穿上一件“小马甲”，吸入特制的氙气体，再屏气3-5秒钟，肺部的角角落落就能立刻被“点亮”，得到一幅肺部磁共振3D影像，图像中，气体可抵达肺部的位置清晰可见，肺部微结构、健康状态等一目了然。

这是中国科学院精密测量科学与技术创新研究院院长周欣领衔研制的人体肺部气体多核磁共振成像装备,突破了多项关键核心技术，核心指标国际领先，实现了高端医疗装备的自主可控，将为肺病患者的早诊断和早治疗作出重要贡献。

周欣介绍，肺部常规的影像学检测手段包括胸透、CT和PET等技术，但这些技术有一定的缺陷。磁共振成像技术是一种对人体无损、无电离辐射的检测手段，通过人体中水质子的信号，可以对人体大部分组织和器官的结构和功能成像。但因肺部是空腔组织，其水质子的密度比正常组织低约1000倍，无法实现肺部空腔气体的成像，因此，肺部也被称作临床磁共振成像中的“黑洞”。

为攻克这一难题，周欣带领团队，历经十余年，在超极化气体的制备、肺部气体快速磁共振成像和重建、常规临床磁共振成像装备兼容等技术方面取得了一系列重大技术突破。

为解决肺部检测中气体密度低导致磁共振成像信号极弱的难题，团队选取了具有无放射性、无毒、可吸入的惰性气体氙-129气体作为肺部造影剂，并在自主研制的“医用氙气体发生器”作用下，可将其磁共振信号增强50000倍以上，“点亮”肺部“黑洞”。

团队攻克了传统核磁共振临床只能单核成像且速度慢的瓶颈，形成多核多通道射频、多核肺部超灵敏检测、快速采样及重建等三大模块的肺部多核核磁共振装备，实现肺部实时动态功能成像，相同条件下达到世界最快。

团队还创建涵盖临床难以无创获取的微结构、通气、气血交换功能三大类20余项指标的肺生理参数评估新体系，可发现CT无法探测的肺交换功能损伤、肺功能检查不能获取的局域功能信息，解决现有临床影像难以定量评估肺生理功能的难题。

其核心装置之一“医用氙气体发生器”获批二类医疗器械注册证，成为全球首个获批的该类产品；人体肺部气体多核磁共振成像系统已获国家三类医疗器械注册证，这是当前全球首台获批、可用于气体成像的临床多核磁共振成像系统，解决了临床无创、无辐射精准检测肺部疾病的难题。

据介绍，目前，项目核心装备已在全球率先进入临床，已与中国人民解放军总医院、华中科技大学同济医学院附属同济医院、武汉市金银潭医院、湖北省肿瘤医院等十余家三甲医院，合作开展新冠肺炎、慢阻肺、肿瘤等临床研究，并在国际上首次实现了新冠肺炎出院患者的肺部微结构和通气、气血交换功能定量、可视化评估，累计完成新冠患者超3000人次的随访。

周欣团队在启动这项研究时，美国、英国、加拿大等国已提前起跑，但现在，我国这项技术成果已领先全球。周欣说，国家和湖北对科技创新的重视和支持是关键，下一步，将力争在临床多核磁共振成像仪器技术及应用等方面持续保持国际领先优势。