Desarrollo de Hardware y Software para Imágenes de Resonancia Magnética Pulmonar Utilizando Gases Trazadores Inhalados

Las enfermedades respiratorias son una carga importante para la atención de la salud en todo el mundo. En Canadá, se espera que esto aumente. Las pruebas de imágenes médicas no invasivas pueden proporcionar información funcional y estructural regional del pulmón y pueden ayudar en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades respiratorias. Los ejemplos actuales incluyen radiografía de tórax, tomografía computarizada (TC) de rayos X y técnicas de medicina nuclear. Sin embargo, estas técnicas adolecen de varias limitaciones asociadas. Los métodos basados ​​en rayos X ofrecen alta resolución y adquisiciones rápidas, pero solo reflejan la estructura y la anatomía pulmonar midiendo la densidad del tejido. Las técnicas de medicina nuclear se pueden utilizar para medir la función pulmonar, pero tienen una resolución deficiente y tiempos de adquisición prolongados. Además, tanto las técnicas de obtención de imágenes basadas en rayos X como las de medicina nuclear utilizan radiación ionizante, que puede no ser adecuada para la obtención de imágenes longitudinales o la obtención de imágenes en poblaciones vulnerables como los niños.

Imágenes de resonancia magnética (IRM) convencionales captan imágenes del núcleo 1H (protón) adherido a moléculas de agua en tejidos biológicos. La resonancia magnética puede proporcionar información anatómica y funcional de alta resolución del pulmón con contraste multiparamétrico sin el uso de radiación ionizante. Sin embargo, los principales inconvenientes asociados con la resonancia magnética 1H convencional del pulmón son la baja densidad del tejido, las grandes diferencias de susceptibilidad magnética entre numerosas interfaces aire/tejido y la corrupción de la imagen por el movimiento cardiorrespiratorio durante el marco de tiempo de adquisición de imagen necesariamente largo. Ay;;

Una estrategia que puede emplearse para superar las limitaciones asociadas con la RM 1H convencional es la aplicación de gases trazadores inhalados sensibles a la RM seguros. Esto permite la visualización directa de la distribución espacial de estos gases, revelando directamente la ventilación regional. En este estudio, nuestro objetivo es desarrollar, implementar y probar estas tecnologías para obtener mejores imágenes in vivo de la estructura y función pulmonar en adultos y niños sin antecedentes de enfermedad respiratoria.