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肺部磁共振成像研究

磁共振成像是继CT、B超等影像检查手段后又一新的断层成像方法。磁共振信号与所探测核的密度、磁矩和极化度成正比。传统磁共振技术利用生物体内较高的氢质子密度对组织进行成像。但是对于肺部,氢质子密度仅为其它组织的十分之一,所以传统磁共振成像技术对肺部成像有很大的困难。针对目前肺部磁共振成像的困难,为了提高肺部组织的成像分辨率,本课题主要集中于研究肺部磁共振成像的增强方法及方法中涉及到的相关技术设计等。激光抽运可以超极化自旋量子数为1/2的惰性气体(~3He, ~(129)Xe),超极化导致惰性气体极化度比波尔兹曼热平衡时有3-5个数量级的提高,因此超极化的惰性气体可以用来作为磁共振成像的探针。该技术是在肺吸入超极化惰性气体后,对高极化度的惰性气体成像。在激光超极化惰性气体磁共振肺部成像方法的研究基础上,为了提高激光抽运超极化气体效率,对超极化气体产生装置提出了改进设计方  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所)
中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所)

超极化~(129)Xe动物肺部磁共振成像

肺部疾病是目前全球性的医疗问题,据世界卫生组织统计(2010年),中国每年因肺癌和肺部疾病死亡的人数占总死亡人数的20%。临床常用的肺部疾病诊断方法,如肺功能测试和CT等,不能无电离辐射地、无损伤地获得定量的肺部结构和气血交换功能等肺部生理学参数。近些年出现的自旋交换光泵技术可以将惰性气体129Xe的核自旋极化度比热平衡状态下提高4到5个量级,得到超极化的129Xe气体。超极化129Xe气体用作肺部磁共振成像的气体造影剂,可以克服肺部空腔结构导致的质子密度低的特点,实现肺部气体磁共振成像,进而实现肺部的结构和功能探测。因此,本学位论文选用基于自旋交换光泵技术产生的超极化129Xe气体对肺部结构和功能进行定量地研究,主要研究工作涉及:超极化129Xe动物肺部磁共振成像的硬件设计和实现;超极化129Xe肺部通气成像的实现;超极化129Xe肺部结构和功能探测以及脑部超极化129Xe磁共振成像等四个方面,具体内容如下:第一,设计和实现了...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所)
中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所)

用于人体肺部磁共振成像的超极化氙-129装置研究

作为呼吸系统里的重要器官,肺部主要有两种功能,即气-气交换和气-血交换,其对于人体生命健康的维持起着非常重要的作用。然而,可能由于环境污染等因素的影响,使得肺部疾病逐渐成为影响人类生命健康以及生活质量的显著问题。国家卫生部数据表明,在所有癌症种类中,目前肺癌的致死率为第一位。同时,其它肺部疾病,例如慢性阻塞性肺病(COPD)的发病率也非常高,且呈上升趋势。目前对于肺部的影像诊疗手段主要有胸透(X光)、计算机断层扫描(CT, Computer Tomography)、正电子发射X射线断层扫描技术(PET, Positron Emission Tomography)等。然而,这些传统影像学技术具有一定的局限性,或有放射性,或信噪比较低,并且不能全面获得肺部的功能信息,这极大的阻碍了对肺部重大疾病的早期发现、诊疗和评价。随着激光的发展,使得自旋交换光泵(SEOP,Spin-Exchange Optical Pumping)技术能产生大...  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国医学计算机成像杂志》2013年05期
中国医学计算机成像杂志

国内首幅小动物活体肺部磁共振成像“点亮肺部”

在中科院武汉物理与数学研究所实验室,周欣研究员(后)正在和团队成员研究获得的国内首幅小动物活体肺部磁共振成像。周欣研究员领衔的研究团队是目前国内唯一开展超极化气体肺部磁共振(MRI)成像的研究组,他们的研究目的是“点亮肺部”,不仅获得目前胸透、CT和PET等肺部成像手段可以获得的肺部...  (本文共1页) 阅读全文>>

《中国医学计算机成像杂志》2018年04期
中国医学计算机成像杂志

我国实现人体肺部气体磁共振快速、高分辨、动态成像

肺部大部分是空腔组织,导致其成为常规肺部气体磁共振成像的盲区,中科院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室周欣研究团队,设计了一种基于变角激发的策略,同时结合低秩、稀疏等动态图像特性,大幅提高信号采集速度和质量。与现有的肺部动态成像方法相比,该技术达到人体肺部气体磁共振成像的时间分辨率、空间...  (本文共1页) 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

动物肺部超极化~(129)Xe磁共振快速采样序列的研究

肺是人体呼吸系统中的重要器官。随着空气污染的日益严重,肺部疾病的形势越来越严峻。中国卫生统计年鉴数据显示,肺癌已经成为我国死亡率最高的恶性肿瘤。肺功能检查、胸透、CT是当前临床常规的肺部疾病诊断方法。然而,肺功能检查不能对肺部进行可视化,胸透和CT具有放射性危害。磁共振成像是一种无侵入性、无放射性的影像方法。但是,由于肺部属于空腔结构,其质子密度低,因此,常规质子磁共振成像获得的肺部结构与功能信息非常有限。通过自旋交换光泵技术,惰性气体129Xe的核自旋极化度能相对热平衡状态得到上万倍的提高,使得肺部的气体磁共振成像成为可能。然而,超极化129Xe的核自旋极化度自建立之刻起便处于衰减之中。在肺部,由于顺磁性氧气分子的作用,该衰减变得更加迅速。因此,如何优化磁共振脉冲序列,实现129Xe核自旋极化度的高效利用,是至关重要的。本文的目的是发展快速采样的超极化129Xe磁共振序列,从而高效的利用超极化129Xe核自旋极化度,并对肺部的...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>