國立台灣大學核磁共振光譜實驗室/郭立威

隨著生技產業的快速發展及需求，以及生醫影像技術逐漸完備，運用各項造影方式於神經科學研究、疾病模型及藥物成效、從微小的基因細胞分子影像到探討腦功能的功能性影像，都在蓬勃的發展中。其中，又以非侵入式及非放射性，並且可以提供良好時間及空間解析度的核磁共振造影(Magnetic Resonance Imaging, MRI)最具有發展的潛力。由於MRI的便利性以及準確性，國內外有關於其造影技術的研發更是在快速的成長中。此外在應用層面，除了各大醫院之臨床應用十分多樣化，在研究單位之磁振造影儀更是有關生醫、心理研究單位或是生技產業的重要工具。但是，運用傳統的MRI技術，仍然會遭遇到在時間以及空間解析度上不足的困難。然而主要用來接收信號的射頻線圈如果運用傳統的銅材料製作，在提升訊雜比(signal-to-noise ratio, SNR)上有其一定的限度。 本研究使用電阻極低的高溫超導材料以大幅提升線圈品質及MRI成像之品質。可用於磁振造影中的高溫超導材料主要分為兩類：帶狀超導線材及薄膜線圈。其中帶狀超導線在線圈幾何形狀的選擇上彈性較大，製作較為便利，相當適合用來製作新一代的磁振造影射頻線圈，以達到大幅提升SNR的目標。在本研究中，我們分別以人體及動物之3T磁振造影系統為平台，運用高溫超導帶線圈的技術來提昇影像的品質，並驗證了在台大電機系之Bruker Biospec 3T磁振造影系統中能夠獲得超過二至三倍訊雜比增益。此外，也利用擴散張量磁振造影驗證了高溫超導線圈能夠提升大腦神經纖維造影之準確度，並得以大幅縮短成像時間。目前我們也致力於研發液態氮線圈儲存系統以及整個系統的最佳化，期盼能夠將此系統穩定地運用在各種功能性或是分子生物影像的應用當中。本研究以大幅提升磁共振造影的時間以及空間解析度為目標，並且建立完整的高溫超導線圈之動物實驗系統。無論是基因生物分子影像、腦功能研究或是神經科學都可以運用此系統為日益增多的動物實驗達到更高的影像品質及準確度。