Name: magnetic resonance imaging quantification of pulmonary perfusion using calibrated arterial spin labeling
Uploaded: 2011-05-30T21:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Magnetic Resonance Imaging Quantification of Pulmonary Perfusion using Calibrated Arterial Spin Labeling at JoVE.com

Med stöd av NIH HL081171, NIH HL080203

1. Ämne rekrytering <ol><li> Ämne befolkningen <ol><li> Ämnen rekryteras genom annonsering för att passa den specifika demografi som krävs för studien. </li><li> Ämnet för denna studie är en frisk, nonsmoker åldern av 19 - 45, med ingen historia av hjärt-eller lungsjukdom. </li></ol></li><li> Informerat samtycke <ol><li> Denna studie är godkänd av University of California, San Diego, Human Research Skydd Program. </li><li> Ämnet är informeras om de potentiella riskerna med denna studie, exempelvis magne...

<ol>
	<li>Bolar, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+regional+pulmonary+blood+flow+using+ASL-FAIRER.">Quantification of regional pulmonary blood flow using ASL-FAIRER.</a> Magn Reson Med. 55, 1308-1317 (2006).</li><li>Henderson, A. C., Prisk, G. K., Levin, D. L., Hopkins, S. R., Buxton, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterizing+pulmonary+blood+flow+distribution+measured+using+arterial+spin+labeling.">Characterizing pulmonary blood flow distribution measured using arterial spin labeling.</a> NMR Biomed. 22, 1025-1035 (2009).</li><li>Theilmann, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+MRI+measurement+of+lung+density+must+account+for+the+change+in+T(2)+(*)+with+lung+inflation.">Quantitative MRI measurement of lung density must account for the change in T(2) (*) with lung inflation.</a> J Magn Reson Imaging. 30, 527-534 (2009).</li><li>Hopkins, S. R., Garg, J., Bolar, D. S., Balouch, J., Levin, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+blood+flow+heterogeneity+during+hypoxia+and+high-altitude+pulmonary+edema.">Pulmonary blood flow heterogeneity during hypoxia and high-altitude pulmonary edema.</a> Am J Respir Crit Care Med. 171, 83-87 (2005).</li><li>Miller, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardisation+of+spirometry.">Standardisation of spirometry.</a> Eur Respir J. 26, 319-338 (2005).</li><li>Hopkins, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vertical+gradients+in+regional+lung+density+and+perfusion+in+the+supine+human+lung:+the+Slinky+effect.">Vertical gradients in regional lung density and perfusion in the supine human lung: the Slinky effect.</a> J Appl Physiol. 103, 240-248 (2007).</li><li>Arai, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxic+pulmonary+vasoconstriction+does+not+contribute+to+pulmonary+blood+flow+heterogeneity+in+normoxia+in+normal+supine+humans.">Hypoxic pulmonary vasoconstriction does not contribute to pulmonary blood flow heterogeneity in normoxia in normal supine humans.</a> J Appl Physiol. 106, 1057-1064 (2009).</li><li>Dawson, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+pulmonary+vasomotion+in+physiology+of+the+lung.">Role of pulmonary vasomotion in physiology of the lung.</a> Physiol Rev. 64, 544-616 (1984).</li><li>Prisk, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+perfusion+in+the+prone+and+supine+postures+in+the+normal+human+lung.">Pulmonary perfusion in the prone and supine postures in the normal human lung.</a> J Appl Physiol. 103, 883-894 (2007).</li><li>Henderson, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Steep+head-down+tilt+has+persisting+effects+on+the+distribution+of+pulmonary+blood+flow.">Steep head-down tilt has persisting effects on the distribution of pulmonary blood flow.</a> J Appl Physiol. 101, 583-589 (2006).</li><li>Levin, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+age+on+pulmonary+perfusion+heterogeneity+measured+by+magnetic+resonance+imaging.">Effects of age on pulmonary perfusion heterogeneity measured by magnetic resonance imaging.</a> J Appl Physiol. 102, 2064-2070 (2007).</li><li>Wasserman, K. H., Sue, D., Casaburi, R., Whipp, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calculations,+Fomulae,+and+Examples+(Appendix+C).">Calculations, Fomulae, and Examples (Appendix C).</a> Principles of Exercise Testing and Interpretation. , (1999).</li></ol>

Denna metod möjliggör mätning av effekterna av inspirerade syrgaskoncentrationen om den rumsliga fördelningen av pulmonell blodflöde med hjälp av grundläggande fysiologiska tekniker i MR miljö. Användningen av fysiologiska tekniker i kombination med kvantitativa proton avbildning av lungan är relativt lätt att genomföra. För att säkerställa en god kvalitet test, är det viktigaste steget utbildning i ämnet att andas håll vid rätt lungvolym och synkront med bildbehandling se...

<table border="1"><tbody><tr><th> Utrustning </th><th> Företag </th><th> modell </th></tr><tr><td> MRT </td><td> GE </td><td> 1,5 T GE HDX EXICITE twinspeed skanner </td></tr><tr><td> Metabola varukorg </td><td> ParvoMedics </td><td> TrueOne 2400 </td></tr><tr><td> Pulsoximeter </td><td> Nonin </td><td> 7500 FÖR </td></tr><tr><td> Spirometer </td><td> Medical Technologies Andover </td><td> EasyOne diagonostic spirometer </td></tr><tr><td> Mask </td><td> Hans &amp; Rudolph </td><td> 7400-serien Oro-näsmask, Small, Medium och Large </td></tr><tr><td> Ventil </td><td> Hans &amp; Rudolph </td><td> Två-vägs icke-återandningssystem ventiler T-form ™-konfigurationen, 2600 Medium. 2700 Stora </td></tr><tr><td> Head Set </td><td> Hans &amp; Rudolph </td><td> Head lock (vuxenstorlek), rem och klipp låsning. </td></tr><tr><td> Pneumatisk riktningsventil och controller </td><td> Hans &amp; Rudolph </td><td> Singel kolvs-Type ™ ventil och regulator 4285A </td></tr><tr><td> Icke-Spridning gas uppsamlingspåsen </td><td> Hans &amp; Rudolph </td><td> 6100 (100 liter). </td></tr><tr><td> Tube </td><td> VacuMed </td><td> Clean-Bor Tubing 108 &quot;, 1-3/8&quot; OD beslag </td></tr><tr><td> Phantoms </td><td> Mentor </td><td> Brest Implantat Rund, 250cc </td></tr><tr><td> matlab </td><td> The MathWorks </td><td></td></tr></tbody></table>

magnetic resonance imaging quantification of pulmonary perfusion using calibrated arterial spin labeling

Detta visar en MR-metod för att mäta den geografiska fördelningen av pulmonell blodflödet hos friska försökspersoner under normoxia (inspirerad O 2, fraktion (F I O 2) = 0,21) hypoxi (F I O 2 = 0,125) och hyperoxia (F Jag O 2 = 1,00). Dessutom är de fysiologiska reaktioner av motivet övervakas i MR miljö. MR-bilder erhölls på en 1,5 T GE magnetkamera under ett andetag håll från en sagittal bit i höger lunga vid funktionell kvarvarande kapacitet. En arteriell spin märkning sekvens (ASL-rättvisare) användes för att mäta den geografiska fördelningen av pulmonell blodflöde 1,2 och en multi-eko snabb gradient eko (mGRE) sekvens 3 har använts för att kvantifiera de regionala protonen (dvs. H 2 O) densitet, vilket gör att kvantifiering av tätheten-normaliserade perfusion för varje Voxel (milliliter blod per minut per gram lungvävnad). Med en pneumatisk växling ventil och ansiktsmask försedd med en 2-vägs icke-återandningssystem ventil, var olika syrehalter introducerades till ämnet i MR bildläsare via den inandade gasen slangen. En metaboliska varukorg samlas expiratorisk gas via exspiratoriska slang. Blandad expiratorisk O 2 och CO 2 koncentrationer, syreförbrukning, koldioxid produktionen, andningsorganen utbytesrelationen, andnings frekvens och tidalvolym mättes. Puls och syremättnad kontrollerades med hjälp av puls-pulsoximetri. Uppgifter som erhållits från en normal ämne visade att, som väntat, var pulsen högre i hypoxi (60 BPM) än under normoxia (51) eller hyperoxia (50) och arteriell syremättnad (SpO 2) minskade under hypoxi till 86%. Mean ventilationen var 8,31 l / BTPS min under hypoxi, 7,04 l / min under normoxia och 6,64 l / min under hyperoxia. Tidal volym var 0,76 L under hypoxi, 0,69 L under normoxia och 0,67 L under hyperoxia. Representant kvantifieras ASL data visade att den genomsnittliga tätheten normaliserade perfusion var 8,86 ml / min / g under hypoxi, 8,26 ml / min / g under normoxia och 8,46 ml / min / g under hyperoxia, respektive. I detta ämne var den relativa spridningen 4, ett index på global heterogenitet, ökade i hypoxi (1,07 vid hypoxi, 0,85 under normoxia och 0,87 under hyperoxia) medan den fraktala dimensionen (Ds), en annan index heterogenitet avspeglar vaskulär förgrenade struktur, var oförändrade (1,24 vid hypoxi, 1,26 under normoxia och 1,26 under hyperoxia). Översikt. Detta protokoll kommer att visa förvärvet av data för att mäta fördelningen av pulmonell perfusion noninvasivt under förhållanden normoxia, hypoxi och hyperoxia hjälp av en magnetisk teknik resonanstomografi kallas arteriell spin märkning (ASL). Motivering: Mätning av pulmonell blodflödet och lunga proton densitet med hjälp av MR-tekniken ger hög rumslig upplösning som kan kvantifieras och förmågan att utföra upprepade mätningar under flera olika fysiologiska förhållanden. I humanstudier är PET, SPECT och CT används ofta som alternativa tekniker. Men dessa tekniker innebär exponering för joniserande strålning, och därför inte lämpar sig för upprepade mätningar på människor.

Watch this Scientific Journal Video about Magnetic Resonance Imaging Quantification of Pulmonary Perfusion using Calibrated Arterial Spin Labeling at JoVE.com

Magnetic Resonance Imaging Quantification of Pulmonary Perfusion using Calibrated Arterial Spin Labeling

En MR-metod för att studera fördelningen av pulmonell blodflöde under olika fysiologiska förhållanden, i detta fall exponering mot tre olika inspirerade syrehalter: hypoxi, normoxia och hyperoxia, beskrivs. Denna teknik utnyttjar människors lungor tekniker fysiologi forskning i en MR-skanning miljö.

Magnetic Resonance Imaging Kvantifiering av pulmonell perfusion med kalibrerad Arteriell Spin Labeling

This demonstrates a MR imaging method to measure the spatial distribution of pulmonary blood flow in healthy subjects 
during normoxia (inspired O2, ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking

Magnetic Resonance Härledda Myocardial Sila Uppskattning med hjälp av funktionen Spåra

Purpose: An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that ...

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in the Analysis of Neurodegenerative Diseases

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging i Analys av neurodegenerativa sjukdomar

Diffusion tensor imaging (DTI) techniques provide information on the microstructural processes of the cerebral white matter (WM) in vivo. The present ...

Tracking the Mammary Architectural Features and Detecting Breast Cancer with Magnetic Resonance Diffusion Tensor Imaging

Spårning bröst arkitektoniska särdrag och upptäcka bröstcancer med Magnetic Resonance Diffusion Tensor Imaging

Breast cancer is the most common cause of cancer among women worldwide. Early detection of breast cancer has a critical role in improving the quality of ...

Quantitative Magnetic Resonance Imaging of Skeletal Muscle Disease

Kvantitativ Magnetic Resonance Imaging av skelettmuskulatur sjukdom

Quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) describes the development and use of MRI to quantify physical, chemical, and/or biological properties of ...

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Samtidig PET / MR Imaging Under Mouse Cerebral Hypoxi-ischemi

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics ...

Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension

Hemodynamiska karakterisering av gnagarmodeller av pulmonell arteriell hypertension

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a rare disease of the pulmonary vasculature characterized by endothelial cell apoptosis, smooth muscle ...

Using Multi-fluorinated Bile Acids and In Vivo Magnetic Resonance Imaging to Measure Bile Acid Transport

Using Multi-fluorinated Bile Acids and In Vivo Magnetic Resonance Imaging to Measure Bile Acid Transport

Använda Multi-fluorerade gallsyror och<em&gt; In Vivo</em&gt; Magnetic Resonance Imaging att mäta gallsyratransporten

Along with their traditional role as detergents that facilitate fat absorption, emerging literature indicates that bile acids are potent signaling ...

Cardiac Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla

Hjärt magnetisk resonanstomografi på 7 Tesla

CMR at an ultra-high field (magnetic field strength B0&#160;&#8805; 7 Tesla) benefits from the signal-to-noise ratio (SNR) advantage inherent at higher ...

Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

Magnetröntgen i fas kontrast i den gemensamma halspulsådern råtta

Phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) is a noninvasive approach that can quantify flow-related parameters such as blood flow. Previous ...

Quantification of Levator Ani Hiatus Enlargement by Magnetic Resonance Imaging in Males and Females with Pelvic Organ Prolapse

Kvantifiering av Levator Ani Hiatus utvidgningen av magnetisk resonanstomografi hos män och kvinnor med bukorganet framfall

Here we present a protocol to examine the levator ani hiatus in males and females with pelvic organ prolapse, during the Valsalva maneuver and while ...