wrażliwy na natlenienie rezonans magnetyczny serca z manewrami oddychania naczyniowego do nieinwazyjnej oceny dysfunkcji mikronaczyń wieńcowych (Wideo) | JoVE Journal

Wrażliwy na natlenienie rezonans magnetyczny serca z manewrami oddychania naczyniowego do nieinwazyjnej oceny dysfunkcji mikronaczyń wieńcowych

Przeglądaj więcej filmów