Udvikling af hardware og software til pulmonal magnetisk resonansbilleddannelse ved brug af inhalerede sporgasser

Luftvejssygdomme er en betydelig sundhedsbyrde på verdensplan. I Canada forventes dette at stige. Ikke-invasive medicinske billeddiagnostiske test er i stand til at give regional funktionel og strukturel information om lungen og kan hjælpe med diagnosticering og behandling af luftvejssygdomme. Aktuelle eksempler omfatter røntgen af ​​thorax, røntgencomputertomografi (CT) og nuklearmedicinske teknikker. Disse teknikker lider imidlertid af forskellige tilknyttede begrænsninger. Røntgenbaserede metoder tilbyder høj opløsning og hurtige optagelser, men afspejler kun lungestruktur og anatomi ved at måle vævsdensitet. Nuklearmedicinske teknikker kan bruges til at måle lungefunktion, men lider af dårlig opløsning og lange optagelsestider. Ydermere gør både røntgenbaserede og nuklearmedicinske billeddannelsesteknikker brug af ioniserende stråling, som måske ikke er egnet til longitudinel billeddannelse, eller billeddannelse i sårbare befolkningsgrupper som børn.

Konventionel magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) afbilder 1H-kernen (protonen) knyttet til vandmolekyler i biologiske væv. MR kan give højopløselig anatomisk og funktionel information om lungen med multiparametrisk kontrast uden brug af ioniserende stråling. Store ulemper forbundet med konventionel 1H MRI af lungen er imidlertid den lave vævstæthed, store magnetiske følsomhedsforskelle mellem talrige luft-/vævsgrænseflader og billedkorruption ved kardiorespiratoriske bevægelser i den nødvendigvis lange billedoptagelsestidsramme. Wo;;

En strategi, som kan anvendes til at overvinde begrænsningerne forbundet med konventionel 1H MRI, er anvendelsen af ​​sikre MR-følsomme inhalerede sporgasser. Dette giver mulighed for direkte visualisering af den rumlige fordeling af disse gasser, hvilket afslører regional ventilation direkte. I denne undersøgelse sigter vi mod at udvikle, implementere og teste disse teknologier til forbedret in vivo billeddannelse af lungestruktur og funktion hos voksne og børn uden historie med luftvejssygdomme.