Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).
Рассмотрена задача визуализации легких методами магнитно-резонансной томографии (МРТ) на ядрах фтора-19, когда в качестве контрастных агентов используются фторсодержащие газы. В настоящее время уже проводятся исследования с такими газами как SF6, C2F6, с помощью которых получают не только высокоинформативные 19F-МРT-изображения, но измеряют и локальную вентилируемость легких. Однако эти газы гидрофобны и олеофобны, что препятствует их проникновению в мембрану альвеол и исключает возможность прямого измерения газообмена в легких. В качестве альтернативы предлагается использовать газ перфторциклобутан (ПФЦБ) C4F8. Он в высокой степени липофилен и может свободно проникать в мембрану альвеол, существенно улучшая процессы газообмена в органах дыхания. К тому же в молекулах ПФЦБ имеется 8 магнитно-эквивалентных ядер фтора, что обеспечивает больший сигнал на МРТ-изображениях. Сравнение способов газовой МРТ показало, что интенсивность МРТ-сигнала от C4F8 в 6 раз больше, чем при использовании газа SF6. Приведены результаты применения ПФЦБ в in vivo экспериментах по 19F МРТ визуализации легких крысы.
Ключевые слова: 19F-МРТ, 19F-ЯМР, визуализация легких, контрастирование, перфторциклобутан, гексафторид серы
The lungs visualization with magnetic resonance imaging (MRI) on fluorine-19 nuclei, when fluorinecontaining gases are used as visualizing agents, is very actual one. Currently similar investigations have already been conducted with gases SF6, C2F6. These gases allow obtaining satisfactory 19F-MRIimages of the lungs. Additionally, using special methods, they can realize indirect measuring such characteristics as local ventilation of the lungs, but have a number of serious drawbacks. They are hydrophobic and oleophobic, prevent their penetration into the alveolar membrane and thus exclude the possibility of direct measuring gas exchange in the lungs. As an alternative gas, we suggest to use perfluorocyclobutane (PFCB) C4F8. Firstly, it has 8 magnetically equivalent fluorine nuclei, which provide a larger signal on MR images. In addition, PFCB is lipophilic, so this gas can penetrate into the membrane of alveoli. In this paper, we perform a comparison of perfluorocyclobutane contrast action with commonly used SF6 gas. It was shown that in vivo sensitivity of PFCB is 6 times greater than for SF6. High-quality in vivo 19F-MRI-pictures of rat lungs were obtained.
Key words: 19F-MRI, 19F-NMR, contrasting, lung visualization, perfluorocyclobutane, sulfur hexafluoride