| 发布日期：2025-02-05 14:03 点击次数：63 |
在医学影像技术不断革新的当下，西安电子科技大学的科研团队取得了一项引人瞩目的成果，为磁纳米粒子成像（Magnetic Particle Imaging, MPI）技术的发展带来了新的曙光。
近期，西安电子科技大学生命科学技术学院医学影像系统与应用实验室朱守平教授团队，联合德国亚琛工业大学物理与分子影像研究所 Volkmar Schulz 教授团队，在医学影像领域权威期刊 IEEE Transactions on Medical Imaging（中科院 I 区 TOP 期刊，影响因子高达 8.9）发表了关于磁纳米粒子成像技术的最新研究成果。该论文以 “Single-sided Magnetic Particle Imaging Device with Offset Field based Spatial Encoding” 为题，标志着在该领域的研究迈出了重要一步，其中西安电子科技大学作为第一单位，生命科学技术学院博士生王其滨为第一作者，朱守平教授和 Volkmar Schulz 教授则担任共同通讯作者。
展开剩余68%磁纳米粒子成像技术是一种基于功能与断层成像原理，检测磁性纳米颗粒空间分布的先进示踪方法。这一新兴的影像技术优势显著，它在无需使用放射性物质的情况下，就能够显著提升成像的分辨率和灵敏度，因此被誉为过去二十年中最具临床转化潜力的技术之一。然而，传统的 MPI 系统在应用于临床实践时面临着诸多挑战，其中一个关键问题是，为了覆盖人体进行成像，需要扩大选择场线圈，这不仅导致设备功耗大幅增加，还带来了一定的安全隐患。
为了攻克这一难题，研究团队另辟蹊径，提出了一种专为单边 MPI 设备设计的新型空间编码方法。单边 MPI 设备的优势在于，所有硬件都集中在成像对象的一侧，这使得它更适合人体尺寸以及临床应用场景。但传统的单边设备在生成高梯度选择场方面存在困难，而且随着检测深度的增加，梯度强度会逐渐减弱，这严重限制了其检测深度和分辨率。此次研究团队结合高频交变激励场与可变偏移场，巧妙地利用单边 MPI 设备固有的非均匀磁场分布，通过对不同偏移场下谐波变化的编码，成功实现了在无需传统选择场的情况下，重建高分辨率的二维或三维图像。这种方法让系统能够在每次迭代中对整个空间进行采样，极大地提升了设备的灵敏度。经过仿真和仿体测量实验的验证，充分证明了该方法的可行性和优越性。
基于这一创新的编码方法，研究团队还设计出一款手持式单边 MPI 设备，该设备专门为浅表组织的成像应用提供了便利。它的出现，不仅满足了临床的实际需求，还为磁纳米粒子成像技术的进一步发展奠定了坚实的基础。此次研究成果的发表，意味着西安电子科技大学在磁纳米粒子成像领域的研究达到了新的高度，也为未来国产化高端医疗设备的研发注入了新的活力。
磁纳米粒子成像技术在医学领域的应用前景广阔。除了此次研究在成像技术上的突破，在医学诊疗方面，磁性纳米粒子也发挥着重要作用。比如由超顺磁性氧化铁（SPIO）形成的纳米粒子，就被广泛应用于各种磁成像和治疗技术中，包括磁共振成像（MRI）、磁性粒子成像（MPI）、磁动超声（MMUS）和磁光声成像（MPAI）等。而且通过监测从相同磁性纳米颗粒采集的成像数据，还能够在治疗过程中动态调节加热磁性纳米颗粒所需的条件，为个性化治疗提供依据。例如成像引导的磁流体热疗（MFH），它是一种极具前景的非侵入性技术，能够同时识别和消除肿瘤细胞，相比传统的 MFH 具有减少不良反应和提高治疗效果等显著优势，有望改变现有的癌症治疗方法。
西安电子科技大学的这项研究成果，不仅解决了磁纳米粒子成像技术在临床应用中的关键难题，还为未来的医学影像发展指明了方向。相信随着技术的不断完善和推广，磁纳米粒子成像技术将在更多的医学领域发挥重要作用，为人类的健康事业做出更大的贡献。
发布于：上海市