00-f5 Title and Logo 00-f6
LogoTop

 guide 目录
 siteinfo 公告

第 20 章

20-01
历史迷雾

20-02
核磁共振

20-03
初期探索

20-04
空间编码

20-05
生根发芽

20-06
临床应用

20-07
飞速发展

20-08
后起之秀

20-09
对比剂

20-10
成像仪

20-11
荣誉和奖励


20-04  空间编码缔造磁共振成像技术

1971年9月,世界上最早的轴向x-射线计算机断层扫描仪(CT or CAT)在英国问世,从而终结了放射学领域的传统成像时代。

1971年9月2日,Stony Brook纽约州立大学的Paul C. Lauterbur(图20-19)把他已经证明过的、通过在三个维度上分别附加梯度场来创建NMR图像的想法记载在实验记录簿上,参见图20-20。

图 20-19 Paul C. Lauterbur (1929-2007).

早在二十世纪五六十年代,Lauterbur就凭借他在碳谱和硅谱方面的工作引导了研究有机化合物的热潮并在NMR圈子里享有盛名 [⇒ Lauterbur 1957]。而且,在Lauterbur的发明之前,所有的实验都是一维的、缺乏空间信息,没人知道究竟是样品中哪个地方产生的NMR信号。Lauterbur的发明解决了这个问题。


Lauterbur根据希腊词汇“zeugma/ ζεῦγμα”(马轭)和“graphein/ γράφειν”(描绘)他创建了zeugmatography 这个单词,并用这个单词命名他的成像技术,即:轭式成像。这个称呼后来被(N)MR成像取代。



图 20-20
实验记录本中记载Lauterbur关于“核磁共振实验的空间定位”想法的页面。该页下端有Lauterbur和见证人1971年9月初的签名。

1973年3月,他在《自然》杂志上发表了最早的磁共振图像,样品是两个装有水的试管 [⇒ Lauterbur 1973],参见图20-21。随后,他得到了一个活体动物——河蚌的NMR图像;接着,在1974年,他又采集到小鼠胸腔的NMR图像 [⇒ Lauterbur 1974]。

图 20-21
Stony Brook纽约州立大学Paul C. Lauterbur于1973年首次发表在《自然》杂志上的磁共振图像 (经出版商许可,摘自《自然》1973年第242期第190页和191页)


其实,在Lauterbur之前,场梯度已经被用于核磁共振技术中了,只是,那时在科研人员脑海里并没有成像这个概念。1950年,Erwin L. Hahn发明了自旋回波方法,其中,梯度场是自旋回波方法研究液体中分子扩散的核心技术 [⇒ Hahn];Hahn的团队还利用梯度方法创建了一个存储器 [⇒ Anderson]。1951年,法国里尔的Roger Gabillard曾给样品附加过一个维度方向的梯度 [⇒ Gabillard 1951; 1952]。1954年,Carr和Purcell曾提出利用梯度来测量扩散的方法 [⇒ Carr HY 1954]。


现在的许多创新都起源于Lauterbur实验室20世纪70年代后期和80年代的研究工作,包括射频线圈设计、磁化转移,三维成像、化学位移成像、心脏成像、肺部成像、氢元素之外的其他元素成像、NMR显微、对比剂
[⇒ Bernardo; ⇒ Frank; ⇒ Lai; ⇒ Lauterbur 1974; 1975; 1976; 1978; ⇒ Muller; ⇒ Rinck 1984].
图20-22展示了部分结果。



图 20-22
Lauterbur实验室所获得的图像多是三维的。(上图:人脑三维成像之冠状截面图;下图:狗心脏三维成像之横截面图,实验过程中采用心电图监控心脏活动并在R波出现后400毫秒时采集数据)。十多年之后,商业化成像仪才能进行三维成像。



spaceholder gray



LogoBottom

00-f1

00-f2

00-f3

00-f4

00-f7

00-f1

00-f2

00-f3