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美国电力研究协会

(Electric Power Research Institute, EPRI)成立于1973年,是一个非赢利的能源和电力科研机构、协调组织,经费由美国主要的公用电力公司资助。其主要任务是组织、协调并统一规划发电、输电、配电、用电等方面的科研活动,以及核能发电、新技术开发利用、环境保护等方面的研究,科技信息的交流等。
通信地址:EPRI 3412 Hillview Avenue, Palo Alto, California 94304 USA

电子顺磁共振成像

电子顺磁共振(Electron Paramagnetic (Spin) Resonance, EPR or ESR)是一种检测和分析生物体内自由基的最有效手段。近年来,电子顺磁共振成像(EPR Imaging, EPRI),作为对生物体内活性顺磁物质如自由基在体内检测及多维成像分析的方法,现广泛应用于对动物的多种组织或器官,如肿瘤、心、脑、肝脏、肾、胃、以及腹腔、胸腔等进行成像检测。
电子在原子或分子中大多数都是以配对形式存在的,这样可以抵消它们内在的磁性质。若电子以不配对的形式存在时,它们能够与外界磁场间有较弱的耦合作用,这就是顺磁共振的基本原理。不论是核磁共振还是电子顺磁共振都是按照这一原理工作的,核磁共振成像是利用了原子核的磁矩与磁场间的耦合,即顺磁分子的核磁矩在按磁场方向进行排列时,吸收并辐射微波波段的电磁波,借助于调控磁场的大小来改变在给定空间内电磁波的强度,从而重构出该空间内的三维图像。

医学EPRI技术特点

(1)工作波段通常是在L波段微波(1~2GHz)和射频波段(200~700MHz),对应的样品腔有环隙腔和螺线管形大体积样品腔。
(2)被测样品体积已大大提高。Alecci M等利用283MHz的波段和新型圆筒状多极磁铁和单环双封环隙腔实现的3D成像体积已达直径5cm,高10cm,完全可放入小体积动物。Placidi G等介绍的脉冲射频EPRI技术使成像体模达到40ml。Lurie DJ等建立的环形场双共振成像法(FC—PEDRI),甚至可对整体兔子实现成像 。
(3)EPRI的分辨率很大程度上取决于所用的梯度场强度,受电气性能的限制,梯度场线圈距样品距离较大,目前水冷线圈条件下,梯度场强度常在100~200mT/m左右。
(4)外源性自旋标记物的谱线比生物体内源自由基信号线宽大为减小,对改善成像分辨率起了较大作用,目前的器官成像分辨率可达lmm左右。利用单线谱物质作为标记物,可克服谱线超精细分裂对分辨率的影响,使分辨率提高到0.1~0.2mm。
(5)体内的精细成像所需时间相对较长,为了维持注入体内标记物的稳定性,以便使成像时间更充分,可引入一种由人血清蛋白衍生的多氨氧基蛋白质PNA,它可使体内被还原而失去顺磁性的标记物再氧化为自由基,从而使标记物信号延长到2.5小时以上。
(6)成像的时间取决于扫场速度,它与成像质量和分辨率是一对矛盾。早期研究获得大鼠头部2D-EPRI需40min,目前仅用2.5min即可得到大鼠头部的3D-EPRI,分辨率为2.3mm;此方法还在改进,可望在1.5min内完成81个投影,获得分辨率为1mm的成像。脉冲EPRI技术的出现,使成像时间大大缩短,并可有效克服生物体的呼吸、血流、心跳等运动对成像质量的干扰。LODEPR技术比常规EPRI成像速度更快,Nichotson I等仅用了2min就完成了大鼠肾的2D成像。但目前的分辨率比EPRI低。
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- 来自原声例句
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