啶已应用在不同肿瘤 疾病的伴随放疗和化疗，特别是用于结肠系统、头和颈部、躯干的肿瘤和一些乳腺癌。由于 5-氟尿嘧啶的内在毒性，分子的不同前体药物（以其非活性形式的药物）已被设计为经由 胃肠道完整通过，基于胸苷磷酸化酶的较高活性，在恶性组织中最终定位和选择性地转化 成5-氟尿嘧啶。卡培他滨就是这样一种口服制剂的试样药物，以在肿瘤中提供较高的5-氟 尿嘧啶积聚，同时减少健康组织暴露于5-氟尿嘧啶。所有的这些技术可以使用本文所述的 超辐射技术实施。这种做法可能导致显著改进的结果。
[0238] 细朐和组织中朐外酸碱度和阳离子的1gF轺辐射MRS
[0239] 申请人进一步认为19F超辐射MRS还可用于观察复杂系统中的生物过程，例如通 过氟化螯合物维持不同细胞系中的细胞内PH、以及细胞内游离钙和镁的含量。良好的外源 酸碱指示剂应具有良好的药物动力学，即可离子化基团，其具有生理范围内的PK值、良好 的敏感性和特异性、低毒性、有效的细胞渗透性，酸和碱形式之间的快速交换，但也具有较 慢的跨细胞膜交换，和较大化学位移范围（1〇、40_ 43)。细胞内的吸收和浓度应当足够高， 以仅从胞内空间提供足够的SNR。人们相信不同阳离子的细胞内浓度也能够从与其结合的 指示剂阳离子的19F超辐射核磁共振波谱的变化中获得。Ca2+作为活体细胞中的第二信使 起着重要作用。人们已提出了基于19F的方法，以确定细胞和组织中的细胞溶质钙。也有 可能通过使用1，2-二（邻-氨基苯氧基）乙烷-N，Ν，Ν'，Ν' -四乙酸（BAPTA)来检测该细 胞阳离子。这里，19F-核磁共振Ca2+指示剂源自其对称5, 5-取代二氟-衍生物（FBAPTA)， 其显示出结合钙上的化学位移响应。任何报告分子的细胞内探询的一个问题是报告分子加 载到细胞中。由于四羧酸酯不穿透细胞，所以使用亲脂性试剂，例如乙酰氧基甲基。可以使 用其它承载19F的配体，例如离子Na+、Mg'Zn'Pb2+等。这些配体的示例存在于Yu JX等 人所著的 19F:a Versatile Reporter for Non-Invasive Physiology and Pharmacology Using Magnetic Resonance，Curr· Med. Chem. 2005 ; 12:819-848 中，其全部引入于本文中作 为参考。申请人提出，所有的这些技术可以通过使用本文所述的超辐射技术来进行实践。
[0240] 分子和细朐1gF轺辐射MRSI
[0241] MRI能够实时可视化体内细胞。当活体动物中的细胞成像时，其可以提供对于细胞 运输和迀移生物学的新的理解。一个示例是癌症和免疫疾病中白细胞和造血细胞的归巢。 因为MRI方法是无创的，所以它们可以重复地应用来监测靶细胞和细胞过程。对于通过MRI 可视化的细胞，它们通常必须被标记以使其能够从周围组织中辨别。
[0242] 也可能生产被动19F氟标记的巨噬细胞。当按照超辐射技术成像时，这些可以预期 作为"热点"出现在中枢神经系统中，例如在实验过敏性脑脊髓炎中。这是多发性硬化的动 物模型，其特征在于巨噬细胞渗入发炎的大脑。在疾病的诱导后，在静脉注射PFCE乳剂（例 如以约3g/kg的剂量）之后可以观察到细胞。全氟化碳还可以根据本文的SR教导使用，以 成像梗塞心肌中的巨噬细胞浸润。通过使用具有不同19F谱频率（作为"信号"）的不同全 氟化碳制剂，申请人认为当使用本文所述的SR技术时，有可能可以同时检测有不同标记的 多个细胞群。PFCE可以用于不同的脂质混合物中，以制备乳化的阳离子和阴离子纳米粒子， 例如包括用于标记不同细胞的荧光罗丹明。
[0243] 分子和细胞MRI内的一个不同的研究领域是使用能够转化前体药物的转染酶（报 告基因）。在这项技术中，首先将具有特定酶活性的基因引入肿瘤或其他关注的细胞。然 后，对前体药物进行给药并且使前体药物内化进入细胞，被转基因转化为活性药物。该方法 确保药物仅在靶细胞中具有活性而不会影响其它组织。类似的示例涉及5-氟尿嘧啶，其中 酵母胞嘧啶脱氨酶被引入HT29结肠癌细胞系以将前体5-氟胞嘧啶（5-FC)转化为5-氟尿 嘧啶，并引起化疗反应。当采用本文中所述的超辐射技术时，使用19FMRS在异种移植肿瘤中 测量5-氟尿嘧啶的形成，可以提供药物输送功效的指示。通过该技术，申请人相信19F超辐 射MRS可以提供一种用于监测和优化将这种前体药物给药至患者用于化疗的方法。
[0244] 关于19F探针用作"智能示踪剂"或"分子信标"，本申请人相信19F超辐射MRS可以 用于探查原型报告酶β -半乳糖苷酶的酶活性。已经证实这种酶从底物4-氟-2-硝基苯 基-b-D- R比喃半乳糖苷释放糖苷配基，导致5 - IOppm的pH依赖19F化学位移，所述化学位 移可用来测量细胞内pH。也能够探查其它酶。例如，在肿瘤中过度表达的某些蛋白酶（半 胱氨酸蛋白酶-3)能从氟化分子切割顺磁性螯合物，从而调控19F弛豫时间和信号强度。最 终，含有19F示踪剂的热敏脂质体被开发为用于图像引导的药物输送的信标。申请人认为， 这些示例中的每一个示例可以使用本文提供的超辐射成像技术来实施，获得优异的结果。
[0245] 除了酶以外，氟化代谢底物也是潜在的研究目标，当以足够的浓度存在时，其可易 于接触19F的超辐射MRI或MRS。例如，在将不稳定的18F原子替换为19F后，用 19FMRS监测 2_氟[18F]-2-脱氧-葡萄糖的分布，其是广泛使用的用于测量肿瘤中异常葡萄糖消耗和局 部缺血的正电子发射断层扫描探测剂，。
[0246] 全氟化碳并入细朐治疗件牛物材料
[0247] 全氟化碳并入生物材料由于多种原因而受人关注。通过利用全氟化碳的各种特 征，氟化生物材料可用于制造智能支架，其能够产生富含氧的环境，同时允许用19F-MRI对 生物参数，例如02张力、pH以及代谢物浓度，进行无创评估。申请人认为，氟化生物材料， 结合19F超辐射MRI，可以提供关于细胞治疗剂的释放和长期存活的重要信息。由于这些原 因，氟化生物材料显示了评估和增强细胞治疗剂在移植后的长期生存能力，特别是在使用 SR技术时。
[0248] 到目前为止，氟化生物材料通常在本领域中的使用已经被限于含有全氟化碳的微 囊剂。使用微囊剂来提供细胞治疗剂的免疫分离，这对多种需要酶或内分泌替代疗法的疾 病具有临床应用前景。申请人认为可以将PFPE乳液并入藻酸盐/聚-L-赖氨酸（PLL)微囊 剂中，以实现用SR MRI对微胶囊的生物分布和完整性进行评估。由于全氟化碳在不再受包 封时会从体内快速清除，相信SR MRI可以提供一种评估胶囊破裂和免疫保护损失的方式。
[0249] 改自的MRS
[0250] 磁共振波谱与通常在体内识别特定疾病状态或其他病变相关的靶分子有关。此过 程通常很复杂，因为体内环境中具有许多分子，其挤满MR谱。
[0251] 申请人已经发现，通过调节在SR条件下产生的反馈场的参数，可以根据需要突出 或抑制个别共振。在优选实施例中，可调整FEC的相位、增益或两者，以影响实施SR时域脉 冲的傅立叶变换（FT)所获得的频谱。具体地说，可以根据需要增加或减小靶共振的大小和 宽度，相对于其他共振来突出或抑制它。类似地，由于调整FEC的增益和相位中的一者或两 者，靶共振的频率位置可以被偏移。
[0252] 不同于传统的傅立叶变换磁共振波谱，不能事先知道与频谱中的特定位置相关联 的SR峰值的FT，因此，不需要用特定分子识别的附加信息。在这种情况下，附加信息是SSR 中的分子的已知组成和数量，操作者可以预先选择。对SSR中的分子的选择，以及对FEC的 控制，使得操作者可以知道样本或受试者中的哪些分子处于SR条件下，哪些不是。因此，对 SR脉冲以及该脉冲的FT的观察，可用于对靶分子进行识别和/或量化。
[0253] 图5示出了因含有等量的两个标记为1和2的共振的模拟样本反转而产生的SR 脉冲的傅立叶转换的结果。所述模拟假设SSR内部是大量共振1，其特性和数量对操作者 而言是已知的。将"FEC"的相位角设定为-120度，而增益设定为4 (在本模拟中的任意单 位）。结果是，共振1与共振2的峰值之比，在传统的MR协议中是1，而在所得到的SR脉冲 经傅立叶变换之后则大于31倍。这使得识别共振1的存在和数量变得更容易。
[0254] 在一些实施方案中，通过基本上消除在至少一个所关注的区域中的梯度磁场的存 在并同时在其它区域中保持存在，可以至少部分地诱导空间编码的电磁反馈。在本文中， "空间编码的电磁反馈"意味着安排反馈在样本或受试者的一个或多个关注区域内发生，并 同时抑制其在其它区域发生。关注区域可以包括例如至少一个体元，并且至少一个梯度线 圈可以适配并配置成在三个相互正交的方向的至少一个方向中施加磁场梯度。这允许光谱 鉴别所选空间区域中的靶分子。
[0255] 示例件MRI拍描仪系统
[0256] 图6描绘出示例性的磁共振系统，其包括多个主磁场线圈10,主磁场线圈10沿着 设备的中心孔口 12的纵轴或z轴生成均匀的、时间恒定的磁场B。。在优选的超导实施例 中，主磁体线圈由成形器14支撑并且被接收在环形氦容器或罐16中。容器中充满氦以将 主磁体线圈维持在超导温度。所述罐可以由一系列支撑在真空杜瓦瓶20中的冷防护罩18 环绕。当然，环形电阻磁体、C-磁体等也在考虑范围内。
[0257] 整体梯度线圈组件30包括沿着孔口 12安装的x、y和Z-线圈，用于产生梯度磁场 Gx、Gy和Gz。优选地，梯度线圈组件是自屏蔽梯度线圈，其包括封装在介电成形器中的初级 x、y和Z-线圈组件32,以及支撑在限定真空杜瓦瓶20的圆筒的孔口上的次级x、y和Z-线 圈组件34。整体射频线圈36可安装在梯度线圈组件30内。整体射频屏蔽器38,例如铜 网，可以安装在整体射频线圈36与梯度线圈组件30之间。如果需要，可插入式射频线圈40 可以可移动地安装在孔口内，该孔口位于围绕磁体10的等中心点限定的检查区域内。在图 2的实施例中，可插入式射频线圈是一个头颈线圈，用于对一个或两个患者的头部和颈部进 行成像，但也可以提供其它末端线圈，例如用于对脊柱成像的背部线圈、膝盖线圈、肩部线 圈、胸部线圈、手腕线圈等。
[0258] 继续参照图6,提供了操作员接口和控制台，其包括人类可读的显示器，比如视频 监视器52,以及操作员输入设备，比如键盘54、鼠标56、轨迹球、光笔等。还提供了计算机控 制及重构模块58,其包括硬件和软件，所述硬件和软件用于使操作员能够在存储于顺序控 制存储器中的多个预编程磁共振序列中进行选择，如果射频脉冲被用作成像研究的一部 分。序列控制器60控制梯度放大器62,该梯度放大器62与梯度线圈组件30和数字发射器 64相连接，所述梯度线圈组件30用于使Gx、Gy、和Gz梯度磁场在所选的梯度序列期间在适 当的时间产生，如果在研究中使用射频脉冲，则所述数字发射器64所选的整体射频线圈和 可插入式射频线圈之一在适合于所选序列的时间产生Bl射频场脉冲。
[0259] 线圈40所接收的MR信号由数字接收器66解调并存储在数据存储器68中。来自 该数据存储器的数据被重构或阵列处理器70重构成体积图像表示，所述体积图像表示被 存储在图像存储器72中。如果相阵列被用作接收线圈组件，则该图像可从线圈信号得以重 构。视频处理器74在操作员控制下将所述体积图像表示的所选部分转换成本领域常见的 切片图像、投影图像、透视图等，以显示在视频监视器上。
[0260] 实施例-MKTa棹制器
[0261] 图7示出用于控制诸如图6所示系统实现本发明公开的部分实施方式的MKT?控 制器601的创造性方面。在该实施例中，MKT?控制器601可以用于收集、处理、存储、搜索、 服务、识别、指示、产生、匹配、和/或促进通过各种技术与计算机的交互、和/或其它相关的 数据。
[0262] 关于控制器601，典型地，一个或多个用户，例如633a，其可能是人或用户组和/或 其它系统，可以结合信息技术系统（例如，计算机）以促进该系统和信息处理的操作。反过 来，计算机采用处理器来处理信息；这种处理器603可以被称为中央处理器（CPU)。一种形 式的处理器被称为微处理器。CPU使用通信电路来传递二进制编码信号，该二进制编码信 号用作启动各种操作的指令。这些指令可以是可操作性的和/或数据指令，所述可操作性 的和/或数据指令包含和/或引用在存储器629 (例如，寄存器、缓存存储器、随机存取存储 器等）的各种处理器可访问和可操作区域中的其它指令和数据。这种通信指令可作为程序 和/或数据分量而被存储和/或分批发送（例如，批量指令），来促进期望的操作。这些存 储的指令代码（例如，程序）可接合CPU电路组件和其他主板和/或系统组件，以执行期望 的操作。一种类型的程序是计算机操作系统，其可以由CPU在计算机上执行；操作系统允 许并方便用户访问和操作的计算机信息技术和资源。可在信息技术系统中采用的一些资源 包括：输入和输出机制，通过其从而数据可进入和输出计算机；存储器，在其中数据可被保 存；以及处理器，通过其从而信息可被处理。这些信息技术系统可用于收集数据用于以后的 检索、分析和操作，其可以通过数据库程序而得到促进。这些信息技术系统提供接口，所述 接口允许用户访问和操作各种系统组件。
[0263] 在一个实施例中，MKT?控制器601可以连接到实体和/或与其进行通信，所述实体 例如但不限于：来自用户输入设备611的一个或多个用户；外围设备612,磁共振系统的组 件；可选的加密处理器设备628 ;和/或通信网络613。例如，MKT?控制器601可以连接到 用户（例如633a)和/或与其进行通信，所述用户操作客户机设备（例如633b)包括但不限 于个人计算机、服务器和/或各种移动设备，所述各种移动设备包括但不限于蜂窝电话、智 能电话（例如iPhone_，Blackberry?,基于Android操纵系统的电话等）、掌上电脑（例 如 Apple iPad?、HPSlate?、MotorolaXoom?等）、电子图书阅读器（例如 AmazonKindle ?、 Barnes和Noble的Nook?电子阅读器等）、膝上型计算机、笔记本电脑、上网本、游戏机（例 如XBOX Live?、斑_nd〇繼DS、Sony的PlayStation?等）、便携式扫描仪和/或类似物。
[0264] 网络通常被认为包括：图拓扑中客户机、服务器和中间节点的互连和互操作。应 当注意，贯穿本申请使用的术语"服务器"通常是指计算机、其它设备、程序或者它们的组 合，其处理和响应远程用户通过通信网络的请求。服务器将他们的信息服务于请求的"客户 端"。本文所用的术语"客户端"通常指计算机，程序，其它设备，用户和/或它们的组合，其 能够处理和发出请求、并在整个通信网络上获得和处理来自服务器的任何响应。计算机、其 它设备、程序、或它们的组合一一其促进、处理信息和请求、和/或促进信息从源用户到目的 用户的通路一一常被称为"节点"。网络通常被认为促进信息从源点到终点的传输。专门负 责促进信息从源点到终点的通路的节点通常被称为"路由器"。存在许多形式的网络，诸如 局域网（LAN)、Pico网、广域网（WAN)、无线网络（WLAN)等。例如，互联网通常被认为是众 多网络的互连，从而使远程客户机和服务器可以彼此访问和互操作。
[0265] MKT?控制器601可以基于计算机系统，该计算机系统可以包括但不限于下述组 件：诸如连接到存储器629的计算机体系602。
[0266] 计筧机体系
[0267] 计算机系统602可以包括时钟630、中央处理器（"CPU"和/或"处理器"（这 些术语贯穿本发明中可互换使用，除非相反地指出））603、存储器629(例如，只读存储器 (ROM) 606、随机存取存储器（RAM) 605等）、和/或接口总线607,并且最通常（虽然不必要） 的是，全部都互连和/或通过一个或者多个（母）板602上的系统总线604,该一个或者多 个（主）板602具有导电和/或其他运输电路路径，通过这些路径，指令（例如，二进制编 码的信号）可以行进以影响通信、操作、存储等。可选地，该计算机系统可以连接至内电源 686 ;例如，可选地电源可以在内部。可选地，加密处理器626和/或收发器（例如，集成电 路）674可以连接至系统总线。在另一个实施方案中，加密处理器和/或收发器可以经由接 口总线I/O连接作为内部和/或外部外围装置612中的任一个。进而，收发器可以连接至 天线675,从而实现对各个通信和/或传感器协议的无线传输和接收；例如，天线可以连接 至：Texas Instruments 公司 WiLink WL1283 收发器芯片（例如，提供 802. lln、蓝牙 3.0、 FM、全球定位系统（GPS)(从而使MKT?控制器确定其位置））；Broadcom公司BCM4329FKUBG 收发器芯片（例如，提供802. lln、蓝牙2. 1+EDR、FM等）；Broadcom公司BCM4750IUB8接收 器芯片（例如，GPS) !Infineon Technologies 公司 X-Gold618-PMB9800(例如，提供 2G/3G HSDPA/HSUPA通信）；和/或类似物。系统时钟通常具有晶体振荡器并且通过计算机系统的 电路路径生成基极信号。时钟通常耦合至系统总线和各种时钟倍增器，这将增大或减小用 于在计算机系统中互连的其他组件的基本工作频率。时钟和计算机系统中的各个组件将体 现信息的信号驱动至系统。对体现贯穿计算机系统的信息的指令的这种传输和接收可以通 常称为通信。可以进一步传输、接收这些通信指令，并且使超出即时计算机系统的通信返回 以及/或者应答至：通信网络、输入装置、其他计算机系统、外围装置和/或类似物。当然， 任何上述组件可以直接地相互连接、连接至CPU、以及/或者以如各种计算机系统所示所采 用的各种变化形式组织。
[0268] CPU包括至少一个高速数据处理器，其适于执行程序组件以便执行用户和/或系 统生成的请求。通常，处理器自身将并入各种专用处理单元，诸如，但不限于：集成系统（总 线）控制器、存储器管理控制单元、浮点单元、以及甚至专用处理子单元，比如图形处理单 元、数字信号处理单元和/或类似物。另外，处理器可以包括内部快速存取可寻址存储器， 并且能够超出处理器本身映射和寻址存储器629 ;内部存储器可以包括，但不限于：快速寄 存器、各个级别的缓冲存储器（例如，一级、二级、三级等）、随机存取存储器等。处理器可 以通过使用经由指令地址可访问的存储器地址空间来访问该存储器，处理器可以构建和解 码使其访问用于具有存储状态的专用存储器地址空间的电路路径。CPU可以是微处理器例 如：AMD的Athlon处理器、Duron处理器和/或Opteron处理器；ARM的应用程序、嵌入式和 安全处理器；IBM和/或Motorola公司的DragonBall和PowerPC ;IBM和Sony的Cell处 理器；Intel 的 Celeron、Core (2) Duo、Itanium、Pentium、Xeon 和 / 或 XScale ;和 / 或类似 的处理器。CPU通过指令与存储器相互作用，穿过导电和/或传输导管（例如，（印刷的） 电子和/或光学电路）以执行根据常规数据处理技术存储的指令（即，程序代码）。这种指 令传送方便了在MKT?控制器内的通信以及通过各个接口与外部的通信。若处理需要指示 更大量的速度和/或容量，可以类似地采用分布式处理器（例如，分布式MKT?实施例）、主 机、多核的、平行的、和/或超级计算机架构。可替代地，若布局要求更好的便携性，可以采 用更小的个人数字助理（PDA)。
[0269] 根据特定的实施方式，MKT?实施方式的特征可以通过实施微控制器来获得，例如 CAST的R8015XC2微控制器；Intel的MCS 51 ( 即，8051微控制器）；和/或类似物。同样， 为了实施MKT?实施例的某些特征，某些特征实施方式可以依赖于嵌入式组件，例如：专用 集成电路（"ASIC"）、数字信号处理（"DSP"），现场可编程门阵列（"FPGA"）和/或类似 的嵌入式技术。例如，MKT?组件集合（分布式或其他）和/或特征中的任何一个可以经由 微处理器和/或经由嵌入式组件来实施；例如，经由ASIC、协处理器、DSP、FPGA和/或类似 物。或者，MKT?的一些实施方式中可以使用嵌入式组件来实施，该嵌入式组件被配置并且 用于实现各种特征或信号处理。
[0270] 根据特定的实施方式，嵌入式组件可以包括软件解决方案、硬件解决方案、和/或 硬件解决方案/软件方案两者的某种组合。例如，本文所述的MKT?特征可以通过实施FPGA 来获得，FPGA是包含被称为"逻辑块"的可编程逻辑组件和可编程互连的半导体器件，例如 由Xilinx制造的高性能FPGAVirtex系列和/或低成本Spartan系列。逻辑块和互连能够 在FPGA被制造之后由用户或设计人员编程以实施MKT?的任何特征。可编程互连的分层 结构允许逻辑块根据MKT?系统设计人员/管理人员的需要进行互连，这与单片可编程试 验电路板有些类似。FPGA的逻辑块能够被编程为执行基本逻辑门函数，例如与（AND)和异 或（X0R)，或执行更复杂的组合函数，例如解码器或简单数学函数。在大多数FPGA中，逻辑 块还包含存储器元件，该存储器元件可以是简单的触发器或更完整的存储器块。在某些情 况下，可以在常规的FPGA上开发MKT?，并且然后使其迀移至更像是ASIC实施方式的固定 版本。替代或协调实施方式可以使MKT?控制器特征迀移至最终的ASIC，而不是FPGA或者 替代FPGA。取决于实施方式，前述嵌入式组件和微处理器全部可以被认为是用于MKT?的 "CPU"和/或"处理器"。
[0271] 电源
[0272] 电源686可以是用于为小型电子电路板设备供电的任何的标准形式，例如以下电 池：碱性、氢化锂、锂离子、锂聚合物、镍镉、太阳能电池、和/或类似物。也可使用其他类型 的交流或直流电源。在太阳能电池的情况下，在一个实施方案中，壳体设有孔，太阳能电池 可以通过该孔来捕获光子能量。电池686被连接至MKT?的互连的后续组件中的至少一个， 从而向所有后续组件提供电流。在一个实例中，电源686被连接到系统总线组件604。在可 选实施方案中，通过跨过1/0608接口的连接，提供外部电源686。例如，USB和/或IEEE1394 连接通过该连接传输数据和电力二者，因而是合适的电源。
[0273] 接口话配器
[0274] 接口总线607可以接纳、连接和/或与多个接口适配器通信，按照惯例多