吸入トレーサーガスを用いた肺の磁気共鳴イメージングのためのハードウェアとソフトウェアの開発

呼吸器疾患は、世界中で重大な医療負担となっています。 カナダでは、これが増加すると予想されます。 非侵襲的な医用画像検査は、肺の局所的な機能および構造情報を提供することができ、呼吸器疾患の診断と治療に役立つ可能性があります。 現在の例には、胸部 X 線、X 線コンピュータ断層撮影 (CT)、および核医学技術が含まれます。 ただし、これらの手法には、関連するさまざまな制限があります。 X線ベースの方法は、高解像度で迅速な取得を提供しますが、組織密度を測定することによって肺の構造と解剖学を反映するだけです. 核医学技術は、肺機能を測定するために使用される場合がありますが、解像度が低く、取得時間が長いという問題があります。 さらに、X 線ベースのイメージング技術と核医学イメージング技術の両方が電離放射線を利用するため、縦方向のイメージングや子供などの脆弱な集団のイメージングには適していない可能性があります。

従来の磁気共鳴画像法 (MRI) は、生体組織内の水分子に結合した 1H 核 (陽子) を画像化します。 MRI は、電離放射線を使用せずにマルチパラメータ コントラストを使用して、肺の高解像度の解剖学的および機能的情報を提供できます。 ただし、肺の従来の 1H MRI に関連する主な欠点は、組織密度が低いこと、多数の空気/組織界面間の大きな磁化率の違い、および必然的に長い画像取得時間枠中の心肺運動による画像の破損です。 わ;;

従来の 1H MRI に関連する制限を克服するために使用できる戦略の 1 つは、安全な MR に敏感な吸入トレーサー ガスの適用です。 これにより、これらのガスの空間分布を直接視覚化し、局所換気を直接明らかにすることができます。 この研究では、呼吸器疾患の病歴のない成人と子供の肺の構造と機能の生体内イメージングを改善するために、これらの技術を開発、実装、およびテストすることを目指しています。