Utvikling av maskinvare og programvare for pulmonal magnetisk resonansavbildning ved bruk av inhalerte sporgasser

Luftveissykdommer er en betydelig helsebyrde over hele verden. I Canada forventes dette å øke. Ikke-invasive medisinske avbildningstester er i stand til å gi regional funksjonell og strukturell informasjon om lungen og kan hjelpe til med diagnostisering og behandling av luftveissykdommer. Aktuelle eksempler inkluderer røntgen av thorax, røntgencomputertomografi (CT) og nukleærmedisinske teknikker. Imidlertid lider disse teknikkene av forskjellige tilhørende begrensninger. Røntgenbaserte metoder gir høy oppløsning og raske innsamlinger, men reflekterer bare lungestruktur og anatomi ved å måle vevstetthet. Nukleærmedisinske teknikker kan brukes til å måle lungefunksjon, men lider av dårlig oppløsning og lange innsamlingstider. Videre benytter både røntgenbaserte og nukleærmedisinske avbildningsteknikker seg av ioniserende stråling, som kanskje ikke er egnet for longitudinell avbildning, eller avbildning i sårbare populasjoner som barn.

Konvensjonell magnetisk resonansavbildning (MRI) avbilder 1H-kjernen (proton) festet til vannmolekyler i biologisk vev. MR kan gi høyoppløselig anatomisk og funksjonell informasjon om lungen med multiparametrisk kontrast uten bruk av ioniserende stråling. Store ulemper forbundet med konvensjonell 1H MR av lungen er imidlertid den lave vevstettheten, store magnetiske følsomhetsforskjeller mellom mange luft/vev-grensesnitt og bildekorrupsjon ved kardiorespiratoriske bevegelser i løpet av den nødvendigvis lange tidsrammen for bildeoppsamling. Wo;;

En strategi som kan brukes for å overvinne begrensningene forbundet med konvensjonell 1H MR er bruken av sikre MR-sensitive inhalerte sporgasser. Dette gir mulighet for direkte visualisering av den romlige fordelingen av disse gassene, og avslører regional ventilasjon direkte. I denne studien tar vi sikte på å utvikle, implementere og teste disse teknologiene for forbedret in vivo-avbildning av lungestruktur og funksjon hos voksne og barn uten historie med luftveissykdom.