Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

CT ו- 129Xe MRI מספקים מידע משלים על מבנה הריאות שניתן לנצל לניתוח אזורי באמצעות רישום תמונה. כאן, אנו מספקים פרוטוקול הבונה מהספרות הקיימת עבור רישום תמונה 129Xe MR ל- CT באמצעות פלטפורמות קוד פתוח.

Abstract

MRI גז 129Xe היפרפולרי היא טכניקה מתפתחת להערכה ומדידה של תפקודי ריאות אזוריים, כולל פיזור גז ריאתי וחילופי גזים. טומוגרפיה ממוחשבת בחזה (CT) עדיין נותרה תקן הזהב הקליני להדמיית הריאות, בין היתר בשל פרוטוקולי ה- CT המהירים הרוכשים תמונות ברזולוציה גבוהה תוך שניות והזמינות הנרחבת של סורקי CT. גישות כמותיות אפשרו מיצוי מדידות פרנכימליות ריאתיות, דרכי נשימה וכלי דם מבניות מ-CT חזה שהוערכו במחקרים קליניים רבים. יחד, CT ו- 129Xe MRI מספקים מידע משלים שניתן להשתמש בו כדי להעריך את מבנה הריאות ותפקודן האזורי, וכתוצאה מכך תובנות חדשות על בריאות הריאות ומחלות. 129ניתן לבצע רישום תמונה Xe MR-CT כדי למדוד את תפקוד מבנה הריאה האזורי כדי להבין טוב יותר את הפתופיזיולוגיה של מחלות ריאה, ולבצע התערבויות ריאתיות מונחות דמיון. כאן, מתוארת שיטה לרישום 129Xe MRI-CT לתמיכה ביישום במחקר או במסגרות קליניות. שיטות רישום ויישומים שהופעלו עד כה בספרות מסוכמים גם הם, וניתנות הצעות לכיוונים עתידיים שעשויים להתגבר עוד יותר על אתגרים טכניים הקשורים לרישום תמונה 129Xe MR-CT ולהקל על יישום רחב יותר של הערכת מבנה ריאה אזורית ותפקוד.

Introduction

דימות תהודה מגנטית של גז היפרפולרי (MRI) הופיע לראשונה כשיטת דימות ריאתי תפקודית חדשנית להערכת התפלגות אוורור ריאתי לפני כמעט שלושה עשורים1. מאז, מחקרים שהשתמשו ב-MRI גז היפרפולרי חשפו תובנות רבות לגבי אופי תפקוד הריאות בחולים עם מחלות ריאה כרוניות כגון אסטמה, מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD) וסיסטיק פיברוזיס 2,3,4,5,6. הן גז היפרפולריזציה 3He והן 129Xe שימשו לאורך ההיסטוריה; עם זאת, 129Xe הוא כעת הגורם העיקרי בשאיפה ....

Protocol

מקרי ההדמיה המוצגים כאן אושרו על ידי מועצת האתיקה של מחקר הבריאות של אוניברסיטת קולומביה הבריטית (REB# H21-01237, H21-02149, H22-01264). המשתתפים נתנו הסכמה מדעת בכתב לפני השלמת ההדמיה. הצינור הכולל מרכישת תמונה לרישום מתואר באיור 2, ופרטי הפרוטוקול כאן מתמקדים ברישום הת.......

Representative Results

מחקר זה רכש באופן פרוספקטיבי CT זוגי ו- 129Xe MRI במסגרת מחקר לאפיון תפקודי מבנה ריאה אזוריים וברונכוסקופיה מונחית תמונה במגוון מחלות ומצבים ריאתיים. איור 3 מראה רישום של 129מכשירי אוורור Xe MRI ו-CT במישורי העטרה והקשת עבור ארבעה משתתפים מייצגים עם מגו.......

Discussion

CT ו- 129Xe MRI מספקים מידע משלים להערכת מבנה ותפקוד ריאה אזוריים המתאפשרים בצורה הטובה ביותר באמצעות רישום תמונה. רישום תמונה רב-מודאלי יכול להיות לא טריוויאלי ליישום, ולכן הפרוטוקול המסופק כאן נועד לספק את הכלים לקוראים לרשום 129Xe MRI ל- CT. הפרוטוקול המסופק משתמש ב- .......

Acknowledgements

מחקר זה נתמך בחלקו באמצעות משאבים ושירותים חישוביים שסופקו על ידי Advanced Research Computing באוניברסיטת קולומביה הבריטית, ועל ידי מענק AI של המחלקה לרדיולוגיה באוניברסיטת קולומביה הבריטית. RLE נתמך על ידי פרס Michael Smith Health Research BC Trainee Award.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
3D SlicerBrigham and Women's Hospital (BWH)https://www.slicer.org/Image analysis/visualization software; open source
ANTsPyNAhttps://github.com/ANTsX/ANTsPyCoding infrastructure; open source
ITK-SNAPNAhttp://www.itksnap.org/pmwiki/pmwiki.phpImage analysis/visualization software; open source
MAGNETOM Vida 3.0T MRISiemens HealthineersNACan be any 1.5 T or 3.0 T scanner with broadband imaging capability
MATLABMathworkshttps://www.mathworks.com/products/matlab.htmlGeneral software, good for image analysis; available by subscription
reg.pyNANARegistration script (Supplementary File 1)
Revolution HD CT scannerGE HealthcareNACan be any CT scanner with ≥64 detectors
VIDA InsightsVIDA Diagnostics Inc.NACT analysis software; can be any to generate masks

References

  1. Albert, M. S., et al. Biological magnetic resonance imaging using laser-polarized 129Xe. Nature. 370 (6486), 199-201 (1994).
  2. Sheikh, K., Coxson, H. O., Parraga, G. This is what COPD looks like. Respirology. 21 (....

Explore More Articles

CTMRI 129Xe

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved