近日，由俄罗斯科学院医学科学院、国家谢马什科公共卫生研究所、卫生组织与医疗管理研究所和全俄发明家与创新者协会主办的全俄“人类健康技术”科学项目竞赛决赛正式举行。此次大赛旨在寻找科技领域的创新解决方案，汇集了来自俄罗斯50个地区的140多个科技项目。
俄罗斯国家电子和计算机应用研究院股份公司“Sintez”科学技术中心专家的项目——“用于磁共振成像的核自旋超极化氙-129的生产技术和设备创造”成功入围决赛。在竞赛的决赛中，该项目由“Sintez”科学技术中心首席研究员A.V. Pavlenko和“合成”科学技术中心“激光技术和控制系统”研究实验室的首席研究员V.M.水载体进行展示。
作为该项目的一部分，俄罗斯国家电子与电子工程研究院股份公司首次创建了一种激光装置，该装置可产生足够进行多次扫描的、经核自旋超极化的氙-129(具有高自旋极化程度的气体，数量为几升)。尽管这项获得超极化气体的技术在国际上已研究了二十多年，但其实际应用仍面临一系列挑战，包括物质中细微量子过程的级联实现、所用材料和气体的纯度问题以及具有特定要求的光学和强大激光设备的开发等。科学技术中心“Sintez”的研究团队通过创建一个偏振器的全尺寸实验模型，成功解决了大部分列出的问题，该仪器将允许在不久的将来将氙气断层扫描技术引入实际医学。
据A.V. Pavlenko解释，该技术和设备能够从根本上提高肺部功能诊断的质量，快速识别阻碍肺部组织有效气体交换的肺部结构缺陷，并在15到20秒内获得肺部磁共振成像扫描的结果。这是因为断层扫描仪不是像传统MRI扫描仪那样对质子的自旋系统进行操作，而是对超极化氙-129的原子核自旋系统进行操作，从而将人体肺部MRI图像的对比度提高了约100,000倍，可以在短时间内追踪气体从肺部进入血管的路径。
有效的氙气磁共振成像技术在预防医学方面极为重要。慢性阻塞性肺病(COPD)、哮喘、囊性纤维化、肺气肿、肺纤维化等肺部疾病以及Covid-19的后果造成的死亡率在全球范围内居高不下。医生拥有像氙气MRI这样强大的工具，对于扩大快速高质量诊断肺部疾病的可能性是一大进步，这也是预测和预防医学的最重要任务之一。
