Method Article

Proton manyetik rezonans görüntüleme ve oksijen kontrast ajan olarak kullanarak ınsan akciğerinde spesifik havalandırma niceliksel haritalama

DOI:

10.3791/59579

⸱

June 5th, 2019

 ,  ,  ,  , 
1Pulmonary Imaging Laboratory, Department of Medicine, University of California, San Diego, 2Pulmonary Imaging Laboratory, Department of Radiology, University of California, San Diego

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Spesifik havalandırma görüntüleme, insan akciğerinde bölgesel spesifik ventilasyonun ölçülmesine olanak sağlayan fonksiyonel bir manyetik rezonans görüntüleme tekniğidir ve bir kontrast maddesi olarak inhalasyonlu oksijen kullanıyor. Burada, özel havalandırma görüntüleme verilerini toplamak ve analiz etmek için bir protokol sunuyoruz.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Spesifik havalandırma görüntüleme (SVı), spesifik ventilasyonu ölçebilen fonksiyonel bir manyetik rezonans görüntüleme tekniğidir-akciğer bölgesine giren taze gaz oranı, insan akciğerinde sadece bir kontrast aracı olarak inhale oksijen. Belirli havalandırma bölgesel kantifikasyon patolojik Akciğer fonksiyonunun alanlarını belirlemeye yardımcı olma potansiyeline sahiptir. Doku çözeltisi oksijen doku uzunlamasına rahatlama süresini kısaltır (t1), ve böylece doku oksijenasyon bir değişiklik T1ağırlıklı sinyal bir değişiklik olarak tespit edilebilir bir inversiyon kurtarma elde görüntü. İki ilham oksijen konsantrasyonu arasında ani bir değişiklik sonrasında, bir Voksel içindeki akciğer dokusunun yeni bir sabit duruma dengelendiği oran, yerleşik gazın solumalı gaz ile değiştirilmesi oranını yansıtır. Bu oran belirli havalandırma ile belirlenir. Oxygenation bu ani değişikliği almak için, konular dönüşümlü hava 20-nefes blokları nefes (21% oksijen) ve 100% oksijen iken MRG tarayıcı. İlham oksijen fraksiyonunda bir step değişiklik özel bir üç boyutlu kullanımı ile elde edilir (3D)-kısa bir uç sırasında manuel bir switch ile baskılı akış bypass sistemi-süresi dolan nefes tutun. T1' deki karşılık gelen değişikliği algılamak için, sekiz elemanlık bir gövde bobini kullanarak, 1,5 t MRG tarayıcıdaki iki boyutlu t1ağırlıklı görüntüleri elde etmek için tek çekim hızlı spin Echo dizisinin ardından bir küresel inversiyon nabzı kullanılmıştır. Hem tek dilim hem de çok dilimli görüntüleme, biraz farklı görüntüleme parametreleriyle mümkündür. Hava/oksijen uyarıcı simüle tepkiler bir kütüphane ile her bir akciğer Voksel için sinyal yoğunluğu zaman-ders ilişkilendirerek belirli havalandırma miktarının elde edilir. Özel havalandırma heterojenitesi SVı tahminlerini birden fazla nefes yıkıma karşı doğrulanır ve doğru özel havalandırma dağılımı heterojenliği belirlemek için kanıtlanmıştır.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Spesifik havalandırma görüntülemenin (SVı) genel hedefi, kontrast maddesi olarak oksijen kullanan bir proton manyetik rezonans görüntüleme (MRG) tekniği1 ― insan akciğerinde spesifik ventilasyonu niceli olarak eşleştirmeyi amaçluyor. Spesifik havalandırma, aynı akciğer bölgesinin son süresi dolması hacmine bölünmüş bir nefes içinde bir akciğer bölgesine teslim taze gaz oranıdır1. Lokal akciğer yoğunluğu ölçümleri ile birlikte, bölgesel havalandırma2hesaplamak için özel havalandırma kullanılabilir. SVI tarafından sağlanan yerel havalandırma ve havalandırma heterojenliği ölçümleri, hem normal hem de....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

California Üniversitesi, San Diego ınsan araştırma koruma programı bu protokolü onayladı.

1. konu güvenliği ve eğitimi

  1. Konuyla ilgili yazılı ve bilgilendirilmiş onay alın. Hızla değişen manyetik alanlara maruz kalarak sunulan potansiyel riskleri ve yüz maskesinin ve solunum kuru gazı kullanmanın olası rahatsızlığını tanımlayın.
  2. Yerel olarak onaylanmış MRG güvenlik taraması anketini kullanarak, konunun MR taramasını güvenle geçirebildiğinden emin olun.
  3. Eğer konu, doğurganlık yaşı olan bir kadınsa ve gebelik durumunun belirsiz olması durumunda, ona bir aşırı gebelik testini kendi kendine yönetmesini isteyin. Konu....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sağlıklı bir konuda tek dilim SVı
Özel havalandırma görüntüleme Şekil 3Agösterildiği gibi spesifik havalandırma nicel haritalar üretir, hangi bir 39 yaşındaki sağlıklı kadın sağ akciğerinde tek bir dilim tasvir. Belirli havalandırma beklenen dikey gradyan varlığını not edin; akciğer bağımlı kısmı akciğerin bağımlı olmayan kısmı daha yüksek spesifik havalandırma sunar. Eşlenen özel havalandırma değerlerinin histogram (Şekil 3B, doldurul.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Spesifik havalandırma görüntüleme, insan akciğerinde özel havalandırma uzamsal dağılımı niceliksel haritalama sağlar. SVı alternatifleri var, ancak bazı şekilde sınırlıdır: birden fazla nefes yıkama heterojenite bir ölçmek sağlar ama uzamsal bilgi23yoksun. Alternatif görüntüleme yöntemleri hastaların iyonize radyasyon (örneğin, SPECT, PET, CT, gama sintigrafi) veya yaygın olarak mevcut değildir (MRI kullanarak hiperpolarize gaz görüntüleme) ortaya çıkarır. Özel havalandırma görüntüleme mekansal bi.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların ifşa etmesi gereken hiçbir şey yok.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma Ulusal Kalp tarafından desteklenmektedir, akciğer ve kan Enstitüsü (NHLBı) (hibe R01 HL-080203, R01 HL-081171, R01 HL-104118 ve R01-HL119263) ve Ulusal Uzay Biyomedikal Araştırma Enstitüsü (Ulusal Havacılık ve uzay Idaresi hibe NCC 9-58). E.T. Geier, NHLBı Grant F30 HL127980 tarafından destekleniyordu.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
3D baskılı akış baypas sistemi
Yüz maskesiHans Rudolph7400 serisi Oro-nazal maske, farklı boyutlarda
Gaz/oksijen regülatörü
Maske başlığı setiHans Rudolph7400 uyumlu başlık seti
MatlabMathworksanaliz yazılımı yerel olarak geliştirildi
Medikal oksijen, Hava, Sıvı/LindeOksijen, konuya verilecek,
MRIGE sağlık,1.5 T, GE, HDx, Excite, çift hızlı tarayıcı
Plastik boruve frak14; ", 3/8" ve 1/2" boru ve konektörler
Nabız oksimetresiNonin7500 FO (MR uyumlu)
Anahtar valfi
Gövde bobiniGE sağlıkGE tarayıcı
, , , için yüksek kazançlı gövde bobini

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Sá, R. C., et al. Vertical distribution of specific ventilation in normal supine humans measured by oxygen-enhanced proton MRI. Journal of Applied Physiology. 109 (6), 1950-1959 (2010).
  2. Henderson, A. C., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Specific Ventilation ImagingProton Magnetic Resonance ImagingOxygen Contrast AgentLung Ventilation MappingT1 weighted ImagingInversion Recovery SequenceFunctional Residual CapacityMultiple Breath WashoutVentilation Heterogeneity AnalysisMRI Safety Screening

Related Articles