Ontwikkeling van hardware en software voor beeldvorming met magnetische resonantie van de longen met behulp van geïnhaleerde tracergassen

Luchtwegaandoeningen vormen wereldwijd een aanzienlijke belasting voor de gezondheidszorg. In Canada zal dit naar verwachting toenemen. Niet-invasieve medische beeldvormingstests kunnen regionale functionele en structurele informatie van de long verschaffen en kunnen helpen bij de diagnose en behandeling van luchtwegaandoeningen. Huidige voorbeelden zijn onder meer thoraxfoto's, röntgencomputertomografie (CT) en technieken voor nucleaire geneeskunde. Deze technieken hebben echter verschillende bijbehorende beperkingen. Op röntgenstraling gebaseerde methoden bieden een hoge resolutie en snelle acquisities, maar geven alleen de longstructuur en anatomie weer door de weefseldichtheid te meten. Nucleaire geneeskundige technieken kunnen worden gebruikt om de longfunctie te meten, maar hebben last van een slechte resolutie en lange acquisitietijden. Bovendien maken zowel op röntgenstraling gebaseerde als nucleair geneeskundige beeldvormingstechnieken gebruik van ioniserende straling, die mogelijk niet geschikt is voor longitudinale beeldvorming, of beeldvorming bij kwetsbare bevolkingsgroepen zoals kinderen.

Conventionele Magnetic Resonance Imaging (MRI) beeldt de 1H-kern (proton) af die is gehecht aan watermoleculen in biologische weefsels. MRI kan anatomische en functionele informatie met hoge resolutie van de long met multiparametrisch contrast leveren zonder het gebruik van ioniserende straling. De belangrijkste nadelen van conventionele 1H MRI van de long zijn echter de lage weefseldichtheid, grote verschillen in magnetische susceptibiliteit tussen talloze lucht/weefsel-interfaces en beeldcorruptie door cardiorespiratoire beweging tijdens het noodzakelijkerwijs lange tijdsbestek voor beeldacquisitie. Wauw;;

Een strategie die kan worden gebruikt om de beperkingen van conventionele 1H-MRI te overwinnen, is de toepassing van veilige MR-gevoelige ingeademde tracergassen. Dit maakt directe visualisatie van de ruimtelijke verdeling van deze gassen mogelijk, waardoor regionale ventilatie direct zichtbaar wordt. In deze studie willen we deze technologieën ontwikkelen, implementeren en testen voor verbeterde in-vivo beeldvorming van de longstructuur en -functie bij volwassenen en kinderen zonder voorgeschiedenis van luchtwegaandoeningen.