化學交換飽和轉移(Chemical Exchange Saturation Transfer,CEST)是一種新型的磁共振分子影像技術。選擇性飽和與水質子發(fā)生化學交換的位點可以引起水質子信號的降低,CEST方法通過水質子信號的變化來間接檢測可交換質子,可以將檢測靈敏度提高三個量級以上。CEST方法可用于檢測多種代謝物,例如肌酸、葡萄糖等。同時,CEST效果與局部微環(huán)境的pH值、溫度等相關,提供了豐富的診斷信息。因此,CEST方法廣泛應用于腫瘤的探測、pH成像等,在疾病診斷、進展和預后評估中有著重要的應用。同時,CEST方法具有頻率編碼特性,可以對多個CEST位點進行探測,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B0和射頻磁場B1的不均勻性會引起CEST效果的定量不準確。同時,CEST效果可能受到其他內源性CEST背景信號的干擾。為了更準確的定量CEST效果,一方面需要對主磁場B0和射頻磁場B1的不均勻性進行校正,另一方面需要發(fā)展新的CEST探針遠離背景信號的干擾。因此,本文主要從以下幾個方向進行研究:(1)實現(xiàn)了 CEST脈沖序列設...

【文章頁數】：147 頁

【學位級別】：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 核磁共振信號的產生
        1.2.2 核磁共振信號的演化
        1.2.3 弛豫過程
        1.2.4 空間編碼
        1.2.5 化學位移
    1.3 化學交換飽和轉移
        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 其他極化轉移效應
    1.4 化學交換飽和轉移類型
        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構安排
第2章 CEST MRI的脈沖序列實現(xiàn)與模擬
    2.1 引言
    2.2 CEST脈沖序列實現(xiàn)
        2.2.1 CEST脈沖序列設計思路
        2.2.2 CEST脈沖序列實現(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脈沖序列實驗驗證
        2.4.1 樣品準備
        2.4.2 實驗設計
        2.4.3 數據分析
    2.5 實驗結果
    2.6 討論
    2.7 本章小結
第3章 用于CEST校正的B₀/B₁場測量方法
    3.1 引言
    3.2 研究背景
    3.3 基于絕熱脈沖的B₀和B₁場測量方法
        3.3.1 理論基礎
        3.3.2 絕熱脈沖的選擇
        3.3.3 序列設計
    3.4實驗部分
        3.4.1測試儀器
        3.4.2脈沖序列準備
        3.4.3模擬仿真
        3.4.4樣品測試
        3.4.5 動物腦部實驗
        3.4.6 數據處理
    3.5 實驗結果
        3.5.1 數值模擬結果
        3.5.2 樣品實驗結果
        3.5.3 活體實驗結果
    3.6 討論
    3.7 本章小結
第4章 卟啉CEST性質研究
    4.1 引言
    4.2 理論基礎
        4.2.1 卟啉高場CEST信號來源
        4.2.2 CEST性質表征
        4.2.3 化學交換自旋鎖定
    4.3 實驗部分
        4.3.1 儀器與試劑
        4.3.2 卟啉樣品交換性質表征
        4.3.3 卟啉樣品穩(wěn)定性測試
        4.3.4 活體實驗
        4.3.5 數據分析及模擬
    4.4 實驗結果
        4.4.1 樣品測試的B₀場與B₁場分布
        4.4.2 卟啉樣品CEST性質表征
        4.4.3 卟啉信號的穩(wěn)定性
        4.4.4 活體實驗結果
    4.5 卟啉CESL性質模擬
        4.5.1 TCPP卟啉的CESL性質
        4.5.2 尿卟啉Ⅰ的CESL性質
        4.5.3 血卟啉的CESL性質
    4.6 討論
    4.7 本章小結
第5章 核殼結構HyperCEST性質研究
    5.1 引言
    5.2 設計思路
    5.3 實驗部分
        5.3.1 儀器與試劑
        5.3.2 超極化¹²⁹Xe磁共振實驗裝置與脈沖序列準備
        5.3.3 FLAME及FLAME-RGD合成
        5.3.4 FLAME粒徑及孔道結構表征
        5.3.5 FLAME核磁性質表征
        5.3.6 FLAME-RGD細胞實驗
    5.4 實驗結果與討論
        5.4.1 FLAME粒徑分布及孔道結構研究
        5.4.2 FLAME核磁性質測試
    5.5 討論
    5.6 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 論文工作總結
    6.2 未來工作展望
參考文獻
附錄 英文簡寫及中英文全稱
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3838966