Desenvolvimento de Hardware e Software para Ressonância Magnética Pulmonar Utilizando Gases Traçadores Inalados

As doenças respiratórias são uma carga significativa de saúde em todo o mundo. No Canadá, espera-se que isso aumente. Os exames de imagem médica não invasivos são capazes de fornecer informações funcionais e estruturais regionais do pulmão e podem auxiliar no diagnóstico e tratamento de doenças respiratórias. Exemplos atuais incluem radiografia de tórax, tomografia computadorizada (TC) e técnicas de medicina nuclear. No entanto, essas técnicas sofrem de várias limitações associadas. Os métodos baseados em raios-X oferecem alta resolução e aquisições rápidas, mas refletem apenas a estrutura e a anatomia do pulmão medindo a densidade do tecido. Técnicas de medicina nuclear podem ser usadas para medir a função pulmonar, mas sofrem de baixa resolução e longos tempos de aquisição. Além disso, as técnicas de imagem baseadas em raios-x e medicina nuclear fazem uso de radiação ionizante, que pode não ser adequada para imagens longitudinais ou imagens em populações vulneráveis, como crianças.

A Ressonância Magnética Convencional (MRI) mostra imagens do núcleo 1H (próton) ligado a moléculas de água em tecidos biológicos. A ressonância magnética pode fornecer informações anatômicas e funcionais de alta resolução do pulmão com contraste multiparamétrico sem o uso de radiação ionizante. No entanto, as principais desvantagens associadas à RM 1H convencional do pulmão são a baixa densidade do tecido, grandes diferenças de suscetibilidade magnética entre numerosas interfaces ar/tecido e corrupção da imagem por movimento cardiorrespiratório durante o necessariamente longo período de tempo de aquisição da imagem. Wo;;

Uma estratégia que pode ser empregada para superar as limitações associadas à ressonância magnética 1H convencional é a aplicação de gases traçadores inalados sensíveis à RM seguros. Isso permite a visualização direta da distribuição espacial desses gases, revelando diretamente a ventilação regional. Neste estudo, pretendemos desenvolver, implementar e testar essas tecnologias para imagens in vivo aprimoradas da estrutura e função pulmonar em adultos e crianças sem histórico de doença respiratória.