用于人体肺部磁共振成像的超极化氙-129装置研究的开题报告.docx

用于人体肺部磁共振成像的超极化氙-129装置研究的开题报告
一、研究目的与背景
呼吸系统疾病已成为世界人口死亡率排名前列的疾病之一，其中以肺癌、肺结核、肺气肿等为代表的肺部疾病尤为严重。目前，医学界采用的肺部成像技术主要包括X光胸片、CT（计算机断层扫描）及磁共振成像（MRI），但由于X光辐射与CT较多的造影剂会对人体产生一定的伤害，而MRI所用的成像技术较为优秀，受到越来越多的关注。特别的，氙-129核磁共振技术已经被证明在人体肺部成像中具有相对优势，因为其分子通过气体相变行为而产生了很高的自旋极化度。
然而，目前在国内外研究中表明，氙-129成像技术的应用受到了生产，气体存储以及成像设备等多个难题的限制，因此需要针对这些问题开展深入的研究。
二、研究内容及方法
本研究旨在研制一种超极化氙-129装置，并采用该装置对人体健康肺组织和肺癌患者的肺部进行磁共振成像研究。本研究的具体研究内容与方法如下：
1.设计并研发超极化氙-129装置
本次研究将设计并研发一种高效可靠的氙-129体系极化装置，以获得高度极化的氙-129气体，并开展氙-129分子的制备和存储。
2.建立超极化氙-129磁共振成像技术
开展超极化氙-129磁共振成像技术优化研究，建立适用于不同人群肺部磁共振成像参数。使用商业的浏览工具以及自建的工具(box,matlab)对数据进行定量分析，得出相关结论。
3.测试成像性能
针对不同的被试者进行测试，比较性能和成像质量，包括图像分辨率、空间分辨率、信噪比以及图像对比度等指标，求出具体的优缺点和改进建议。
4.分析成像结果
在测试的基础上，对结果进行分析，形成科学合理、准确可靠的结论。
三、研究意义
本研究的推广将具有广泛的应用意义，在以下几方面具有重要意义：
1.对开展人体肺部疾病的精准诊断具有指导意义，有助于早期发现和治疗肺癌、肺结核等呼吸系统疾病，降低治疗成本。
2.对改进肺部磁共振成像技术具有积极作用。积累有效信息，以利于更准确的人体肺部解剖学结构及功能评估，进一步推动临床应用。
3.对氙-129成像技术的研发具有重要意义，能够为相关技术的研究发展提供有效的技术支撑，促进医学成像技术的发展。
四、预期成果
1.完成高效、可靠的高度极化氙-129装置的设计与研发。
2.建立适用于不同人群肺部磁共振成像参数，并且实现特定人群的氙-129成像实验。
3.论证氙-129核磁共振技术在人体肺部成像中的优势，并探究氙-129在人体内的分布规律和生理变化，为临床医学提供有效的信息。
五、研究进度安排
本项目自XX年X月开始，预计为期X年，预计按下列工作计划开展：
1.第一年：超极化氙-129装置研制；确定肺部磁共振成像参数，设计肺部磁共振成像实验方案；开展肺癌基础对照研究。
2.第二年：针对想要进行氙-129体系研究的医院进行技术交流；开展肺部磁共振成像的数据收集及分析工作。
3.第三年：研究成果的整理并发表于国内外学术期刊，并参加相关学术研讨会，汇报研究成果并获得相关资金支持。