キャリブレーション動脈スピンラベリングを用いた肺血流の磁気共鳴イメージングの定量化
Summary
生理的条件の様々な環境下で肺血流の分布を調べるためにMRイメージング法、この場合、3つの異なる吸入酸素濃度への暴露：低酸素、酸素正常状態、および高濃度酸素は、説明されています。この手法は、MRスキャンの環境で、人間の肺生理学の研究技術を利用しています。
Abstract
これは正常酸素状態時の健常低酸素症（F I O 2 = 0.125）、および高酸素（（O 2、分数（F I O 2）= 0.21をインスピレーション）で肺血流の空間分布を測定するためにMRイメージング法を示し、F I O 2 = 1.00）。さらに、被験者の生理的反応は、MRスキャンの環境で監視されます。 MR画像は、機能的残気量で右肺の矢状スライスから息止めの間に1.5 T GE MRIスキャナで得られた。動脈スピンラベリングのシーケンスは、（ASL -公平）肺血流の1,2とマルチエコー高速グラジエントエコー（のmGRE）シーケンス3の空間分布を測定するために使用された地域のプロトン（すなわちH 2 O）を定量化するために使用されていました各ボクセルの密度で正規化した血流（グラムの肺組織1分あたりミリリットルの血液）の定量化を可能に密度、。
2ウェイ、非再呼吸弁を装備したバルブとフェイスマスクを切り替える空気圧で、異なる酸素濃度は、吸入ガス配管を通じてMRスキャナで対象に導入されました。代謝カートは呼気チューブを経由して呼気ガスを採取。混合呼気O 2とCO 2濃度は、酸素消費量、二酸化炭素産生量、呼吸交換比、呼吸頻度と一回換気量を測定した。心拍数と酸素飽和度は、パルスオキシメトリを用いてモニターした。健常者から得られたデータは予想通り、心拍数が正常酸素（51）または高酸素（50）時よりも低酸素症（60 BPM）に高値であったと動脈血酸素飽和度（SPO 2）86％に低酸素時に低下した、ことを示した。換気が8.31 L /分のBTPS低酸素時に、正常酸素状態の間に7.04 L /分、および高濃度酸素中6.64 L /分であったことを意味。一回換気量は正常酸素中の酸素、0.69 Lの間に0.76 L、および高濃度酸素の間に0.67 Lであった。
ASLデータを定量化担当者は、平均密度正規灌流はそれぞれ、低酸素時の8.86ミリリットル/分/ gを、正常酸素状態の間に8.26ミリリットル/分/ gと高酸素の間に8.46ミリリットル/分/ gであったことを示した。このテーマでは、相対的な分散4、グローバルな不均質性のインデックスは、（正常酸素状態時に低酸素時の1.07、0.85、および高濃度酸素中0.87）低酸素症で増加したフラクタル次元（DS）、血管分岐構造を反映して異質の別のインデックス、一方、 （正常酸素状態時の低酸素時の1.24、1.26、および高濃度酸素中1.26）変化はなかった。
概要。このプロトコルは、動脈スピンラベリング（ASL）として知られている磁気共鳴画像法を用いて正常酸素、低酸素症、および高酸素の条件の下で非侵襲的に肺血流の分布を測定するためにデータの収集のデモンストレーションを行います。
理由：MR技術を用いた肺血流と肺のプロトン密度の測定は、高空間分解能の定量化できるイメージやいくつかの異なる生理的条件下で繰り返し測定を実行する機能を提供しています。ヒトの研究では、PET、SPECT、およびCTは一般的に代替技術として使用されます。しかし、これらの技術は、電離放射線への曝露を伴うため、人間の被験者で繰り返し測定には適していません。
Protocol
Discussion
このメソッドは、MRスキャン環境の基本的な生理学的手法を用いて肺血流の空間分布に関する吸入酸素濃度の効果を測定することができます。肺の定量的なプロトンのイメージングとの組み合わせの生理学的手法の使用が比較的容易に実装されています。
良好な品質テストを確保するために、最も重要なステップは、正しい肺気量で息止めの対象を訓練し、撮像シーケン…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
NIH HL081171、NIH HL080203によってサポートさ
Materials
| Equipment | Company | model |
|---|---|---|
| MRI | GE | 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 | The MathWorks |
Referências
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