精密测量院拥有两个国家重点实验室，一个国家大型科学仪器中心，一个国家台站网等4个国家级平台，各类省部级重点平台基地20余个。 现有职工600余人，其中院士4人、杰青13人，各类国家、科学院、省部级人才占比60%以上。2017年至今，在精密测量领域承担了数十项重大重点项目，其中，国家战略先导专项（2.5亿元）1项、重点研发计划12项、各类重大仪器研制专项10余项。精密探测技术和仪器已成为精密测量院满足国家需求和社会经济发展的优势领域方向。 ...
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院（以下简称精密测量院）是由中国科学院武汉物理与数学研究所（始建于1958年）、中国科学院测量与地球物理研究所（始建于1957年）融合组建而成，是湖北省首个中国科学院创新研究院。 回望来时路，峥嵘六十载。在方俊、王天眷、张承修、李钧、李国平、丁夏畦、许厚泽、叶朝辉等老一辈科学家的带领下，精密测量院历经几代科技工作者的辛勤努力和开拓创新，解决了一系列事关国家全局的重...
近日，精密测量院超灵敏磁共振团队提出肺部高时空分辨率动态通气功能成像新方法，实现了当前最高时空分辨率的活体肺部动态通气功能成像，其空间分辨率达到亚毫米级（0.5 mm）、时间分辨率达到毫秒级（5.6 ms）。该方法可无创、定量评估整个呼吸周期内肺部动态通气情况，为慢阻肺、哮喘等呼吸系统疾病的精准诊疗开辟了新路径。相关研究结果发表在《科学通报》（Science Bulletin）上。
肺部炎症、纤维化和水肿等病变可导致肺通气功能受损。目前临床主要利用肺功能检查（PFTs）进行全局通气功能评估。超极化129Xe气体磁共振成像（MRI）虽能直接对肺内气体成像，实现气体交换功能的定量可视化检测，但受限于MRI的扫描速度和空间分辨率，其动态通气影像的时间分辨率和空间分辨率较低，制约了其在肺部疾病（早期评估及临床前研究）中的广泛应用。
针对上述难题，研究团队开发了一种高时空分辨率动态通气功能成像新方法（图1a-c），获得了亚毫米空间分辨率（0.5 mm）和毫秒级时间分辨率（5.6 ms）的肺部动态通气成像，实现了整个呼吸周期活体肺部的气体动力学可视化评估（图1d）。该方法的主要原理是利用多次呼吸和k空间线采样技术提高超极化129Xe动态通气成像的时空分辨率。传统动态成像的时间分辨率取决于相位编码步数N和重复时间TR，即N×TR。肺部呼吸是一种周期性运动，利用这种周期性，可以在每次呼吸过程中连续采集同一条相位编码的k空间线（称为k空间线采样技术），不同呼吸采集不同的相位编码，直至所有k空间数据采集完成。因此，该研究团队所提出的方法获得的图像时间分辨率为TR，比传统方法提高了N倍。
动态通气成像的通气、数据采集和k空间线填充策略示意图
利用该技术，研究团队在脂多糖（LPS）诱导的肺损伤大鼠肺内检测到气体MRI信号--时间曲线显著降低，并存在区域差异（图2a-f）。基于此，研究团队还发展了一套动态通气功能定量参数体系，包括气体到达时间（Tarrival）、信号峰值时间（Tpeak）、吸气速率（Flowin）和呼气速率（Flowout）等（图2g-i）。经分析，发现LPS诱导的肺损伤大鼠的吸气和呼吸速率在肺叶水平存在异质性，且部分肺叶的通气速率显著低于对照大鼠（P<0.05）。
肺内气体MRI信号--时间曲线；典型肺部动态通气特征时间、气体流速分布图及组间对比
相关研究以“Dynamic ventilation functional MRI of the lung with sub-millimeter spatial resolution and millisecond temporal resolution”为题发表在《科学通报》（Science Bulletin）上。精密测量院博士后李红闯和研究员李海东，以及海军军医大学第二附属医院副主任医师范丽为该论文的共同第一作者，精密测量院研究员周欣为该论文的通讯作者。
该研究得到了国家自然科学基金委、中国科学院、湖北省自然科学基金等项目支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.05.014
科研动态
精密测量院提出肺部高时空分辨率动态通气功能成像新方法
近日，精密测量院超灵敏磁共振团队提出肺部高时空分辨率动态通气功能成像新方法，实现了当前最高时空分辨率的活体肺部动态通气功能成像，其空间分辨率达到亚毫米级（0.5 mm）、时间分辨率达到毫秒级（5.6 ms）。该方法可无创、定量评估整个呼吸周期内肺部动态通气情况，为慢阻肺、哮喘等呼吸系统疾病的精准诊疗开辟了新路径。相关研究结果发表在《科学通报》（Science Bulletin）上。
肺部炎症、纤维化和水肿等病变可导致肺通气功能受损。目前临床主要利用肺功能检查（PFTs）进行全局通气功能评估。超极化129Xe气体磁共振成像（MRI）虽能直接对肺内气体成像，实现气体交换功能的定量可视化检测，但受限于MRI的扫描速度和空间分辨率，其动态通气影像的时间分辨率和空间分辨率较低，制约了其在肺部疾病（早期评估及临床前研究）中的广泛应用。
针对上述难题，研究团队开发了一种高时空分辨率动态通气功能成像新方法（图1a-c），获得了亚毫米空间分辨率（0.5 mm）和毫秒级时间分辨率（5.6 ms）的肺部动态通气成像，实现了整个呼吸周期活体肺部的气体动力学可视化评估（图1d）。该方法的主要原理是利用多次呼吸和k空间线采样技术提高超极化129Xe动态通气成像的时空分辨率。传统动态成像的时间分辨率取决于相位编码步数N和重复时间TR，即N×TR。肺部呼吸是一种周期性运动，利用这种周期性，可以在每次呼吸过程中连续采集同一条相位编码的k空间线（称为k空间线采样技术），不同呼吸采集不同的相位编码，直至所有k空间数据采集完成。因此，该研究团队所提出的方法获得的图像时间分辨率为TR，比传统方法提高了N倍。
动态通气成像的通气、数据采集和k空间线填充策略示意图
利用该技术，研究团队在脂多糖（LPS）诱导的肺损伤大鼠肺内检测到气体MRI信号--时间曲线显著降低，并存在区域差异（图2a-f）。基于此，研究团队还发展了一套动态通气功能定量参数体系，包括气体到达时间（Tarrival）、信号峰值时间（Tpeak）、吸气速率（Flowin）和呼气速率（Flowout）等（图2g-i）。经分析，发现LPS诱导的肺损伤大鼠的吸气和呼吸速率在肺叶水平存在异质性，且部分肺叶的通气速率显著低于对照大鼠（P<0.05）。
肺内气体MRI信号--时间曲线；典型肺部动态通气特征时间、气体流速分布图及组间对比
相关研究以“Dynamic ventilation functional MRI of the lung with sub-millimeter spatial resolution and millisecond temporal resolution”为题发表在《科学通报》（Science Bulletin）上。精密测量院博士后李红闯和研究员李海东，以及海军军医大学第二附属医院副主任医师范丽为该论文的共同第一作者，精密测量院研究员周欣为该论文的通讯作者。
该研究得到了国家自然科学基金委、中国科学院、湖北省自然科学基金等项目支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.05.014