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申请/专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院

摘要：本发明公开了一种用于评估肺部气体交换功能的超极化气体磁共振方法，受试者吸入超极化气体屏气；在饱和血红细胞信号后的一系列短时间内快速采集肺部的血红细胞信号；得到肺部组织间隔到血红细胞的动力学过程，并进行拟合得到气体交换时间常数TT_R。本发明测量方式具有无侵入、无电离辐射的特点；结合超极化气体在肺内所表现出的三个磁共振信号，可以通过直接或间接的方法对受试者肺内肺部组织间隔与血红细胞之间的气体交换动力学进行测量。

主权项：1.一种用于评估肺部气体交换功能的超极化气体磁共振方法，其特征在于：包含以下步骤，步骤一、受试者在磁共振扫描仪中吸入超极化气体并进行屏气，采用设定射频激发角度θ的气态激发射频脉冲对准气态信号进行激发，得到气态信号SGASi，其中i为步骤一至步骤四的循环测量序号，然后施加梯度损毁该气态信号的横向磁化矢量；步骤二、采用多个带宽覆盖溶解态信号的溶解态饱和射频脉冲对准溶解态信号进行饱和，每一个溶解态饱和射频脉冲后都跟随损毁梯度以损毁被该溶解态饱和射频脉冲翻转到横向的溶解态磁化矢量；步骤三、等待一个固定时间t0，采用一个选择性射频脉冲对血红细胞信号进行饱和，然后施加损毁梯度损毁该血红细胞信号的横向磁化矢量；步骤四、等待一个交换时间Texi，采用一个溶解态激发射频脉冲对准溶解态信号进行激发，得到血红细胞信号SRBCi，然后受试者正常呼吸；步骤五、重复步骤一到步骤四n次，n2，每次重复中改变交换时间Texi的大小，得到一系列气态信号SGASi与血红细胞信号SRBCi，i∈n；步骤六、计算归一化血红细胞信号Nor_SRBCi，利用如下公式进行拟合获得肺组织间隔信号向血红细胞信号交换的时间常数TT-R， 式中S为SRBCiSGASi，t为Texi，A为信号系数，B为血红细胞饱和残余量，A的具体表达式为A＝1-Gpresatj×1-Gt0×cosθsinθ，其中Gpresat为步骤二中每一个溶解态饱和射频脉冲和对应的损毁梯度的施加总时间内由气态信号向溶解态信号交换的比例，j是步骤二中溶解态饱和射频脉冲的序号，Gt0是步骤三中固定时间t0内由气态信号向溶解态信号交换的比例，θ为步骤一中的设定射频激发角度，所述步骤四中血红细胞信号SRBCi表达式如下： 其中，Mi是当次呼吸内的超极化129Xe气体的可用磁化矢量，θ是步骤一中的设定射频激发角度，Gpresat为步骤二中每一个溶解态饱和射频脉冲和对应的损毁梯度的施加总时间内由气态信号向溶解态信号交换的比例，j是步骤二中溶解态饱和射频脉冲的序号，Gt0是步骤三中固定时间t0内由气态信号向溶解态信号交换的比例，TT-R是由肺组织间隔信号向血红细胞信号交换的时间常数，Texi为交换时间。

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