一種獨特的新成像方法，稱為“極化核成像” - 結(jié)合了磁共振成像和伽馬射線成像的強大方面，由弗吉尼亞大學(xué)物理學(xué)和放射學(xué)系的兩位物理學(xué)家開發(fā) - 具有新型的高分辨率醫(yī)療診斷以及工業(yè)和物理研究應(yīng)用。

“這種方法使得一種真正新的，絕對不同的醫(yī)學(xué)診斷成為可能，”威爾遜米勒說道，他和他的同事戈登·凱茨一起指導(dǎo)了這項研究。“我們將使用高度可檢測的核示蹤劑的優(yōu)勢與MRI技術(shù)的光譜靈敏度和診斷能力相結(jié)合。”

最近在“ 自然 ”雜志上發(fā)表了一篇詳細介紹新專利形態(tài)和相關(guān)光譜技術(shù)的論文。

“我們通過以前所未有的方式制作原理驗證圖像，證明了新技術(shù)的可行性，”Cates說。“在我們的技術(shù)中，我們不像在MRI中那樣對水中的質(zhì)子進行成像，而是使用激光技術(shù)對氙的放射性同位素進行成像。”

Cates和他的同事們認為，這種技術(shù)一旦被改進，就可以通過讓患者吸入含有同位素的氣體并使用PNI產(chǎn)生圖像來提供一種新的，相對便宜的方式來顯示肺部氣體空間。該方法同樣可以通過將同位素注入血流來對身體的目標區(qū)域成像。因為該技術(shù)會使用如此少量的示蹤材料，所以當涉及醫(yī)療用途時，放射性對人們幾乎沒有危險。

由于磁共振成像以前從未與放射性示蹤劑結(jié)合使用，因此有可能獲得以前無法獲得的新型診斷信息。

MRI廣泛用于檢測身體中的癌癥和其他異常，因為它使用各種對比機制來分辨圖像中的特定特征，因此是有效的。高靈敏度的伽馬射線探測器可以解決微量的放射性示蹤物質(zhì)，這是在特別感興趣的點上歸巢的關(guān)鍵。新的UVA技術(shù)利用磁共振獲取空間信息，然后通過檢測由示蹤材料產(chǎn)生的伽馬射線收集圖像信息 - 氙Xe-131m的同位素，它是碘131的副產(chǎn)品(用于治療甲狀腺)問題)。

“與檢測微弱無線電波的MRI不同，我們檢測從氙同位素發(fā)出的伽馬射線，”Cates說。“由于甚至可以從單個原子檢測伽馬射線，我們可以大大提高成像靈敏度，并大大減少執(zhí)行磁共振技術(shù)所需的材料量。”

例如，如果Cates和Miller填充了他們的成像主題 - 在這種情況下是一個形狀像中間符號“中間”的小玻璃單元 - 用水而不是放射性同位素，它們需要大約100億次水分子多于他們用來實現(xiàn)相同圖像質(zhì)量的同位素原子數(shù)。這意味著使用微量材料，他們可以使用磁共振技術(shù)獲得詳細的圖像，否則使用放射性示蹤劑是不可能的。

的自然紙包括使用極化核成像的第一次公布的圖像。研究人員表示，這張照片的質(zhì)量遠遠超過了有史以來使用MRI制作的第一張照片，這張照片首次發(fā)表在1973年的“ 自然”雜志上。

“曾經(jīng)有過第一張X光圖像，第一張CT掃描圖像和第一張MRI圖像，”米勒說。“我們現(xiàn)在已經(jīng)制作了第一個新技術(shù)的圖像，PNI，有一天它可能與其他技術(shù)一樣多。”

作者指出，仍需要做大量的工作來證明新技術(shù)在生活科目中的實用性，但這種獨特的方法“代表了令人興奮的新技術(shù)”。

為了將其開發(fā)用于實際應(yīng)用，研究人員表示他們需要增加探測器的大小或示蹤劑材料的數(shù)量，并且他們正在尋找替代的放射性同位素，這些同位素一旦在生物體內(nèi)就能保持其極化。然而，有足夠的可能性，他們是樂觀的，并預(yù)見到許多應(yīng)用程序的可能性。

在生物系統(tǒng)中，氣體成像已經(jīng)看起來很實用，涉及非生物系統(tǒng)的應(yīng)用也是如此，例如核物理研究。