Bevor an eine praxistaugliche Umsetzung zu denken ist, gilt es jedoch, verschiedene Hürden zu überwinden.
Die Hyperpolarisation hält, Helium ausgenommen, nur für kurze Zeit an.
"Wir müssen also die Prozesse von Polarisierung, Verabreichung und Detektion komprimieren, sodass sie möglichst nicht länger als eine Minute in Anspruch nehmen", erklärt Heil.
www.uni-mainz.deAt the same time, it is still necessary to overcome various obstacles before practical implementation can be considered.
Except in the case of helium, it is not possible to maintain hyperpolarization over relevant periods.
"This means we have to abbreviate the processes of polarization, administration, and detection so they can all be performed in no more than a minute at most," states Heil.
www.uni-mainz.deHövener und seine Kollegen aus der Radiologischen Klinik des Universitätsklinikums Freiburg wählten daher einen anderen Ansatz, um das MRT-Signal zu erhöhen :
Die Hyperpolarisation bewirkt, dass sich ein weit größerer Anteil der Wasserstoffatome magnetisch ausrichtet.
Bisherige Versuche in dieser Richtung waren stets mit dem Problem behaftet, dass sich jedes Atom nur einmal polarisieren ließ.
www.dkfz.deThis prompted Hövener and his colleagues from the University Radiological Hospital in Freiburg, Germany, to take a different approach to enhancing the MRI signal.
They used a method called hyperpolarization, which causes a magnetic alignment of a much greater proportion of the hydrogen atoms.
The method also overcomes problems of previous attempts to employ hyperpolarization, namely that each atom could be polarized only once.
www.dkfz.deAllerdings besitzt die NMR den Nachteil einer relativ geringen Sensitivität, welche aus der kleinen Polarisation der Kernspins im thermischen Gleichgewicht resultiert.
Durch die Hyperpolarisation von Edelgasen kann die Polarisation und damit die Sensitivität um 4-6 Größenordnungen erhöht werden.
So liegt zum Beispiel die Gleichgewichtspolarisation von Xe-129 in einem Magnetfeld von 7 Tesla bei Raumtemperatur bei nur 0,0007 %. Hyperpolarisiertes Xenon erreicht dagegen bis zu ca. 50 % Kernspinpolarisation!
www.chm.tu-dresden.deHowever, NMR exhibits a relatively low sensitivity resulting from the low spin polarization in thermal equlibrium.
Hyperpolarization of noble gases may increase the polarization and, therefore, the sensitivity by 4-6 orders of magnitude.
In the case of Xe-129, for instance, the equilibrium polarisation at a magnetic field of 7 Tesla at room temperature amounts to only 0,0007 %.
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