Quantification of lung microstructure with hyperpolarized <sup>3</sup>He diffusion MRI
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Notice bibliographique
Résumé
The structure and integrity of pulmonary acinar airways and their changes in different diseases are of great importance and interest to a broad range of physiologists and clinicians. The introduction of hyperpolarized gases has opened a door to in vivo studies of lungs with MRI. In this study we demonstrate that MRI-based measurements of hyperpolarized (3)He diffusivity in human lungs yield quantitative information on the value and spatial distribution of lung parenchyma surface-to-volume ratio, number of alveoli per unit lung volume, mean linear intercept, and acinar airway radii-parameters that have been used by lung physiologists for decades and are accepted as gold standards for quantifying emphysema. We validated our MRI-based method in six human lung specimens with different levels of emphysema against direct unbiased stereological measurements. We demonstrate for the first time MRI images of these lung microgeometric parameters in healthy lungs and lungs with different levels of emphysema (mild, moderate, and severe). Our data suggest that decreases in lung surface area per volume at the initial stages of emphysema are due to dramatic decreases in the depth of the alveolar sleeves covering the alveolar ducts and sacs, implying dramatic decreases in the lung's gas exchange capacity. Our novel methods are sufficiently sensitive to allow early detection and diagnosis of emphysema, providing an opportunity to improve patient treatment outcomes, and have the potential to provide safe and noninvasive in vivo biomarkers for monitoring drug efficacy in clinical trials.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle