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我國科學家首次“點亮”人體肺部
中國科學院武漢物理與數學研究所近日在武漢召開新聞發布會宣布,該所波譜與原子分子物理國家重點實驗室研究員周欣領導的超靈敏磁共振研究團隊,與武漢大學中南醫院教授吳光耀團隊合作,剛剛獲得了我國首例肺部病人(哮喘)的氣體磁共振影像,通俗點說,即在我國首次“點亮”了人體肺部。這意味著,未來我們不僅可以獲得肺部的結構信息,還能對肺部氣體交換功能進行可視化研究,從而應用于肺癌等疾病的早期檢測研究。
近年來,由于吸煙、空氣污染、人口老齡化等多種因素,慢性阻塞性肺疾病、哮喘、塵肺等肺部疾病的發病率逐年上升,我國2015年發布的腫瘤發病率統計年報表明,肺癌的發病率和死亡率仍居惡性腫瘤首位,是癌癥中的頭號殺手。
目前,臨床上用于肺部疾病檢測的影像學技術包括胸透、計算機斷層掃描(CT)、和正電子發射計算機斷層掃描(PET)等。雖然這些方法都能夠得到肺部的空間結構和一定的功能信息,但都不能全面地提供一個名為“肺部氣——氣交換和氣——血交換”的系統功能指標,而這個指標,才是臨床醫生眼中“能夠真正幫助他們‘察覺’肺部重大疾病早期發病”的信號。此外,這些方法都具有放射性,而肺是對輻射非常敏感的器官。
于是,科學家將希望寄于磁共振成像技術——一種無放射、無侵入的影像學技術,但肺部是這項技術的“盲區”。傳統磁共振成像技術的實現,要基于人體中水質子的信號,但肺部內多是氣體和空腔組織,其水質子的濃度比正常組織低約1000倍,因此,通過這一技術所呈現出的肺部圖像,看上去就是一片“黑色”。為了“點亮”肺部,就要獲得信號增強大于數萬倍的氣體信號。
周欣團隊經過5年的攻關,成功研制出氣體產率高、控制自動化、可移動式的129Xe(氙-129)氣體極化裝置,能夠將原子核自旋的極化度增強倍數提高到44000倍以上——數萬倍的氣體信號達到了!接下來,這一團隊還研制出了人體“馬甲式”高靈敏肺部成像探頭,并于9月4日獲得了我國首幅活體超極化氙-129人體磁共振影像。
吳光耀如此評價說,相比傳統CT檢查,該技術能無侵入、無放射性地可視化肺部通氣缺陷,可為早期肺部疾病提供全新的影像學技術,從而應用于臨床研究及應用。(記者邱晨輝)
編輯:趙彥
關鍵詞:點亮人體肺部 氣體磁共振影像