호흡기 영역

상세한 NMR 분광 측정 83Kr T1 휴식 기능으로 흡입의 볼륨

없는 디테일의 기술적 측면을 HP83Kr 생산 및 가스 처리,그것은 중요하다고 지속적인 개발 방법론의 활성화 세련된 실험으로 높은 품질의 생성된 데이터는 시간으로 진행 되었습니다. 이러한 개선은 폐에서 83Kr T1 에 대한 상세한 연구,즉 Ref 에 자세히 제시된 정사각형 대조의 근원을 가능하게했다. 즉,심판 이전에보고 된 실험 설정을 통해 양자 도약을 구성. 뿐만 아니라,때문에 개선 명백 양극화에서 팝=0.5%을 팝=1%,더 나은 가스 처리 및 더 큰 NMR 코일(으로 그라데이션 필요한 곳에)그러나기 때문에 또한 향상된 프로토콜을 위한 휴식을 측정합니다.

HP83Kr 신호에서 측정 시리즈의 32 개의 작은 플립 각도(12°)NMR 스펙트럼 간격 0.2s 떨어져 시작하기 전에 흡입 HP83Kr 지속 몇 초 후 전체 흡입과 호흡-보유. 초기간 스팬의 부재 감지 NMR 신호 입증 HP83Kr 강제적이지 않았으로 폐기 가스 전송으로 저장 용기 VB. 약 0.6s 한 후 소정의 흡입량에 적용되었으로 환기를 주사통,폐의 꾸준한 흡입량 Vi(즉,모델링을 숨을 잡고). 폐 정착의 몇 시간 후(일반적으로 0.2s),관찰 HP83Kr 신호 전시 monoexponential 완 decay(외에도 신호 붕괴로 인해 발생 12°립 각도는 펄스)과 데이터를 피팅에 따라 제공 83Kr T1 이완 시간(참조하십시오 Eq. 19.3). 아니하려고 했 공간적으로 해결함으로 측정한 개선 사항의 기술 사용하는 데 필요한 의미 있는 HP83Kr MRI 스퀘어 대조(절”HP83Kr 스퀘어 T1 대비 동물의의 모델을 기종”). 그러나,프로토콜 제공하는 고도로 재현 가능한 데이터를 제거하는 훨씬 이전의 분산에서 측정된 T1 배기 때문에 전체 흡입하면 프로세스를 모니터링하고,좋은 기준점에 대한의 끝 흡입기간을 결정할 수 있습에서도 곡선입니다. 에 사용된 데이터 T1 이음쇠 확장 2.6s 을 고려하지 않고 스펙트럼 수집한 후 이기 때문에 시간의 관찰에서 벗 monoexponential 휴식하는 동작을 가능성이 발생하여 상당한 차이완에서는 동작이 호흡기 영역 및 크로부터.

그림 19.4. (A)의 스케치는 다양한 흡입을 계획하는거나 직접 HP83Kr 으로부터(식 2)또는 쪽으로 높은 S/V 호흡기구(식 3)비교하여”일반”HP83Kr 흡입(제도 1)입니다. 반응식 2 에서,폐는 먼저”어두운 가스”의 부피 Vidark 를 흡입한다(즉,,가스지 않은 MRI 감지는,일반적으로 에어 또는 N2—에 표시된 빨간색)을 따라 HP83Kr(파란색으로 표시됩)결과하는 총 볼륨 흡입 Vi. 식 3 을 나타내는”질소 체이서”형식의 실험가의 흡입 HP83Kr 뒤에 볼륨의 N2,다시 그 결과 총 볼륨 흡입 Vi. (B)측정 83Kr T1 이완 시간의 함수로서의 흡입량 Vi 를 사용하여 ex vivo 폐 및 환기 시스템을 스케치에서는 Fig. 19.3. 반응식 1 및 3 과 함께 Vi=10mL 이상의 83kr 이완의 흡입량 독립성에 유의하십시오.

Stupic KF,Elkins ND,Pavlovskaya GE,Repine JE,Meersmann T. 의 허가를 받아 적응 됨.과분극 된 크립톤-83 자기 공명 T-1 이완에 대한 폐 흡입의 효과. Phys 의대 Biol2011;56(13):3731-48. 도이:10.1088/0031-9155/56/13/001. PubMed PMID:ISI:000291866800003.

결과를 바탕으로 함께 모델 표면,하나는 순진하게도를 예측하는 증가와 함께 볼륨 흡입,Vi,하나를 찾을 시간 T1 또한 증가하기 때문에 확장 폐 것입니다 아마도 발생합 S/V 감소하고 있습니다. 그러나,관찰 된 T1 시간은 흡입량이 증가함에 따라 짧아 지거나 일정하게 유지되었다. 초기 드롭에서 휴식 시간에 의해 설명할 수 있다 변화하는 기여도 항공(낮은 S/V)고서 영역은 높은 S/대 같은 호흡기 지역(i.e,치조관 및 폐 주머니)에 포함하여,아마도 더 많은 말초로부터와 같은 세기관지와 작은 bronchia. 저렴한 흡입량,항공에 기여 더 높은 분을 감지된 신호에 비해 큰 볼륨 흡입 신호 발생에서 압도적으로 폐포 영역입니다. 측정된 휴식 시간이 될 수 있”true”에서 평균 이완에서 다른 영역이기 때문에 가스의 유포를 일으키는 신속한 교환 사이에 이러한 영역입니다. 대안 적으로,상이한 영역에서의 이완 시간은 단순히 모노 엑스폰셜 신호 붕괴의 인상을 생성하기에 충분히 유사 할 수있다. 어쨌든,단일 시간 상수는 83Kr 종 방향 이완에 대한 좋은 설명을 제공하는 것으로 보인다. 흡입 부피가 증가하고 따라서 폐포 영역으로부터의 기여가 증가함에 따라 S/V 가 증가하고 T1 시간 상수가 감소합니다.

이 해석은 추가로 지원 관찰로 대체 흡입 체계 어디에나 비 HP(“어두운”)가 처음 흡입할 수 없는 관찰하여 MRI 다음 HP 스(흡입식 2)거나,반대로,HP 스는 다음에는 어두운,nondetectable 가스(즉,질소-체이서 실험-또는 흡입 반응식 3). 흡입 반응식 2 는 폐포 영역에서 HP83Kr 의 양을 감소시킬 것으로 예상되지만기도에서는 그렇지 않습니다. 결과적으로,반응식 1 보다 흡입 반응식 2 로 더 긴 T1 시간을 관찰 할 것으로 기대된다. 이것은 실제로 도 1 의 데이터 포인트(삼각형)에 의해 도시 된 바와 같이 관찰된다. 19.4. 이완 시간 감소는 Vidark=12mL 에 대해 Vidark=6mL 보다 더 두드러집니다. 더욱이,반응식 2 의 T1 시간은 가장 높은 흡입량에서 흡입 반응식 1 의 것과 필적하게 된다. 흡입식 3,수행과 함께 총 볼륨 흡입 Vi 에 이르기까지 9 20mL,하도록 설계되었을 억제하 HP83Kr 신호에서 더 큰 기도와의 기여를 증가시킵 HP 스에서 폐 지역입니다. 반응식 1 과 마찬가지로,t1 시간은 초기에 감소하고 결국 약 12mL 의 총 흡입 부피 Vi 에서 안정화된다. 그러나,이 제도를 더 빠르게 휴식 시간(오픈 원)의 T1≈1.0s Vi≥12mL 에 비해 해당 값의 T1≈1.3s 얻으로 제도 1 위해 동일한 흡입량입니다. 참고 나중에 이미 실험에서 발견의 모달 분포 휴식 시간 느리게 빠르고 편안한 공헌을 약 1 초고 느리게 휴식을 배포 주변에는 대략 1.3s(see section”HP83Kr 스퀘어 T1 대비 동물의의 모델을 기종”).

지만 초기에 드롭 휴식 시간을 증가와 함께 흡입량으로 설명할 수 있 변화에 상대적 기여도 사로부터 및 호흡기 지역 전체의 부재에서 증가 83Kr T1 배 증가와 함께 폐 흡입은 주목할 만하다. 폐의 S/V 는 흡입량이 증가함에 따라 감소 할 것으로 예상됩니다. 그러나 반응식 1 및 3 을 갖는 높은 흡입량에서 흡입량 독립적 인 83Kr T1 회는기도의 원위부 및 호흡 구역에서 일정한 S/V 를 나타낸다. 놀랍게도 다음과 같은 이전에서 관찰 개,폐와 비슷한 발견은 보고되었으로,숲 Conradi,Yablonski,그리고 동료들에 3He 연구를 사용하여 명백한 확산 계수(ADC)작품에서 인간의 폐. 연구팀은 결론을 내렸 폐 덕트의 반경이 증가 약간만으로 흡입 및 폐 볼륨 증가 발생에 의해 크게 치경을 펼치고 있습니다. 그러나는 ADC 결정에 timescales 의 일반적으로 1-3ms 는 것보다 훨씬 짧은 휴식 측정기간 동안의 2.6s 기간에 보고 여기고 ADC 측정 프로브에 따라서 작은 지역이다. 293K 에서 확산 상수는 D=0.63cm2/s(헬륨의 크립톤)에서 D=0 까지 다양합니다.15cm2/s(크립톤에서 질소)고,따라서 자유롭게 확산 크립톤 가스 혼합물로 표시 센티미터 크기의 의미 변위를 중에 2~3 시간 기간입니다. 의 표시 치경 차원에는 크게 인플레이션을 볼륨 독립적,제공하는 두 가지 방법으로는 프로브는 다른 길이는 것은 놀라운로 이어질 수 있습에 대한 통찰력 메커니즘의 폐을 펼치고 있습니다. ADC 측정 및 HP129xe 용해 위상 실험과 같은 다른 기술과 함께 HP83Kr SQUARE MRI 콘트라스트는 향후 추가 단서를 제공 할 수 있습니다. 당분간,도 1 의 중요한 결과. 19.4 는 HP83Kr 광장 반면,탐험 다음 섹션에서는 고도로 재현 가능한 조금 걱정을 위한 작은 변동에서의 흡입량,적어도 내에서 건강한(삭제)설치류 및 폐으로 흡입량이 충분히 크다. 질소 체이서 실험(흡입식 3)할 수 있는 잠재적으로 향상시장 대비 등 HP83Kr 될 것입니다 더 많은 지시로 호흡기 지역이 있습니다.