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研發歷程

公司研發團隊經過反復研究、層層篩選發現:氙氣是大氣中的一種惰性氣體,資源豐富,價格低廉,具有良好的生化惰性、脂溶性和化學位移敏感性,可以溶解在肺部血液和組織內并產生不同的磁共振信號,在探測生物體的相關功能變化,特別是探測肺部氣血交換功能中具有十分獨特的優勢;因此,最終選擇將氙氣(Xe -129)作為磁共振造影介質。但常規狀態下的Xe由于其原子核極化度較低,磁共振信號強度較低,根據MRI探測靈敏度原理發現其并不足以對肺部進行磁共振成像,關鍵是要“超極化”,即增強氣體的磁共振信號強度,這也是整個技術開發的難點所在。 

為了解決這個技術難點,公司研發團隊基于中國科學院精密測量科學與技術創新研究院深耕磁共振基礎研究數十年的深厚底蘊以及國家重大科研儀器研制專項“用于人體肺部重大疾病研究的磁共振成像儀系統研制”4400萬元的科研經費支持,最終成功開發出人體肺部超極化氣體磁共振技術。據悉,人體內水分子中每個質子都有自旋,就像一個個微觀的‘陀螺’,自旋方向大約一半朝上,一半朝下,基本會形成抵消,磁性就會變弱,信號就沒那么強。而人體肺部超極化氣體磁共振技術主要基于自旋交換激光光泵技術,就是要讓微觀世界的Xe原子核自旋的‘陀螺’朝一個方向旋轉,角動量積聚而非抵消,從而極大增強氣體磁共振信號。目前,團隊研發的氙-129氣體超極化儀可將核磁共振信號增強57000倍,優于美國的Polarean 9800超極化器(增強42000倍),達到國際領先水平。此外,團隊還自主研發了另一套可穿戴式新型人體“馬夾式”高靈敏肺部成像探頭,其目的是為了提高肺部氣體磁共振信號的激發均勻性和接收效率。


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