Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bir MR, üç farklı solunan oksijen konsantrasyonu bu durumda maruz kalma, çeşitli fizyolojik şartlar altında, pulmoner kan akımı dağılımı çalışma yöntemi: hipoksi, normoxia ve hiperoksi açıklanmıştır. Bu teknik, bir MR tarama ortamda insan akciğer fizyolojisi araştırma teknikleri kullanır.
Bu normoxia sırasında sağlıklı kişilerde hipoksi (F I O 2 = 0.125) ve hiperoksi ((O 2, fraksiyonu (F I O 2) = 0.21 ilham) mekansal dağılımının pulmoner kan akımı ölçmek için bir MR görüntüleme yöntemi gösterir F Ben O 2 = 1.00). Buna ek olarak, konunun fizyolojik yanıtlar MR tarama ortamda takip edilmektedir. Fonksiyonel rezidüel kapasite sağ akciğer sagital dilim bir nefes tutma sırasında 1.5 T GE MRI tarayıcısı MR görüntüleri elde edildi. Bir arteryel spin etiketleme dizisi (ASL adil), pulmoner kan akımı 1,2 ve çok yankı hızlı gradient eko (mGRE) sırası 3 mekansal dağılımının bölgesel proton (yani H 2 O) ölçmek için kullanılan ölçmek için kullanılan yoğunluğu, her voksel (gram akciğer dokusu başına dakikada mililitre kan) yoğunluk normalize perfüzyon miktarının izin.
2-yollu olmayan solunmasına valf, vana ve yüz maskesi pnömatik anahtarlama ile donatılmış, farklı oksijen konsantrasyonu ilham gaz boru aracılığıyla konuya MR tarayıcı getirilmiştir. Metabolik sepeti ekspiratuar tüp yoluyla ekspirasyon gaz topladı. Karışık ekspiratuvar O 2 ve CO 2 konsantrasyonları, oksijen tüketimi, karbondioksit üretimi, solunum değişim oranı, solunum frekansı ve tidal hacim ölçüldü. Kalp hızı ve oksijen satürasyonu, nabız-oksimetre ile monitörize edildi. Normal bir konuda elde edilen veriler, beklendiği gibi, kalp hızı normoxia (51) veya hiperoksi (50) sırasında daha hipoksi (60 bpm) daha yüksek ve hipoksi sırasında arteriyel oksijen satürasyonu (SpO2)% 86 azaldı, o gösterdi . Ortalama havalandırma, hipoksi sırasında 7.04 L / dk normoxia sırasında, hiperoksi sırasında 6.64 L / dk, 8.31 L / dak BTPS. Tidal hacim normoxia sırasında hipoksi, 0,69 L sırasında 0.76 L ve 0.67 L hiperoksi sırasında oldu.
Temsilcisi sayısal ASL veri ortalama yoğunluğu normalize perfüzyon, 8.26 normoxia sırasında ml / dak / g ve 8.46 hiperoksi sırasında ml / dak / g, hipoksi sırasında sırasıyla 8.86 ml / dak / g olduğunu gösterdi. Bu konuda, göreceli dağılım 4, küresel heterojenite bir dizin, hipoksi (normoxia sırasında hipoksi sırasında 1.07, 0.85 ve hiperoksi sırasında 0.87) artmıştır fraktal boyut (Ds), heterojenite vasküler dallanma yapısını yansıtan başka bir dizin, (normoxia sırasında hipoksi sırasında 1.24, 1.26 ve hiperoksi sırasında 1.26) değişmedi.
Genel Bakış. Bu protokol, arteryel spin etiketleme (ASL) olarak bilinen bir manyetik rezonans görüntüleme tekniği kullanarak normoxia, hipoksi ve hiperoksi koşullar altında noninvaziv pulmoner perfüzyon dağılımını ölçmek için veri satın gösterecektir.
Gerekçe: MR tekniğini kullanarak, pulmoner kan akımı ve akciğer proton yoğunluğu ölçümü, yüksek uzaysal çözünürlüklü sayısal görüntü ve birkaç farklı fizyolojik koşullar altında tekrarlanan ölçümler gerçekleştirme yeteneği sunmaktadır. Insan çalışmalarında, PET, SPECT ve BT alternatif tekniklerin yaygın olarak kullanılır. Ancak, bu teknikler, iyonizan radyasyona maruz içerir ve böylece insan denekler tekrarlanan ölçümler için uygun değildir.
1. Konu işe
2. Hazırlık
3. Manyetik rezonans çalışma Uygulanan
4. MR
5. Post processing
Post processing MATLAB programlama ortamı içinde özel geliştirilmiş yazılım kullanarak tamamlandı.
6. Temsilcisi sonuçları
Fizyolojik verileri Tablo 1'de verilmiştir. Hipoksi Kalp hızı arttı ve doygunluk azalmıştır. Havalandırma hipoksi sırasında 8.31 L / dak BTPS, 7.04 L / dk normoxia sırasında, hiperoksi sırasında 6.64 L / dk. Tidal hacim normoxia sırasında hipoksi, 0,69 L sırasında 0.72 L ve 0.67 L hiperoksi sırasında oldu. Hipoksi artar, havalandırma ve tidal hacim hiperoksi pozlama, havalandırma ve gelgit hacmi azalır.
Şekil 1'de gösterildiği gibi üç farklı solunan oksijen konsantrasyonu (: 0.125, Normoxia: 0.21, hiperoksi: Hipoksi 1.00) sırasında toplanan üç yoğunluğu normalize perfüzyon görüntüleri bir konu (erkek, 30 yaş) elde edilir. Perfüzyon heterojenliğin veri analizi sonuçları Tablo 2'de verilmiştir. Hipoksi diğer endeksleri büyük ölçüde değişmeden ancak göreceli dağılım arttığı görülebilir.
Şekil 2 yoğunluğu normalize perfüzyon dikey dağıtım solunan oksijen konsantrasyonlarının etkisi gösterir, ortalama akciğer en bağımlı parçası ve 10 cm yüksekliğinde 10 cm yukarıda altında her 1 cm. 10 cm üzerindeki tüm veri noktalarını ortalama bir veri noktası olarak gösterilir.
Hipoksi | Normoxia | Hiperoksi | |
Nabız (bmp) | 60 | 51 | 50 |
SpO 2 | 86 | 99 | 100 |
V E BTPS (L / dk) | 8,31 | 7,04 | 6,64 |
V t BTPS (L) | 0,76 | 0,69 | 0,67 |
F E O 2 (%) | 8,85 | 17,27 | - |
F E CO 2 (%) | 3,41 | 3,60 | 3,20 |
VO 2 STPD (L / dk) | 0,25 | 0,22 | -* |
VCO 2 STPD (L / dk) | 0,23 | 0,21 | 0,18 |
Tablo 1. oturumda tarama sırasında fizyolojik veriler.
*% 100 oksijen soluma konusu olduğunda, VO 2 kolayca (12 Ayrıntılı bilgi için bakınız) ölçülebilir değildir.
Hipoksi | Normoxia | Hiperoksi | |
Bağıl Dispersiyon | 1,07 | 0,85 | 0,87 |
Fraktal boyut | 1,24 | 1,26 | 1,26 |
Geometrik Standart Sapma | 2,41 | 2,11 | 2,38 |
(Tablo 2). Pulmoner perfüzyon heterojenliğin üç endeksleri.
Şekil 1 üç farklı yoğunluk normalize perfüzyon solunan oksijen konsantrasyonlarının etkisi. 1.1: Hipoksi(0.125), 1.2:: hiperoksi Normoxia (0.21), 1.3 (1.00). Ölçek, 3 cm (beyaz, düz çizgi). A: ön, P: posterior: aşağı, S: üstün yönlere sırasıyla.
Şekil 2 yoğunluğu normalize perfüzyon dikey dağılımı üç farklı solunan oksijen konsantrasyonlarının etkisi. Yoğunluğu normalize perfüzyon akciğer en bağımlı kısmında 0 cm den başlayarak ve en nondependan kısmı devam ediyor, aynı yerçekimi düzleminde 1 cm kutuları içinde ortalama olarak. 10 cm üzerindeki tüm veri noktalarını ortalama bir veri noktası olarak gösterilir.
Hata çubukları uçağın içinde yoğunluk normalize perfüzyon değerlerinin standart sapmasını temsil eder. Normoksik veri Hipoksik veri kırmızı, mavi ve yeşil hyperoxic veri.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu yöntem, solunan oksijen konsantrasyonu pulmoner kan akımı, MR tarama ortamda temel fizyolojik teknikleri kullanılarak mekansal dağılımına etkileri ölçüm sağlar. Akciğer kantitatif proton görüntüleme ile birlikte fizyolojik tekniklerin kullanımı nispeten kolay uygulanmaktadır.
Iyi bir kalite testi sağlamak için en önemli adım doğru akciğer hacminde ve görüntüleme sırası ile senkronize nefes tutmak için konu eğitimdir. ASL ve proton yoğunluğu görüntüleri...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
NIH HL081171, NIH HL080203 tarafından desteklenen
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Ekipman | Şirket | model | |
---|---|---|---|
MRG | GE | 1.5 T GE HDX EXICITE twinspeed tarayıcı | |
Metabolik sepeti | ParvoMedics | TrueOne 2400 | |
Pulse Oksimetre | Nonin | İÇİN 7500 | |
Spirometre | Tıp Teknolojileri Andover | EasyOne diagonostic Spirometre | |
Maske | Hans & Rudolph | 7400 serisi Oro-Burun Maskesi, Küçük, Orta ve Büyük | |
Valf | Hans & Rudolph | İki yönlü olmayan solunmasına vanalar T-Shape ™ yapılandırma, 2600 Orta. Büyük 2700 | |
Kafası Seti | Hans & Rudolph | Kafa kapağı (Yetişkin boyutu), kordon ve Kilitleme Klipler. | |
Pnömatik yönsel kontrol vanası ve denetleyici | Hans & Rudolph | Tek Pistonlu Sürme Tip ™ vana ve denetleyici 4285A | |
Sigara Difüzyon gaz toplama torbası | Hans & Rudolph | 6100 (100 litre). | |
Tüp | VacuMed | Temizlik-Bor Boru 108 ", 1-3/8" OD parçaları | |
Hayaletler | Akıl hocası | Brest İmplant Yuvarlak, 250cc | |
matlab | MathWorks |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır