具有医学诊断潜力的新型成像技术

一种独特的新成像方法，称为“极化核成像” - 结合了磁共振成像和伽马射线成像的强大方面，由弗吉尼亚大学物理学和放射学系的两位物理学家开发 - 具有新型的高分辨率医疗诊断以及工业和物理研究应用。

“这种方法使得一种真正新的，绝对不同的医学诊断成为可能，”威尔逊米勒说道，他和他的同事戈登·凯茨一起指导了这项研究。“我们将使用高度可检测的核示踪剂的优势与MRI技术的光谱灵敏度和诊断能力相结合。”

最近在“ 自然 ”杂志上发表了一篇详细介绍新专利形态和相关光谱技术的论文。

“我们通过以前所未有的方式制作原理验证图像，证明了新技术的可行性，”Cates说。“在我们的技术中，我们不像在MRI中那样对水中的质子进行成像，而是使用激光技术对氙的放射性同位素进行成像。”

Cates和他的同事们认为，这种技术一旦被改进，就可以通过让患者吸入含有同位素的气体并使用PNI产生图像来提供一种新的，相对便宜的方式来显示肺部气体空间。该方法同样可以通过将同位素注入血流来对身体的目标区域成像。因为该技术会使用如此少量的示踪材料，所以当涉及医疗用途时，放射性对人们几乎没有危险。

由于磁共振成像以前从未与放射性示踪剂结合使用，因此有可能获得以前无法获得的新型诊断信息。

MRI广泛用于检测身体中的癌症和其他异常，因为它使用各种对比机制来分辨图像中的特定特征，因此是有效的。高灵敏度的伽马射线探测器可以解决微量的放射性示踪物质，这是在特别感兴趣的点上归巢的关键。新的UVA技术利用磁共振获取空间信息，然后通过检测由示踪材料产生的伽马射线收集图像信息 - 氙Xe-131m的同位素，它是碘131的副产品(用于治疗甲状腺)问题)。

“与检测微弱无线电波的MRI不同，我们检测从氙同位素发出的伽马射线，”Cates说。“由于甚至可以从单个原子检测伽马射线，我们可以大大提高成像灵敏度，并大大减少执行磁共振技术所需的材料量。”

例如，如果Cates和Miller填充了他们的成像主题 - 在这种情况下是一个形状像中间符号“中间”的小玻璃单元 - 用水而不是放射性同位素，它们需要大约100亿次水分子多于他们用来实现相同图像质量的同位素原子数。这意味着使用微量材料，他们可以使用磁共振技术获得详细的图像，否则使用放射性示踪剂是不可能的。

的自然纸包括使用极化核成像的第一次公布的图像。研究人员表示，这张照片的质量远远超过了有史以来使用MRI制作的第一张照片，这张照片首次发表在1973年的“ 自然”杂志上。

“曾经有过第一张X光图像，第一张CT扫描图像和第一张MRI图像，”米勒说。“我们现在已经制作了第一个新技术的图像，PNI，有一天它可能与其他技术一样多。”

作者指出，仍需要做大量的工作来证明新技术在生活科目中的实用性，但这种独特的方法“代表了令人兴奋的新技术”。

为了将其开发用于实际应用，研究人员表示他们需要增加探测器的大小或示踪剂材料的数量，并且他们正在寻找替代的放射性同位素，这些同位素一旦在生物体内就能保持其极化。然而，有足够的可能性，他们是乐观的，并预见到许多应用程序的可能性。

在生物系统中，气体成像已经看起来很实用，涉及非生物系统的应用也是如此，例如核物理研究。