【欧洲杯买球技巧】磁粒子成像,未来能否与磁共振平分天下?

栏目:母婴用品

更新时间:2021-06-04

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【欧洲杯买球技巧】磁粒子成像,未来能否与磁共振平分天下?

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磁性粒子光学(MagneticParticleImaging,MPI )是一种新的定量功能性光学技术,需要利用血流中流动的纳米粒子示踪的磁性性质,分解动脉血流和体积心脏运动的动态三维图像。

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本文摘要:磁性粒子光学(MagneticParticleImaging,MPI )是一种新的定量功能性光学技术,需要利用血流中流动的纳米粒子示踪的磁性性质,分解动脉血流和体积心脏运动的动态三维图像。

磁性粒子光学(MagneticParticleImaging,MPI )是一种新的定量功能性光学技术,需要利用血流中流动的纳米粒子示踪的磁性性质,分解动脉血流和体积心脏运动的动态三维图像。2001年,德国汉堡飞利浦研究所的科学家B.Gleich首次明确提出了MPI的概念。2005年,B.Gleich和另一位科学家J.Weizenecker开发了第一台MPI设备,其可行性论于当年在《大自然》杂志上首次公开发表。MPI需要检测生物体内任意时间和空间的纳米粒子示踪,满足临床安全性、慢三维血管造影技术的市场需要,协助研究者从器官、细胞和分子水平了解病程。

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MPI具有低空间分辨率和低时间分辨率的优点。光学不显示解剖学结构和背景的组织,不产生干扰信号,所以示踪剂在图像上有很高的对比度。另外,MPI光学不存在电离放射线,也需要用于毒性示踪剂。因为MPI的示踪剂是用超顺磁性氧化铁(SPIO )制成的,所以SPIO比用作CT的碘和磁共振的钆更安全。

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图1的各种影像临床技术比较图在世界上只发售现在作为小型动物使用的MPI设备,MPI处于比较晚的发展期,与20世纪80年代初期MRI的发展阶段类似。这种新的光学方式对医学科学研究和临床工作者非常有魅力。

介绍了MPI的工作原理、MPI和MRI的区别、MPI设备制造商。MPI工作原理MPI光学必须用于示踪剂,只有示踪剂不在光学区域时才能生成信号。

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常用的示踪剂是氧化铁磁性纳米粒子(Fe3O4),也被称为超强顺磁性氧化铁(SuperParamagneticIronOxide,SPIO )纳米粒子。示踪剂SPIO的性质相当要求MPI的画质。由于机体内不存在长时间示踪剂,MPI图像具有良好的对比度和高灵敏度,需要看到活的有机体中的细胞(细胞追踪)、血液(注入)和其他功能系统(目标、药物输送系统)中的示踪剂。

磁性粒子光学利用磁学独有的几何学结构制作ffr(fieldfreeregion ),与两个磁铁合并的情况相似。用敏感的点控制纳米粒子的方向。这与MRI的物理原理完全不同,MRI的图像是由均匀分布的磁场生成的。即使缓慢移动FFR,SPIO纳米粒子的磁方位也不会再次旋转,交接线圈中会产生信号。

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因为一直在传达敏感点在哪里,所以可以向未知的方位分配信号,生成定量的MPI图像。MPI的性能、分辨率和灵敏度主要不受纳米粒子的影响。使用更好或特定的SPIO可以提高设备的分辨率和/或灵敏度。

图2使用MPI器件,将一条灵敏度磁场权利线(FFL )格子化为整个样品,用于绘制纳米粒子的分布图。图3扫描后,可以分解三维断层图像,在肝脏和脾脏中检测MPI信号(冷铁色)。

MPIvs.MRI图4MRI的电场强度结构:用于制作以非常弱的梯度(mT )和强的电场强度(T )均匀分布的场所,分解图像。图5MPI的电场强度结构:相互指向的两个强磁铁产生一个磁场梯度,中心是FFR。

然后,使FFR在样品中缓慢移动,以强梯度(t )和弱电场强度(mT )分解图像。


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