化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移(Chemical Exchange Saturation Transfer,CEST)是一種新型的磁共振分子影像技術(shù)。選擇性飽和與水質(zhì)子發(fā)生化學(xué)交換的位點(diǎn)可以引起水質(zhì)子信號(hào)的降低,CEST方法通過水質(zhì)子信號(hào)的變化來間接檢測(cè)可交換質(zhì)子,可以將檢測(cè)靈敏度提高三個(gè)量級(jí)以上。CEST方法可用于檢測(cè)多種代謝物,例如肌酸、葡萄糖等。同時(shí),CEST效果與局部微環(huán)境的pH值、溫度等相關(guān),提供了豐富的診斷信息。因此,CEST方法廣泛應(yīng)用于腫瘤的探測(cè)、pH成像等,在疾病診斷、進(jìn)展和預(yù)后評(píng)估中有著重要的應(yīng)用。同時(shí),CEST方法具有頻率編碼特性,可以對(duì)多個(gè)CEST位點(diǎn)進(jìn)行探測(cè),這種頻率編碼特性使得CEST方法十分靈活且多樣。然而CEST效果受到多種因素的影響,比如主磁場(chǎng)B0和射頻磁場(chǎng)B1的不均勻性會(huì)引起CEST效果的定量不準(zhǔn)確。同時(shí),CEST效果可能受到其他內(nèi)源性CEST背景信號(hào)的干擾。為了更準(zhǔn)確的定量CEST效果,一方面需要對(duì)主磁場(chǎng)B0和射頻磁場(chǎng)B1的不均勻性進(jìn)行校正,另一方面需要發(fā)展新的CEST探針遠(yuǎn)離背景信號(hào)的干擾。因此,本文主要從以下幾個(gè)方向進(jìn)行研究:(1)實(shí)現(xiàn)了 CEST脈沖序列設(shè)...

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 核磁共振原理
        1.2.1 核磁共振信號(hào)的產(chǎn)生
        1.2.2 核磁共振信號(hào)的演化
        1.2.3 弛豫過程
        1.2.4 空間編碼
        1.2.5 化學(xué)位移
    1.3 化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移
        1.3.1 CEST現(xiàn)象
        1.3.2 CEST理論模型
        1.3.3 CEST譜
        1.3.4 CEST效果的定量
        1.3.5 其他極化轉(zhuǎn)移效應(yīng)
    1.4 化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移類型
        1.4.1 DiaCEST
        1.4.2 ParaCEST
        1.4.3 LipoCEST
        1.4.4 ICEST
        1.4.5 HyperCEST
    1.5 本文的研究工作和結(jié)構(gòu)安排
第2章 CEST MRI的脈沖序列實(shí)現(xiàn)與模擬
    2.1 引言
    2.2 CEST脈沖序列實(shí)現(xiàn)
        2.2.1 CEST脈沖序列設(shè)計(jì)思路
        2.2.2 CEST脈沖序列實(shí)現(xiàn)
    2.3 CEST脈沖序列理論模擬
        2.3.1 三池交換Bloch-McConnell方程
        2.3.2 CW-CEST脈沖序列模擬
        2.3.3 pulsed-CEST模擬
    2.4 CEST脈沖序列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        2.4.1 樣品準(zhǔn)備
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.4.3 數(shù)據(jù)分析
    2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    2.6 討論
    2.7 本章小結(jié)
第3章 用于CEST校正的B₀/B₁場(chǎng)測(cè)量方法
    3.1 引言
    3.2 研究背景
    3.3 基于絕熱脈沖的B₀和B₁場(chǎng)測(cè)量方法
        3.3.1 理論基礎(chǔ)
        3.3.2 絕熱脈沖的選擇
        3.3.3 序列設(shè)計(jì)
    3.4實(shí)驗(yàn)部分
        3.4.1測(cè)試儀器
        3.4.2脈沖序列準(zhǔn)備
        3.4.3模擬仿真
        3.4.4樣品測(cè)試
        3.4.5 動(dòng)物腦部實(shí)驗(yàn)
        3.4.6 數(shù)據(jù)處理
    3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.5.1 數(shù)值模擬結(jié)果
        3.5.2 樣品實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.5.3 活體實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.6 討論
    3.7 本章小結(jié)
第4章 卟啉CEST性質(zhì)研究
    4.1 引言
    4.2 理論基礎(chǔ)
        4.2.1 卟啉高場(chǎng)CEST信號(hào)來源
        4.2.2 CEST性質(zhì)表征
        4.2.3 化學(xué)交換自旋鎖定
    4.3 實(shí)驗(yàn)部分
        4.3.1 儀器與試劑
        4.3.2 卟啉樣品交換性質(zhì)表征
        4.3.3 卟啉樣品穩(wěn)定性測(cè)試
        4.3.4 活體實(shí)驗(yàn)
        4.3.5 數(shù)據(jù)分析及模擬
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.4.1 樣品測(cè)試的B₀場(chǎng)與B₁場(chǎng)分布
        4.4.2 卟啉樣品CEST性質(zhì)表征
        4.4.3 卟啉信號(hào)的穩(wěn)定性
        4.4.4 活體實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.5 卟啉CESL性質(zhì)模擬
        4.5.1 TCPP卟啉的CESL性質(zhì)
        4.5.2 尿卟啉Ⅰ的CESL性質(zhì)
        4.5.3 血卟啉的CESL性質(zhì)
    4.6 討論
    4.7 本章小結(jié)
第5章 核殼結(jié)構(gòu)HyperCEST性質(zhì)研究
    5.1 引言
    5.2 設(shè)計(jì)思路
    5.3 實(shí)驗(yàn)部分
        5.3.1 儀器與試劑
        5.3.2 超極化¹²⁹Xe磁共振實(shí)驗(yàn)裝置與脈沖序列準(zhǔn)備
        5.3.3 FLAME及FLAME-RGD合成
        5.3.4 FLAME粒徑及孔道結(jié)構(gòu)表征
        5.3.5 FLAME核磁性質(zhì)表征
        5.3.6 FLAME-RGD細(xì)胞實(shí)驗(yàn)
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.4.1 FLAME粒徑分布及孔道結(jié)構(gòu)研究
        5.4.2 FLAME核磁性質(zhì)測(cè)試
    5.5 討論
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄 英文簡(jiǎn)寫及中英文全稱
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3838966