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Video on principles of Magnetic Particle Imaging by Philips

什么是磁粒子成像 (MPI)?

助您了解极具吸引力的全新成像技术的基本知识和教育版块

磁粒子成像是一项全新的定量功能性成像技术,其利用了注入血流中的氧化铁纳米颗粒的磁性质。该技术能够生成动脉血流和体积心脏运动的实时三维图像。

磁粒子成像 (MPI) 是一种新的成像模态,由飞利浦汉堡研究实验室的 B. Gleich J. Weizenecker 开发。如发表于《自然》(Nature) 期刊的第一篇关于该技术的论文所述 [1]MPI 能够针对超顺磁性氧化铁颗粒 (SPIO) 的分布进行成像,灵敏度高、空间分辨率高且成像速度快。下文将介绍 MPI 的基本原理。

信号编码

MPI 的原理基于粒子磁化曲线的非线性特性。暴露于振荡磁场(驱动场)时,相应的磁化谱图不仅包含基本频率 f,还包含更高的谐波,可用于成像。下图展示了信号编码的基本原理。

Basic MPI priciple 1

空间编码

空间编码通过叠加可提供单个无场点 (FFP) 并在其附近产生高磁场强度的静态非均匀选择场来实现。FFP 由上述驱动场操纵,穿过目标对象。通过这种方式,记录线圈可采集用于重建粒子分布的数据。此处应用的原理是:仅与 FFP 直接相邻的粒子才会对信号作出贡献,而较远的粒子将保持饱和状态。

Basic MPI priciple 2

参考文献

[1] B. Gleich, J. Weizenecker:Tomographic imaging using the nonlinear response of magnetic particles, Nature, 2005, 435, p. 1214-1217
[2] J. Weizenecker, B. Gleich, J. Rahmer, H. Dahnke, J. Borgert:Three-dimensional real-time in vivo magnetic particle imaging, Physics in Medicine and Biology, 2009, 54, p.L1-L10

图片提供方:吕贝克大学医学工程学院

www.imt.uni-luebeck.de/index.php

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        T. Knopp, T.M. Buzug, Magnetic Particle Imaging, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2012

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