| 1. |
- Alamidi, Daniel, et al.
(författare)
-
T1 Relaxation Time in Lungs of Asymptomatic Smokers.
- 2016
-
Ingår i: PLoS ONE. - : Public Library of Science (PLoS). - 1932-6203. ; 11:3
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Interest in using T1 as a potential MRI biomarker of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) has recently increased. Since tobacco smoking is the major risk factor for development of COPD, the aim for this study was to examine whether tobacco smoking, pack-years (PY), influenced T1 of the lung parenchyma in asymptomatic current smokers.
|
|
| 2. |
|
|
| 3. |
- Kindvall, Simon
(författare)
-
Pulmonary imaging with quantification of T1-relaxation and oxygen enhanced MRI
- 2018
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Bildtagning med magnetresonans (mangetic resonance imaging eller MRI) är en fascinerande teknik som använder magnetfält och radiovågor för att skapa detaljerade bilder av kroppens innanmäte. Tvärt om mot vad många tror så finns det ingen ”magnetröntgen” i MR-kameran, och därmed ingen skadlig joniserande strålning. Detta gör det möjligt att utföra upprepade undersökningar på friska och sjuka försökspersoner utan att undersökningen själv skadar kroppen. Samtidigt skryter MRI med sjukvårdens kanske mest informationsrika bilder. Tyvärr är MR oerhört dåligt för att studera just lungor. Lungorna innehåller vanligtvis mest luft, vilket från början inte ger någon MR-signal. Som om det inte räcker är MRI oerhört långsamt och ingen kan hålla andan så länge som det krävs för att ta riktigt bra MR-bilder. Trots detta finns fantastiska möjligheter med bildmarkörer för sjukdomstillstånd som enkelt kan fångas på MR-kameran. Två sådana bildmarkörer är T1-relaxationstid och syreförstärkning.T1-relaxationstid är en av de tre grundläggande vävnadsparametrarna i MRI, bredvid T2 och protontäthet (PD). Dessa kan jämföras med grundfärgerna rött, grönt och blått, där alla MR-bilder i grunden består av olika T1, T2 och PD. I tidigare mätningar har man sett att T1 varierar mycket mellan friska och sjuka lungor, speciellt har man sett att kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) förkortar T1, likaså fibros och till viss del rökning. Enligt en tidigare rapport hade en person som rökt länge kortare T1, men är det för att denne rökt länge, eller bara levt länge? I den första delen av denna avhandling kvantifierades därför T1 i en grupp friska frivilliga icke-rökare för att undersöka om det fanns något åldersberoende för T1. Resultatet presenterades på en internationell konferens och fick åhörarna att bokstavligt talat tappa hakan. Vi kunde påvisa en stark köns- och ålderskorrelation, där unga kvinnor har en mycket längre T1 än både män och äldre kvinnor. Tolkningen av resultatet får oss att tro att T1 egentligen är en bildmarkör för blodvolym, då blod har lång T1 och de flesta sjukdomstillstånd – samt hög ålder – leder till lägre blodvolym i lungan. Syreförstärkt MR är också baserat på T1-kvantifiering, men går ut på att mätningar görs både innan och under det att försökspersonen andas ren syrgas i några minuter. Syre är helt ofarligt att andas i flera timmar, så några minuter är verkligen helt riskfritt. Syre får T1-relaxationen i lungan att bli kortare och signalen i bilden att förstärkas – därav syreförstärkt MR. Tidiga mätningar antydde att syreförstärkt MR kunde mäta lungans diffusionskapacitet, hur effektivt syrgas tas upp av lungan. Andra delen i denna avhandling mätte därför också syreförstärkningen i en grupp friska frivilliga, tillsammans med alla relevanta mått på lungfunktion. Även här förvånade resultatet många, även om det inte mottogs lika entusiastiskt som första gången: Det tidigare rapporterade sambandet mellan lungans diffusionskapacitet och syreförstärkningen fanns inte i de friska frivilliga. Istället fann vi en väldigt stark korrelation mellan syreförstärkning och kön, ålder och BMI. Detta resultat kunde också tolkas med en fysiologisk förståelse. I friska individer är faktiskt inte syreupptaget begränsat av diffusion, i stort sett allt blod blir fullt syresatt om det kommer i kontakt med frisk luft. Problem uppkommer om en del av lungan inte får tillgång till luft, och blod passerar utan att bli syresatt. Detta är precis vad som händer vid hög ålder eller då fett i buken trycker på lungan – delar av lungan stängs och förblir icke-syresatta.Vidare visade vi att vår metod för att mäta T1 också kan användas för att mäta protontäthet (en annan av de tre ”grundfärgerna” i MRI). Protontäthet är kort sagt mängden vattenmolekyler i lungan, och minskar såklart vid svår lungsjukdom då vävnaden bryts ner (då all kroppens vävnad består av ca 70% vatten). I gruppen av friska frivilliga var alla mått på protontäthet korrelerade med den uppskattade radien på lungans alveoler (de minsta luftblåsorna i lungan där gasutbyte sker). Detta är väldigt viktig information vid KOL, eftersom ett kardinalsymptom är just nedbrytning av väggarna mellan alveolerna.Slutsatserna från detta arbete är att en mätning med syreförstärkt MR av lungorna eventuellt kan ge information om blodmängd, syresättning och vävnadstäthet i lungan, genom de tre parametrarna T1-relaxationstid, syreförstärkning och protontäthet, samt att dessa parametrar kan variera med åtminstone kön och ålder hos en frisk population. Eftersom det inte finns några kända skadliga effekter av undersökningen, är det möjligt att utforma studier på riskgrupper för lungsjukdom, eller på patienter som testar nya behandlingar, med flera uppföljande mätningar. Förhoppningsvis uppmuntrar denna avhandling också fler till att göra tvärvetenskapliga projekt då vi tydligt visat hur både fysiologi och fysik är nödvändigt för att tolka resultaten från samtliga delarbeten.
|
|
| 4. |
|
|
| 5. |
- Kindvall, Simon, et al.
(författare)
-
The change of longitudinal relaxation rate in oxygen enhanced pulmonary MRI depends on age and BMI but not diffusing capacity of carbon monoxide in healthy never-smokers
- 2017
-
Ingår i: PLoS ONE. - : Public Library of Science (PLoS). - 1932-6203. ; 12:5
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Objective: Oxygen enhanced pulmonary MRI is a promising modality for functional lung studies and has been applied to a wide range of pulmonary conditions. The purpose of this study was to characterize the oxygen enhancement effect in the lungs of healthy, never-smokers, in light of a previously established relationship between oxygen enhancement and diffusing capacity of carbon monoxide in the lung (DL,CO) in patients with lung disease. Methods: In 30 healthy never-smoking volunteers, an inversion recovery with gradient echo read-out (Snapshot-FLASH) was used to quantify the difference in longitudinal relaxation rate, while breathing air and 100% oxygen, ΔR1, at 1.5 Tesla. Measurements were performed under multiple tidal inspiration breath-holds. Results: In single parameter linear models, ΔR1 exhibit a significant correlation with age (p = 0.003) and BMI (p = 0.0004), but not DL,CO (p = 0.33). Stepwise linear regression of ΔR1 yields an optimized model including an age-BMI interaction term. Conclusion: In this healthy, never-smoking cohort, age and BMI are both predictors of the change in MRI longitudinal relaxation rate when breathing oxygen. However, DL,CO does not show a significant correlation with the oxygen enhancement. This is possibly because oxygen transfer in the lung is not diffusion limited at rest in healthy individuals. This work stresses the importance of using a physiological model to understand results from oxygen enhanced MRI.
|
|
| 6. |
- Laura Aaltonen, H., et al.
(författare)
-
Airspace Dimension Assessment with nanoparticles reflects lung density as quantified by MRI
- 2018
-
Ingår i: International Journal of Nanomedicine. - 1176-9114 .- 1178-2013. ; 13, s. 2989-2995
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Background: Airspace Dimension Assessment with inhaled nanoparticles is a novel method to determine distal airway morphology. This is the first empirical study using Airspace Dimension Assessment with nanoparticles (AiDA) to estimate distal airspace radius. The technology is relatively simple and potentially accessible in clinical outpatient settings. Method: Nineteen never-smoking volunteers performed nanoparticle inhalation tests at multiple breath-hold times, and the difference in nanoparticle concentration of inhaled and exhaled gas was measured. An exponential decay curve was fitted to the concentration of recovered nanoparticles, and airspace dimensions were assessed from the half-life of the decay. Pulmonary tissue density was measured using magnetic resonance imaging (MRI). Results: The distal airspace radius measured by AiDA correlated with lung tissue density as measured by MRI (ρ = -0.584; p = 0.0086). The linear intercept of the logarithm of the exponential decay curve correlated with forced expiratory volume in one second (FEV1) (ρ = 0.549; p = 0.0149). Conclusion: The AiDA method shows potential to be developed into a tool to assess conditions involving changes in distal airways, eg, emphysema. The intercept may reflect airway properties; this finding should be further investigated.
|
|
