Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Akciğer Ventilasyonunun Hiperpolarize 129Xe Manyetik Rezonans Görüntülerinin Elde Edilmesi

1.8K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/65982

⸱

21 Kasım 2023

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, University of Virginia, 2Department of Radiology and Medical Imaging, University of Virginia, 3Department of Medicine, University of Virginia, 4Department of Physics, University of Virginia

Bu makalede

Özet

Hiperpolarize 129Xe manyetik rezonans görüntüleme (MRG), pulmoner fonksiyonun bölgesel olarak çözülmüş yönlerini incelemek için kullanılan bir yöntemdir. Bu çalışma, nabız dizisi tasarımına, 129Xe doz hazırlığına, tarama iş akışına ve denek güvenliği izleme için en iyi uygulamalara özel önem vererek, akciğer ventilasyonunun hiperpolarize 129Xe MRG'si için uçtan uca standartlaştırılmış bir iş akışı sunmaktadır.

Özet

Hiperpolarize 129Xe MRG, benzersiz bir dizi yapısal ve fonksiyonel akciğer görüntüleme tekniğinden oluşur. 129Xe'nin MR kontrast maddesi olarak yakın zamanda FDA onayı ve araştırma ve klinik kurumlar arasında 129Xe MRG'ye olan ilgi arttıkça, bölgeler arasında teknik standardizasyon giderek daha önemli hale gelmektedir. 129Xe MRI Klinik Araştırmalar Konsorsiyumu (Xe MRI CTC) üyeleri, 129Xe MRI iş akışının temel yönlerinin her biri için en iyi uygulamalar üzerinde anlaştılar ve bu öneriler yakın tarihli bir yayında özetlendi. Bu çalışma, Xe MRI CTC önerilerine göre akciğer ventilasyonunun 129Xe MR görüntüsünü toplamak için uçtan uca bir iş akışı geliştirmek için pratik bilgiler sağlar. MR çalışmaları için 129Xe'nin hazırlanması ve uygulanması, tüm çalışmalar ve bireysel MR taramaları için uygun gaz hacimlerinin seçimi, bireysel 129Xe dozlarının hazırlanması ve verilmesi ve denek güvenliğinin izlenmesi için en iyi uygulamalar ve çalışmalar sırasında 129Xe tolere edilebilirliği dahil olmak üzere belirli konularla tartışılacak ve gösterilecektir. Darbe dizisi türleri ve optimize edilmiş parametreler, 129Xe çevirme açısı ve merkez frekansının kalibrasyonu ve 129Xe MRI ventilasyon görüntü analizi dahil olmak üzere önemli MR teknik hususları da ele alınacaktır.

Giriş

Hiperpolarize 129Xe MRG, pulmoner fonksiyonun spesifik yönlerinin non-invaziv, uzamsal olarak çözülmüş karakterizasyonu ve nicelleştirilmesi için heyecan verici bir araçtır 1,2,3. Anatomik proton MRG'de kullanılanlara benzer edinim ve rekonstrüksiyon yaklaşımları, akciğerlerde solunan 129Xe'nin görüntülerini verir, bu da havalandırılmayan akciğer bölgelerinin görselleştirilmesine ve ventilasyon dağılımının bölgeye göre çözülmüş nicelleştirilmesine izin verir 4,5,6,7,8 . Daha gelişmiş nabız dizisi ve analiz teknikleri, spektroskopik MRG 9,10,11,12,13 yoluyla alveoller ve pulmoner kılcal damarlar arasındaki gaz değişim etkinliğinin ölçülmesi ve difüzyon ağırlıklı MRG 14,15,16 yoluyla alveolar mikroyapı bütünlüğünün karakterizasyonu dahil olmak üzere daha fazla tamamlayıcı bilgi sağlar.

Solunan 129Xe'nin, akciğer hastalığı olanlar da dahil olmak üzere yetişkin ve pediatrik deneklerde güvenli ve tolere edilebilir olduğu kanıtlanmıştır17,18. 129Xe MRG'den elde edilen akciğer fonksiyon ölçümleri, kronik obstrüktif akciğer hastalığı 6,10,19, kistik fibroz20,21,22, idiyopatik pulmoner fibroz 23,24,25 ve astım 7,10 dahil olmak üzere birçok pulmoner hastalık bağlamında yapısal ve fonksiyonel değişikliklere duyarlılık göstermiştir,26. 129Xe MRG'nin yüksek güvenliği ve tolere edilebilirliği, diğer yaygın görüntüleme yaklaşımlarına kıyasla MRG'de iyonlaştırıcı radyasyon eksikliği ve 129Xe MRG sonuçlarının yüksek tekrarlanabilirliği göz önüne alındığında27,28, 129Xe MRG, özellikle kronik akciğer hastalığı için bir zaman tedavisi alan bireylerin hassas seri izlenmesi için önemli bir umut vaat etmektedir.

129Xe MRG'nin güvenlik ve klinik vaadi, Aralık 2022'de 12 yaş ve üstükişilerde akciğer ventilasyonu görüntülemesi için FDA onayına yol açmıştır 29. Bu göz önüne alındığında, 129Xe MRI (şu anda dünya çapında ~ 20) yapabilen araştırma ve klinik alanların sayısının önümüzdeki yıllarda önemli ölçüde artacağı tahmin edilmektedir. 129Xe MRG yeni kurumlara yayıldıkça, tesislerin klinik olarak ilgili 129Xe MRG tekniklerini hızlı bir şekilde oluşturmasına ve taramalar yapmasına ve mevcut sitelerle yakından karşılaştırılabilir sonuçlar üretmesine olanak tanıyan sağlam metodolojik kaynakların mevcut olması önemlidir.

Bu çalışmada, 129Xe MRI Klinik Araştırmalar Konsorsiyumu'nun (Xe MRI CTC) üye kurumları tarafından kararlaştırıldığı ve yakın tarihli bir pozisyon belgesi30'da özetlendiği üzere, insan hiperpolarize 129Xe akciğer ventilasyonu MRG'si için mevcut en iyi uygulamaları özetleyeceğiz. Konular, eksiksiz bir 129Xe MRI iş akışı için ideal olan özel nabız dizilerinin hazırlanmasını, hiperpolarize 129Xe gazının hazırlanmasını ve uygulanmasını, insan 129Xe MRI oturumları için optimize edilmiş bir iş akışını ve MRI oturumları sırasında denek güvenliğini ve konforunu izlemek için en iyi uygulamaları içerecektir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

İnsan denekleri içeren tüm araştırmalar, bir kurumsal inceleme kurulu (IRB) tarafından onaylanmalıdır. 129Xe MRG'nin düzenleyici onaylı klinik kullanımı için IRB katılımı gerekli değildir. Bir araştırma çalışmasına katılmadan önce, potansiyel deneklere onaylanmış bir bilgilendirilmiş onam belgesi sağlanmalıdır. Onay alan kişi, çalışmanın amacı, prosedürleri, yararları ve riskleri dahil olmak üzere belgenin içeriğini açıklamalı, tüm soruları yanıtlamalı ve bilgilendirilmiş onam belgesinde deneğin imzasıyla belgelendiği şekilde çalışmaya devam etmek için denekten onay almalıdır. Pediatrik denekler veya diğer özel durumlar söz konusu olduğunda, onay almak için onaylanmış uygulamalara uyulmalıdır. Aşağıda açıklanan protokol, Virginia Üniversitesi IRB'nin yönergelerini takip eder ve bu makaledeki örnek vaka denekleri, Virginia Üniversitesi IRB onaylı onay formlarını (IRB 13647, 16215, 16885, 19569) imzalamıştır.

1. 129Xe MRG için donanım ve nabız sekanslarının hazırlanması

NOT: 1. adımdaki protokol adımları, herhangi bir insan denek taranmadan önce gerçekleştirilmelidir. Her konu için tekrarlanmalarına gerek yoktur.

  1. MRI tarayıcısının 129Xe dahil olmak üzere çok çekirdekli çalışma yeteneğine sahip olduğunu doğrulayın.
  2. 129Xe radyo frekansı (RF) bobininin, gerekirse amaca yönelik bir bobinden tarayıcıya arabirim kutusu kullanılarak MRI tarayıcısına bağlanabildiğini doğrulayın.
  3. Tarayıcı üreticisi tarafından isteniyorsa, 129Xe RF bobinini MRI tarayıcısına bağlamak için uygun yazılımın (genellikle bobin dosyası olarak adlandırılır) yüklendiğini doğrulayın.
  4. Aşağıda açıklandığı gibi 129Xe ve 1H görüntüleme için nabız dizileri hazırlayın.
    1. 129Xe kalibrasyonu için, Tablo 1'de verilen darbe dizisi parametrelerini kullanarak bir dizi serbest indüksiyon bozunumu (FID) içeren lokalize olmayan, spektroskopik bir dizi hazırlayın.
      NOT: ~218 ppm'de (çözünmüş faz frekansı) elde edilen FID'ler, öncelikle bu çalışmada ele alınmayan çözünmüş faz 129Xe MRI parametrelerini belirlemek için kullanılır. Bununla birlikte, bu parametreler, herhangi bir türdeki 129Xe MRI taraması için yeterli olan tek bir standartlaştırılmış 129Xe kalibrasyonu geliştirilebilmesi için verilmiştir. Ek olarak, saha yeterli deneyim kazandıktan sonra sadece 129Xe ventilasyon görüntülemesini içeren çalışmalar için ayrı bir kalibrasyon taramasının gerekli olmayabileceğini unutmayın. 129Xe çalışma frekansı, tarayıcı tarafından belirlenen 1H frekansı 129Xe ila 1H jiroskopik oranlarla ölçeklendirilerek doğru bir şekilde tahmin edilebilir ve verici kalibrasyonu, birikmiş deneyime ve konu ağırlığına göre tahmin edilebilir.
    2. 129Xe ventilasyon MRG'si için, Tablo 2'de verilen nabız dizisi parametrelerini kullanarak iki boyutlu (2D) RF ile bozulmuş bir gradyan-eko dizisi hazırlayın. Hedef çekirdek olarak 129Xe'nin seçildiğinden emin olun.
    3. Konvansiyonel 1H anatomik MRG için, Tablo 2'de verilen parametreleri kullanarak tek atışlı bir turbo / hızlı spin-eko dizisi veya RF ile bozulmuş bir gradyan-eko dizisi hazırlayın.
      NOT: 129Xe ventilasyon ve 1H anatomik sekanslar için FOV ve dilim sayısı konuya özeldir. Bu parametreleri, tarama seansının başında, akciğerlerin her üç boyutta da tam olarak kaplanmasını sağlayacak şekilde seçin.
      1. Kolların görüntüleme FOV'una olası örtüşmesini azaltmak için faz aşırı örneklemeyi etkinleştirin.
      2. MRI tarayıcı satıcısı sınırlamaları, önerilen kaba düzlem içi çözünürlükte (4 mm x 4 mm) tek çekim turbo/hızlı dönüş-eko dizisinin çalışmasını engelleyebilir. Bu durumda, istenen çözünürlüğün tamsayı faktörü olan bir çözünürlük kullanın (örneğin, 2 mm x 2 mm).
        NOT: 1saatlik anatomik tarama, alternatif olarak 2D RF ile bozulmuş bir gradyan yankı dizisi kullanılarak elde edilebilir. Bu durumda, Tablo 2'de verilen ventilasyon tarama parametreleriyle aynı parametreleri kullanın, ancak kolların görüntüleme FOV'una örtüşmesini önlemek için faz aşırı örneklemeyi etkinleştirin.
  5. 129Xe taraması için termal olarak polarize edilmiş bir 31Xe fantomve 1H taramalar için 1H fantom taramaları gerçekleştirerek yukarıda özetlenen RF bobini ve darbe dizilerinin çalışmasını doğrulayın.

ParametreKalibrasyon
TR15 ms (15 ms)
TE'LER0,45 ms (3 T), 0,8 ms (1,5 T)
RF darbesipencereli sinc
RF süresi0,65-0,69 ms (3 T), 1,15-1,25 ms (1,5 T)
Çevirme açısı20°
RF frekansı218 ppm (çözünmüş faz), 0 ppm (gaz fazı)
Bekleme süresi39 μs
Bant genişliği25,6 kHz
Hayır. örnek sayısı256 (kullanılıyorsa, yüksek hızda örnekleme dahil değildir)
Okuma süresi10 ms
FID sayısı1 gürültü (RF yok), çözünmüş faz frekansında 499, gaz fazı frekansında 20.
Gradyan bozulmasıen az 15 mT/m-ms moment (her eksen, her FID'den sonra)
Süre~8 sn

Tablo 1: 129Xe kalibrasyonu için önerilen darbe dizisi parametreleri. Parametreler, lokalize olmayan, spektroskopik 129Xe kalibrasyon darbe dizisi için verilmiştir.

ParametreHavalandırmaAnatomik
Sıra türüRF-şımarık gradyan-yankıTek vuruşlu turbo/hızlı dönüş-eko
TR<10 msSonsuz
TE'LER<5 ms<50 ms
Yankı aralığıYOK3-5 ms
Uyarma çevirme açısı8-12°90°
Çevirme açısını yeniden odaklamaYOK≥90° (SAR sınırları içinde izin verilen en yüksek değer)
Dilim kalınlığı15 Milimetre15 Milimetre
Dilim boşluğuHiç kimseHiç kimse
Dilim yönlendirmesiKoronalKoronal
Dilim sırasıSıralı (önden arkaya)Sıralı (önden arkaya)
Faz kodlama sırasıSıralı (soldan sağa)Sıralı (soldan sağa)
NEX (NEX)1 (7/8'e kadar kısmi Fourier'e izin verilir)Yarım Fourier
Asimetrik yankıIzin verilenYOK
Voksel boyutu4 x 4 x 15 mm34 x 4 x 15 mm3
Yankı başına örnekleme süresi5-7 ms1-1,5 ms
Tarama süresi8-12 Saniye≤16 Saniye

Tablo 2: 129Xe ventilasyon ve 1H anatomik görüntüleme için önerilen nabız dizisi parametreleri. Parametreler, 129Xe ventilasyon görüntüleme (ilk sütun) için 2D RF bozulmalı hızlı gradyan-eko dizisi ve 1H anatomik görüntüleme (ikinci sütun) için 2D tek çekimli turbo/hızlı spin-eko dizisi için verilmiştir. Anatomik taramanın alternatif olarak 2D RF ile bozulmuş bir gradyan eko dizisi kullanılarak elde edilebileceğini unutmayın. Bu durumda, burada verilen ventilasyon tarama parametreleriyle aynı parametreleri kullanın, ancak kolların görüntüleme FOV'una örtüşmesini önlemek için gerektiği kadar faz aşırı örnekleme ekleyin. Ayrıca, alıcı bant genişliğini belirlemeye yönelik özel yöntemin tarayıcı üreticileri arasında farklılık gösterdiğini, ancak yankı başına verilen örnekleme süresinden herhangi bir tarayıcı üreticisi için doğru değerin hesaplanabileceğini unutmayın.

2. 129Xe MRG için adayların taranması ve hazırlanması

  1. MR güvenlik formu ile inceleyerek prospektif denekte MRG için herhangi bir kontrendikasyon olmadığından emin olun. Ek Dosya 1 , Virginia Üniversitesi'nde kullanılan örnek bir formu göstermektedir.
  2. Prospektif deneğin 129Xe MRI incelemesine özgü herhangi bir dışlama kriterini karşılamadığından emin olun, bunlar aşağıdakileri içerebilir, ancak bunlarla sınırlı değildir: yüzde öngörülen FEV1 %'ten az, önceki 6 hafta içinde dekompanse olmuş bir solunum durumu, göğüs çevresi 129Xe RF bobininin iç çevresinden daha büyük ve kararsız kalp hastalığı öyküsü.
    NOT: Hemen dışlanmayı göstermeyen ancak dikkatli bir bireysel değerlendirmeyi garanti eden ek kriterler şunları içerir: başlangıçta önemli ek oksijen ihtiyacı (ör., nazal kanül ile 3 L / dakikadan fazla) ve başlangıç anormallikleri olan bir nörolojik bozukluk öyküsü.
  3. Görüntüleme ziyareti sırasında akciğer difüzyon testi (DLCO) veya spirometri yapılıyorsa, deneğe çalışma ziyareti gününde gazlı içecekler almamasını söyleyin. Bir denek reçeteli solunum ilacı kullanıyorsa, çalışma protokolünde belirtilmişse almayı geciktirmelerini veya almaktan kaçınmalarını söyleyin.

3. Hiperpolarize 129Xe dozlarının hazırlanması

NOT: Ayrıntılı 129Xe polarizör ve polarizasyon ölçüm istasyonu talimatları tescillidir ve her satıcıya özeldir. Aşağıdaki talimatlar, genel sıkma değişimli optik pompalama 129Xe polarizör çalışması için temel bir özet içermektedir.

  1. Konu için bir doz hacmine karar verin. Genel olarak, tüm denekler için toplam 1 L doz hacmi seçilir ve bu toplam doz hacmi 129Xe MRI için FDA etiketinde belirtilir. Bununla birlikte, mevcut Xe MRI CTC önerileri30, toplam doz hacminin (ksenon artı nitrojen veya helyum), her denek için rahat bir gaz miktarı sağlamak ve denekler arasındaki akciğer hacmi farkıyla ilgili etkileri en aza indirmek için deneğin zorunlu yaşamsal kapasitesinin (FVC) 1 / 5'ini hedeflemesi gerektiğini göstermektedir.
    1. Denek için son spirometri sonuçları mevcutsa,FVC'nin 1 / 5'ini belirlemek için bunları kullanın. Spirometri sonuçları mevcut değilse, deneğin toplam akciğer kapasitesini (TLC) boy, cinsiyet ve ırka göre tahmin edin ve toplam dozu TLC'nin1 / 6'sı olarak tahmin edin.
  2. Polarize edilecek bir ksenon gazı hacmine karar verin.
    NOT: Her doz torbası için hedef ksenon hacimleri, kavramsal olarak 0 zenginleştirilmiş, 0 polarize 129Xe gazının eşdeğer hacmini gösteren doz eşdeğeri (DE) hacimler olarak verilmiştir. Kavramsal olarak, DE hacmi, 129Xe taramasının beklenen sinyal-gürültü oranı (SNR) ile doğru orantılıdır ve önerilen DE hacmi, bu tarama türü için gereken SNR'ye bağlı olarak belirli 129Xe tarama türleri için daha yüksek veya daha düşük olacaktır.
    1. Belirli bir ksenon dozu için DE hacmini aşağıdaki gibi hesaplayın32:
      figure-protocol-1
      burada VXe , dozdaki toplam ksenon gazı hacmidir (sadece 129Xe değil, tüm izotoplar), f129Xe , 129Xe izotopik zenginleştirmedir ve P129Xe , 129Xe polarizasyonudur.
    2. Gerçekleştirilecek 129Xe taraması kümesi için gerekli toplam DE birimlerini seçin. Bireysel kalibrasyon ve ventilasyon taramaları için önerilen DE hacimleri 75-150 mL'dir.
      NOT: Ventilasyonlu görüntüleme için SNR, ventilasyonlu ve ventilasyonsuz görüntü voksellerini sağlam bir şekilde ayırt edecek kadar yüksek olmalıdır. 50 mL'lik bir DE hacmi, ventilasyon görüntülemesiiçin mutlak minimum olarak kabul edilir 30 en az 20'lik beklenen bir SNR'ye ulaşmak için. Kalibrasyon taramaları için, yalnızca gaz fazı sinyali kalibre edilirse 25 mL kadar düşük bir DE hacmi kabul edilebilir; hem gaz fazı hem de çözünmüş faz sinyalleri kalibre ediliyorsa en az 75 mL kullanılmalıdır.
  3. Polarizasyon için gereken toplam ksenon gazı hacmini hesaplamak için ksenon gazının bilinen 129Xe izotropik zenginleştirmesi ve önceki polarizasyon çalışmalarına dayalı tahmini 129Xe polarizasyonu olan toplam gerekli DE hacmini kullanın. Bir ventilasyon taraması (DE hacmi = 75 mL) için,
    figure-protocol-2









      1. figure-protocol-3


  2. figure-protocol-4


    1. figure-protocol-5

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Şekil 1 , sağlıklı bir bireyden alınan temsili ventilasyon ve üç düzlemli lokalizatör görüntülerini göstermektedir. Ventilasyon görüntülerinde akciğerlerin tamamında yüksek 129Xe sinyali görülebilir ve bu kişide ventilasyon bozukluğu görülmez.

Şekil 2, Şekil 3 ve Şekil 4 , hastalıklı bireylerden alınan temsili ventilasyon ve anatomik görüntüleri göstermektedir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Yukarıda özetlenen ventilasyon ve anatomik MRI yaklaşımları, uygulama kolaylığını korurken görüntü kalitesini ve SNR'yi en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmıştır - bu dizi protokolleri, çok çekirdekli çalışmanın etkinleştirilmesi koşuluyla genel olarak satıcının ürün darbe dizilerinden uyarlanabilir ve görüntüler tarayıcı bilgisayarda otomatik olarak yeniden oluşturulur. Burada açıklanan 2D yaklaşımların bir dezavantajı, tarama sırasında solunan hiperpolarize 129 Xe'nin T1 gevşemesi nedeniyle 129Xe...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar J.F.M., J.P.M. ve Y.M.S., Polarean, Inc. tarafından desteklenen klinik araştırmalara katılır Yazarlar JFM ve Y.M.S., Polarean, Inc.'e danışmanlık hizmetleri sağlar (5000 dolardan az). Yazar J.P.M., Polarean, Inc.'den araştırma desteği alıyor.

Teşekkürler

Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri (hibe numaraları R01-CA172595-01, R01-HL132177, R01-HL167202, S10-OD018079 ve UL1-TR003015) ve Siemens Medical Solutions tarafından finanse edilmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
1.5T veya 3T insan MRI tarayıcıSiemensMAGNETOM Symphony (1.5T) veya Vida (3T); eski modeller, çoklu nükleer seçeneğin kurulabildiği/kurulabildiği sürece iyidir; tarayıcılar GE ve Philips'ten de temin edilebilir
129Xe hiperpolarizörPolarean9820
129Xe MRG fantom
129Xe MRI yelek bobiniKlinik MR ÇözümleriDiğerlerinden de temin edilebilir satıcılar
129Xe polarizasyon ölçüm istasyonuPolarean2881
1H MRI fantom
Bobin dosyası 129Xe MRI yelek bobiniiçin Ayrıca ilgili bobinleri için diğer satıcılardan da temin edilebilir
EKG makinesi
Helyum tampon gazı
Bobinden tarayıcıya arayüz kutusuBobin içine yerleştirilebilir, ancak değilse ayrı olarak dahil edilmesi gerekir
Sıvı nitrojen
MRG güvenli nabız oksimetresiPhilipsExpression MR200
Azot tampon gazı
PFT makinesi
Programlama/görüntü analiz yazılımıMATLABR2023aÇeşitli diğer seçenekler mevcut
Darbe dizisi tasarım yazılımıSiemensIDEA yazılım paketi; ayrıca GE ve Philips'ten ilgili tarayıcıları için de temin edilebilir
Tarayıcı çoklu çekirdek seçeneğiSiemensTarayıcı entegre donanım/yazılım paketi; ayrıca GE ve Philips'ten ilgili tarayıcıları için de temin edilebilir
Tedlar gaz numune alma torbaları (500, 750, 1000, 1250, 1500 mL)
Ksenon gazı (129Xe izotopik olarak zenginleştirilmiş)

Kaynaklar

  1. Roos, J. E., McAdams, H. P., Kaushik, S. S., Driehuys, B. Hyperpolarized gas MRI: Technique and applications. Magn Reson Imaging Clin N Am. 23 (2), 217-229 (2015).
  2. Mugler, J. P., Altes, T. A. Hyperpolarized 129Xe MRI of the human lung. J Magn Reson Imaging. 37 (2), 313-331 (2013).
  3. Ebner, L., et al. The role of hyperpolarized 129xenon in MR imaging of pulmonary function. Eur J Radiol. 86, 343-352 (2017).
  4. He, M., Driehuys, B., Que, L. G., Huang, Y. C. T. Using hyperpolarized 129Xe MRI to quantify the pulmonary ventilation distribution. Acad Radiol. 23 (12), 1521-1531 (2016).
  5. Walkup, L. L., et al. Xenon-129 MRI detects ventilation deficits in paediatric stem cell transplant patients unable to perform spirometry. Eur Respir J. 53 (5), 1801779(2019).
  6. Virgincar, R. S., et al. Quantitative analysis of hyperpolarized 129Xe ventilation imaging in healthy volunteers and subjects with chronic obstructive pulmonary disease. NMR Biomed. 26 (4), 424-435 (2013).
  7. Ebner, L., et al. Hyperpolarized 129Xenon magnetic resonance imaging to quantify regional ventilation differences in mild to moderate Asthma: A prospective comparison between semiautomated ventilation defect percentage calculation and pulmonary function tests. Invest Radiol. 52 (2), 120-127 (2017).
  8. Woodhouse, N., et al. Combined helium-3/proton magnetic resonance imaging measurement of ventilated lung volumes in smokers compared to never-smokers. J Magn Reson Imaging. 21 (4), 365-369 (2005).
  9. Mugler, J. P., et al. Simultaneous magnetic resonance imaging of ventilation distribution and gas uptake in the human lung using hyperpolarized xenon-129. Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (50), 21707-21712 (2010).
  10. Qing, K., et al. Assessment of lung function in asthma and COPD using hyperpolarized 129Xe chemical shift saturation recovery spectroscopy and dissolved-phase MRI. NMR Biomed. 27 (12), 1490-1501 (2014).
  11. Cleveland, Z. I., et al. Hyperpolarized 129Xe MR imaging of alveolar gas uptake in humans. PLoS One. 5 (8), 12192(2010).
  12. Wang, Z., et al. Using hyperpolarized 129Xe gas-exchange MRI to model the regional airspace, membrane, and capillary contributions to diffusing capacity. J Appl Physiol. 130 (5), 1398-1409 (2021).
  13. Guan, S., et al. 3D single-breath chemical shift imaging hyperpolarized Xe-129 MRI of healthy, CF, IPF, and COPD subjects. Tomography. 8 (5), 2574-2587 (2022).
  14. Ouriadov, A., et al. Lung morphometry using hyperpolarized (129) Xe apparent diffusion coefficient anisotropy in chronic obstructive pulmonary disease. Magn Reson Med. 70 (129), 1699-1706 (2013).
  15. Yablonskiy, D. A., Sukstanskii, A. L., Quirk, J. D., Woods, J. C., Conradi, M. S. Probing lung microstructure with hyperpolarized noble gas diffusion MRI: theoretical models and experimental results. Magn Reson Med. 71 (2), 486-505 (2014).
  16. Chan, H. F., Stewart, N. J., Norquay, G., Collier, G. J., Wild, J. M. 3D diffusion-weighted 129 Xe MRI for whole lung morphometry. Magn Reson Med. 79 (6), 2986-2995 (2018).
  17. Walkup, L. L., et al. tolerability and safety of pediatric hyperpolarized 129Xe magnetic resonance imaging in healthy volunteers and children with cystic fibrosis. Pediatr Radiol. 46 (12), 1651-1662 (2016).
  18. Driehuys, B., et al. Chronic obstructive pulmonary disease: safety and tolerability of hyperpolarized 129Xe MR imaging in healthy volunteers and patients. Radiology. 262 (1), 279-289 (2012).
  19. Myc, L., et al. Characterisation of gas exchange in COPD with dissolved-phase hyperpolarised xenon-129 MRI. Thorax. 76 (2), 178-181 (2021).
  20. Kaushik, S. S., et al. Measuring diffusion limitation with a perfusion-limited gas-Hyperpolarized 129Xe gas-transfer spectroscopy in patients with idiopathic pulmonary fibrosis. J Appl Physiol. 117 (6), 577-585 (2014).
  21. Dournes, G., et al. The clinical use of lung MRI in cystic fibrosis: What, now, how. Chest. 159 (6), 2205-2217 (2021).
  22. Thomen, R. P., et al. Hyperpolarized 129Xe for investigation of mild cystic fibrosis lung disease in pediatric patients. J Cyst Fibros. 16 (2), 275-282 (2017).
  23. Mammarappallil, J. G., Rankine, L., Wild, J. M., Driehuys, B. New developments in imaging idiopathic pulmonary fibrosis with hyperpolarized xenon magnetic resonance imaging. J Thorac Imaging. 34 (2), 136-150 (2019).
  24. Rankine, L. J., et al. 129Xenon gas exchange magnetic resonance imaging as a potential prognostic marker for progression of idiopathic pulmonary fibrosis. Ann Am Thorac. 17 (1), 121-125 (2020).
  25. Mata, J., et al. Evaluation of regional lung function in pulmonary fibrosis with xenon-129 MRI. Tomography. 7 (3), 452-465 (2021).
  26. Svenningsen, S., et al. Hyperpolarized (3) He and (129) Xe MRI: Differences in asthma before bronchodilation. J Magn Reson Imaging. 38 (3), 1521-1530 (2013).
  27. Stewart, N. J., et al. Comparison of 3He and 129Xe MRI for evaluation of lung microstructure and ventilation at 1.5T. J Magn Reson Imaging. 48 (3), 632-642 (2018).
  28. Hughes, P. J. C., et al. Assessment of the influence of lung inflation state on the quantitative parameters derived from hyperpolarized gas lung ventilation MRI in healthy volunteers. J Appl Physiol. 126 (1), 183-192 (2019).
  29. Polarean. FDA Approves Polarean's XENOVIEWTM (xenon Xe 129 hyperpolarized) for use with MRI for the evaluation of lung ventilation. , Polarean. (2022).
  30. Niedbalski, P. J., et al. Protocols for multi-site trials using hyperpolarized 129Xe MRI for imaging of ventilation, alveolar-airspace size, and gas exchange: A position paper from the 129Xe MRI clinical trials consortium. Magn Reson Med. 86 (6), 2966-2986 (2021).
  31. Bier, E. A., et al. A thermally polarized 129 Xe phantom for quality assurance in multi-center hyperpolarized gas MRI studies. Magn Reson Med. 82 (5), 1961-1968 (2019).
  32. He, M., et al. Dose and pulse sequence considerations for hyperpolarized 129Xe ventilation MRI. Magn Reson Imaging. 33 (7), 877-885 (2015).
  33. Tustison, N. J., et al. Image- versus histogram-based considerations in semantic segmentation of pulmonary hyperpolarized gas images. Magn Reson Med. 86 (5), 2822-2836 (2021).
  34. Tustison, N. J., et al. Convolutional neural networks with template-based data augmentation for functional lung image quantification. Acad Radiol. 26 (3), 412-423 (2019).
  35. Wild, J. M., et al. Comparison between 2D and 3D gradient-echo sequences for MRI of human lung ventilation with hyperpolarized 3He. Magn Reson Med. 52 (3), 673-678 (2004).
  36. Willmering, M. M., et al. Improved pulmonary 129 Xe ventilation imaging via 3D-spiral UTE MRI. Magn Reson Med. 84 (1), 312-320 (2020).
  37. Collier, G. J., et al. Single breath-held acquisition of coregistered 3D 129 Xe lung ventilation and anatomical proton images of the human lung with compressed sensing. Magn Reson Med. 82 (1), 342-347 (2019).
  38. Zha, W., et al. Semiautomated ventilation defect quantification in exercise-induced bronchoconstriction using hyperpolarized helium-3 magnetic resonance imaging: a repeatability study. Acad Radiol. 23 (9), 1104-1114 (2016).
  39. Ray, N., Acton, S. T., Altes, T. A., de Lange, E. E., Brookeman, J. R. Merging parametric active contours within homogeneous image regions for MRI-based lung segmentation. IEEE Trans Med Imaging. 22 (2), 189-199 (2003).
  40. Hughes, P. J. C., et al. Spatial fuzzy c-means thresholding for semiautomated calculation of percentage lung ventilated volume from hyperpolarized gas and 1 H MRI. J Magn Reson Imaging. 47 (3), 640-646 (2018).
  41. Tustison, N. J., et al. Ventilation-based segmentation of the lungs using hyperpolarized (3)He MRI. J Magn Reson Imaging. 34 (3), 831-841 (2011).
  42. Kanhere, N., et al. Correlation of lung clearance index with hyperpolarized 129Xe magnetic resonance imaging in pediatric subjects with cystic fibrosis. Am J Respir Crit Care Med. 196 (8), 1073-1075 (2017).
  43. Rayment, J. H., et al. Hyperpolarised 129Xe magnetic resonance imaging to monitor treatment response in children with cystic fibrosis. Eur Respir J. 53 (5), 1802188(2019).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Hiperpolarize Xenon MRGAkci er Ventilasyon G r nt lemeXenon 129 MRGManyetik Rezonans G r nt lemePulmoner FonksiyonObstr ktif Akci er HastalMR Puls DizisiXenon Doz Haz rlamaDenek G venlik zlemiKlinik MRG Protokol
Akciğer Ventilasyonunun Hiperpolarize 129Xe Manyetik Rezonans Görüntülerinin Elde Edilmesi
Bize ulaşın
Kütüphaneye tavsiye et

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.