Développement de matériel et de logiciels pour l'imagerie par résonance magnétique pulmonaire à l'aide de gaz traceurs inhalés

Les maladies respiratoires représentent un lourd fardeau pour les soins de santé dans le monde. Au Canada, cela devrait augmenter. Les tests d'imagerie médicale non invasifs sont capables de fournir des informations fonctionnelles et structurelles régionales sur le poumon et peuvent aider au diagnostic et au traitement des maladies respiratoires. Les exemples actuels incluent la radiographie pulmonaire, la tomodensitométrie (TDM) et les techniques de médecine nucléaire. Cependant, ces techniques souffrent de diverses limitations associées. Les méthodes basées sur les rayons X offrent une résolution élevée et des acquisitions rapides, mais ne reflètent que la structure et l'anatomie des poumons en mesurant la densité des tissus. Les techniques de médecine nucléaire peuvent être utilisées pour mesurer la fonction pulmonaire mais souffrent d'une mauvaise résolution et de longs temps d'acquisition. En outre, les techniques d'imagerie basées sur les rayons X et la médecine nucléaire utilisent des rayonnements ionisants, qui peuvent ne pas convenir à l'imagerie longitudinale ou à l'imagerie de populations vulnérables telles que les enfants.

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) conventionnelle visualise le noyau 1H (proton) attaché aux molécules d'eau dans les tissus biologiques. L'IRM peut fournir des informations anatomiques et fonctionnelles à haute résolution du poumon avec un contraste multiparamétrique sans l'utilisation de rayonnements ionisants. Cependant, les inconvénients majeurs associés à l'IRM 1H conventionnelle du poumon sont la faible densité tissulaire, les grandes différences de susceptibilité magnétique entre de nombreuses interfaces air/tissu et la corruption d'image par le mouvement cardiorespiratoire pendant la durée d'acquisition d'image nécessairement longue. Wo;;

Une stratégie qui peut être utilisée pour surmonter les limitations associées à l'IRM 1H conventionnelle est l'application de gaz traceurs inhalés sûrs et sensibles à l'IRM. Cela permet la visualisation directe de la distribution spatiale de ces gaz, révélant directement la ventilation régionale. Dans cette étude, nous visons à développer, mettre en œuvre et tester ces technologies pour améliorer l'imagerie in vivo de la structure et de la fonction pulmonaires chez les adultes et les enfants sans antécédents de maladie respiratoire.