Magnetic resonance imaging using hyperpolarized noble gases

Details Magnetic resonance imaging using hyperpolarized noble gases Magnetic resonance imaging using hyperpolarized noble gases

G - Physics

01

R

G01R 33/48 (2006.01) A61B 5/055 (2006.01) A61K 49/18 (2006.01) G01N 24/08 (2006.01) G01R 33/28 (2006.01) G01R 33/483 (2006.01)

Patent

CA 2183740

A method of imaging a spatial distribution of a noble gas by nuclear magnetic resonance spectometry includes detecting a spatial distribution of at least one noble gas by NMR spectometry and generating a representation of said spatial distribution of the noble gas. The noble gas is selected from noble gas isotopes having nuclear spin, preferably Xenon-129 and/or Helium-3. The noble gas is at least thermally or equilibrium polarized and is preferably hyperpolarized, most preferably hyperpolarized by optical (laser) pumping in the presence of an alkali metal or by metastability exchange. The generation of the representation of the noble gas spatial distribution includes at least one dimension, preferably 2 or 3 dimensions of the spatial distribution. The noble gas may be imaged according to the invention in chemical or biological systems, preferably in a human or animal subject or organ system or tissue thereof. Also, apparatus for nuclear magnetic resonance imaging of the spatial distribution of at least one noble gas includes means for imaging a noble gas by NMR spectrometry and means for providing and/or storing imageable quantities of a noble gas, preferably hyperpolarized Xenon-129 and/or Helium-3. Also, a medical composition includes a medically acceptable bifunctional gas effective for in vivo anesthesiological and NMR imaging functions, including at least one noble gas, preferably hyperpolarized Xenon-129 and/or Helium-3.

Un procédé d'imagerie de la répartition spatiale d'un gaz rare par spectrométrie à résonance magnétique nucléaire (NMR) consiste à détecter la répartition spatiale d'au moins un gaz rare par spectrométrie NMR et à générer une représentation de ladite répartition spatiale. Le gaz rare est choisi entre des isotopes de gaz rares présentant un spin nucléaire, de préférence le xénon-129 et/ou l'hélium-3. Ce gaz rare est polarisé au moins thermiquement ou à l'équilibre, et de préférence hyperpolarisé, idéalement par pompage optique (au laser) en présence d'un métal alcalin ou par échange à l'état métastable. La représentation de la répartition spatiale du gaz rare est générée en au moins une dimension, de préférence en deux ou trois dimensions. Le gaz rare peut être mis en image suivant le procédé de l'invention dans des systèmes biologiques ou chimiques, de préférence chez un sujet humain ou animal ou dans un organe ou des tissus d'un tel sujet. Un appareil d'imagerie par résonance magnétique nucléaire de la répartition spatiale d'au moins un gaz rare comprend des moyens permettant de produire une image d'un gaz rare par spectrométrie NMR, ainsi que des moyens permettant de produire et/ou de stocker des quantités d'un gaz rare se prêtant à l'imagerie, de préférence du xénon-129 et/ou de l'hélium-3 hyperpolarisé. L'invention se rapporte en outre à une composition médicale qui contient un gaz médicalement acceptable à double fonctionnalité, apte à être efficacement utilisé pour des fonctions d'imagerie NMR et d'anesthésiologie in vivo, y compris au moins un gaz rare, de préférence du xénon-129 et/ou de l'hélium-3 hyperpolarisé.

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