Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Magnetic Resonance Imaging Kvantifiering av pulmonell perfusion med kalibrerad Arteriell Spin Labeling

Published: May 30, 2011 doi: 10.3791/2712

Summary

En MR-metod för att studera fördelningen av pulmonell blodflöde under olika fysiologiska förhållanden, i detta fall exponering mot tre olika inspirerade syrehalter: hypoxi, normoxia och hyperoxia, beskrivs. Denna teknik utnyttjar människors lungor tekniker fysiologi forskning i en MR-skanning miljö.

Abstract

Detta visar en MR-metod för att mäta den geografiska fördelningen av pulmonell blodflödet hos friska försökspersoner under normoxia (inspirerad O 2, fraktion (F I O 2) = 0,21) hypoxi (F I O 2 = 0,125) och hyperoxia (F Jag O 2 = 1,00). Dessutom är de fysiologiska reaktioner av motivet övervakas i MR miljö. MR-bilder erhölls på en 1,5 T GE magnetkamera under ett andetag håll från en sagittal bit i höger lunga vid funktionell kvarvarande kapacitet. En arteriell spin märkning sekvens (ASL-rättvisare) användes för att mäta den geografiska fördelningen av pulmonell blodflöde 1,2 och en multi-eko snabb gradient eko (mGRE) sekvens 3 har använts för att kvantifiera de regionala protonen (dvs. H 2 O) densitet, vilket gör att kvantifiering av tätheten-normaliserade perfusion för varje Voxel (milliliter blod per minut per gram lungvävnad).

Med en pneumatisk växling ventil och ansiktsmask försedd med en 2-vägs icke-återandningssystem ventil, var olika syrehalter introducerades till ämnet i MR bildläsare via den inandade gasen slangen. En metaboliska varukorg samlas expiratorisk gas via exspiratoriska slang. Blandad expiratorisk O 2 och CO 2 koncentrationer, syreförbrukning, koldioxid produktionen, andningsorganen utbytesrelationen, andnings frekvens och tidalvolym mättes. Puls och syremättnad kontrollerades med hjälp av puls-pulsoximetri. Uppgifter som erhållits från en normal ämne visade att, som väntat, var pulsen högre i hypoxi (60 BPM) än under normoxia (51) eller hyperoxia (50) och arteriell syremättnad (SpO 2) minskade under hypoxi till 86%. Mean ventilationen var 8,31 l / BTPS min under hypoxi, 7,04 l / min under normoxia och 6,64 l / min under hyperoxia. Tidal volym var 0,76 L under hypoxi, 0,69 L under normoxia och 0,67 L under hyperoxia.

Representant kvantifieras ASL data visade att den genomsnittliga tätheten normaliserade perfusion var 8,86 ml / min / g under hypoxi, 8,26 ml / min / g under normoxia och 8,46 ml / min / g under hyperoxia, respektive. I detta ämne var den relativa spridningen 4, ett index på global heterogenitet, ökade i hypoxi (1,07 vid hypoxi, 0,85 under normoxia och 0,87 under hyperoxia) medan den fraktala dimensionen (Ds), en annan index heterogenitet avspeglar vaskulär förgrenade struktur, var oförändrade (1,24 vid hypoxi, 1,26 under normoxia och 1,26 under hyperoxia).

Översikt. Detta protokoll kommer att visa förvärvet av data för att mäta fördelningen av pulmonell perfusion noninvasivt under förhållanden normoxia, hypoxi och hyperoxia hjälp av en magnetisk teknik resonanstomografi kallas arteriell spin märkning (ASL).

Motivering: Mätning av pulmonell blodflödet och lunga proton densitet med hjälp av MR-tekniken ger hög rumslig upplösning som kan kvantifieras och förmågan att utföra upprepade mätningar under flera olika fysiologiska förhållanden. I humanstudier är PET, SPECT och CT används ofta som alternativa tekniker. Men dessa tekniker innebär exponering för joniserande strålning, och därför inte lämpar sig för upprepade mätningar på människor.

Protocol

1. Ämne rekrytering

  1. Ämne befolkningen
    1. Ämnen rekryteras genom annonsering för att passa den specifika demografi som krävs för studien.
    2. Ämnet för denna studie är en frisk, nonsmoker åldern av 19 - 45, med ingen historia av hjärt-eller lungsjukdom.
  2. Informerat samtycke
    1. Denna studie är godkänd av University of California, San Diego, Human Research Skydd Program.
    2. Ämnet är informeras om de potentiella riskerna med denna studie, exempelvis magnetfält för exponering (MRT) och av andning hypoxisk och hyperoxic gas.
      Om motivet är kvinna och i fertil ålder, är ett urinprov som samlats in före inträdet i studien för att utesluta graviditet. Även exponering för magnetfält är mycket osannolikt att vara skadligt för ett växande foster, är den exakta risk okänd. Dessutom syrebrist kan även medföra risk för fostret. Av dessa skäl gravida kvinnor är uteslutna från studien.
  3. MR säkerhet screening
    Alla våra patienter måste fylla i ett frågeformulär om objekt som utgör en kontraindikation en magnetkamera undersökning. Om en kontraindikation hittas, är föremål uteslutits från studien.

2. Förberedelser

  1. Fysisk undersökning
    1. Ämnet intervjuas om sin fysiska hälsa och vanor, och får en kort fysisk undersökning av en legitimerad läkare.
    2. Ämnet längd och vikt mäts också. Dessa värden används för att beräkna den förväntade värden lungfunktion test och Specific Absorption Rate (SAR). Uppskattningen av SAR är viktigt eftersom det finns potential för uppvärmning av motivets vävnad från radiofrekvens (RF) energi som krävs för att producera MR-bilderna.
  2. Lungfunktion testa
    Lungvolymer mäts med spirometri i upprätt ställning. Ämnet utför lungfunktionstest genom att blåsa i en handhållen spirometer (EasyOne spirometer, Medical Technologies Andover). En näsklämma används för att säkerställa att alla luften pressas ut ur munnen. Spirometri uppgifter förvärvas i tre exemplar för att säkerställa tillförlitliga uppgifter. Kvaliteten på lungfunktion provet skall uppfylla American Thoracic Society / European Respiratory Society kriterier 5.

3. Genomgår magnetresonans studien

  1. Träningspass för att producera en pålitlig funktionell resterande kapacitet (FRC) lungvolym under håller andan.
    Våra lungor bilder förvärvas när lungan är FRC. Detta är en lätt kan uppnås lungvolym och förbättrar signal-brus i bilden, genom att öka proton densitet. Vårt motiv är tränade att bekvämt återge denna lungvolym. Om motivet är en första gången deltar i en av våra studier, är detta träningspass slutföras innan ämnet kommer in i MR skanner. Eftersom scannern gör ljud under förvärv, är en ljudinspelning av bilden förvärvet spelade för ämnet, och ämnet är coachade medan de tränar synkronisera sin andning med ljudinspelning.
  2. Andning installation
    1. Den inspiratorisk inställning
      Den inspiratoriska röret är ansluten till väskor Mylar gas, som kommer att inneha antingen hyperoxic och hypoxiska gaser eller normoxic luft, och administreras via ett byte ventil (Single-kolvs-Type ™ ventil och styrenhet 4285A, Hans Rudolf). Ventilen kontrolleras för normal funktion.
      Gasen påsar, som förvaltar de inspirerade gaser i ämnet, är i skannern rummet och är anslutna till gastankar olika syrehalter i MR-konsolen rummet. Gas läggs till i påsen av prövaren genom manipulation av tillsynsmyndigheterna bensintanken.
      Utredaren skall övervaka påsen via konsolen rummet fönstret för att säkerställa att gasvolymen är tillräcklig för att säkerställa att ämnet har tillräckligt med gas för att inspirera normalt. F I O 2 i hyperoxic och hypoxiska gaser är 1,0 och 0,125, respektive. Rumsluften används för normoxic gasen.
    2. Den exspiratoriska inställning
      Den expiratorisk andningsslang är tillräckligt lång för att ansluta från motivet i MR scannern via en genomslag på den metaboliska vagn (TrueOne 2400, ParvoMedics) i MR-konsolen rummet.
      De metaboliska varukorg mäter volymen av utandningsluft samt blandad expiratorisk O 2 och CO 2 koncentrationer. Baserat på dessa parametrar, beräknar också olika respiratoriska volymer, såsom tidalvolym, syreförbrukning (V. O 2), koldioxid produktionen (V. CO 2), och respiratoriska kvoten.
      Det är nödvändigt att kalibrera O 2 och CO 2 givare och flödesmätare före varje studie. En utredare kalibrerar metabola varukorg systemet genom att följa den inbyggda instruktioner i enlighet med det metabola vagn operativsystem software. O 2 och CO 2 givare justeras med två kalibreringspunkterna mellan kalibreringsgas (för 2 = 0,16 och FCO 2 = 0,04) och rumsluft (för 2 = 0,2098 och FCO 2 = 0,00). Flödesmätaren är kalibrerad med hjälp av ett standardiserat 3-liters spruta. Utredaren pumpar 3-liters volymer av luft (vid rumstemperatur och barometertryck) i det metabola vagn genom exspiratoriska andningsslangen utrustad med Hans Rudolph 2-vägs icke-återandningssystem ventil som är identisk med den som är ansluten till motivets mask. För att möjliggöra för de olika flöden av andning är detta kalibrering utförs minst fem gånger med maximala flöden från 50 l / ATPS min till 80 l / min för vila mätningar. Volymen i slangen och munstycket beräknas och när den kombineras med ämnena andningsorganen uppgifter detta gör det möjligt för korrigering av fördröjningen beror på längden på exspiratoriska slang.
    3. Mask
      En kall-steriliserade silikon mask (7400-serien Oro-näsmask, Hans Rudolph) monteras till ämnet för att möjliggöra leverans av olika gasblandningar och förvärv av metabola och andningshjälp data i bildbehandling session (storlek: Liten och nätt, liten, medium, large och extra stor). En majoritet av vuxna individer är utrustade med små, medelstora eller stora masker.
      Masken är utrustade med en pre-steriliserad icke-återandningssystem ventil (Två-vägs icke-återandningssystem ventil T-form ™-konfigurationen, 2600 Medium, 2700 Large, Hans Rudolph) är fast på motivets ansikte med en maskstorlek kvarstad och kontrolleras för läckor. Sedan är inspiratoriska och exspiratoriska rör bifogas.
  3. MR inställning
    1. Ämnet ligger liggande, med fötterna mot skannern bar på en släde som flyttar in i magnetresonans skannern.
    2. Kuddar och dynor skum används för att maximera motivets komfort. En pulsoximeter (7500 FÖR, Nonin) placeras på motivets finger för att övervaka syremättnad och puls, vilket är särskilt viktigt när motivet är utsatt för hypoxi.
    3. Ett EKG elektrod pad placeras på ämnet bröst. Detta gör att de arteriella spin märkning (ASL) MR-sekvens som ska gated till QRS-komplex.
    4. När motivet bär en mask de inte lätt kan kommunicera med studien personal. Ett pressa bollen är placerad i ämnet hand och tejpade på plats. Detta gör det möjligt för ämnet för att varna de utredare som helst att de behöver hjälp.
    5. Öronproppar ges till ämnet för att skydda dem från buller som produceras av skannern.
    6. Tre MR vålnader placeras i ämnet bröst. Den fantomer används för att kvantifiera MR-signalen under tiden efter behandling och har tidigare karakteriserats.
    7. Bålen spolen är även placeras över vålnader i ämnet bröst. Bålen spole används för att öka signal-brusförhållandet av MR bilden jämfört med kroppen spolen genom att minska det fysiska avståndet mellan mottagare och motivet. Slutligen är föremål täckt med en filt för att säkerställa deras komfort.

4. MR skanning

  1. Innan du skannar
    1. Ämnet är ombedd att ligga fötterna först på MRT bordet. Då skanna tabellen flyttar motivet i mitten av magnetkamera bar.
    2. Skannern Operatören talar ofta till ämnet i syfte att se till att motivet är bekvämt och för att påminna dem om att pressa pressa bollen om de behöver hjälp.
    3. Utredarna övervaka EKG, O 2 mättnad, tidalvolym, V. O 2 och V. CO 2. De första minuterna av övervakning är särskilt viktigt att säkerställa en god kvalitet uppgifter, om dessa siffror är inte i det förväntade intervallet, måste kalibreringen upprepas och ansiktsmask och slangar kontrolleras för läckor.
  2. Imaging examen sekvenser
    1. Den localizer sekvens förvärvas först skaffa de anatomiska bilder för att avgöra placeringen av avbildning skiva i bålen.
    2. En skiva är vald i sagittalplanet från den del av den högra lungan där de främre - bakre avstånd är den största. Segmentet tjocklek är normalt 15 mm och ett synfält är 40 cm x 40 cm.
  3. Arteriell spin märkning
    Arteriell spin märkning - flow-känsliga omväxlande inversion återhämtning med en extra RF pulssekvens (ASL-rättvisare) med en halv-Fourier förvärv single-shot turbo spin-eko (SKYNDA) imaging system används för att få den regionala perfusionen uppgifter 1,2 .
    1. Ämnet kommer att höra en serie av ljud par, "Bang-bang" som visar den magnetiska taggen och bilden förvärvet. Den första slår ljudet är schorter än den andra. Denna skillnad i ljudet märks. Mellan dessa ljud par, måste motivet fylla en andningscykel: andetag in och andas ut, före nästa par. Under par av ljud, måste ämnet andan vid FRC.
    2. Ämnet ges en testkörning av bild förvärv under vilken tid de ämnen praxis andningen att de var bekanta med innan de sattes in i skannern (beskrivet ovan).
    3. MR Operatören utvärderar kvaliteten på lungan bilder baserat på rörelse av membranet. Om rörelsen är minimal ASL mätningar början. Utredarna övervaka tidalvolym. Den ungefärliga Målet tidalvolym är 500-700 ml överensstämmer med normal ventilation med ytterligare dödutrymme från ventilen.
    4. Den grundläggande principen att kvantifiera lungorna perfusionen beskrivs i referens 1 och 2 i detalj. I detta MR-sekvens, finns två olika hjärt-medierade bilder förvärvades med en 5 sekunders intervall mellan dem. Bilden timing mellan taggen och bilden förvärvet (dvs. mellan den första smällen ljud och andra bang ljud) är satt till 80% av RR-intervall för att möjliggöra insamling av ett systoliskt utkast av blod. Signalen från blodet är beredd på två olika sätt. I en bild, längsgående magnetisering av både blod och vävnad i och utanför bilden skiva inverterad, vilket resulterar i mycket låg signal från både blod och vävnad. I den andra bilden är inversion endast tillämpas på den avbildade skiva, med resultatet att inflödet av blod från länder utanför bilden bit in i segmentet har ett starkt MR-signal. När de två bilderna är subtraheras och därmed upphävt den stationära signalen, är resultatet en kvantitativ karta över blod levereras till bilden skiva inom ett systoliskt utmatning period. Upplösningen är 256 x 128 pixlar, och därför är det Voxel storlek ~ 1,5 x ~ 3.1x 15 mm (~ 0,07 cm 3).
  4. Lung proton densitet
    Förutom att ASL bilderna använder vi också en multi-eko snabb gradient echo (mGRE) sekvens för att mäta densitet lunga proton 3. Detta gör att perfusionen mätningar skall uttryckas i ml / min / g och står för lungvävnad deformation inne i bröstkorgen 6. Denna sekvens körs två gånger, en för överkroppen spolen och en för kroppen spolen.
    1. Under denna proton densitet bilden förvärvet kommer ämnet att höra ett ständigt brus som varar i cirka 10 sekunder. Under detta måste ämnet håller andan och bo på FRC.
      Den grundläggande principen att kvantifiera tätheten lungan proton beskrivs i referens 3. Upplösningen är 64 x 64 pixlar, och därför är det Voxel storlek ~ 6,3 x ~ 6,3 x 15 mm (~ 0,59 cm 3).
  5. Byta inspiratorisk gaser
    1. I denna studie gaser med F I O 2 = 0,21 (normoxia / rumsluften), F I O 2 = 0,125 (hypoxi), och F I O 2 = 1,00 (hyperoxia) presenteras i balanserad ordning mellan ämnen, även om dessa kan varierad som önskat, i linje med forskningen mål
    2. Efter ett ämne når steady-state för ett angivet villkor (~ 20 minuter för en viss gas) 7, är MR mätningar av perfusion och proton densitet förvärvas. I detta fall är det 20 minuters period av gasläckan innan avbildning valts eftersom även inledandet av hypoxisk pulmonell vasokonstriktion svar inträffar inom några sekunder, är svaret på alveolära hypoxi inte maximala förrän ~ 20 minuter 8, förenlig med målet för denna viss studie.

5. Efterbearbetning

Inlägg bearbetningen avslutats med anpassade utvecklad programvara inom MATLAB-programmering miljö.

  1. Coil homogen korrigering
    Genom att använda parade mGRE bilder från den homogena kroppen spolen och inhomogena bålen spolen (avsnitt 4.1), är alla blodflödet och proton bilder densiteten korrigeras för spole homogen om ett ämne-för individ 6. Denna metod beskrivs i referens 6 och 9.
  2. Densitet normaliserade perfusion
    1. När dras ASL bilden är korrigerad för spole homogen, den regionala pulmonell blodflödet kvantifieras i milliliter (blod) per minut per kubikcentimeter (Voxel).
    2. Densitet normaliserade perfusion uttryckt i milliliter (blod) per minut per gram vatten beräknas genom att dividera ASL bilden genom att protonen täthet bilden ger genomblödning i milliliter per minut per gram lungan (vävnad + blod).
    3. En ömsesidig information baserad teknik som inkluderar translation och rotation används för att registrera ASL och proton densitet bilder, och ASL perfusionen bilden delas av protonen densiteten bilden fås med överkroppen spolen på en Voxel av Voxelbas 6,9. Denna metod är också beskrivs i referens 6 och 9.
  3. Dataanalys
    För varje bild som förvärvats enligt ovan (lungor protoner täthet och densitet normaliserade perfusion), är de uppgifter som analyseras på följande sätt.
    1. För varje bild, menar täthet-normaliserad perfusion beräknas.
    2. Tre olika index av perfusion heterogenitet beräknas. Dessa är 1) relativa spridningen 4,10,11, även känd som variationskoefficienten, en global skala heterogenitet definieras som kvoten av standardavvikelsen med medelvärdet perfusionen i vilken större relativa spridningen, desto mer heterogena perfusionen distribution, 2) fraktala dimension (Ds) 7, ett index över den rumsliga heterogenitet som är skalan oberoende, där värdet varierar mellan 1,0 (homogen) och 1,5 (rumsligt slumpmässiga), och 3) en geometrisk standardavvikelse, även global skala av heterogenitet men baserat på log vanlig modell fördelning 2.

6. Representativa resultat

Fysiologiska data i tabell 1. Hjärtfrekvensen ökade i hypoxi och mättnad var minskade. Ventilationen var 8,31 l / BTPS min under hypoxi, 7,04 l / min under normoxia och 6,64 l / min under hyperoxia. Tidal volym var 0,72 L under hypoxi, 0,69 L under normoxia och 0,67 L under hyperoxia. Exponeringen för hypoxi ökar både ventilation och tidalvolym, medan hyperoxia minskar ventilation och tidalvolym.

Tre densitet normaliserade perfusion bilder samlats in under tre olika inspirerade syrehalter (hypoxi: 0,125, Normoxia: 0,21, och Hyperoxia: 1,00) som erhållits från ett ämne (man, 30 år) visas i figur 1. Resultaten av analys av data från perfusion heterogenitet finns i tabell 2. Man kan se att hypoxi ökade relativa spridningen dock andra index var i stort sett oförändrade.

Figur 2 visar effekten av inspirerade syre koncentrationer på den vertikala fördelningen av densitet normaliserade genomblödning i genomsnitt var 1 cm under 10 cm höjd från de mest beroende del av lungan och över 10 cm. Alla mätpunkter över 10 cm är genomsnitt och visas som en datapunkt.

  Hypoxi Normoxia Hyperoxia
Hjärtfrekvens (BPM) 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

Tabell 1. Fysiologiska data under skanning session.

* När motivet andas 100% syrgas kan VO 2 inte vara lätt att mäta (se 12 för detaljer).

  Hypoxi Normoxia Hyperoxia
Relativa spridningen 1,07 0,85 0,87
Fractal Dimension 1,24 1,26 1,26
Geometrisk standardavvikelse 2,41 2,11 2,38

Tabell 2. De tre indexen av pulmonell perfusion heterogenitet.

Figur 1
Figur 1. Effekten av tre olika inspirerade syrehalter på täthet normaliserad perfusion. 1,1: Hypoxi(0,125), 1,2: Normoxia (0,21), 1,3: Hyperoxia (1,00). Skalan är 3 cm (vit heldragen linje). A: anterior, P: bakre, I: underlägsna och S: överlägsen riktningar, respektive.

Figur 2
Figur 2. Effekten av tre olika inspirerade syre koncentrationer på den vertikala fördelningen av densitet normaliserade perfusion. Densiteten normaliserade perfusionen är i genomsnitt inom 1 cm lådor i samma gravitationella plan, från 0 cm på den mest beroende del av lungan och fortsätta till de mest nondependent delen. Alla mätpunkter över 10 cm är genomsnitt och visas som en datapunkt.

Felet stapel avser standardavvikelsen för värdena för densitet normaliserade perfusionen inom det planet. Hypoxiska data i rött, normoxic data i blått och hyperoxic data i grönt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denna metod möjliggör mätning av effekterna av inspirerade syrgaskoncentrationen om den rumsliga fördelningen av pulmonell blodflöde med hjälp av grundläggande fysiologiska tekniker i MR miljö. Användningen av fysiologiska tekniker i kombination med kvantitativa proton avbildning av lungan är relativt lätt att genomföra.

För att säkerställa en god kvalitet test, är det viktigaste steget utbildning i ämnet att andas håll vid rätt lungvolym och synkront med bildbehandling sekvensen. Eftersom både ASL och proton täthet bilder lita på reproducerbarhet av FRC lungvolymer skulle varje diaphragmatic eller bröstkorgen rörelse leda till felregistrering av dessa bilder. Välutbildade personer har möjlighet att återge FRC lungvolym gånger i MR-scannern Vissa ämnen hyperventilera i skannern och därmed forskaren måste också övervaka tidalvolymen mätt med metabola vagnen och ge återkoppling till ämnet för att säkerställa normal andning. Slutligen syremättnad, särskilt under hypoxiska exponering måste övervakas för ämnet säkerhet.

Några av de begränsningar av dessa tekniker är följande: 1. Vi kan bara få genomblödning data från en skiva per andan. Men vår sekvens möjliggör kontinuerlig förvärv i mellan andetagen, och därmed med hjälp av upprepade breathholds hela lungan kan avbildas på mindre än 3 minuter. 2. Kvantifiering är beroende av korrekt karakterisering av referensmaterial fantomer och eventuella fel i denna kommer att vara direkt avspeglas i data. 3. Eftersom den fysiologiska övervakningsutrustning som vi använder är belägen utanför scanner rummet, vi kan inte göra andetag för andetag mätningar av VO 2 och VCO 2. 4. Vissa ämnen, speciellt små barn eller äldre patienter med lungsjukdomar kan ha svårt att återge de andningsmönster som behövs för bildbehandling, men det har varit vår erfarenhet att de allra flesta ämnen, inklusive patienter, snabbt förvärva dessa färdigheter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Inga intressekonflikter deklareras.

Acknowledgments

Med stöd av 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bolar, D. S. Quantification of regional pulmonary blood flow using ASL-FAIRER. Magn Reson Med. 55, 1308-1317 (2006).
  2. Henderson, A. C., Prisk, G. K., Levin, D. L., Hopkins, S. R., Buxton, R. B. Characterizing pulmonary blood flow distribution measured using arterial spin labeling. NMR Biomed. 22, 1025-1035 (2009).
  3. Theilmann, R. J. Quantitative MRI measurement of lung density must account for the change in T(2) (*) with lung inflation. J Magn Reson Imaging. 30, 527-534 (2009).
  4. Hopkins, S. R., Garg, J., Bolar, D. S., Balouch, J., Levin, D. L. Pulmonary blood flow heterogeneity during hypoxia and high-altitude pulmonary edema. Am J Respir Crit Care Med. 171, 83-87 (2005).
  5. Miller, M. R. Standardisation of spirometry. Eur Respir J. 26, 319-338 (2005).
  6. Hopkins, S. R. Vertical gradients in regional lung density and perfusion in the supine human lung: the Slinky effect. J Appl Physiol. 103, 240-248 (2007).
  7. Arai, T. J. Hypoxic pulmonary vasoconstriction does not contribute to pulmonary blood flow heterogeneity in normoxia in normal supine humans. J Appl Physiol. 106, 1057-1064 (2009).
  8. Dawson, C. A. Role of pulmonary vasomotion in physiology of the lung. Physiol Rev. 64, 544-616 (1984).
  9. Prisk, G. K. Pulmonary perfusion in the prone and supine postures in the normal human lung. J Appl Physiol. 103, 883-894 (2007).
  10. Henderson, A. C. Steep head-down tilt has persisting effects on the distribution of pulmonary blood flow. J Appl Physiol. 101, 583-589 (2006).
  11. Levin, D. L. Effects of age on pulmonary perfusion heterogeneity measured by magnetic resonance imaging. J Appl Physiol. 102, 2064-2070 (2007).
  12. Wasserman, K. H., Sue, D., Casaburi, R., Whipp, B. Calculations, Fomulae, and Examples (Appendix C). Principles of Exercise Testing and Interpretation. , Lippincott Williams & Wilkins. Baltimore. (1999).

Tags

Medicin arteriell snurra märkning lung-proton densitet funktionell lunga bildhantering hypoxisk pulmonell vasokonstriktion syreförbrukning ventilation magnetisk resonanstomografi
Magnetic Resonance Imaging Kvantifiering av pulmonell perfusion med kalibrerad Arteriell Spin Labeling
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter