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Medicine

La cuantificación de resonancia magnética de imagen de perfusión pulmonar con etiquetado calibrado arterial spin

Published: May 30, 2011 doi: 10.3791/2712

Summary

Un método de imágenes de RM para estudiar la distribución del flujo sanguíneo pulmonar bajo una variedad de condiciones fisiológicas, en este caso la exposición a tres diferentes concentraciones de oxígeno inspirado: normoxia hipoxia y la hiperoxia, se describe. Esta técnica utiliza las técnicas pulmonar humano de investigación de la fisiología en un entorno de digitalización MR.

Abstract

Esto demuestra un método de imágenes de RM para medir la distribución espacial del flujo sanguíneo pulmonar en sujetos sanos durante la normoxia (inspirada de O 2, la fracción (F I O 2) = 0,21) la hipoxia (F I O 2 = 0,125), y la hiperoxia (F I O 2 = 1,00). Además, las respuestas fisiológicas del sujeto son monitoreados en el entorno de RM. Las imágenes de RM se obtuvieron en un 1,5 escáner MRI T GE durante una retención de la respiración de una rebanada sagital en el pulmón derecho en la capacidad residual funcional. Una secuencia de giro etiquetado arterial (ASL-JUSTO) se utilizó para medir la distribución espacial de 1,2 flujo sanguíneo pulmonar y un multi-eco de gradiente rápido eco (mGRE) la secuencia 3 se utilizó para cuantificar el protón regional (es decir, H 2 O) densidad, lo que permite la cuantificación de la densidad normalizada de perfusión para cada voxel (sangre mililitros por minuto por gramo de tejido pulmonar).

Con un neumático de conmutación de la válvula y máscara equipada con un 2-way sin reinspiración válvula, diferentes concentraciones de oxígeno fueron introducidos en el tema en el escáner de RM a través de la tubería de gas inspirado. Un carro metabólico recogida de gas espiratorio medio de un tubo de espiración. Mezcla de la espiración de O 2 y concentraciones de CO 2, el consumo de oxígeno, producción de dióxido de carbono, índice de intercambio respiratorio, la frecuencia respiratoria y volumen corriente se midieron. Frecuencia cardiaca y saturación de oxígeno fueron monitorizados con oximetría de pulso. Los datos obtenidos de un sujeto normal mostró que, como era de esperar, la frecuencia cardiaca fue mayor en la hipoxia (60 ppm) que en normoxia (51) o hiperoxia (50) y la saturación arterial de oxígeno (SpO 2) se redujo durante la hipoxia y el 86%. La media de la ventilación fue de 8,31 L / min BTPS durante la hipoxia, 7.04 L / min durante la normoxia, y 6.64 L / min durante la hiperoxia. El volumen corriente fue de 0,76 L durante la hipoxia, 0,69 L durante la normoxia, y 0,67 L en la hiperoxia.

Representante de datos cuantificados ASL demostró que la densidad de la perfusión normalizada media fue de 8,86 ml / min / g durante la hipoxia, 8,26 ml / min / g durante la normoxia y 8,46 ml / min / g durante la hiperoxia, respectivamente. En este tema, la relativa dispersión 4, un índice de heterogeneidad global, se incrementó en hipoxia (1,07 durante la hipoxia, 0,85 durante la normoxia, y 0,87 durante la hiperoxia), mientras que la dimensión fractal (D), otro índice que refleja la heterogeneidad de la estructura vascular de ramificación, se mantuvo sin cambios (1,24 durante la hipoxia, durante la normoxia 1,26 y 1,26 durante la hiperoxia).

Descripción general. Este protocolo será demostrar la adquisición de datos para medir la distribución de la perfusión pulmonar invasiva en condiciones de normoxia, la hipoxia y la hiperoxia utilizando una técnica de imágenes por resonancia magnética se conoce como spin labeling arterial (ASL).

Justificación: La medición del flujo sanguíneo pulmonar y la densidad de protones de pulmón utilizando la técnica de RM ofrece imágenes de alta resolución espacial que puede ser cuantificado y la capacidad de realizar mediciones repetidas en varias condiciones fisiológicas diferentes. En estudios en humanos, PET, SPECT y CT se utilizan comúnmente como las técnicas alternativas. Sin embargo, estas técnicas implican la exposición a radiaciones ionizantes, y por lo tanto no son adecuados para mediciones repetidas en seres humanos.

Protocol

1. El reclutamiento de sujetos

  1. Población objeto de estudio
    1. Los sujetos son reclutados por la publicidad para adaptarse a las características demográficas específicas que se requieren para el estudio.
    2. El tema de este estudio en particular es un no fumador sano, entre las edades de 19 a 45, sin antecedentes de enfermedad cardíaca o pulmonar.
  2. El consentimiento informado
    1. Este estudio ha sido aprobado por la Universidad de California, San Diego, Investigación Humanos Programa de Protección.
    2. El tema es informado de los riesgos potenciales de este estudio, por ejemplo, exposición de campo magnética (MRI) y de la respiración de gas hipóxico y hiperóxica.
      Si el sujeto es femenino y en edad fértil, una muestra de orina se recoge antes del inicio del estudio con el fin de descartar un embarazo. Aunque la exposición a campos magnéticos es muy poco probable que sea nocivo para un feto en desarrollo, el riesgo potencial exacto se desconoce. Además de la hipoxia puede suponer un riesgo para el feto. Por estas razones, las mujeres embarazadas son excluidas del estudio.
  3. RM de seguridad de detección
    Todos nuestros participantes han de completar un cuestionario acerca de los elementos que pudiera contraindicar un examen de resonancia magnética. Si una contraindicación se encuentra, el sujeto se excluyeron del estudio.

2. Preparación

  1. Examen físico
    1. El tema es entrevistado acerca de su salud física y hábitos, y recibe un breve examen físico por un médico autorizado.
    2. La altura del sujeto y el peso también se miden. Estos valores se utilizan para estimar los valores pronosticados de las pruebas de función pulmonar y la tasa de absorción específica (SAR). La estimación de la RAE es importante porque existe el potencial de calentamiento de los tejidos del sujeto a partir de la frecuencia de radio (RF) necesaria para producir las imágenes de RM.
  2. Prueba de función pulmonar
    Los volúmenes pulmonares se miden con la espirometría en la postura erguida. El sujeto realiza las pruebas de función pulmonar soplando en un espirómetro portátil (espirómetro EasyOne, Tecnologías Médicas Andover). Una pinza en la nariz se utiliza para asegurar que todo el aire es expulsado de la boca. Datos de la espirometría se adquieren por triplicado para garantizar datos confiables. La calidad de las pruebas de función pulmonar deben cumplir con la American Thoracic Society / European Respiratory Society criterios 5.

3. Sometidos al estudio de resonancia magnética

  1. Sesión de capacitación para producir un sistema fiable de la capacidad residual funcional (CRF) del volumen pulmonar durante la contención de la respiración.
    Nuestras imágenes de pulmón se adquieren cuando el pulmón se encuentra en la CRF. Se trata de un volumen pulmonar fácilmente alcanzable, y mejora la relación señal-ruido en la imagen, por el aumento de la densidad de protones. Nuestros sujetos están capacitados para reproducir cómodamente este volumen pulmonar. Si el sujeto es un participante por primera vez en uno de nuestros estudios, esta sesión de entrenamiento se ha completado antes de que el sujeto entra en el escáner de RM. Ya que el escáner emite sonidos durante la adquisición, una grabación sonora de la adquisición de imágenes se juega para el sujeto y el sujeto es entrenado, mientras que la práctica sincronizar su respiración con la grabación de sonido.
  2. La respiración de configuración
    1. La configuración de inspiración
      El tubo de inspiración está conectado a las bolsas de Mylar de gas, que se llevará a cabo cualquiera de los gases de hiperoxia e hipoxia, o el aire normoxic, y son administrados a través de una válvula de conmutación (de un solo pistón deslizante-Type ™ de la válvula y controlador 4285A, Hans Rudolph). La válvula está marcada para el funcionamiento normal.
      Las bolsas de gas, que administran los gases inspirados en el tema, se encuentran en la sala del escáner y están conectadas a los tanques de gas de diferentes concentraciones de oxígeno en la sala de RM de la consola. De gas se añade a la bolsa por el investigador a través de la manipulación de los reguladores del tanque de gas.
      El investigador debe controlar la bolsa a través de la ventana de la sala de la consola para garantizar el volumen de gas es suficiente, a fin de asegurar que el tema tiene suficiente gas para inspirar normalmente. El F I O 2 de los gases de hiperoxia e hipoxia son de 1,0 y 0,125, respectivamente. Aire de la sala se utiliza para el gas normoxic.
    2. La configuración de la espiración
      El tubo de respiración espiratoria es lo suficientemente largo para conectar el tema en el escáner de RM a través de un paso al carro metabólico (TrueOne 2400, ParvoMedics) en la sala de la consola MR.
      El carro metabólico mide el volumen de aire espirado, así como las concentraciones de mezcla espiratoria de O 2 y CO 2. En base a estos parámetros, se calcula también varios volúmenes de las vías respiratorias, tales como el volumen corriente, el consumo de oxígeno (V. O 2), la producción de dióxido de carbono (V. CO 2), y el cociente respiratorio.
      Es necesario calibrar el O 2 y CO 2 sensores y medidor de flujo antes de cada estudio. Un investigador calibra el sistema de carro metabólico siguiendo las instrucciones integrado, de acuerdo con el carro metabólico operativo software. O 2 y CO 2 sensores se ajustan por dos puntos de calibración entre el gas de calibración (A 2 = 0,16 y 0,04 = 2 FCO) y el aire ambiente (para 2 = 0,2098 y FCO 2 = 0,00). El medidor de flujo se calibra mediante el uso de un estándar de 3 litros jeringa. Las bombas investigador de 3 litros de volumen de aire (a temperatura ambiente y presión atmosférica) en el carro metabólico a través del tubo de respiración espiratoria equipado con un Hans Rudolph 2-way sin reinspiración válvula que es idéntica a la que se une a la del sujeto máscara. Con el fin de permitir las velocidades de flujo diferentes de la respiración, la calibración se lleva a cabo al menos cinco veces con los caudales máximos que van de 50 L / min ATPS a 80 L / min para las mediciones en reposo. El volumen en el tubo y la boquilla se calcula y cuando se combina con los datos de las vías respiratorias temas esto permite la corrección del tiempo de retraso causado por la longitud del tubo de espiración.
    3. Máscara
      Una máscara de silicona en frío esterilizado (7400 Máscara de oro-nasal, Hans Rudolph) se coloca en el objeto de permitir la entrega de diferentes mezclas de gases y la adquisición de los datos metabólicos y de ventilación a lo largo de la sesión de imágenes (tamaño: delgado, pequeño, mediano, grande y extra grande). La mayoría de los sujetos adultos están equipados con máscaras pequeñas, medianas o grandes.
      La máscara equipado con un pre-esterilizados sin reinspiración válvula (de dos vías sin reinspiración válvula T-Shape ™ de configuración, 2600 Mediano, 2700 Grandes, Hans Rudolph) se fija en la cara del sujeto con un accesorio de la malla y fugas. Entonces, los tubos de inspiración y espiración se adjuntan.
  3. MR configuración
    1. El paciente permanece en decúbito supino, con los pies hacia el escáner tenía sobre una mesa deslizante que se mueve en el escáner de resonancia magnética.
    2. Almohadas y cojines de espuma se utilizan para maximizar la comodidad del sujeto. Un oxímetro de pulso (7500 PARA, Nonin) se coloca en el dedo del sujeto para controlar la saturación de oxígeno y frecuencia cardiaca, que es especialmente importante cuando el sujeto está expuesto a la hipoxia.
    3. Una almohadilla de electrodo ECG se coloca sobre el pecho del sujeto. Esto permite que el etiquetado arterial spin (ASL) MR secuencia que se va cerrado con el complejo QRS.
    4. Una vez que el sujeto lleva una máscara que no puede comunicarse con el personal del estudio. Una pelota de goma se coloca en la mano del sujeto, y asegura en su lugar. Esto permite que el tema para alertar a los investigadores en cualquier momento que necesite ayuda.
    5. Tapones para los oídos se le da al tema para protegerlos del ruido producido por el escáner.
    6. Tres fantasmas MR se colocan sobre el pecho del sujeto. Los fantasmas se utilizan para cuantificar la señal de RM durante el post-proceso y han sido previamente caracterizados.
    7. La bobina del torso también se coloca sobre los fantasmas en el pecho del sujeto. La bobina del torso se utiliza para aumentar la relación señal a ruido de imagen de resonancia magnética en comparación con la bobina de cuerpo mediante la reducción de la distancia física entre el receptor y el sujeto. Por último, el tema está cubierto con una manta para garantizar su comodidad.

4. La RM

  1. Antes de escanear
    1. El sujeto se le pide que se encuentran con los pies sobre la mesa una resonancia magnética. A continuación, la mesa de exploración se mueve el sujeto en el centro del escáner de resonancia magnética dio a luz.
    2. El operador del escáner habla con frecuencia del tema con el fin de asegurarse de que el tema es cómodo y para recordarles a apretar la pelota apretar si necesitan ayuda.
    3. Los investigadores monitorear el electrocardiograma, la saturación de O 2, el volumen corriente, V. y V. O 2 CO 2. Los primeros minutos de la vigilancia son muy importantes para asegurar que los datos de buena calidad, si estos números no están en el rango esperado, la calibración debe repetirse y la máscara y el tubo de fugas.
  2. Secuencias de imágenes del examen
    1. La secuencia de localizador se adquiere primero para obtener las imágenes anatómicas para determinar la ubicación de la rebanada de imagen en el torso.
    2. Un segmento es seleccionado en el plano sagital de la porción del pulmón derecho en la anterior - la distancia posterior es la más grande. El grosor de corte es normalmente de 15 mm y un campo de visión es de 40 cm x 40 cm.
  3. Arterial spin labeling
    Arterial spin labeling - flujo sensible a la recuperación de la inversión alterna con una secuencia de pulsos de RF adicionales (ASL-JUSTO) con una media de Fourier adquisición de disparo único sistema de turbo imágenes spin-echo (HASTE) se utiliza para obtener los datos de perfusión regional 1,2 .
    1. El tema se escuchará una serie de pares de sonido, "bang-bang", que indica la etiqueta magnética y la adquisición de la imagen. El sonido golpeando primero es shorter que el segundo. Esta diferencia en el sonido es notable. En medio de estos pares de sonido, el sujeto debe completar un ciclo de respiración: la respiración y exhalación, antes de la siguiente pareja. Durante los pares de sonidos, el sujeto debe apnea en la CRF.
    2. El tema se da una prueba de funcionamiento de las adquisiciones de la imagen durante el cual los sujetos prácticas de la respiración que se familiarizaron con antes de ser introducidas en el escáner (descrito anteriormente).
    3. El operador MR evalúa la calidad de las imágenes de pulmón basado en el movimiento del diafragma. Si el movimiento es mínimo las medidas ASL empezar. Los investigadores controlar el volumen de las mareas. El volumen tidal aproximado es de 500-700 ml de conformidad con la ventilación normal, con espacio muerto adicional de la válvula.
    4. El principio básico para cuantificar la perfusión pulmonar se describe en la referencia 1 y 2 en detalle. En esta secuencia de MR, dos diferentes cardíaca sincronizada con las imágenes se adquieren con un intervalo de cinco segundos entre ellos. El momento de la imagen entre la etiqueta y la adquisición de la imagen (es decir, entre el sonido Bang primero y segundo de sonido Bang) se establece en 80% del intervalo RR para permitir el cobro de una eyección sistólica de la sangre. La señal de la sangre se prepara de dos maneras diferentes. En una imagen, la magnetización longitudinal de ambos dentro de la sangre y los tejidos y fuera de la corte de imagen se invierte, dando lugar a la señal muy baja de la sangre y los tejidos. En la segunda imagen, la inversión se aplica sólo a la división imágenes, con el resultado que el flujo de sangre fuera de la corte de imagen en el segmento tiene una fuerte señal de RM. Cuando las dos imágenes se restan, cancelando así la señal estacionaria, el resultado es un mapa cuantitativo de sangre entregada a la corte de imagen dentro de un período de eyección sistólica. La resolución es de 256 x 128 píxeles, por lo tanto, el tamaño de voxel es de ~ 1.5 x 3.1 x 15 mm ~ (~ 0,07 cm 3).
  4. Pulmón densidad de protones
    Además de las imágenes de ASL, también utilizamos un eco de gradiente rápido multi-eco (mGRE) secuencia para medir la densidad de protones de pulmón 3. Esto permite que las mediciones de la perfusión que se expresa en mL / min / g y es responsable de la deformación del tejido pulmonar en el interior del tórax 6. Esta secuencia se ejecuta dos veces, una para la bobina del torso y otro para la bobina de cuerpo.
    1. Durante esta adquisición de protones densidad de la imagen, el tema se oye un ruido continuo que tendrá una duración de aproximadamente 10 segundos. Durante este tiempo, el sujeto debe contener la respiración y permanecer en el FRC.
      El principio básico para cuantificar la densidad de protones de pulmón se describe en la referencia 3. La resolución es de 64 x 64 píxeles, por lo tanto, el tamaño de voxel es de ~ 6,3 x ~ 6,3 x 15 mm (~ 0.59 cm 3).
  5. Cambio de los gases inspiratorios
    1. En este estudio de los gases con F I O 2 = 0,21 (normoxia / aire de la habitación), F I O 2 = 0,125 (hipoxia), y F I O 2 = 1.00 (hiperoxia) se presentan en orden equilibrado entre los sujetos, aunque éstos pueden ser variar como se desee, en consonancia con los objetivos de investigación
    2. Después de un sujeto alcanza el estado estacionario para una condición específica (~ 20 minutos de un gas en particular) 7, las medidas de RM de perfusión y la densidad de protones son adquiridos. En este caso, el periodo de 20 minutos de exposición al gas antes de exponer es elegido porque, aunque el inicio de la respuesta hipóxica vasoconstricción pulmonar se produce en cuestión de segundos, la respuesta a la hipoxia alveolar no es máxima hasta 8 ~ 20 minutos, en consonancia con el objetivo de este estudio en particular.

5. Post-procesamiento

Procesamiento posterior se completa con software desarrollado en el entorno de programación MATLAB.

  1. Bobina de corrección de la falta de homogeneidad
    Mediante el uso de las imágenes mGRE pares de la bobina de cuerpo homogéneo y la bobina del torso no homogénea (sección 4.1), todo el flujo de la sangre y las imágenes potenciadas en densidad protónica se corrigen por la falta de homogeneidad de la bobina de forma sujeto-sujeto por 6. Este método se describe en la referencia 6 y 9.
  2. Densidad normalizado de perfusión
    1. Una vez que la imagen ASL resta es corregido por la falta de homogeneidad de la bobina, el flujo sanguíneo pulmonar regional se cuantifica en mililitros (la sangre) por minuto por centímetro cúbico (voxel).
    2. Perfusión densidad normalizada expresada en unidades de mililitros (la sangre) por minuto por gramo de agua se calcula dividiendo la imagen ASL por la imagen de densidad de protones para dar la perfusión en mililitros por minuto por gramo de pulmón (tejido sanguíneo +).
    3. Una técnica basada en la información mutua que incluye la traducción y la rotación se utiliza para registrar las imágenes de la densidad de ASL y un protón, y la imagen de perfusión ASL se divide por la densidad de protones imagen obtenida con la bobina del torso en un voxel por voxelbase de 6,9. Este método también se describe en la referencia 6 y 9.
  3. Análisis de los datos
    Por cada imagen adquirida como se describió anteriormente (densidad de protones y la perfusión pulmonar densidad normalizada), se analizan los datos de la siguiente manera.
    1. Para cada imagen, la densidad media normalizada de perfusión se calcula.
    2. Tres índices diferentes de la heterogeneidad de la perfusión se calculan. Estos son: 1) la dispersión relativa 4,10,11, también conocido como el coeficiente de variación, a escala mundial de la heterogeneidad se define como el cociente entre la desviación estándar de la perfusión en que cuanto mayor sea la dispersión relativa, la más heterogénea de la perfusión distribución, 2) la dimensión fractal (D) 7, un índice de la heterogeneidad espacial que es independiente de la escala, donde el valor varía entre 1,0 (homogénea) y 1,5 (espacialmente al azar), y 3) una desviación estándar geométrica, también escala mundial de heterogeneidad, pero sobre la base de 2 log de ​​distribución normal del modelo.

6. Los resultados representativos

Los datos fisiológicos se presentan en la Tabla 1. La frecuencia cardíaca fue mayor en la hipoxia y la disminución de la saturación fue. Ventilación fue de 8,31 L / min BTPS durante la hipoxia, 7.04 L / min durante la normoxia, y 6.64 L / min durante la hiperoxia. El volumen corriente fue de 0,72 L durante la hipoxia, 0,69 L durante la normoxia, y 0,67 L en la hiperoxia. La exposición a la hipoxia aumenta la ventilación y el volumen corriente, mientras que la hiperoxia disminuye la ventilación y el volumen corriente.

Tres imágenes de densidad normalizado de perfusión recogidos durante los tres diferentes concentraciones de oxígeno inspirado (Hipoxia: 0.125, normoxia: 0,21, y la hiperoxia: 1,00) obtenidos a partir de un sujeto (hombre, 30 años de edad) se muestran en la Figura 1. Los resultados de los análisis de los datos de la heterogeneidad de la perfusión se dan en la Tabla 2. Se puede observar que la hipoxia aumentó la dispersión relativa sin embargo los otros índices eran en gran parte sin cambios.

La figura 2 muestra el efecto de las concentraciones de oxígeno inspirado en la distribución vertical de la densidad de la perfusión normalizada, en promedio cada 1 cm por debajo de 10 cm de altura desde la parte más dependiente de los pulmones y por encima de 10 cm. Todos los puntos de datos por encima de 10 cm se promedian y se muestra como un punto de datos.

  Hipoxia Normoxia Hiperoxia
Frecuencia cardiaca (latidos por minuto) 60 51 50
SpO 2 86 99 100
V E BTPS (L / min) 8.31 7.04 6.64
V t BTPS (L) 0.76 0.69 0.67
F E O 2 (%) 8.85 17.27 -
F E CO 2 (%) 3.41 3.60 3.20
VO 2 STPD (L / min) 0.25 0.22 -*
VCO 2 STPD (L / min) 0.23 0.21 0.18

Tabla 1. Los datos fisiológicos durante la exploración sesión.

* Cuando el sujeto se respira oxígeno al 100%, el VO 2, no se puede medir fácilmente (ver 12 para más detalles).

  Hipoxia Normoxia Hiperoxia
La dispersión relativa 1.07 0.85 0.87
Dimensión fractal 1.24 1.26 1.26
La desviación estándar geométrica 2.41 2.11 2.38

Tabla 2. Los tres índices de heterogeneidad de perfusión pulmonar.

Figura 1
Figura 1. Efecto de tres diferentes concentraciones de oxígeno inspirado en la perfusión densidad normalizada. 1.1: La hipoxia(0,125), 1.2: normoxia (0,21), 1.3: La hiperoxia (1,00). La escala es de 3 cm (línea blanca). A: anterior, P: posterior, I: inferior, y S: dirección superior, respectivamente.

Figura 2
Figura 2. Efecto de tres diferentes concentraciones de oxígeno inspirado en la distribución vertical de la densidad de la perfusión normalizada. La densidad de la perfusión normalizada es un promedio de menos de 1 cm de contenedores en el mismo plano gravitacional, a partir de 0 cm en la parte más dependiente del pulmón y de continuar con la parte más dependientes. Todos los puntos de datos por encima de 10 cm se promedian y se muestra como un punto de datos.

Las barras de error representan la desviación estándar de los valores de la densidad de la perfusión normalizada dentro de ese avión. Datos de hipoxia están en rojo, los datos normoxic están en azul, y los datos hiperóxica están en verde.

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Discussion

Este método permite la medición de los efectos de la concentración de oxígeno inspirado en la distribución espacial del flujo sanguíneo pulmonar utilizando las técnicas básicas fisiológicas en el entorno de RM. El uso de técnicas fisiológicas, en combinación con imágenes de protones cuantitativa del pulmón es relativamente fácil de implementar.

A fin de garantizar una prueba de buena calidad, el paso más importante es la formación de los sujetos a retener su respiración en el volumen pulmonar correcta y en sincronía con la secuencia de imágenes. Dado que las imágenes de densidad de protones y dos ASL se basan en la reproducibilidad de los volúmenes pulmonares FRC, cualquier movimiento de la pared del diafragma o en el pecho llevaría a errores de registro de esas imágenes. Sujetos bien entrenados son capaces de reproducir el volumen pulmonar FRC en varias ocasiones en el escáner de RM Algunos temas hiperventilar en el escáner y, por tanto, el investigador también debe controlar el volumen corriente medido por carro metabólico y ofrecer información a los sujetos para asegurar una respiración normal. Finalmente la saturación de oxígeno, sobre todo durante la exposición hipóxica deben ser vigilados por la seguridad de tema.

Algunas de las limitaciones de estas técnicas son las siguientes: 1. sólo podemos adquirir los datos de perfusión de un corte por apnea. Sin embargo, nuestra secuencia permite la adquisición continua de entre las respiraciones, y por lo tanto mediante el uso de breathholds repetidas pueden ser el pulmón imágenes en menos de 3 minutos. 2. Cuantificación depende de la caracterización precisa de los fantasmas de referencia, y cualquier error en este se refleja directamente en los datos. 3. Ya que el equipo de monitorización fisiológica que utilizamos se encuentra fuera de la sala del escáner, no podemos hacer respiración por respiración mediciones del VO 2 y VCO 2. 4. Algunos temas, especialmente los niños pequeños o pacientes ancianos con enfermedad pulmonar puede tener dificultades en reproducir el patrón de respiración necesaria para la imagen, a pesar de que ha sido nuestra experiencia que la gran mayoría de los sujetos, incluidos los pacientes, de forma rápida adquirir estas habilidades.

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Disclosures

No hay conflictos de interés declarado.

Acknowledgments

Apoyado por el NIH HL081171, NIH HL080203

Materials

Name Company Catalog Number Comments
MRI GE Healthcare 1.5 T GE HDx EXICITE twinspeed scanner
Metabolic cart ParvoMedics TrueOne 2400
Pulse Oximeter Nonin 7500 FO
Spirometer Medical Technologies Andover EasyOne diagonostic Spirometer
Mask Hans Rudolph 7400 series Oro-Nasal Mask, Small, Medium, and Large
Valve Hans Rudolph Two-way non-rebreathing valves T-Shape configuration, 2600 Medium. 2700 Large
Head Set Hans Rudolph Head cap (Adult size), strap & Locking Clips.
Pneumatic directional control valve and controller Hans Rudolph Single Piston Sliding-Type valve and controller 4285A
Non-Diffusing gas collection bag Hans Rudolph 6100 (100 liters).
Tube VacuMed Clean-Bor Tubing 108”, 1-3/8” OD fittings
Phantoms Mentor Brest Implant Round, 250cc
matlab Mathworks

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References

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Arai, T. J., Prisk, G. K., Holverda, More

Arai, T. J., Prisk, G. K., Holverda, S., Sá, R. C., Theilmann, R. J., Henderson, A. C., Cronin, M. V., Buxton, R. B., Hopkins, S. R. Magnetic Resonance Imaging Quantification of Pulmonary Perfusion using Calibrated Arterial Spin Labeling. J. Vis. Exp. (51), e2712, doi:10.3791/2712 (2011).

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