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Tomographic imaging using the nonlinear response of magnetic particles

机译：使用磁性粒子的非线性响应的层析成像

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摘要

The use of contrast agents and tracers in medical imaging has a long history(1-7). They provide important information for diagnosis and therapy, but for some desired applications, a higher resolution is required than can be obtained using the currently available medical imaging techniques. Consider, for example, the use of magnetic tracers in magnetic resonance imaging: detection thresholds for in vitro(8) and in vivo(9) imaging are such that the background signal from the host tissue is a crucial limiting factor. A sensitive method for detecting the magnetic particles directly is to measure their magnetic fields using relaxometry(10); but this approach has the drawback that the inverse problem ( associated with transforming the data into a spatial image) is ill posed and therefore yields low spatial resolution. Here we present a method for obtaining a high-resolution image of such tracers that takes advantage of the nonlinear magnetization curve of small magnetic particles. Initial 'phantom' experiments are reported that demonstrate the feasibility of the imaging method. The resolution that we achieve is already well below 1 mm. We evaluate the prospects for further improvement, and show that the method has the potential to be developed into an imaging method characterized by both high spatial resolution as well as high sensitivity.
机译：造影剂和示踪剂在医学成像中的使用历史悠久（1-7）。它们为诊断和治疗提供了重要的信息，但是对于某些所需的应用，需要比使用当前可用的医学成像技术获得的分辨率更高的分辨率。例如，考虑在磁共振成像中使用磁示踪剂：体外（8）和体内（9）成像的检测阈值使得来自宿主组织的背景信号成为至关重要的限制因素。直接检测磁性粒子的灵敏方法是使用弛豫法测量其磁场（10）。但是这种方法的缺点是反问题（与将数据转换成空间图像有关）很不适，因此产生较低的空间分辨率。在这里，我们介绍了一种利用小磁性粒子的非线性磁化曲线来获得此类示踪剂高分辨率图像的方法。据报道，最初的“幻像”实验证明了成像方法的可行性。我们获得的分辨率已经远远低于1毫米。我们评估了进一步改进的前景，并表明该方法具有发展成为具有高空间分辨率和高灵敏度的成像方法的潜力。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2005年第7046期|p. 1214-1217|共4页
  • 作者

    Gleich B; Weizenecker R;

  • 作者单位

    Philips Res Hamburg, D-22335 Hamburg, Germany;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 自然科学总论;
  • 关键词

    CONTRAST AGENTS; IRON-OXIDE; IN-VIVO;

    机译：造影剂;氧化铁;体内;

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