Эксперты Центра визуализации сэра Питера Мэнсфилда разработали процесс с использованием специально обработанного газообразного криптона в качестве вдыхаемого контрастного вещества, чтобы пространство внутри легких обнаруживалось при сканировании с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ). Есть надежда, что новый процесс в конечном итоге позволит врачам виртуально заглядывать в легкие пациентов.
Традиционная магнитно-резонансная томография использует протоны водорода в организме в качестве молекулярных мишеней, чтобы получить изображение ткани, но это не дает подробного изображения легких, поскольку они заполнены воздухом. Последние технологические разработки привели к новой методологии визуализации, называемой МРТ с вдыхаемым гиперполяризованным газом, в которой лазеры используются для «гиперполяризации» благородного (инертного) газа, который выравнивает (поляризует) ядра газа, чтобы он отображался на МРТ.Эта работа позволит пациенту получить трехмерное изображение с использованием «атомных шпионов», таких как гелий, ксенон или криптон, за одну задержку дыхания.
Ноттингем был пионером в области МРТ с гиперполяризованным криптоном и в настоящее время продвигает эту технологию к процессам клинического утверждения.Исследования гиперполяризованной магнитно-резонансной томографии пытались решить проблему с этими благородными газами, сохраняющими свое гиперполяризованное состояние достаточно долго, чтобы газ можно было вдохнуть, удерживать в легких и сканировать.
В статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, команда из Ноттингема разработала новый метод генерации гиперполяризованного газа криптона высокой чистоты, шаг, который значительно облегчит использование этого нового контрастного вещества для МРТ легких.Заведующий кафедрой трансляционной визуализации в Центре визуализации сэра Питера Мэнсфилда, профессор Томас Меерсманн, сказал: «Особенно сложно сохранить гиперполяризованное состояние криптона во время приготовления этого контрастного вещества. Мы решили проблему, используя процесс, который обычно связан с с науками, связанными с чистой энергией. Это называется каталитическим сжиганием водорода.
Чтобы гиперполяризовать газ криптон-83, мы разбавили его в газообразном молекулярном водороде для процесса лазерной накачки. После успешной лазерной обработки газообразный водород смешивается с молекулярным кислородом и буквально взрывает его. безопасным и контролируемым способом за счет реакции каталитического горения.
«Примечательно, что гиперполяризованное состояние криптона-83« выживает »после горения. Водяной пар, единственный продукт« чистой »водородной реакции, легко удаляется посредством конденсации, оставляя после себя очищенный лазерно-поляризованный газ криптона-83, только разбавленный благодаря небольшому остающемуся количеству безвредного водяного пара.
Эта разработка значительно повышает потенциальную полезность криптона-83 с лазерной накачкой в качестве контрастного вещества для МРТ в клинических применениях ».Этот новый метод также можно использовать для гиперполяризации другого полезного благородного газа, ксенона-129, и может привести к более дешевому и легкому производству этого контрастного вещества.
В рамках недавней награды Совета по медицинским исследованиям гиперполяризованный криптон-83 в настоящее время разрабатывается для МРТ всего тела при высокой напряженности магнитного поля в большом сканере 7 Тесла Центра визуализации сэра Питера Мэнсфилда. Исследования будут проводиться сначала на здоровых добровольцах, а затем переходить к испытаниям на пациентах.