超極化氙-129磁共振成像技術(shù)，利用其成像方式的多樣性可以對肺部的形態(tài)與功能進(jìn)行多方面的評估，這些影像不僅能反映肺部的形態(tài)學(xué)信息，也可以提供重要的肺部氣體交換功能信息。所以說(shuō)，這一方法不僅可以清晰地看到患者的病變部分，也能提供衡量肺部健康的重要指標——肺部氣體交換和氣血交換功能指標。因此，這項技術(shù)對幫助醫生評估患者病情、了解整個(gè)疾病的發(fā)病過(guò)程乃至對新藥物療效的評價(jià)，都會(huì )有很好的幫助。
穩定同位素氙-129氣體
穩定同位素氙-129，具有良好的生物惰性、脂溶性和化學(xué)位移敏感性，可以溶解在肺部血液和組織中，特別在肺部氣血交換功能中具有十分獨特的優(yōu)勢。而且氙-129在生物組織和人體內并不存在，在成像的時(shí)候就不會(huì )有背景信號，可以獲得高對比度的圖像，因此它具備作為磁共振成像造影劑的潛力。通過(guò)一些特定的物理和化學(xué)手段，使氙-129發(fā)生超極化，而超極化狀態(tài)下氙-129磁共振靈敏度可以達到傳統磁共振的100000倍以上，堪比一臺超高像素的“相機”，成功滿(mǎn)足了磁共振靈敏度的要求。
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用于臨床診斷
在臨床診斷中，患者只需通過(guò)深呼吸，將準備好的超極化氙-129氣體全部吸入，然后憋氣10S左右，醫生就可以通過(guò)磁共振儀得到肺部完整的影像。在此過(guò)程中，進(jìn)入肺部的超極化氣體會(huì )充滿(mǎn)整個(gè)肺部，然后發(fā)出很強的磁共振信號。外圍的探測器不斷接收這些信號，并進(jìn)行解碼，給出患者的肺部結構圖。
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世界首臺氣體肺部磁共振成像裝備
我國在超級化氙-129肺部磁共振成像領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先地位，中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng )新研究院院長(cháng)周欣帶領(lǐng)科研團隊研制出了擁有自主知識產(chǎn)權的全球首臺氣體肺部磁共振成像裝備，成功“點(diǎn)亮”人體肺部盲區。突破多項關(guān)鍵核心技術(shù)，核心指標國際領(lǐng)先，為肺病患者早期診斷和治療作出了重要貢獻。鑒于周欣在磁共振成像領(lǐng)域做出的突出貢獻，因此榮獲了“2018年科技盛典年度科技創(chuàng )新人物”，2019科學(xué)探索獎等榮譽(yù)。
用于新冠肺炎救治和研究
2019年底新冠肺炎疫情爆發(fā)，周欣科研團隊第一時(shí)間奔赴抗疫一線(xiàn)金銀潭醫院，將自主研發(fā)的肺部氣體磁共振成像裝備用于新冠肺炎患者的臨床救治。在國際上首次實(shí)現了新冠肺炎出院患者的肺部微結構和通氣、氣血交換功能定量、可視化評估。研究發(fā)現，雖然普通癥出院患者的肺部CT影像和吹氣肺功能參數無(wú)異常，但其氣體MRI影像顯示通氣功能有輕微損傷，氣血交換功能明顯受損，大部分普通癥出院患者的通氣和氣血交換功能在第6個(gè)月的隨訪(fǎng)時(shí)有進(jìn)程性改善。該研究為新冠肺炎出院患者的臨床康復治療提供了科技支撐，也是現有臨床影像技術(shù)的重要補充。相關(guān)科研成果發(fā)表在國際權威期刊《Science Advances》上。
熱耳科技是劍橋同位素總代理（Cambridge Isotope Laboratories）。提供用于磁共振成像的氙-129氣體和同位素富集的超極化底物。
