主题:气体

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化学性支气管炎

 化学性支气管炎是误吸一些化学性气体,刺激支气管粘膜所导致的支气管炎。常因不慎吸入化学气体导致咳嗽,胸闷,憋气,起初较为严重,呼吸困难,三个月后,症状有所缓解,但痰比较多,比较难咳出,胸痛,胸闷,憋气症状依然存在。
基本知识

医保疾病: 否

患病比例:0.001%

易感人群: 无特殊人群

传染方式:无传染性

并发症:慢性支气管炎
治疗常识

就诊科室:内科 呼吸内科

治疗方式:药物治疗 支持性治疗 手术治疗

治疗周期:1-3个月以上

治愈率:70%

常用药品: 川贝枇杷糖浆 头孢氨苄胶囊

治疗费用:根据不同医院,收费标准不一致,市三甲医院约(5000——10000元)
温馨提示

坚持锻炼,能提高机体抗病能力,活动量以无明显气急、心跳加速及过分疲劳为度。
 

日期:2018年3月29日 - 来自[呼吸内科]栏目

研究发现血糖浓度还可通过呼出气体的冷凝物来判定

据外媒报道,发布在《电化学通信》(ElectrochemistryCommunications)杂志上,来自莫斯科大学化学系专家发现,血糖浓度不仅可以通过血液分析来确定,还可通过呼出气体的冷凝...即将发布

日期:2017年11月4日 - 来自[待分类信息]栏目

研究揭示了水位对高寒湿地温室气体排放影响的分子生物学机制

 

日前,中国科学院西北高原生物研究所“百人计划”入选者贺金生课题组在《全球变化生物学》在线发表了题为《水位降低和氮沉降对青藏高原高寒湿地温室气体排放影响的分子机制》的研究论文,报道了高寒湿地二氧化碳、甲烷和氧化亚氮三种温室气体排放对水位降低和氮沉降的响应,并进一步探讨了温室气体排放变化背后的微生物学机制。

青藏高原高寒湿地是三江之源,亚洲的水塔。贺金生告诉《中国科学报》记者:“近年来,青藏高原经历的快速气候变化和日益增多的人为活动,导致了湿地水位的下降和氮沉降的增加,而这些变化可能极大地影响高寒湿地温室气体的排放。”

他还指出,以前的相关研究多集中在高寒湿地温室气体排放的时空变化,或局限于单种温室气体对环境变化的响应分析上,目前还没有研究针对全球变化如何影响高寒湿地温室气体的综合温暖效应这一重要科学问题。

针对这一问题,贺金生课题组在海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站利用中宇宙实验并结合宏基因组学方法,首次探讨了全球变化背景下高寒湿地三种温室气体排放的变化及其背后的分子生物学机制。

通过三年的实验,发现水位降低导致甲烷排放下降,但对生态系统净二氧化碳交换量和氧化亚氮通量无显著影响;氮沉降增加了生态系统净二氧化碳吸收和氧化亚氮排放,但对甲烷排放没有显著影响;综合三种温室气体来看,水位降低和氮沉降均降低了高寒湿地温室气体排放的全球变暖潜势。

此外,课题组还从宏基因组学分析进一步表明,在水位降低处理下,甲烷产生潜势的降低而不是甲烷氧化潜势的增加,是导致净甲烷排放减少的原因;硝化潜势的降低和反硝化潜势的增加,共同影响了氧化亚氮通量的变化。

他表示,该研究结果强调了微生物机制在调控生态系统尺度上温室气体对环境变化响应方面的重要性。

日期:2016年9月19日 - 来自[环保技术]栏目

“致盲气体”问题何在:确切原因仍然不明

 

■本报记者 陆琦 见习记者 李晨阳

近日,各大媒体纷纷聚焦去年6月发生的“医用问题气体致盲”事件:26名患者在南通大学附属医院因使用问题眼用全氟丙烷气体,部分患者单眼致盲;几乎同期,59名患者在北京大学第三医院使用了同批次问题气体,其中有45位患者出现不同程度的视网膜损害。

事发逾9个月后,在舆论的集中追问下,相关医院发出声明,涉事企业出面道歉,但遗憾的是,气体致眼受损的确切原因仍然不明。

本是一种常用产品

中国医学科学院北京协和医院眼科教授赵家良告诉《中国科学报》记者,眼用全氟丙烷气体主要应用在眼科手术的玻璃体切除中。玻璃体在眼睛中起支撑视网膜的作用,视网膜发生病变后,医疗处理有时须切除玻璃体,这就需要替代性的支撑物。全氟丙烷是一种膨胀气体,把这种气体注射到玻璃体腔里,就能起到相应作用。

“与另一种填充物——硅油相比,全氟丙烷很有优势。”吉林恒达眼科医院副院长冯德刚接受《中国科学报》记者采访时说,“因为这种气体膨胀后会被眼底慢慢吸收,这一过程中视网膜会慢慢复位,睫状体产生的房水则会替代玻璃体充盈其中。所以理论上,只要气体品质过关,是没有副作用的。”

如果采用硅油填充,不仅需要二次取出,而且一旦贻误了最佳取出时机,还会出现乳化等问题,影响患者康复。

因此,多位眼科专家表示,在临床手术中都是尽量选用全氟丙烷。只有当气体不奏效时,才退而求其次采用硅油。

可是,记者了解到,如此重要的医疗用品的合法生产商国内只有一家,就是产出“问题气体”的天津晶明新技术开发有限公司。

“这种气体的生产技术流程比较复杂。”冯德刚说,“国外的生产厂家还是挺多的,只能说国内医疗用品制造水平与发达国家相比还有一定差距。”

去年7月以来,天津晶明公司的全氟丙烷气体生产线被勒令停产,原因确认前不会恢复生产。

“原来很多医院用进口产品,后来也都改用国产的了,但现在出了问题就不敢用了。”赵家良坦言。唯一的国内生产商出事了,接下来患者用什么,医院不得不重新考量。

或因不纯引起毒性反应

事件发生后,尽管人们怀疑过运输储存条件、医疗护理操作等方面的问题,但种种迹象还是显示,问题最有可能出在气体本身。

去年7月,国家食品药品监督管理总局药品评价中心组织两个调查组分别前往两家相关医院,对这一事件进行了实地调查,并出具了《关于眼用全氟丙烷气体可疑群体不良事件情况的调查报告》(以下简称《报告》)。

根据《报告》结果,北医三院出现症状的患者,分别接受了12位不同医生的手术操作。这些医生均严格按照操作程序进行手术,护士也不存在护理不当的问题。两家医院的手术室及耗材储存室符合消毒及储存要求,器械购买符合相关规定。

此外,南通大学附属医院针对6月所做的75台眼科手术,进行了流行病学调查。发现这种急性炎症的发生与批号为15040001的全氟丙烷气体的使用关联性明确。

《报告》认定,气体样品中的全氟丙烷含量不达标,分别为69.64%和86.8%,远低于99.5%的国家标准。然而,天津晶明公司一位孙姓工程师在接受媒体采访时却坚称,这批问题产品的气体成分含量是合格的,能够达到99.5%,而致盲有害物质可能来自剩余0.5%的杂质。

“气体浓度不够导致的结果是膨胀作用差,但不至于出现这么严重的反应。”赵家良推测,不合格批次的产品里面可能含有引起毒性反应的杂质。

“合格的产品不会引起毒性反应。如果气体不纯,注射到眼睛里就会引起毒性反应,往往最终造成视网膜损伤,导致失明。”赵家良说。


到底什么原因导致事件发生?赵家良坦言,从医学角度,要根据最后的症状,比如失明来判断是由什么物质引起的,目前还做不到。

而根据国家食药监总局的通报,由于北京大学第三医院、南通大学附属医院涉事样品数量较少,在完成样品含量、皮内反应、细胞毒性等法定项目检验后,已无法进一步分析涉事样品含有何种杂质气体。目前,相关部门仍在组织专家进一步探索、研究可行的检验方法,同时要求企业进一步查明原因。

据了解,部分患者已在当地法院提请司法诉讼,部分患者到医疗纠纷人民调解委员会处理,其余患者表示将在治疗终结后依法解决赔偿问题。

“就这一事件而言,由于患者在接受服务的过程中受到了伤害,因此,医院作为医疗服务的提供者,必须对患者所受的损害承担赔偿责任。”北京中银律师事务所律师付明德接受《中国科学报》记者采访时说。

他还表示,厂家作为产品的生产者,应保证其所生产的产品质量符合规定要求,这是其法定义务,如果因其产品质量存在问题,给产品的使用者造成人身或财产损害,其必须承担产品质量责任,对受害方给予赔偿。

不少医生感慨,这件事情的确敲响了警钟。医院要进一步规范对采购、用药、临床等环节的管理。“怎么把医院、厂家、食药监总局等部门联合起来,把每个环节监督管理好,是值得探讨的问题。”冯德刚说。

《中国科学报》 (2016-04-18 第1版 要闻)
 

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北医三院问题气体损害视网膜致盲 涉事企业回应

 

 

日期:2016年4月19日 - 来自[待分类信息]栏目

聚焦“问题气体”:到底是哪儿出了问题?

 

近日,各大媒体纷纷聚焦去年6月发生的一起“医用问题气体致盲”事件:26名患者在南通大学附属医院因使用问题眼用全氟丙烷气体导致部分患者单眼致盲;几乎同期,59名患者在北京大学第三医院使用了同批次的问题气体,其中有45位患者出现不同程度的视网膜损害。

事发至今已逾9个月,在社会舆论的集中追问下,相关医院发出声明,涉事企业出面道歉,但遗憾的是,气体致眼受损的确切原因仍然没有权威答案。

本是一种常用产品

中国医学科学院北京协和医院眼科教授赵家良告诉《中国科学报》记者,眼用全氟丙烷气体主要应用在眼科手术的玻璃体切除术中。玻璃体在眼睛中起支撑视网膜的作用,视网膜发生病变后,医疗处理有时须切除玻璃体,这就需要替代性的支撑物。全氟丙烷是一种膨胀气体,把这种气体注射到玻璃体腔里,就能起到相应作用。

“与另一种填充物——硅油相比,全氟丙烷很有优势。”吉林恒达眼科医院副院长冯德刚接受《中国科学报》采访时说,“因为这种气体膨胀后会被眼底慢慢吸收,这一过程中视网膜会慢慢复位,睫状体产生的房水则会替代玻璃体充盈其中。所以理论上,只要气体品质过关,是没有副作用的。”

如果采用硅油填充,不仅需要二次取出,而且一旦贻误了最佳取出时机,还会出现乳化等问题,影响患者康复。

因此,多位眼科专家表示,在临床手术中都是尽量选用全氟丙烷。只有当气体不奏效时,才退而求其次采用硅油。

可是,记者了解到,如此重要的医疗用品的合法生产商国内只有一家,就是产出“问题气体”的天津晶明新技术开发有限公司。

“这种气体的生产技术流程比较复杂。”冯德刚说,“国外的生产厂家还是挺多的,只能说国内医疗用品制造水平与发达国家相比还有一定差距。”

去年7月以来,天津晶明公司的全氟丙烷气体生产线被勒令停产,原因确认前不会恢复生产。

“原来很多医院用的是进口产品,后来也都改用国产的了,但现在出了问题就不敢用了。”赵家良坦言。唯一的国内生产商出事了,接下来患者用什么,医院不得不重新考量。

或因不纯引起毒性反应

事件发生后,尽管人们怀疑过运输储存条件、医疗护理操作等方面的问题,但种种迹象还是显示,问题最有可能出在气体本身。

去年7月,国家食品药品监督管理总局药品评价中心组织两个调查组分别前往两家相关医院,对这一事件进行了实地调查,并出具了《关于眼用全佛丙烷气体可疑群体不良事件情况的调查报告》(简称《报告》)。

根据《报告》结果,北医三院出现症状的患者,分别接受了12位不同医生的手术操作。这些医生均严格按照操作程序进行手术,护士也不存在护理不当的问题。两家医院的手术室及耗材储存室符合消毒及储存要求,器械购买符合相关规定。

此外,南通大学附属医院针对6月所做的75台眼科手术,进行了流行病学调查。发现这种急性炎症的发生与批号为15040001的全氟丙烷气体的使用关联性明确。

《报告》认定,气体样品中的全氟丙烷含量不达标,分别为69.64%和86.8%,远低于99.5%的国家标准。然而,天津晶明公司孙工程师在接受媒体采访时却坚称,这批问题产品的气体成分含量是合格的,能够达到99.5%,而致盲有害物质可能来自剩余0.5%的杂质。

“气体浓度不够导致的结果是膨胀作用差,但不至于出现这么严重的反应。” 赵家良推测,不合格批次的产品里面可能含有引起毒性反应的杂质。

“合格的产品不会引起毒性反应。如果气体不纯,注射到眼睛里就会引起毒性反应,往往最终造成视网膜损伤,导致失明。”赵家良说。

医院能做的很有限

赵家良告诉记者,此类事件发生后,医院会首先报告药监部门,同时停止使用问题产品,然后由药监部门请权威机构对问题产品进一步检测。

“按照目前的科技水平,不光可以检测产品中的成分是什么,还可以注射到实验动物的眼睛里,看看动物反应如何。”赵家良认为,检测不需要太长时间。

而据天津晶明公司孙工程师透露,事发后,厂方、药监部门调查组一直在努力查找致盲的原因,但截至目前,仍无结果。她表示,这样的不明物质很可能不在厂家内部标准的检测范围之内,很难被发现。

从医学角度,赵家良坦言,要根据最后的症状比如失明来判断是由什么物质引起的,目前还做不到。

“临床上认识需要一个过程。”赵家良说,“不会一开始就怀疑产品的质量,首先可能会怀疑手术过程本身的问题或是有没有感染等。”

“像这种多家医院常年使用同一厂家特定产品的情况,即便早期会对头几批样品进行抽检,此后产品的检验报告、各种手续都齐全,也就不会再针对各批次逐一检测。”冯德刚补充说。

目前,北京和南通的受害患者大多接受了抽出全氟丙烷气体填充硅油的补救方案。不过,赵家良告诉记者,发现的早还可以采取措施,一旦眼球萎缩,就无法挽救了。

冯德刚表示,面对像此次事件这么特殊的情况,医院能做的其实很有限,“比较无奈”。

不少医生感慨,这件事情的确敲响了警钟。医院要进一步规范对采购、用药、临床等环节的管理。

“医院做不到完全监管厂家,还要依靠其他相关部门。”冯德刚说,“怎么把医院、厂家、食药监局等部门联合起来,把每个环节监督管理好,是值得探讨的问题。”

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北医三院问题气体损害视网膜致盲 涉事企业回应

 

 

日期:2016年4月15日 - 来自[待分类信息]栏目

应对气候变化:工业化农业模式是技术革新,还是死路一条?

GRAIN认为,“粮食主权是所有持久解决方案的关键所在”。

全球约有44%至57%的温室气体(GHGs)排放来自粮食系统,其中农业和由农业造成的森林砍伐占到了26%到33%,这让农业成了造成气候变化的主要因素。

化肥是这些危险气体的主要来源。中国是世界上化肥使用量最多的国家,约占目前全球化肥使用总量的三分之一,其中大多数是以煤为原料的氮肥。在中国,普通农民平均每公顷土地施用化肥超过600千克。在巴西和美国,化肥的使用也是一个日益严重的问题,但中国的平均化肥施用量却是巴西平均值的三倍还多,几乎达到美国的五倍。

此外,中国农民给小麦和水稻作物施的化肥仅三分之一被植株吸收,其余都进入了河流和大气之中。

化肥造成了许多环境灾害,严重影响着人类健康。我们的研究显示,由于化肥会破坏土壤肥力,作物产量正在减少。过去40年间,全球氮肥的利用效率下降了三分之二,但每公顷土地的氮肥消耗量却增加了六倍。

想要戒掉使用化肥的恶习,仅靠技术革新还不足够。几十年来,全球农业政策、研究和推广项目一直关注农业生产的“绿色革命”,这种模式以一套非常有限的种子品种为基础,这些种子只有使用了化肥和杀虫剂才能长成高产量的植株。

整个亚洲都开展了绿色革命,其中最有代表性的国家是印度和菲律宾。在中国,农民利用生态农业,无需化肥也能达到类似的产量。这种农业生产方式需要为农民提供大量支持,重建他们的知识体系,扩大种子的品种,而且还要给农民提供更多的土地。

在亚洲,农村人口城镇化不仅推动了工业化进程,也促成了有利于粮食进口和农业企业的政策出台。[1]亚洲约有三分之二的农田掌握在仅6%的农场主手中。

现如今,中国有超过1.2亿人口没有土地,相比10年前增长了8000万;而农村总人口则从10年前的80%减少至现在不到50%。尽管中国的国民经济飞速增长,但农村贫困问题却愈发恶化。较为富裕的城市人口面临着一连串的食品丑闻,禽流感和过度肥胖等新型健康问题。

中国不断变化的粮食体系所带来的一些问题正在波及巴西和印度尼西亚等国。这些国家为了向中国出口大豆和棕榈油,扩大种植园范围,已经造成了森林的滥砍滥伐、杀虫剂污染和剧烈的土地冲突。

以中国人饮食结构中占有重要地位的猪肉为例。[2]上世纪八九十年代,中国的猪肉消费量显著增加,供应这一需求的是小型农户养殖的“后院”猪。这种养殖方式对环境造成的影响极为有限,因为小型农户所用的饲料大多是生活垃圾和当地的作物。养猪所得也是他们维持农村生活的一笔重要的额外收入。但到九十年代末,猪肉生产转向了大型工厂化农场,这些农场使用进口饲料作物,造成了粪便堆积和疾病的爆发,更不用说温室气体排放上升以及大量农村人口外流问题。农业和肉类企业的蓬勃发展使小型农户和当地的屠户遭到了毁灭性的打击。

其他亚洲国家,以及其他家畜品种也都面临着类似的情况。例如40年前,菲律宾的鸡肉和鸡蛋全由小型农场供应。但今天,菲律宾90%的鸡肉都进口自其他国家或来自大型工厂化农场。

关于GRAIN新书《气候大抢劫》(The Great Climate Robbery)的更多信息,请点击网页。

对比

莱纳斯·布洛姆奎斯特

在全球很多地方,农业变得越发集约化,规模也越来越大。但如果要把粮食生产相关的温室气体排放增加归咎于农业生产的集约化,就大错特错了。许多情况下,与粗放、低投入的农业生产方式相比,集约、高投入的作物和畜牧生产方式单位产品的温室气体排放量要小得多。

牛群养殖过程中的温室气体减少体现的尤为明显。牛在消化过程中会产生甲烷,牛粪作为肥料也会产生一氧化二氮和甲烷,因此,牛群养殖是农业生产过程中温室气体排放的主要原因。在更为集约化的畜牧养殖体系中,养殖户用以谷物为基础的浓缩饲料部分代替牧草。这样的方式能够从几个方面削减排放。牛群数量更快速的增加意味着生产特定数量的牛肉和牛奶所需要的土地、饲料和其他投入将会减少。谷物比牧草更容易被牛消化,这样也就减少了消化过程中甲烷的产出。

由此带来的减排令人印象深刻:相比其他较为粗放的畜牧体系,欧洲和北美集约化的牛肉和奶制品生产单位温室气体排放量更低。例如,在撒哈拉以南非洲地区,生产1加仑(约3.78升)牛奶的温室气体排放量几乎是北美洲的6倍之多。

发达国家拥有更加集约化的农业系统,因而比以粗放农业为主的国家更加对气候友好:牧草喂养的有机畜牧体系单位牛肉和牛奶生产的温室气体排放量比传统体系分别高出了68%和13%。

Annual Review of Animal Biosciences发布的一项研究表明,无论是从生产的角度还是从土地利用变化相关的碳排放角度,全球范围内集约化生产体系的推广都极有可能减少畜牧业的温室气体排放。

作物生产的集约化也会带来类似的效果。在欧洲和北美,节约土地带来的碳排放减少远远超过了温室气体排放的增加。加利福尼亚大学的环境科学家詹妮弗·伯尼估计,过去50年间,集约化农业生产方式避免了在产量没有提高的情况下砍伐更多树木,由此带来的碳节约高达1610亿吨。

伴随着发达国家的高产量而来的是比发展中国家更高的氮利用率。氮利用率高意味着,在土壤中微生物作用下转化成一氧化二氮的氮肥数量将会减少,温室气体排放量也将随之下降。但减少森林砍伐带来的碳节约要远远超过了温室气体排放。

随着全球农业越来越多的采用集约化操作(包括拖拉机、人工化肥、杀虫剂以及饲养场),令人惊讶的事发生了:包括生产和土地利用变化在内的农业温室气体排放总量已经趋于稳定。

过去40年间,作物生产和畜牧业的减排效率分别提高了39%和44%。《全球变化生物学》杂志发表的一项新研究显示,全球农业造成的温室气体排放量在二十世纪九十年代早期达到了峰值。

在小型农场占大多数的地区,政府应推动小型农户采取更多措施提高生产力和减排效率。在其他经济部门缺少就业机会的情况下,大规模工业化农业模式的仓促转型可能会造成严重的社会问题。

在中国,集约化作业方式在畜牧和粮食生产部门日益普及。那温室气体的排放会随之减少吗?这得视情况而定。集约化能够减少单位作物和肉类生产的温室气体排放量,但排放总量还由这些物品的消费量决定。因此人口增长和饮食结构的改变将会起到很大的作用。

长远来看,经济的增长、更完善的基础设施、以及更高的教育水平等经济、社会因素的变迁不仅能够促使农户采用排放效率最高的生产技术,还有可能会促进劳动生产率和农场规模的提高和扩大。在规模更大、机械化程度更高的农场,参与农业生产的人口数量更少,农业系统的产出却更高,这并不是巧合。同样的,气候友好农业的未来在于全球各地采用越来越集约化、规模越来越大的农业生产系统。

日期:2015年12月31日 - 来自[产业要闻]栏目

生菜比培根产生更多温室气体

 

本报讯 全世界的培根爱好者们快乐起来吧!或者至少可以获得安慰:在经典的培根生菜三明治中,你钟爱的猪肉可能比生菜对环境更加友好,因为它们排放的温室气体更少。

根据美国卡耐基梅隆大学的一项新研究,研究人员发现如果美国人都遵照2010年该国农业部的饮食建议,那么将会导致能源消耗量增长38%,水资源消耗量增长10%,温室气体排量增加6%。

其背后的原因是,从单位卡路里来看,该国农业部指导意见中的很多水果、蔬菜、奶制品和海鲜,属于相对资源密集型食品。例如,生产生菜排放的温室气体相当于培根的三倍。“所以,不能随随便便地说,任何素食对环境的影响都会比肉食更低。”该研究作者之一、公共政策科学家Paul Fischbeck说,“很多素食确实对环境影响更低,但并非全部。你不能把所有水果和食物都划分到环境友好型类别中。”

研究人员进行了生命周期评估,统计了100多种食品生产的水和能源消耗以及温室气体排量。他们发现,每卡路里的水果拥有最好的水和能源足迹。而每卡路里的肉和海鲜拥有最好的温室气体排量。

为了设立一名普通成年美国人所消耗的卡路里基线,研究人员利用该国疾病控制与预防中心提供的质量数据,计算了每人维持体重所需要消耗的卡路里。每人每天所需要的卡路里大约为2390,或者比建议量多出200卡路里。研究人员在此基础上又添加了1230卡路里的食品废弃物。

“如果要考虑温室气体排量,或是整个生态系统消耗的能源或水资源,我认为不应该把浪费或丢弃的食物排除在外,它们占了相当大的比例。”Fischbeck说,“如果要了解消耗了多少能源,就需要把包括杂货店和餐桌上的废弃物计算在内。”这并不是说所有的素食都不是环境友好型。洋葱、胡萝卜、花椰菜等植物食物的碳足迹就较低,但是生菜却很难生长、收获和运输,它的生长需要消耗大量水。(红枫)

《中国科学报》 (2015-12-21 第2版 国际)

日期:2015年12月21日 - 来自[技术要闻]栏目

我国自主研发的超极化气体肺部磁共振成像仪获得首幅影像

 

人口健康直接影响到一个国家的经济发展和社会进步。近年来,由于吸烟、空气污染、人口老龄化等多种因素,我国肺部疾病的发病率逐年上升。研发出更有效的仪器进行肺部疾病的早期诊断成为当前国际医学界研究的热点和难点。

2010年,中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室周欣研究员领衔的团队开始开展超极化气体肺部MRI成像技术研究,欲对人体肺部气体交换功能实现可视化,从而能够尽早发现肺癌。日前,该团队取得了重大突破。9月4日,基于这项技术,他们研发的肺部磁共振成像仪已经获得了我国首幅超极化氙—129(129Xe)人体磁共振影像。9月6日,团队又开始了这项技术的临床前研究,通过与武汉大学中南医院吴光耀教授团队合作,获得了我国首例肺部病人(哮喘)的气体磁共振影像。

已有技术存在不足,阻碍肺癌等疾病的及早发现

目前,临床上用于肺部疾病检测的影像学技术包括胸透、计算机断层扫描(CT)和正电子发射计算机断层扫描(PET)以及传统磁共振成像(MRI)等。

X射线的胸透和CT是临床上最常用的肺部成像方法。胸透的方法只能获得胸腔的投影图像,成像质量不高。利用高分辨CT成像可以得到清晰的肺部结构图像,但不能提供相应的肺部功能信息。单光子发射计算机断层影像和正电子发射计算机断层扫描可以得到肺部部分功能和结构的空间信息。但是这两种影像方式的空间分辨率都比CT低很多。

虽然这些方法都能够得到肺部的空间结构和一定的功能信息,但是这些方法都具有放射性,同时肺是对辐射非常敏感的器官,这些放射性的影像方法可能会对受试者造成一定的放射性损伤,另一方面,这些成像技术都不能全面提供衡量肺部健康状态的重要指标——肺部气—气交换和气—血交换功能指标。“这极大地阻碍了对肺部重大疾病早期的深入研究,等发现肺部结构病变时,通常都已经到了癌症中晚期。”吴光耀说。

相比以上肺部疾病检测影像学技术,磁共振成像(MRI)是一种无放射、无侵入的影像学技术,它不仅能对人体大部分组织和器官的结构进行成像,也能对其功能进行成像,但肺部空腔却一直是它的“盲区”。

传统的磁共振成像都是基于人体中水质子(1H)的信号,但对于具有许多气体和空腔组织的肺部,其水质子浓度比正常组织低约1000倍,图像上表现为黑色空腔区域。为了把这个黑色空腔区域“点亮”,必须获得信号增强大于数万倍的气体信号。

“看清”肺部气体交换功能,为多种疾病的诊断带来可能

为了能将肺部空腔“点亮”,2010年,周欣团队开始开展超极化气体肺部MRI成像技术研究,并最终选择氙—129作为成像所需的气体。据了解,超极化氙—129良好的脂溶性和化学位移敏感性,使其在肺部气血交换功能探测上具有独特的优势,不仅能反映肺部的形态学信息,也可以提供肺部的生理功能信息,能够只使用一种手段就得到扩散、弥散、灌注等多方面信息。

“我们这项研究不仅获得肺部的结构信息,还将对肺部气体交换功能进行可视化研究,从而展开人体肺部重大疾病的诊断前研究。”周欣说,“主要原理是:先利用激光技术增强电子自旋信号,然后将电子信号转移增强惰性气体的磁共振信号,进而对肺部气体进行成像。”

在核磁共振扫描间外,通过视频监控器,吴光耀介绍了完成一次超极化氙—129肺部磁共振成像的整个过程。

吴光耀说,在做检测之前患者需要填一份知情同意书,然后再测试身体生理指标。“这些测试包括血压、脉搏和肺功能等,目的是为了监测患者在前后生理指标有什么变化。”

由于检测时患者要吸入氙气,为了让他们能提早适应,所以在检测前有两次吸气练习。一次练习在进入扫描间之前进行,另外一次则在正式检测前,练习用的气体是氮气。

进入扫描间前,患者必须先穿上一个像小马甲一样的线圈,然后平躺在检测床上。接下来患者将提前制备好的一袋氙—129慢慢吸入,屏住呼吸6秒钟,整个检测就完成了。过程很快,患者不会有任何不适感。

超极化氙—129肺部磁共振成像技术突破了传统磁共振成像不能对肺部空腔成像的限制,成功“点亮”肺部,为多种疾病的诊断及分期带来可能。(原标题:中国科学家“点亮”肺部(发现))

 

日期:2015年9月8日 - 来自[呼吸系统相关]栏目
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