超极化129Xe肺部功能MRI技术临床规范化应用共识
【摘要】我国肺部疾病形势严峻，早期精准诊疗需求迫切。超极化129XeMRI
作为新兴技术，被广泛用于肺通气、弥散（气血交换）和肺泡微结构的无创定量
评估。目前该技术已逐步在中国、美国及欧洲部分国家批准用于临床。为保障其
临床应用的可靠性与多中心可比性，本共识依据国内外机构数据与经验，规范了
超极化129Xe肺部功能MRI的全流程操作，并涵盖硬件配置、序列参数、数据处
理等，旨在推动该技术在各级医疗机构安全、有效开展。
【关键词】肺部疾病；超极化129Xe；磁共振成像；肺部功能成像；
气体交换功能
肺部疾病是我国最常见的一类疾病，给我国的人口健康与经济带来了巨大负
担。常见的肺部疾病包括慢性阻塞性肺疾病（chronicobstructivepulmonary
diseases，COPD）、间质性肺疾病、肺癌等。COPD是我国第三大慢性病［1］，
患者数量近1亿，整体患病率高达8.6%，70岁以上人群患病率超35%［2］。我
国2000至2012年间，间质性肺疾病入院患者数成倍增加，其中特发性间质性肺
炎和特发性肺纤维化患者的比例超过50%［3-4］。肺癌是我国发病率和死亡率
第一的癌症，2020年有220万新发病例和180万死亡病例［5］。综上所述，我
国肺部疾病形势十分严峻，早期诊疗尤为重要。
临床肺部疾病检查方法主要有肺功能检查（pulmonaryfunctiontest，PF
T）、胸片和CT。其中，PFT只能提供肺功能的整体评估。胸片和CT虽然能够对
肺部结构进行成像，但是无法直接测量肺部的气体交换功能。近30年，超极化
129XeMRI技术在医学领域快速发展，该技术相较于现有临床技术，能够对肺部
通气、肺泡尺寸和气体交换功能进行可视化定量评价［6-8］，让临床医师直观
地观察到患者肺部的结构与功能变化［9］。前期研究中，超极化129XeMRI技术
的安全性和耐受性已在儿童和成年人中得到了充分验证［10-12］。该技术已在
中国、美国、英国、加拿大等多家机构中用于COPD、哮喘、纤维化等肺部疾病
的研究［13］，并于2020年在中国率先获批进入临床。中国科学院精密测量科
学与技术创新研究院于2010年自主研制了129Xe超极化装置和多核MRI设备，
并成功实现了人体肺部129XeMRI。该单位研制的129Xe超极化装置于2020年获
批世界首个同类医疗器械注册证（医用氙气体发生器）；研制的肺部多核MRI
系统于2023年获批国家三类创新医疗器械，并于2024年进入国家医保局《放射
检查类医疗服务价格项目立项指南（试行）》［14-16］。在国际上，超极化1
29Xe气体于2022年获得美国食品药品监督管理局批准用于临床，比国内晚2年
多。
超极化129XeMRI是一种无创、无电离辐射的成像技术，对局部肺功能异常
高度敏感，并具有良好的可重复性，非常适用于肺部疾病的精准评估以及临床治
疗试验的疗效监测。然而，作为新兴技术，其在国内临床实践经验较少，因此需
要建立一套完整的设备配置、工作流程和数据处理的操作规范，以确保技术的准
确性和安全性，并提高医师和技师对于肺部气体MRI的认识和应用能力。本共识
依据国内外从事肺部超极化129XeMRI研究机构的主要数据和经验，详细介绍了
肺部气体MRI技术的具体流程，旨在为肺部气体MRI临床应用制定标准可循的规
范化操作，使肺部疾病患者的肺部气体功能MRI检查能在各级医疗机构安全、有
效地开展。
一、开展肺部气体MRI的基本要求
（一）超极化129XeMRI基本原理及安全性
超极化129XeMRI通过激光光泵技术将惰性气体129Xe的MRI信号增强数万
倍，使得肺部气体MRI成为可能，129Xe进入肺泡后，可自由扩散至血液及组织，
直接反映肺泡气体交换效率和微结构。129Xe无毒、无放射性、安全性较高，常
规吸入剂量下无代谢毒性，可通过呼气快速排出，且无需肾脏代谢、无肾源性纤
维化风险，且在无创评估肺部功能方面具有独特优势［10-12］。
（二）设备基本要求
1.医用氙气体发生器：129Xe（氙）原子核的MRI信号增强≥50000倍。医
用氙气体发生器的最小安装与操作面积为15m2，一般为部署在扫描间相邻的单
独房间，配备输入功率不小于3kVA供电设备。房间温度需保持在18~22℃，相
对湿度保持在40%~60%。
2.MRI设备的基本要求：无特定场强要求。当前临床M