肺部磁共振成像研究
发布时间：2020-07-08 03:43
【摘要】： 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
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R445.2
【图文】：
5倍的增强。对传统的磁共振设备进行适当的硬件及软件调整后,便可利用超极化惰性气体进行MRI。图2-1是设菲尔德大学针对健康的志愿者在超极化惰性气体通气前后的对比图片。由图中可见超极化惰性气体对提高肺部MR图像质量的效果十分明显。在正常情况下的肺部MRI几乎不能获得有效信息。[2]图2-1 吸入正常空气(a)与超极化(b)3He的肺部MRI[2]Fig 2-1 the MRI of the lung before and after the inhalation of the Hyperpolarized3He1994年，Albert等人将激光增强极化的129Xe气体导入一个切割下来的老鼠肺中获
示意图 a)与第三者碰撞后 Xe-Rb 范德瓦耳斯分子形成 b）ic illustration of SEOP a) Formation of Xe-Rb van der Waals mdium; b) Xe-Rb binary collision亚稳态3He运亚稳态方法是指直接用激光抽运处于亚稳态 23S1的在弱射频放电中生成的亚稳态原子，仅适用于3He，物，具有较高的极化率。在亚稳态交换中，通过放4He 与3He 原子碰撞，亚稳态4He 的能量转移给3He 23S1态。这种长寿命的状态可以被 1083nm 的圆偏 23S1态被分裂到 F=1/2 和 3/2 超精细水平。抽运到稳态部分产生了高的原子极化及核极化[14]。
metastabilityexchange图2-3 亚稳态交换示意图[15]Fig 2-3 Schematic illustration of MEOP2.3 惰性气体超极化装置自旋交换光抽运和亚稳态直接交换光抽运是目前两种比较成熟和常用的产生超极化惰性气体的方法。SEOP 对于129Xe 和3He 这两种惰性气体都是适用的，而 MEOP仅适用于3He。且3He 自然丰度极低，只能通过3H 的裂变才能得到，受其限制，价格昂贵。亚稳态交换所需要的激光波长（1083nm）也不如自旋交换（795nm）的那么容易获得。在惰性气体中，129Xe 的应用最为广泛，包括医学诊断，表面研究以及永久电偶极矩的检测。相对于3He，129Xe 具有很多优点：（1）价格低廉（约 10 美元/升，3He 约 100 美元/升）；（2）129Xe 的化学平移较大
本文编号：2746047
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R445.2
【图文】：
5倍的增强。对传统的磁共振设备进行适当的硬件及软件调整后,便可利用超极化惰性气体进行MRI。图2-1是设菲尔德大学针对健康的志愿者在超极化惰性气体通气前后的对比图片。由图中可见超极化惰性气体对提高肺部MR图像质量的效果十分明显。在正常情况下的肺部MRI几乎不能获得有效信息。[2]图2-1 吸入正常空气(a)与超极化(b)3He的肺部MRI[2]Fig 2-1 the MRI of the lung before and after the inhalation of the Hyperpolarized3He1994年，Albert等人将激光增强极化的129Xe气体导入一个切割下来的老鼠肺中获
示意图 a)与第三者碰撞后 Xe-Rb 范德瓦耳斯分子形成 b）ic illustration of SEOP a) Formation of Xe-Rb van der Waals mdium; b) Xe-Rb binary collision亚稳态3He运亚稳态方法是指直接用激光抽运处于亚稳态 23S1的在弱射频放电中生成的亚稳态原子，仅适用于3He，物，具有较高的极化率。在亚稳态交换中，通过放4He 与3He 原子碰撞，亚稳态4He 的能量转移给3He 23S1态。这种长寿命的状态可以被 1083nm 的圆偏 23S1态被分裂到 F=1/2 和 3/2 超精细水平。抽运到稳态部分产生了高的原子极化及核极化[14]。
metastabilityexchange图2-3 亚稳态交换示意图[15]Fig 2-3 Schematic illustration of MEOP2.3 惰性气体超极化装置自旋交换光抽运和亚稳态直接交换光抽运是目前两种比较成熟和常用的产生超极化惰性气体的方法。SEOP 对于129Xe 和3He 这两种惰性气体都是适用的，而 MEOP仅适用于3He。且3He 自然丰度极低，只能通过3H 的裂变才能得到，受其限制，价格昂贵。亚稳态交换所需要的激光波长（1083nm）也不如自旋交换（795nm）的那么容易获得。在惰性气体中，129Xe 的应用最为广泛，包括医学诊断，表面研究以及永久电偶极矩的检测。相对于3He，129Xe 具有很多优点：（1）价格低廉（约 10 美元/升，3He 约 100 美元/升）；（2）129Xe 的化学平移较大
【参考文献】
相关期刊论文 前5条
1 姚志萍;杨昆;任秋实;;惰性气体超极化的光抽运方法及比较[J];激光与光电子学进展;2006年08期
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3 俎栋林,贺强,宋枭禹,包尚联;MRI驻波谐振器原理和开正交鸟笼型线圈(英文)[J];中国医学物理学杂志;2002年03期
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