【摘要】： 磁共振成像是繼CT、B超等影像檢查手段后又一新的斷層成像方法。磁共振信號(hào)與所探測(cè)核的密度、磁矩和極化度成正比。傳統(tǒng)磁共振技術(shù)利用生物體內(nèi)較高的氫質(zhì)子密度對(duì)組織進(jìn)行成像。但是對(duì)于肺部,氫質(zhì)子密度僅為其它組織的十分之一,所以傳統(tǒng)磁共振成像技術(shù)對(duì)肺部成像有很大的困難。 針對(duì)目前肺部磁共振成像的困難,為了提高肺部組織的成像分辨率,本課題主要集中于研究肺部磁共振成像的增強(qiáng)方法及方法中涉及到的相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)等。 激光抽運(yùn)可以超極化自旋量子數(shù)為1/2的惰性氣體(~3He, ~(129)Xe),超極化導(dǎo)致惰性氣體極化度比波爾茲曼熱平衡時(shí)有3-5個(gè)數(shù)量級(jí)的提高,因此超極化的惰性氣體可以用來(lái)作為磁共振成像的探針。該技術(shù)是在肺吸入超極化惰性氣體后,對(duì)高極化度的惰性氣體成像。 在激光超極化惰性氣體磁共振肺部成像方法的研究基礎(chǔ)上,為了提高激光抽運(yùn)超極化氣體效率,對(duì)超極化氣體產(chǎn)生裝置提出了改進(jìn)設(shè)計(jì)方
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：R445.2
【圖文】：

5倍的增強(qiáng)。對(duì)傳統(tǒng)的磁共振設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠布败浖{(diào)整后,便可利用超極化惰性氣體進(jìn)行MRI。圖2-1是設(shè)菲爾德大學(xué)針對(duì)健康的志愿者在超極化惰性氣體通氣前后的對(duì)比圖片。由圖中可見(jiàn)超極化惰性氣體對(duì)提高肺部MR圖像質(zhì)量的效果十分明顯。在正常情況下的肺部MRI幾乎不能獲得有效信息。[2]圖2-1 吸入正�？諝�(a)與超極化(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等人將激光增強(qiáng)極化的129Xe氣體導(dǎo)入一個(gè)切割下來(lái)的老鼠肺中獲

示意圖 a)與第三者碰撞后 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亞穩(wěn)態(tài)3He運(yùn)亞穩(wěn)態(tài)方法是指直接用激光抽運(yùn)處于亞穩(wěn)態(tài) 23S1的在弱射頻放電中生成的亞穩(wěn)態(tài)原子，僅適用于3He，物，具有較高的極化率。在亞穩(wěn)態(tài)交換中，通過(guò)放4He 與3He 原子碰撞，亞穩(wěn)態(tài)4He 的能量轉(zhuǎn)移給3He 23S1態(tài)。這種長(zhǎng)壽命的狀態(tài)可以被 1083nm 的圓偏 23S1態(tài)被分裂到 F=1/2 和 3/2 超精細(xì)水平。抽運(yùn)到穩(wěn)態(tài)部分產(chǎn)生了高的原子極化及核極化[14]。

metastabilityexchange圖2-3 亞穩(wěn)態(tài)交換示意圖[15]Fig 2-3 Schematic illustration of MEOP2.3 惰性氣體超極化裝置自旋交換光抽運(yùn)和亞穩(wěn)態(tài)直接交換光抽運(yùn)是目前兩種比較成熟和常用的產(chǎn)生超極化惰性氣體的方法。SEOP 對(duì)于129Xe 和3He 這兩種惰性氣體都是適用的，而 MEOP僅適用于3He。且3He 自然豐度極低，只能通過(guò)3H 的裂變才能得到，受其限制，價(jià)格昂貴。亞穩(wěn)態(tài)交換所需要的激光波長(zhǎng)（1083nm）也不如自旋交換（795nm）的那么容易獲得。在惰性氣體中，129Xe 的應(yīng)用最為廣泛，包括醫(yī)學(xué)診斷，表面研究以及永久電偶極矩的檢測(cè)。相對(duì)于3He，129Xe 具有很多優(yōu)點(diǎn)：（1）價(jià)格低廉（約 10 美元/升，3He 約 100 美元/升）；（2）129Xe 的化學(xué)平移較大

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號(hào)：2746047