论文部分内容阅读
近年来，随着超导量子干涉器件被应用到磁共振领域，极低场磁共振及磁共振成像的研究受到了科学家们的广泛关注。与高场磁共振成像不同，极低场磁共振成像的主磁场强度小于1mT，具有设备简单，成本低廉，对金属不敏感，能够和脑磁图仪融合成像等优点，但也具有信噪比低的缺点。 在第一代极低场磁共振系统的基础上对系统的成像序列进行了优化，获得了信噪比更高，成像时间更短，平均次数更少的龙眼三维磁共振图像。与此同时，对于系统中存在的问题，也着手开始对系统进行改造。极低场磁共振系统中的预极化系统之前是由永磁体和自动传输系统构成，着手将其改造为预极化线圈，并针对预极化线圈工作时发热量大的问题，设计了一套配套的水冷系统。超导量子干涉器件需要在低温下才能正常工作，创造低温环境比较经济简单的办法就是使用杜瓦。针对商业杜瓦中存在的问题，尝试着自制了无磁低温杜瓦，真空度可以达到2.7*10-4Pa，经过测试，自制无磁低温杜瓦的液氮蒸发率为1.824L/d。 磁共振成像在临床应用时，为了提高对组织的分辨率，增加病变组织与正常组织的密度差别，往往需要使用到造影剂，来提高MRI的对比度。研究了钆喷酸葡胺(diethylenetriaminepentaacetic acid,Gd-DTPA)、钆塞酸二钠(gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriaminepentaacetic acid,Gd-EOB-DTPA)和钆双胺(DTPA-bismethylamide，Gd-DTPA-BMA)三种商业造影剂在极低场下的弛豫率，结果显示三种商业造影剂在极低场下弛豫率分别为10.4±0.2mM-1·s-1、12.3±0.6mM-1·s-1和7.5±0.2mM-1·s-1，大约是高场下结果的两倍。还在同一套系统中仅通过序列的改变，得到了钆喷酸葡胺的在极低场下的T1mapping图像，而T1mapping技术在临床上具有重要价值。 商业造影剂存在着弛豫率低等缺点，因此科学家们一直在尝试寻找能够替代目前商业造影剂的新型磁共振造影剂。研究了两种基于新型碳材料的钆造影剂，基于水溶性石墨烯的钆造影剂弛豫率可以达到58.6mM-1·s-1，而基于石墨烯量子点的钆造影剂的弛豫率可以达到34.5mM-1·s-1，均远远高于商业造影剂，具有潜在商用可能性。而石墨烯量子点的引入使得这些新型造影剂具有多功能复合使用的潜能。