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肺部超极化气体 MR 成像

可使用超极化 MRI 对多种疾病和异常进行成像,包括哮喘、慢性阻塞性肺病 (COPD)、囊性纤维化、间质性肺病、肺癌和肺动脉高压,这些疾病都会影响肺部健康以及患者的呼吸能力。遗憾的是,由于缺少信号,MRI 一直无法对肺部进行正确成像。超极化 MRI 这项研究技术可明确了解患者的疾病状况,为医生提供重要的潜在治疗方案。

超极化 MRI1

为进行超极化磁共振扫描,技术人员必须使用专用设备。激光泵浦是一种 MR 自旋磁化强度技术,可增强患者所吸入的稀有气体的,需要使用专用的激光偏振器。

在英国谢菲尔德的谢菲尔德大学,研究人员一直在寻找更好的肺部成像方法。Jim Wild 是英国国家卫生研究院的肺部影像学教授和磁共振物理学教授,他带领团队一直在研究肺部超极化气体磁共振成像 (MRI) 是否可以成为解决方案。该团队隶属该大学的 POLARIS 研究部门,该部门现正在对氦气 (3He) 和氙气 (129Xe) 进行极化。该团队认为,除了通气量,我们还可以从 MR 成像中收集到更多信息。

使用氙气1

Jim Wild 和团队构建了可产生偏振 129Xe 的激光偏振器,可为临床肺部成像提供高通量。该团队最近使用氙气 129 进行的研究表明,超极化可能增加磁共振中的信噪比。

当氙气进入肺泡时,团队可通过气体扩散率获得其尺寸数据。因此,扫描可提供吸烟者早期肺气肿变化的指标以及婴儿肺部发育指标。氙气是一种 MR 信号承载气体,因此可以获得这些数据。

氙气还是一种可溶性气体,可溶于液体中。氙气溶于肺内的肺泡后会进入毛细血管,技术人员就可以测量并量化纤维化肺病的变化。它还有助于放射科医生确定通气灌注匹配情况。

使用氙气 129 对肺进行超极化磁共振成像,可以提供肺泡和毛细血管以及肺内通气的其他信息。谢菲尔德大学的 Jim Wild 及其团队一直在研究这项技术的效果。该团队认为,与仅提供通气信息的常规 MRI 相比,这项扫描可以提供更多信息,未来有望成为放射科的一个重要工具。这种研究方法今后可能会让医生和患者受益。

 

参考文献:

  1. Hyperpolarized gas lung imaging. SIGNA Pulse of MRhttp://www.gesignapulse.com/signapulse/spring_2019/MobilePagedArticle.action?articleId=1488828&app=false. Last accessed September 13, 2019.