Hyperpolarisert Xenon-129 MR-avbildning av lungen (e-cigarette)

Dette utforskende forslaget vil utnytte 3D hyperpolarisert xenon-129 MRI (HXeMRI), et bildeverktøy som forskningsgruppen vår har vært banebrytende for, for å møte dette presserende behovet. HXeMRI-teknikken har unike evner til å kvantifisere regional ventilasjon (luftstrøm), og gassopptak av vev (interstitium) og blod (lungevaskulatur) i den menneskelige lungen med høy romlig oppløsning. HXeMRI forventes å overvinne begrensningene til PFT og MDCT. Fordi HXeMRI-bilder hentes i et enkelt pusthold, kan pikselbaserte forholdskart kvantifisere kryssing av xenonbevegelser fra luftveier til vev og til slutt til røde blodlegemer. De beregnede forholdstallene er nært knyttet til viktige lungefysiologiske faktorer: Vev-til-gass-forhold (T/G) reflekterer vevsintegritet og alveolær overflate-til-volum-forhold; RBC-til-gass-forholdet (R/G) reflekterer den totale gassutvekslingseffektiviteten fra luftrommene til blodet, og RBC-til-vev-forholdet (R/T) reflekterer kapillær perfusjon og gass-blodbarrierens funksjonelle integritet. Sensitiviteten og spesifisiteten til disse parameterne har vist seg å være svært relevante på kliniske arenaer. For eksempel er reduksjon i gassopptak av vev og blod konsekvent funnet ved KOLS og interstitiell lungesykdom. Endring av gassutveksling målt ved RBC-til-vev-forhold ved KOLS og astma er assosiert med endringer i den alveolære septumveggen og kapillær perfusjon. Etterforskere har funnet regionalt heterogent vevsgassopptak og svekkelse av gassutveksling ved idiopatisk lungefibrose. Denne aktivt finansierte NIH-studien har funnet svært heterogen luftveisobstruksjon og endringer i gassutveksling hos pasienter med cystisk fibrose som rutinemessig ikke kan påvises av klinisk PFT. Disse resultatene demonstrerer de unike fordelene med HXeMRI for å kvantitativt vurdere omfattende regional fysiologi av mikroskopiske pulmonale rom.