近日，由俄羅斯科學院醫學科學院、國家謝馬什科公共衛生研究所、衛生組織與醫療管理研究所和全俄發明家與創新者協會主辦的全俄“人類健康技術”科學項目競賽決賽正式舉行。此次大賽旨在尋找科技領域的創新解決方案，匯集了來自俄羅斯50個地區的140多個科技項目。
俄羅斯國家電子和計算機應用研究院股份公司“Sintez”科學技術中心專家的項目——“用于磁共振成像的核自旋超極化氙-129的生產技術和設備創造”成功入圍決賽。在競賽的決賽中，該項目由“Sintez”科學技術中心首席研究員A.V. Pavlenko和“合成”科學技術中心“激光技術和控制系統”研究實驗室的首席研究員V.M.水載體進行展示。
作為該項目的一部分，俄羅斯國家電子與電子工程研究院股份公司首次創建了一種激光裝置，該裝置可產生足夠進行多次掃描的、經核自旋超極化的氙-129(具有高自旋極化程度的氣體，數量為幾升)。盡管這項獲得超極化氣體的技術在國際上已研究了二十多年，但其實際應用仍面臨一系列挑戰，包括物質中細微量子過程的級聯實現、所用材料和氣體的純度問題以及具有特定要求的光學和強大激光設備的開發等。科學技術中心“Sintez”的研究團隊通過創建一個偏振器的全尺寸實驗模型，成功解決了大部分列出的問題，該儀器將允許在不久的將來將氙氣斷層掃描技術引入實際醫學。
據A.V. Pavlenko解釋，該技術和設備能夠從根本上提高肺部功能診斷的質量，快速識別阻礙肺部組織有效氣體交換的肺部結構缺陷，并在15到20秒內獲得肺部磁共振成像掃描的結果。這是因為斷層掃描儀不是像傳統MRI掃描儀那樣對質子的自旋系統進行操作，而是對超極化氙-129的原子核自旋系統進行操作，從而將人體肺部MRI圖像的對比度提高了約100,000倍，可以在短時間內追蹤氣體從肺部進入血管的路徑。
有效的氙氣磁共振成像技術在預防醫學方面極為重要。慢性阻塞性肺病(COPD)、哮喘、囊性纖維化、肺氣腫、肺纖維化等肺部疾病以及Covid-19的后果造成的死亡率在全球范圍內居高不下。醫生擁有像氙氣MRI這樣強大的工具，對于擴大快速高質量診斷肺部疾病的可能性是一大進步，這也是預測和預防醫學的最重要任務之一。
