摘要：磁粒子成像是基于功能和断层影像技术检测磁性纳米粒子空间分布的示踪方法,具有正向的对比信号、较低的组织背景、无限的组织穿透深度、非侵入性成像以及无电离辐射等优点,是近年来一种很有前途的生物医学成像技术.磁粒子成像信号是通过在无场点切换磁性纳米粒子的磁自旋矢量来产生的.磁粒子成像的灵敏度和空间分辨率都高度依赖于作为磁粒子成像示踪剂的磁性纳米粒子本身的磁性能,因此目前的研究主要集中在磁性纳米粒子的设计和合成上.本文重点介绍了磁粒子成像示踪剂的最新研究进展,总结了可作为磁粒子成像示踪剂的磁性纳米粒子的种类、合成方法、性能以及生物医学应用,以期为磁粒子成像的未来研究提供参考.

摘要：磁粒子成像是一种全新的人体内动态靶向影像学方法,但当前磁粒子成像系统以封闭式磁场扫描结构为主,严重限制了其临床应用范围。设计了一种开放式电子扫描窄带磁粒子成像系统,在分析了超顺磁粒子谐波磁化响应的基础上,通过对线圈表面耦合磁场的计算及电流控制利用8个梯度线圈形成了基于无场线的开放式空间定位磁场,成像区域30 mm×30 mm;以单边激励线圈产生20.7 kHz激励磁场,处于高频激励磁场及定位磁场中的超顺磁纳米粒子示踪剂产生具有丰富谐波成分的可定位超顺磁磁化信号,使用高信噪比Gradiometer线圈检测其3次谐波信号形成电压云图图像;通过预测量的系统函数矩阵利用非负最小二乘法对电压云图进行重建,形成示踪剂浓度分布云图。成像实验结果表明,系统在开放式成像区域内探测灵敏度20μg Fe,图像重建空间分辨率2 mm,成像速度1 fps,达到了较好的开放式成像效果,系统也是国内首台全自主研发的开放式磁粒子成像系统。

摘要：磁粒子成像(magnetic particle imaging,MPI)是由核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)衍生而来的新一代分子影像技术。其采用复合组合方式的旋转可变梯度磁场,直接检测体内超顺磁性氧化铁纳米粒子(superparamagnetic iron oxide,SPIO),可以获得纳摩尔级的超高灵敏度成像。MPI具有高时空间分辨率、高灵敏度、无扫描深度限制且无电离辐射等特点,目前已应用于细胞示踪、血管成像以及肿瘤成像及治疗等临床前领域。自2005年出现以来,MPI在软件算法、硬件开发、示踪剂设计和临床前应用领域得到了快速的发展。文章在简述MPI历史及基本原理的基础上,对近年来MPI在细胞示踪、血管、肿瘤等临床前领域的研究进展进行了归纳与总结,并对MPI的临床转化前景进行了展望。