肺換気の過偏波 129Xe磁気共鳴画像の取得

要約

過偏波¹²⁹Xe磁気共鳴画像法(MRI)は、肺機能の局所的に分解された側面を研究するための方法です。この作業は、パルスシーケンス設計、¹²⁹Xe線量の準備、スキャンワークフロー、および被験者の安全性モニタリングのベストプラクティスに特に注意を払って、肺換気の過分極^129XeMRIのエンドツーエンドの標準化されたワークフローを提示します。

要約

過偏波 ¹²⁹Xe MRIは、構造的および機能的な肺イメージング技術のユニークな配列で構成されています。 ¹²⁹XeがMR造影剤として最近FDAに承認され、研究機関や臨床機関の間で ¹²⁹Xe MRIへの関心が高まっていることを考えると、施設間の技術標準化はますます重要になっています。 ¹²⁹Xe MRI Clinical Trials Consortium(Xe MRI CTC)のメンバーは、 ¹²⁹Xe MRIワークフローの主要な側面のそれぞれについてベストプラクティスに合意しており、これらの推奨事項は最近の出版物にまとめられています。この研究は、Xe MRI CTC の推奨事項に従って、肺換気の ¹²⁹枚の Xe MR 画像を収集するためのエンドツーエンドのワークフローを開発するための実用的な情報を提供します。MR 研究のための ¹²⁹Xe の準備と投与について議論し、実証し、研究全体および個々の MR スキャンの適切なガス量の選択、個々の ¹²⁹Xe 用量の準備と送達、および研究中の被験者の安全性と ¹²⁹Xe 忍容性を監視するためのベスト プラクティスなどの特定のトピックを使用します。また、パルスシーケンスタイプと最適化されたパラメータ、 ¹²⁹Xeフリップ角度と中心周波数のキャリブレーション、 ¹²⁹Xe MRI換気画像解析など、MRの主要な技術的考慮事項についても説明します。

概要

過偏波¹²⁹Xe MRIは、肺機能の特定の側面の非侵襲的で空間的に分解された特性評価と定量化のためのエキサイティングなツールです^1,2,3。解剖学的陽子線MRIで使用されるものと同様の取得および再構成アプローチにより、肺に吸入された¹²⁹Xeの画像が得られ、非換気肺領域の視覚化と換気分布の領域分解定量化が可能になります^4,5,6,7,8.より高度なパルスシーケンスと分析技術により、分光MRI^による肺胞と肺毛細血管間のガス交換効率の定量化9,10,11,12,13や、拡散強調MRIによる肺胞微細構造の

プロトコル

ヒトを対象とするすべての研究は、治験審査委員会(IRB)の承認を受ける必要があります。規制当局が承認した ¹²⁹Xe MRIの臨床使用には、IRBの関与は必要ありません。調査研究に参加する前に、将来の被験者には承認されたインフォームドコンセント文書を提供する必要があります。同意を得る人は、研究の目的、手順、利点、およびリスクを含む文書の内容を説明し、質問に答える必要があり、インフォームド コンセント文書の被験者の署名によって文書化されたように、研究を進めるために被験者から同意を得る必要があります。小児被験者またはその他の特別な状況の場合、同意を得るための承認された慣行に従う必要があります。.以下に説明するプロトコルは、バージニア大学のIRBのガイドラインに従っており、この原稿の症例例の被験者は、バージニア大学IRBが承認した同意書(IRB 13647、16215、16885、19569)に署名しています。

1. ¹²⁹Xe MRIのハードウェアとパルスシーケンスの準備

注:ステップ1のプロトコルステップは、ヒト被験者をスキャンする前に実行する必要があります。科目ごとに繰り返す必要はありません。

1. MRIスキャナーが ¹²⁹Xeを含む多核操作に対応していることを確認します。
2. 必要に応じて....

ディスカッション

上記の換気および解剖学的MRIアプローチは、実装のシンプルさを維持しながら、画質とSNRを最大化するように設計されています-これらのシーケンスプロトコルは、多核操作が有効になっていれば、一般にベンダー製品のパルスシーケンスから適応することができ、画像はスキャナーコンピュータ上で自動的に再構築されます。ここで説明する2Dアプローチの1つの欠点は、スライス選択的励起.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
1.5T or 3T human MRI scanner	Siemens		MAGNETOM Symphony (1.5T) or Vida (3T); older models fine, as long as multinuclear option is/can be installed; scanners also available from GE and Philips
129Xe hyperpolarizer	Polarean	9820
129Xe MRI phantom
129Xe MRI vest coil	Clinical MR Solutions		Also available from other vendors
129Xe polarization measurement station	Polarean	2881
1H MRI phantom
Coil file for 129Xe MRI vest coil			Also available from other vendors for their respective coils
ECG machine
Helium buffer gas
Interface box from coil to scanner			May be built into coil, but needs to be included separately if not
Liquid nitrogen
MRI-safe pulse oximeter	Philips	Expression MR200
Nitrogen buffer gas
PFT machine
Programming/image analysis software	MATLAB	R2023a	Various other options available
Pulse sequence design software	Siemens		IDEA software package; also available from GE and Philips for their respective scanners
Scanner multinuclear option	Siemens		Scanner integrated hardware/software package; also available from GE and Philips for their respective scanners
Tedlar gas sampling bags (500, 750, 1000, 1250, 1500 mL)
Xenon gas (129Xe isotopically enriched)