ES2201572T3 - Procedimientos de descongelacion y recuperacion de los gases polarizados. - Google Patents
Procedimientos de descongelacion y recuperacion de los gases polarizados.Info
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Abstract
Un método para alargar la vida útil de la polarización de un producto de gas noble polarizado, comprendiendo los pasos de: disponer un campo magnético; congelar un gas noble polarizado; sellar el gas noble congelado en un dispositivo contenedor para recoger en el mismo una cantidad de gas polarizado congelado; caracterizado por comprender además los pasos de: descongelar el gas noble polarizado en presencia de un campo magnético; y pasar una cantidad sustancial del gas noble polarizado directamente a la fase líquida en un recipiente sellado durante dicho paso de descongelación.
Description
Procedimientos de descongelación y recuperación
de los gases polarizados.
La presente invención se refiere a un método para
alargar la vida útil de polarización de un gas noble polarizable
comprendiendo las características de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1. Tal método es conocido a partir de la
US-A-S 642625. La invención se
refiere también a los productos del gas noble producidos con tal
método.
Convencionalmente, se ha utilizado la MRI para
producir imágenes excitando el núcleo de moléculas de hidrógeno
(presente en protones de agua) en el cuerpo humano. Sin embargo, se
ha descubierto recientemente que los gases nobles polarizables
pueden producir imágenes mejoradas de ciertas zonas y regiones del
cuerpo que hasta ahora han producido imágenes mucho menos que
satisfactorias en esta modalidad. Se ha descubierto que el Helio
polarizado ("^{3}He") y el Xenon-129
("^{129}Xe") son especialmente adecuados para este fin.
Desgraciadamente, como se analizará más adelante, el estado
polarizado de los gases es sensible a las condiciones de
manipulación y medioambientales y puede, involuntariamente,
desaparecer de forma relativamente rápida a partir del estado
polarizado.
Se utilizan hiperpolarizadores para producir y
acumular gases nobles polarizados. Los hiperpolarizadores aumentan
artificialmente la polarización de determinados núcleos de gases
nobles (tales como ^{129}Xe o ^{3}He) sobre los niveles
naturales o de equilibrio, es decir, la polarización Boltzman. Tal
aumento es deseable porque aumenta y realza la intensidad de la
señal de las Imágenes obtenidas por Resonancia Magnética
("MRI"), permitiendo a los médicos obtener mejores imágenes de
las sustancias corporales. Ver la Patente U.S. Núm. 5.545.396 para
Albert y otros.
Con el fin de producir el gas hiperpolarizado, el
gas noble es normalmente mezclado con vapores de metales alcalinos
tales como el rubidio ("Rb") bombeados ópticamente. Estos
vapores metálicos bombeados ópticamente chocan con los núcleos del
gas noble e hiperpolarizan el gas noble por medio de un fenómeno
conocido como
"intercambio-del-espín". El
"bombeo óptico" del vapor metálico alcalino se produce
irradiando el vapor del metal alcalino con luz polarizada
circularmente a la longitud de onda de la primera resonancia
principal del metal alcalino (por ej., 795 nm para el Rb).
Generalmente, los átomos se excitan a partir de su estado de mínima
energía, y más tarde van decayendo otra vez hasta el estado de
mínima energía. Bajo el efecto de un modesto campo magnético (10
Gauss), la oscilación de los átomos entre los estados de excitación
y de mínima energía puede producir la polarización casi al 100% de
los átomos en unos pocos microsegundos. Esta polarización
generalmente tiene efecto en el electrón de valencia característico
del metal alcalino. En presencia de gases nobles de espín nuclear
no-cero, los átomos de vapor del metal alcalino
pueden chocar con los átomos del gas noble de un modo tal que la
polarización de los electrones de valencia es transferida al núcleo
de gas noble por medio de un cambio mutuo de orientación del espín
"intercambio-del-espín".
Convencionalmente, se han utilizado láseres para
bombear ópticamente los metales alcalinos. Varios láseres emiten
señales de luz en varias bandas de longitud de onda. Con el fin de
mejorar el proceso de bombeo óptico de ciertos tipos de láseres (en
particular los de emisiones de ancho de banda más amplio), la
amplitud de la línea de absorción o resonancia del metal alcalino
puede ampliarse para que corresponda más exactamente con el ancho
de banda de la emisión del láser concreto seleccionado. Esta
ampliación puede conseguirse mediante la ampliación de la presión,
es decir, utilizando un gas de choque en la cámara de bombeo
óptico. Las colisiones del vapor del metal alcalino con un gas de
choque producirán una ampliación del ancho de banda de absorción del
álcali.
Por ejemplo, es conocido que la cantidad de
^{129}Xe polarizado que puede producirse por unidad de tiempo es
directamente proporcional a la potencia lumínica absorbida por el
vapor de Rb. Así, polarizar ^{129}Xe en grandes cantidades
generalmente requiere una gran cantidad de potencia de láser. Cuando
se utiliza un conjunto de láseres diódicos, el ancho de banda de la
línea de absorción natural del Rb es normalmente muchas veces más
estrecho que el ancho de banda de emisión del láser. El rango de
absorción del Rb puede aumentarse utilizando un gas de choque.
Naturalmente, la selección de un gas de choque puede también tener
un efecto involuntario en el
intercambio-del-espín del gas noble
Rb por la eventual introducción de una pérdida de momento angular
del metal alcalino al gas de choque en vez de al gas noble como es
deseable.
En cualquier caso, después de que se haya
completado el
intercambio-del-espín, el gas
hiperpolarizado se separa del metal alcalino antes de su
introducción en un paciente. Desgraciadamente, después de y durante
la recogida, el gas hiperpolarizado puede deteriorarse o decaer
relativamente muy pronto (pérdida de su estado hiperpolarizado) y
por lo tanto debe ser manipulado, recogido, transportado y
almacenado cuidadosamente. Así que la manipulación de los gases
hiperpolarizados es crítica, debido a lo sensible del estado
hiperpolarizado a los factores medioambientales y de manipulación y
al eventual decaimiento involuntario del estado de hiperpolarización
del gas.
Algunos sistemas de acumulación emplean
acumuladores criogénicos para separar el gas de choque del gas
polarizado y congelar el gas polarizado recogido. Desgraciadamente,
la reducción de la polarización del gas puede ser problemática ya
que, después de la descongelación final del gas congelado, el nivel
de polarización del gas puede eventualmente reducirse de modo
involuntario en una cuantía de un cierto orden de magnitud. Además,
y de modo desventajoso, las temperaturas operativas extremadamente
bajas del acumulador cerca de la fuente criogénica pueden a veces
obstruir la zona de recogida del acumulador, decreciendo por lo
tanto la velocidad de su ulterior recogida, o incluso
impidiéndola.
A la vista de lo anterior, es por lo tanto un
objeto de la presente invención el proporcionar un método que
minimice los efectos de la despolarización atribuidos al
descongelado de un producto de gas polarizado congelado antes de su
entrega a un usuario final.
Este objeto se consigue con las características
de la reivindicación 1.
Preferiblemente, el paso de descongelación se
realiza bajo presión de modo que una parte sustancial del gas noble
congelado se licúa durante la descongelación del gas polarizado
congelado. En una realización preferida, el recipiente incluye dos
válvulas y, después de que el producto congelado es licuado, se abre
al menos una de las válvulas para reducir la presión en el
contenedor consiguiendo que el gas licuado rápidamente se convierta
en gas. En este momento, el flujo de gas es preferiblemente dirigido
a un paciente. Este paso es llevado a cabo normalmente recogiendo
el gas en una bolsa u otro tipo de recipiente y suministrándolo al
paciente. Este método descongela rápidamente el gas congelado y
minimiza el tiempo que el gas polarizado tarda en la fase de
transición lo cual puede mejorar los niveles de polarización que
quedan después de la descongelación. Además, el método de
descongelación instantánea puede reducir el tiempo de descongelación
sobre los métodos convencionales a menos de 10 segundos para dosis
de MRI a pacientes individuales. En una realización preferida, la
mezcla de gas ^{129}Xe que se introduce en el polarizador incluye
una cantidad mínima de ^{131}Xe para minimizar el decaimiento
asociado con la atenuación de ^{131}Xe inducida del isótopo
^{129}Xe.
De modo ventajoso, tal método puede aumentar el
nivel de polarización en el gas polarizado descongelado sobre los
métodos de procesos convencionales. Sin duda, la presente invención
puede doblar los niveles de polarización que quedan en las muestras
de gas procesado por los métodos convencionales. Las técnicas
convencionales de descongelación y acumulación reducían notablemente
las polarizaciones por debajo de los valores previstos (normalmente
a solo un 12,2% de sus niveles de polarización iniciales a 900
sccm, perdiendo el 87,8% de su polarización inicial). La presente
invención puede mejorar sustancialmente la conservación de la
polarización. Por ejemplo, los métodos mejorados de descongelación y
acumulación pueden retener al menos el 30% o más (y preferiblemente
un 40-50%) de la polarización post- descongelación a
partir de los niveles iniciales de polarización precongelación
("la fracción de retención de polarización"). Además, la
presente invención puede proporcionar niveles de polarización del
10% o más en el momento del suministro a un paciente o usuario
final. Más aún, la presente invención puede recoger cantidades
adicionales de gas polarizado en un período de tiempo mejorando la
ruta de suministro y reduciendo el riesgo potencial de que el
"dedo frío" quede bloqueado con gas congelado y otros riesgos
durante la recogida.
Lo anterior y otros aspectos de la presente
invención se explica en detalle a continuación
La Figura 1 es una ilustración esquemática de un
aparato hiperpolarizador.
La Figura 2 es una vista en perspectiva lateral
de un acumulador o "dedo frío" del aparato de la Figura 1
parcialmente inmerso en un refrigerante líquido.
La Figura 3 es una vista en sección transversal
de un acumulador de la Figura 2.
La Figura 4 es una vista frontal del acumulador
mostrado en la Figura 3.
La Figura 5 es una vista en sección transversal
de una realización adicional de un acumulador.
La Figura 6 es una vista parcial en perspectiva
del corte del acumulador mostrado en la Figura 3.
La Figura 7 es una vista parcial en perspectiva
del corte del acumulador mostrado en la Figura 5.
La Figura 8 muestra el acumulador de la Figura 7
con calor aplicado durante un proceso de descongelación de acuerdo
con la presente invención.
La Figura 9 es un diagrama de bloques que
describe los pasos de un método para acumular gas polarizado de
acuerdo con la presente invención.
La Figura 10 es un diagrama de bloques que
describe los pasos de un método para descongelación de gas
polarizado congelado de acuerdo con la presente invención.
La Figura 11 es un diagrama de bloques que
describe los pasos de un método para alargar la vida útil de un gas
polarizado de acuerdo con la presente invención.
La Figura 12A describe gráficamente los niveles
de polarización después de la descongelación en relación con las
tasas de acumulación de un gas polarizado que sea descongelado
utilizando un método convencional de descongelación.
La Figura 12B describe gráficamente a modo de
ejemplo los niveles de polarización después de la descongelación en
relación con las tasas de acumulación de un gas polarizado que sea
descongelado de acuerdo con la presente invención.
La Figura 13 describe gráficamente a modo de
ejemplo los niveles de polarización del gas polarizado antes de su
congelación y después de su descongelación de acuerdo con la
presente invención.
La Figura 13A describe gráficamente a modo de
ejemplo los niveles de polarización experimentales y los previstos
del xenon polarizado correspondientes a la tasa de polarización con
datos experimentales post-descongelación tomados
cuando el xenon se procesa de acuerdo con la presente
invención.
A continuación se describirá la presente
invención con mayor detalle con referencia a las figuras adjuntas,
en las cuales se muestran las realizaciones de la invención
recomendadas.
Esta invención, no obstante, puede ser realizada
en muchas formas diferentes y no debe interpretarse como limitada a
las realizaciones expuestas aquí. Los números iguales se refieren a
elementos iguales en todo el texto. Algunas capas y regiones pueden
ser exageradas para mayor claridad. En la descripción de la presente
invención que sigue, ciertos términos empleados se refieren a la
relación posicional de ciertas estructuras en relación con otras
estructuras. Tal como se utiliza aquí, el término "hacia
delante" y los derivados del mismo se refieren a la dirección
general en que la mezcla de gas se desplaza a medida que se mueve a
través de la unidad hiperpolarizadora; este término quiere ser
sinónimo del término "aguas abajo" que a menudo se utiliza en
entornos industriales para indicar que cierto material sobre el que
se actúa está más adelante que otro material a lo largo del proceso
de fabricación. Por el contrario, los términos "hacia atrás" y
"aguas arriba" y sus derivados se refieren a las direcciones
opuestas, respectivamente, a las direcciones
hacia-adelante y aguas-abajo.
Asimismo, como se describe aquí, los gases polarizados son
recogidos, congelados, descongelados, y utilizados en espectroscopia
de MRI o en aplicaciones de MRI. Para una más fácil descripción, el
término "gas polarizado congelado" significa que el gas
polarizado ha sido congelado hasta un estado sólido. El término
"gas polarizado líquido" significa que el gas polarizado ha
sido o está siendo licuado hasta un estado líquido. Así, aunque
cada frase incluye la palabra "gas", esta palabra se utiliza
para denominar y seguir el rastro de modo descriptivo al gas que es
producido a través de un hiperpolarizador para obtener un producto
de "gas" polarizado. Por eso, tal como se utiliza aquí, el
término gas se ha utilizado en ciertos sitios para indicar de modo
descriptivo un producto de gas noble hiperpolarizado y puede
utilizarse con calificativos tales como sólido, congelado, y
líquido para describir el estado o fase de ese producto.
Se han utilizado varias técnicas para acumular y
captar gases polarizados. Por ejemplo, la patente U.S. Núm.
5,642,625 para Cates y otros describe un hiperpolarizador de alto
volumen para gas noble con espín polarizado y la solicitud de
patente U.S. Núm. 08/622,865 para Cates y otros describe un
acumulador criogénico para ^{129}Xe con espín polarizado. Tal
como se utilizan aquí, los términos "hiperpolarizar",
"polarizar", y similares, significan aumentar artificialmente
la polarización del núcleo de ciertos gases nobles por encima de los
niveles naturales o de equilibrio. Tal aumento es deseable porque
permite señales de imagen más fuertes que corresponden a mejores
imágenes de MRI de la sustancia y de una zona objetivo del cuerpo.
Tal como es conocido por los especialistas en la materia, la
hiperpolarización puede ser inducida mediante el
intercambio-del-espín con un vapor
de metal alcalino bombeado ópticamente o, alternativamente,
mediante un intercambio de metaestabilidad. Ver la patente U.S. Núm.
5,545,396, Albert y otros.
Con referencia a los dibujos, la Figura 1
describe una unidad hiperpolarizadora recomendada 10. Esta unidad
es una unidad de alto volumen que está configurada para producir y
acumular gases nobles con espín polarizado de modo continuo, es
decir, que el flujo de gas a través de la unidad es básicamente
continuo. Tal como se muestra, la unidad 10 incluye un suministro
12 de gas noble y un regulador 14 del suministro. Un purificador 16
está colocado en la línea para eliminar impurezas tales como vapor
de agua del sistema, como se analizará en detalle más adelante. La
unidad hiperpolarizadora 10 incluye también un medidor de flujo 18 y
una válvula de entrada 20 colocada aguas arriba del elemento
polarizador 22. Una fuente de luz óptica tal como un láser 26
(preferiblemente un grupo de láseres diódicos) es dirigida hacia el
elemento polarizador 22 a través de varios medios 24 de enfoque y de
distribución de la luz, tales como lentes, espejos, y similares. La
fuente de luz es polarizada circularmente para bombear ópticamente
los metales alcalinos al elemento 22. Una válvula adicional 28 está
colocada aguas abajo del elemento polarizador 22.
A continuación en la línea, tal como se muestra
en la Figura 1, está un "dedo frío" o acumulador 30. El
acumulador 30 está conectado a la unidad hiperpolarizadora 10 con
un par de mecanismos desconectables tales como piezas roscadas o
dispositivos de desconexión rápida 31, 32. Esto permite que el
acumulador sea fácilmente desconectado, desmontado, o añadido a y
del sistema 10. El acumulador 30 puede funcionar conectado con una
fuente de frío o con unos medios de refrigeración 42.
Preferiblemente, y tal como se muestra, la fuente de frío 42 es un
baño refrigerante líquido 43. El acumulador se analizará con mayor
detalle a continuación.
Una bomba de vacío 60 está en comunicación con el
sistema. Se muestran en varios puntos unas válvulas adicionales para
controlar el flujo y dirigir el gas de salida (indicadas como 52,
55). Se coloca una válvula de cierre 47 junto a un grifo de salida
del gas 50 "a bordo". Algunas determinadas válvulas aguas abajo
del acumulador 30 se utilizan para descongelación "a bordo" y
suministro del gas polarizado recogido, según se describirá más
adelante. El sistema también incluye un transductor 54 digital de
presión y un medio 57 de control del flujo junto con una válvula de
cierre 58. La válvula de cierre 58 controla preferiblemente el
flujo de gas a través de todo el sistema o unidad 10; se utiliza
para abrir o cerrar el flujo de gas, según se describirá más
adelante. Como comprenderán los especialistas en la materia, pueden
utilizarse otros mecanismos y dispositivos (analógicos y
electrónicos) de control del flujo dentro del ámbito de la presente
invención.
En funcionamiento, una mezcla de gas es
introducida en el sistema en la fuente de gas 12. Como se muestra
en la Figure 1, la fuente 12 es un tanque de gas presurizado que
contiene una mezcla de gas pre-mezclada. La mezcla
de gas incluye una mezcla pobre de gas noble y de gas de choque (el
gas a ser hiperpolarizado está presente en una cantidad
relativamente pequeña en la mezcla de gas premezclada). Se
recomienda que, para producir ^{129}Xe hiperpolarizado, la mezcla
de gas premezclado sea de un 95-98% de He, un 5% o
menos de ^{129}Xe, y un 1% de N_{2}.
También se recomienda que la mezcla de gas
premezclado comprenda una cantidad mínima del isótopo xenon -131 (o
131 Xenon) (reducida a partir de sus niveles naturales). En la
naturaleza, la abundancia normal del isótopo de Xenon es como
sigue:
Isótopo | Abundancia | Espín Nuclear |
^{124}Xe | 0,1% | 0 |
^{126}Xe | 0,09% | 0 |
^{128}Xe | 1,91% | 0 |
^{129}Xe | 26,4% | 1/2 |
^{130}Xe | 4,1% | 0 |
^{131}Xe | 1,2% | 3/2 |
^{132}Xe | 26,9% | 0 |
^{134}Xe | 10,4% | 0 |
^{136}Xe | 8,9% | 0 |
Se utilizan mezclas "enriquecidas" de
^{129}Xe para proporcionar cantidades suficientes del gas
^{129}Xe a la mezcla hiperpolarizada. Tal como se utiliza aquí, el
término "enriquecido" significa un aumento de la abundancia de
^{129}Xe sobre su nivel natural de abundancia. Sin embargo, el
^{129}Xe enriquecido normalmente incluye también otros isótopos
de Xenon. Desgraciadamente, al menos un isótopo en particular
^{-131}Xe puede reaccionar con el ^{129}Xe congelado (en
especial a bajas temperaturas tales como 4,2ºK) de un modo que
puede ser causa de que el ^{129}Xe se despolarice. A bajas
temperaturas, el ^{131}Xe actúa como un
"colector-de-espín" para
absorber o atenuar la polarización del ^{129}Xe y convertirse en
un mecanismo de eliminación potencialmente dominante en los límites
del grano de cristal del gas polarizado de ^{129}Xe "sólido"
congelado.
Como se muestra en la Tabla I anterior, el
^{131}Xe es un isótopo con un espín nuclear superior a 1/2. Como
tal, tiene un "momento cuádruple" lo cual significa que el
^{131}Xe es capaz de eliminación por interacción con los
gradientes del campo eléctrico. Ver Extraordinarily slow nuclear
spin relation in frozen laser-polarized ^{129}Xe,
Phys. Rev. Lett. 70, pp. 690-693 (1993), de Gatzke
y otros.
Ha sido sugerido que a 4,2ºK, el mecanismo de
eliminación dominante de la fase sólida es la
"eliminación-cruzada" entre los isótopos
^{129}Xe y ^{131}Xe en los límites del grano de cristal.
Además, cuando el gas ^{129}Xe "sólido" o "congelado"
toma una forma similar a una escama (como un copo de nieve) la
forma tiene una superficie relativamente grande. Desgraciadamente,
esta superficie relativamente grande puede también permitir mayores
interacciones de despolarización con el ^{131}Xe. Se cree que el
mayor o "más-eficiente" intercambio está en los
límites del grano de cristal porque ahí es donde normalmente son
más fuertes los campos eléctricos. Esta fortaleza del campo
eléctrico puede entonces permitir que la energía de cambio de
orientación del espín nuclear del ^{131}Xe llegue a ser casi la
misma que la energía de cambio de orientación del espín nuclear del
^{129}Xe.
A continuación se dan algunos ejemplos de mezclas
enriquecidas de ^{129}Xe con un reducido contenido del isótopo de
^{131}Xe:
82,3% Mezcla Enriquecida de Gas
^{129}Xe
Isótopo | Abundancia | Espín Nuclear |
^{124}Xe | 0,47% | 0 |
^{126}Xe | 0,43% | 0 |
^{128}Xe | 8,41% | 0 |
^{129}Xe | 82,3% | 1/2 |
^{130}Xe | 4,52% | 0 |
^{131}Xe | 3,45% | 3/2 |
^{132}Xe | 0,36% | 0 |
^{134}Xe | 0,01% | 0 |
^{136}Xe | 0,01% | 0 |
Mezcla Enriquecida de Gas ^{129}Xe al
47,2%
Isótopo | Abundancia | Espín Nuclear |
^{124}Xe | 0,14% | 0 |
^{126}Xe | 0,28% | 0 |
^{128}Xe | 52,0% | 0 |
^{129}Xe | 47,2% | 0 |
^{130}Xe | 0,22% | 3/2 |
^{131}Xe | 0,09% | 0 |
^{132}Xe | 0,03% | 0 |
^{134}Xe | 0,2% | 0 |
^{136}Xe | 0,2% | 0 |
En una realización preferida, cuando el
^{129}Xe polarizado recogido esté expuesto a bajas temperaturas y
congelado, la mezcla enriquecida de gas ^{129}Xe preferiblemente
incluirá menos de un 3,5% de ^{131}Xe, y más preferiblemente menos
de un 0,1% de ^{131}Xe.
En cualquier caso, la mezcla de gas
"enriquecido" se pasa a través del purificador 16 y se
introduce en el elemento polarizador 22. Las válvulas 20, 28 son
válvulas de todo/nada accionables en combinación con el elemento
polarizador 22. El regulador de gas 14 preferiblemente baja la
presión escalonadamente desde la fuente del tanque de gas 12
(normalmente funcionando a 13780,2 kPa (2000 lb/pulgada^{2} o 136
atm)) hasta unas 608-1013,25 kPa
(6-10 atm) en el sistema. Así, durante la
acumulación, todo el colector (conducto, elemento polarizador,
acumulador, etc.) está presurizado a la presión del elemento (unas
608-1013,25 kPa (6-10 atm)). El
flujo en la unidad 10 es activado abriendo la válvula 58 y es
controlado ajustando el dispositivo de control de flujo 57.
El tiempo normal de permanencia del gas en el
elemento 22 es de unos 10-30 segundos; es decir,
que la mezcla de gas tarda del orden de 10-30
segundos en ser hiperpolarizada mientras se mueve a través del
elemento 22. La mezcla de gas preferiblemente se introduce en el
elemento 22 a una presión de unas 608-1013,25 kPa
(6-10 atm). Naturalmente, con equipos capaces de
funcionar a más altas presiones, presiones operativas superiores a
1013,25 kPa (10 atm), tales como unas
2026,5-3039,75 kPa (20-30 atm) son
preferibles para ensanchar a presión el Rb y absorber hasta el 100%
de la luz óptica. En contraste, para anchos de línea de radiación
láser inferiores a los anchos convencionales, pueden emplearse
presiones más bajas. El elemento polarizador 22 es un elemento de
bombeo óptico a alta presión alojado en una cámara caliente con
aberturas configuradas para permitir la entrada de la luz emitida
por el láser. Preferiblemente, la unidad hiperpolarizadora 10
hiperpolariza un gas noble seleccionado tal como el ^{129}Xe (o
el ^{3}He) por medio de un proceso convencional de
intercambio-del espín. Un metal alcalino vaporizado
tal como el rubidio ("Rb") es introducido en el elemento
polarizador 22. El vapor de Rb es bombeado ópticamente por medio de
una fuente de luz óptica 26, preferiblemente un láser diódico.
La unidad 10 emplea gas de choque helio para
ensanchar a presión el ancho de banda de absorción del vapor del
Rb. La selección de un gas de choque es importante porque el gas de
choque -al tiempo que ensancha el ancho de banda de absorción- puede
también sin desearlo afectar el
intercambio-del-espín entre el gas
noble y el metal alcalino mediante la eventual introducción de una
pérdida de momento angular del metal alcalino al gas de choque en
vez de al gas noble como se desea. En una realización preferida, el
^{129}Xe es hiperpolarizado por medio de
intercambio-del-espín con el vapor
de Rb bombeado ópticamente. Se recomienda también que la unidad 10
utilice un gas de choque Helio con una presión muchas veces mayor
que la presión del ^{129}Xe para un ensanchamiento a presión de
un modo tal que se minimice la destrucción del espín de Rb.
Como será apreciado por los especialistas en la
materia, el Rb reacciona con el H_{2}O. Por lo tanto, cualquier
agua o vapor de agua introducida en el elemento polarizador 22
puede ser causa de que el Rb pierda absorción del láser y decrezca
la cuantía o rendimiento del
intercambio-del-espín en el elemento
polarizador 22. Por lo tanto, como una precaución adicional, puede
colocarse un filtro o un purificador extra (no mostrado) antes de
la entrada del elemento polarizador 22 con una superficie extra
para eliminar incluso cantidades adicionales de esta indeseable
impureza con el fin de aumentar aún más el rendimiento del
polarizador.
El gas hiperpolarizado, junto con la mezcla de
gas de choque, sale del elemento polarizador 22 y entra en el
acumulador 30. Refiriéndonos ahora a las Figuras
3-7, el gas polarizado y el gas de choque son
dirigidos hacia abajo por una ruta de flujo primario 80 hasta el
interior de un depósito de recogida 75 situado en la parte baja del
acumulador 30. En funcionamiento, en la parte inferior del
acumulador 30a, el gas hiperpolarizado se expone a temperaturas por
debajo de su punto de congelación y es recogido como un producto
congelado 100 en el depósito 75. El resto de la mezcla de gas
permanece gaseoso y sale de la ruta de flujo primario 80 y del
depósito 75 por contraflujo en una ruta de salida 90 diferente de
la ruta de flujo primario 75 de forma que es dirigido hacia fuera
del acumulador 30. El acumulador 30 se analizará con mayor detalle
abajo. El gas hiperpolarizado es recogido (así como almacenado,
transportado, y preferiblemente descongelado) en la presencia de un
campo magnético, generalmente del orden de al menos 500 Gauss, y
normalmente de unos 2 kilo Gauss, aunque pueden utilizarse campos
más elevados. Campos inferiores pueden potencialmente y de modo no
deseado aumentar la tasa de atenuación o reducir el tiempo de
atenuación del gas polarizado. Como se muestra en la Figura 2, el
campo magnético está producido por imanes magnéticos 40 situados en
un yugo magnético 41.
La unidad polarizadora 10 puede también utilizar
el cambio de temperatura en la línea de salida entre el elemento de
bombeo caliente 22 y el colector frío refrigerado o acumulador 30
para precipitar el metal alcalino de la corriente de gas polarizado
en el conducto sobre el acumulador 30. Como será apreciado por los
especialistas en la materia, el metal alcalino puede precipitarse
fuera de la corriente de gas a temperaturas de unos 40ºC. La unidad
puede también incluir un condensador de reflujo del metal alcalino
(no mostrado). Preferiblemente, el condensador de reflujo emplea un
tubo vertical de salida del reflujo, que es mantenido a temperatura
ambiente. La velocidad del flujo de gas a través del tubo de
reflujo y el diámetro del tubo de salida del reflujo son tales que
el vapor del metal alcalino se condensa y gotea volviendo otra vez
al elemento de bombeo por gravedad. En cualquier caso, es deseable
eliminar el metal alcalino de forma que el producto no sea tóxico y
cumpla con las normas reglamentarias (por ejemplo al menos hasta un
nivel de o inferior a 10 ppb) antes del suministro de gas
polarizado a un paciente.
Opcionalmente, también puede colocarse un
colector frío intermedio entre la salida del elemento polarizador
22 y el "dedo frío" 30. La temperatura del colector frío
intermedio (no mostrado) se diseñará preferiblemente para extraer
cualquier metal alcalino (por ej. Rb) mientras se deja que el gas
noble y el gas o gases portadores puedan llegar hasta el dedo frío
30. Esto puede ser importante para aplicaciones en vivo donde es
importante eliminar el Rb del gas hiperpolarizado (es decir,
eliminar el Rb hasta un nivel tal que no queden más que trazas
tales como del orden de una ppb o menos en el gas hiperpolarizado
cuando se suministre a un paciente).
Una vez que una cantidad deseada de gas
hiperpolarizado se ha recogido en el acumulador 30, el acumulador
puede desconectarse o aislarse del sistema. En una realización
preferida, se cierra la válvula 28, dejando presurizado el elemento
22. Esto permite que el acumulador 30 y la tubería aguas abajo
comiencen a despresurizarse porque se abre la válvula del flujo 58.
Preferiblemente, se permite que la unidad 10 aguas abajo de la
válvula 28 se despresurice hasta unas 1,5 atm antes de que se
cierre la válvula del flujo 58. Después de cerrar la válvula del
flujo 58, la válvula 55 puede abrirse para evacuar el gas que quede
en el colector de tuberías. Una vez que se ha evacuado la tubería
de salida, se cierran las válvulas 35 y 37. Si el gas recogido
tiene que distribuirse "a bordo", es decir, sin desmontar el
acumulador 30 de la unidad 10, puede acoplarse un receptáculo tal
como una bolsa u otro recipiente a la salida 50. Puede abrirse la
válvula 47 para evacuar la bolsa acoplada (no mostrada). Una vez
evacuada la bolsa y estando el gas listo para su descongelación, la
válvula 52 puede cerrarse opcionalmente. Esto minimiza el contacto
del gas polarizado con la región 59 del transductor de presión de
la unidad 10. Esta región normalmente incluye materiales que tienen
un efecto despolarizador sobre el gas polarizado. En consecuencia,
unos prolongados tiempos de contacto con esta región pueden fomentar
la atenuación del gas polarizado
Si la válvula 52 no está cerrada, entonces la
válvula 55 debe estar preferiblemente cerrada para evitar la
evacuación de los gases polarizados descongelados. También es
recomendable que los canales del flujo en el lado aguas abajo del
elemento 22 estén formados con materiales que minimicen el efecto de
deterioro del estado polarizado del gas. También pueden utilizarse
revestimientos tales como los descritos en la patente U.S. Núm.
5,612,103. En la operación de descongelación "a bordo", se abre
la válvula 37 para permitir la salida del gas. A continuación pasa
a través de la válvula 47 y sale por la salida 50.
En el modo de descongelación "desconectado"
o "acumulador trasladado", las válvulas de seccionamiento del
acumulador primera y segunda 35, 37 están cerradas después de la
despresurización y evacuación del acumulador 30. La evacuación del
acumulador 30 permite que cualquier gas residual en el acumulador
sea eliminado. El dejar gas residual en el acumulador 30 con el gas
polarizado congelado puede contribuir a la carga de calor sobre el
gas congelado, elevando posiblemente la temperatura del gas
congelado y potencialmente acortando el tiempo de atenuación. Por lo
tanto, en una realización preferida, después de despresurizar y
evacuar el acumulador y cerrar las válvulas de seccionamiento 35,
37, el acumulador 30 es desconectado de la unidad 10 por medio de
los puntos de desconexión
\hbox{31, 32.}
También es preferible que el acumulador incluya
juntas tóricas en ranuras (Figura 2, 220) para ayudar a sellar las
conexiones rápidas (u otros medios de conexión) a las líneas del
conducto en el sistema. Este tipo de juntas tóricas/mecanismos de
sellado de ranuras puede ayudar a garantizar la integridad de los
obturadores incluso a las elevadas presiones operativas (es decir,
608-1013,25 kPa (6-10 atm) y
mayores) de la unidad. De modo similar, si se utilizan
CHEM-THREADSTM (fabricados por ChemGlass, Inc.
Víneland, NJ) o medios similares de conexión, es preferible que
éstos estén configurados para resistir presiones consistentes con
las presiones operativas del sistema.
Las válvulas de seccionamiento 35, 37 están en
comunicación con el canal principal 80 y con el canal 90 de salida
del gas de choque respectivamente y cada una de ellas puede regular
la cantidad de flujo a través de los mismos así como cerrar las
rutas respectivas para aislar el acumulador del sistema 10 y del
entorno. Después de que el acumulador 30 relleno haya sido
retirado, otro acumulador puede conectarse fácilmente y en tiempo
relativamente rápido a los puntos de desconexión 31, 32.
Preferiblemente, cuando se conecte el nuevo acumulador 30, se evacua
el colector de salida utilizando la válvula 55 (con las válvulas
52, 35, 37 abiertas). Cuando se consigue un vacío adecuado (tal
como unos 13,3 Pa (100 miliTorr)) lo cual normalmente ocurre al cabo
de un minuto o algo así, se cierra la válvula 55. Entonces se reabre
la válvula 28 lo cual represuriza el colector de salida a la
presión operativa del elemento 22. Entonces se abre la válvula 58
para reanudar el flujo en la unidad 10. Preferiblemente, una vez
reanudado el flujo, se aplica nitrógeno líquido al acumulador 30
para continuar la recogida del gas hiperpolarizado. Normalmente en
tal conmutación se tardan del orden de unos cinco minutos o menos.
Así, se configura una unidad hiperpolarizadora 10 preferible para
proporcionar un flujo continuo de gas ^{129}Xe hiperpolarizado
para la producción continua y acumulación del mismo.
Volviendo ahora a la Figura 2, se muestra un
conjunto 230 de acumulador y yugo de imanes. El acumulador 30 está
soportado por una plataforma de soporte 210 colocada sobre el baño
criogénico 43. Un par de placas 215 se extienden longitudinalmente
desde la plataforma de soporte 210 y se conectan al yugo de imanes
41. El yugo de imanes 41 está situado junto a y en estrecha
proximidad al depósito de recogida 75 del acumulador 30 para
proporcionar el deseado campo magnético al gas polarizado recogido.
Como se muestra, el acumulador 30 incluye una pieza 211 de contacto
del soporte, que está configurada para descansar sobre la
plataforma de soporte 210.
Las Figuras 3 y 4 muestran una realización de un
acumulador 30. Como se muestra, el acumulador 30 incluye una ruta
central del flujo primario 80, una ruta del flujo secundario 95, y
un canal 90 de salida del gas de choque. La ruta del flujo
secundario o canal 95 está situada entre el canal 80 de la ruta del
flujo primario y el canal 90 de salida del gas de choque. En una
realización preferida, el acumulador 30 incluye una boquilla 110 en
el extremo inferior de la ruta del flujo primario. La boquilla 110
puede ayudar a mejorar la localización del gas hiperpolarizado ya
que impacta contra las superficies frías del depósito 75. La
boquilla 110 puede también permitir una expansión
Joule-Thompson del enfriamiento de la corriente de
gas hasta bien por debajo del punto de congelación del gas
hiperpolarizado, minimizando de modo ventajoso la carga de calor
sobre el gas hiperpolarizado recogido y estacionario y, con ello,
alargando potencialmente su tiempo de atenuación. En cualquier caso,
el acumulador 30 estará preferiblemente inmerso en el baño
criogénico 43 de forma que el depósito 75 y unos
7,62-15,54 cm (3-6 pulgadas) del
tubo queden sumergidos. Si se sumerge en nitrógeno líquido, la
pared exterior de la camisa externa 103 y la pared exterior del
depósito 75 estarán a unos 77ºK. El punto de congelación del Xenon
es aproximadamente 160ºK. Así, a su salida de la ruta 80 del flujo
primario, el gas hiperpolarizado golpea la superficie fría y se
congela dentro del depósito 75 mientras los gases de choque salen
del acumulador por el canal de salida 90. El depósito puede incluir
un revestimiento superficial para ayudar a evitar la atenuación
producida por el contacto del gas polarizado con el mismo. Ver la
patente U.S. Núm. 5.612.103, "Revestimientos Perfeccionados para
la Producción de Gases Nobles Hiperpolarizados".
Alternativamente, el recipiente puede estar formado con o incluir
otros materiales tales como películas metálicas
no-magnéticas de alta pureza. Ver la solicitud de
patente pendiente y coasignada Núm. de Serie 09/126,448, titulada
Recipientes para Gases Hiperpolarizados y Métodos
Asociados.
Tal como se muestra en la Figura 4, la ruta 95
del flujo secundario tiene una entrada y una salida 125, 126,
respectivamente, situadas con una separación de unos 180º en la
parte superior del acumulador 30. Naturalmente, como será apreciado
por los especialistas en la materia, pueden también emplearse
disposiciones alternativas de la entrada y la salida 125, 126 de la
ruta del flujo secundario. Preferiblemente, la entrada y la salida
125, 126 estarán configuradas para que estén por encima del baño
criogénico 43 o de otro medio de refrigeración cuando el acumulador
30 se ensamble a los mismos. Excepto en cuanto a sus respectivas
puertas de entrada y de salida 125, 126, la ruta 95 del flujo
secundario es cerrada e independiente de la ruta 80 del flujo
primario y de la ruta 90 del gas de salida. Como tal, la ruta 95
del flujo secundario incluye un extremo cerrado sellado 96.
En funcionamiento, como se muestra en la Figura
6, la ruta 95 del flujo secundario proporciona calor a una región
del acumulador 30. Preferiblemente, la ruta del flujo secundario
define una camisa de calefacción 93. La camisa de calefacción 93
está configurada para proporcionar una corriente caliente contenida
de un fluido, preferiblemente un gas, alrededor de la ruta 80 del
flujo primario. Más preferiblemente, la camisa 93 de calefacción
dirige nitrógeno caliente o temperatura ambiente hacia abajo de la
ruta del flujo secundario a una zona adyacente al depósito 75. En
una realización preferida, el gas de calefacción en la camisa de
calefacción 93 es dirigido a la zona de la boquilla 110 de la ruta
80 del flujo primario a través de la ruta 95 del flujo secundario.
Se aprovecha la ventaja de que tal gas de calefacción puede
compensar la indeseable tendencia de esta área de la ruta del flujo
primario a congelarse y obstruirse debido a los gases congelados
retenidos en la ruta 80 del flujo. Además también de modo
ventajoso, esta configuración puede asimismo minimizar cualquier
carga de calor asociada que sea dirigida hacia el depósito 75 y
sobre el gas polarizado congelado recogido. El problema de
obstrucción puede ser particularmente engorroso en acumuladores con
ciertos diseños de boquillas, ya que incluso pequeñas cantidades
acumuladas en la reducida zona de salida de la boquilla 110 pueden
bloquear la ruta 80 del flujo primario y disminuir e incluso llegar
a impedir la recogida de gas polarizado. "Calefacción", tal
como se utiliza aquí, puede ser la aplicación de calor a cualquier
temperatura por encima del punto de congelación del gas polarizado
seleccionado, es decir por encima de 160ºK para el ^{129}Xe.
Dicho en general, el tiempo de atenuación del gas
polarizado sólido (especialmente del ^{129}Xe) depende en gran
medida de la temperatura del gas congelado. Dicho de otra forma,
cuanto más baja sea la temperatura del gas congelado, tanto más
largo será el tiempo de atenuación. Así, es importante minimizar la
carga de calor sobre el gas congelado acumulado. La carga de calor
presente en la corriente de gas dirigida hacia debajo de la ruta 80
del flujo primario hay que atribuirla en gran medida a la necesidad
de enfriar el gas de choque desde la temperatura ambiente hasta la
temperatura criogénica (tal como se describe aquí nitrógeno líquido
(LN_{2}) o 77ºK. Esta carga de calor se estima que es del orden
de 2W. Así, para minimizar la carga de calor sobre el ^{129}Xe
polarizado acumulado, es deseable enfriar la corriente de gas
hasta cerca de (pero por encima de) la temperatura de congelación
del gas polarizado antes del punto de salida de la boquilla 110.
Para el ^{129}Xe, el gas de choque es preferiblemente enfriado
hasta justo por encima de 160ºK, por debajo de cuya temperatura el
Xe puede potencialmente congelarse en la boquilla produciendo una
obstrucción o bloqueo. De modo ventajoso, el enfriamiento del gas
de salida hasta 160ºK puede reducir la carga de calor sobre el gas
polarizado congelado hasta en un 50%. La configuración permite que
este canal de salida pueda enfriarse de este modo por medio del
contraflujo del gas de choque. De modo ventajoso, este contraflujo
de enfriamiento no expone excesivamente la boquilla 110 a bajas
temperaturas porque la boquilla 110 o la zona más susceptible de la
ruta 80 del flujo está separada del canal de salida por la camisa
de calefacción o canal 95 del flujo secundario.
Refiriéndonos de nuevo a la Figura 4, tal como se
muestra, la ruta 80 del flujo primario está definida por la forma
de la pared interior 93a de la camisa de calefacción 93.
Preferiblemente, la pared interior 93a se extiende
circunferencialmente alrededor de una abertura para definir la ruta
80 del flujo primario. De modo similar, la pared exterior 93b de la
camisa de calefacción 93 junto con el manguito exterior 103 del
acumulador 30 define la ruta 90 de salida del gas de choque. Como se
muestra en la Figura 6, en una realización preferida, la pared
interior 93a, la pared exterior 93b y el manguito exterior 103
estás alineados radialmente. La pared interior de la camisa de
calefacción 93 incluye una parte escalonada 193 con un diámetro
menor que el diámetro de la sección precedente de la pared interior.
Esta parte escalonada está configurada para facilitar la boquilla
110 en la ruta 80 del flujo primario.
Las Figuras 5 y 7 describen una realización
preferida de un acumulador 30'. Como se muestra en esta
realización, la camisa de calefacción 93 incluye al menos un
conducto 145 alargado que se extiende a lo largo de la mayor parte
de la ruta 95 del flujo secundario. Como el conducto 145 está
expuesto a temperaturas criogénicas, deberá estar hecho con
materiales adecuados considerablemente
no-despolarizadores y compatibles, tales como PTFE y
similares. Los materiales adecuados incluyen materiales que tienen
resistencia a las bajas temperaturas. Un ejemplo de una marca de un
tal material es TEFLON™ o superficies revestidas con películas
metálicas. El conducto 145 dirige el gas de calentamiento hacia
abajo hasta la parte inferior de la ruta 80 del flujo primario, y
más preferentemente dirige el gas de calentamiento a la zona de la
boquilla 110 del canal del flujo primario por encima del depósito
75. Como tal, el extremo inferior 145a del conducto está
preferiblemente situado adyacente a la boquilla 110. Una vez
descargado, el gas de calentamiento se desplaza hacia arriba por la
ruta 95 del flujo secundario que se extiende circunferencialmente y
sale por la salida de aireación 126. Este gas de calentamiento
puede contrarrestar el efecto frío/de obstrucción que tiene el
contraflujo del gas frío de choque en la ruta del flujo primario en
la región susceptible de obstruirse según se ha analizado arriba.
Naturalmente, pueden emplearse otros (no mostrados) conductos,
entradas, y aireaciones de la camisa de calefacción dentro del
ámbito de la invención.
Ejemplos de diámetros adecuados de la ruta 80 del
flujo primario, de la ruta 95 del flujo secundario, y del canal 90
de salida del gas de choque son 6,35, 12,7, y 19,05 mm (0,25, 0,50,
y 0,75 pulgadas), respectivamente. En una realización, la boquilla
110 se extiende a lo largo de la ruta del flujo primario unos 25,4
mm (1,0 pulgadas). Preferiblemente, el acumulador 30 está hecho con
cristal tal como PYREX™ y está configurado para resistir unas
608-1013,25 kPa (6-10 atm) o más de
presión.
En funcionamiento, se recomienda que, durante la
acumulación de gas hiperpolarizado congelado, el gas de
calentamiento se introduzca en el canal secundario a un ritmo de
unos 7,8658-47,2 ml/s (1-6
pies3/hora), más preferiblemente al ritmo de unos
15,732-39,329 ml/s (2-5 pies3/hora),
y aún más preferiblemente a un ritmo de unos 23,597 ml/s (3
pies3/hora). Preferiblemente, durante la recogida, el acumulador 30
funciona a la misma presión que el elemento de bombeo óptico.
Como se ha analizado antes, el gas de
calentamiento recomendado es un N_{2} seco a temperatura ambiente
(el N_{2} tiene aproximadamente dos veces la capacidad calorífica
que el Helio), pero la invención no se limita a eso. A título de
ejemplo, las temperaturas recomendadas del gas de calentamiento son
entre unos 10-26,7ºC (50º- 80ºF), y más
preferiblemente entre unos 20-25,6ºC (68º-78ºF). En
una realización preferida, se fija un correspondiente caudal de
"gas de calentamiento" a un nivel mínimo correspondiente a una
temperatura predeterminada del gas de calentamiento; es decir, se
fija el caudal mínimo para una cierta temperatura por debajo de la
cual ocurre una obstrucción, pudiéndose denominar este caudal mínimo
el "caudal crítico". Si se utilizan temperaturas más altas,
normalmente se necesitarán caudales inferiores. Ejemplos de otros
gases de calentamiento incluyen, pero sin limitaciones, el Helio,
el aire seco, y similares. Preferiblemente, si se utilizan gases de
"calentamiento" a temperaturas más altas se utilizará un
caudal inferior. En contraste, si se utilizan gases a temperaturas
más bajas entonces se utilizará un caudal correspondiente más
alto.
De modo ventajoso, la presente invención puede
recoger un 80-100% del gas polarizado en la
corriente de gas. Además, la presente invención puede producir un
gas polarizado con una vida útil más larga. Esto se atribuye a las
técnicas perfeccionadas de recogida y/o descongelación que pueden
producir un gas polarizado que retiene más altos niveles de
polarización en comparación con las técnicas convencionales tal
como se analizará con detalle más adelante.
Como se ha hecho observar arriba, puede emplearse
una disposición compacta de imanes permanentes colocados alrededor
del gas hiperpolarizado. Desgraciadamente, el campo magnético
proporcionado por tal disposición puede ser algo falto de
homogeneidad. A medida que el gas es descongelado, esta falta de
homogeneidad puede despolarizar el gas hiperpolarizado de modo
relativamente rápido. El ^{129}Xe recién descongelado es
particularmente susceptible al decaimiento inducido por la falta de
homogeneidad ("pérdida de polarización"). Por ejemplo, la
atenuación del ^{129}Xe gaseoso es particularmente engorrosa ya
que se difunde a través de campos faltos de homogeneidad. Esta
atenuación generalmente crece linealmente con el valor inverso de
la presión del gas. Eso es, a bajas presiones del gas, lo cual
sucede al comienzo del proceso de descongelación, el efecto de
atenuación inducida por la falta de homogeneidad (gradientes de
campo) es el más fuerte. (Se ha medido la atenuación del ^{129}Xe
a 101,325 kPa (1 atm) de presión del gas a solamente 22 segundos).
La invención ultrarrápida resuelve este problema cerrando las
válvulas de seccionamiento 35, 37 en el acumulador 30 durante el
inicio de la descongelación. A medida que el gas se descongela, la
presión aumenta rápidamente, sobrepasando rápidamente 1 atm y
aumentando aún más. A medida que la presión sube, el ^{129}Xe
sólido que queda se convierte en líquido en vez de en gaseoso. El
^{129}Xe líquido es relativamente insensible a los gradientes
del campo magnético, a la atenuación por falta de homogeneidad, a
los efectos de la temperatura, y a las fuerzas del campo magnético,
haciendo de él por lo tanto una de las más robustas formas de
^{129}Xe hiperpolarizado. El ^{129}Xe líquido tiene
normalmente un tiempo de atenuación de 20-30
minutos. Ver Laser Polarized Liquid Xenon, Appl. Phys. Lett por
Sauer y otros, (Aceptada en 1997). El estado líquido además ayuda a
distribuir rápidamente el calor al restante ^{129}Xe sólido,
acelerándose así aún más la descongelación.
En una realización preferida, la camisa de
calefacción 93 puede también mejorar el proceso de descongelación
del gas polarizado congelado. La presente invención reconoce que es
importante transformar rápidamente el gas polarizado congelado
hasta su estado líquido ya que tanto el estado sólido como el estado
gaseoso del Xenon son extremadamente sensibles a la despolarización
durante la transición. Por ejemplo, a medida que el ^{129}Xe
sólido o congelado se calienta hasta cerca de su punto de fusión,
el tiempo de atenuación se reduce extraordinariamente desde 3 horas
a 77ºK hasta sólo unos pocos segundos cerca del punto de cambio de
fase. Además, la atenuación gaseosa a temperaturas justo por encima
de la temperatura de sublimación del ^{129}Xe es rápida, con una
dependencia exponencial de la temperatura. Por ejemplo, el tiempo de
atenuación del ^{129}Xe gaseoso sobre una superficie dada a 160ºK
es de solo el 3% del que tiene a 300ºK sobre la misma superficie.
Además, durante los primeros momentos de la descongelación cuando la
presión del gas Xe es baja, el ^{129}Xe gaseoso es más
susceptible a los problemas de falta de homogeneidad analizados
antes.
Convencionalmente, se ha suministrado calor al
exterior del acumulador durante la descongelación. A medida que el
gas hiperpolarizado congelado empezaba a descongelarse se congelaría
de nuevo, como en el punto de salida de la ruta 80 del flujo
primario. Esto podría ser causa de que el ^{129}Xe se congelase y
descongelase más de una vez durante el proceso de descongelación,
así como causar que el gas polarizado tarde más tiempo en torno a
la fase de cambio sensible donde la atenuación es más rápida.
De modo ventajoso, la camisa 93 de calefacción
del acumulador 30, 30' descrita arriba puede además mejorar el
proceso de descongelación. Volviendo a la Figura 8, la camisa de
calefacción o el canal 95 del flujo secundario del acumulador pueden
suministrar calor a la zona de la boquilla 110 del acumulador 30
durante el proceso de descongelación. Preferiblemente la zona
inferior de la ruta del flujo o la zona de la boquilla se
precalienta antes de la descongelación de forma que la boquilla 110
esté bien por encima del punto de congelación del gas polarizado
antes de aplicar calor a la superficie exterior del depósito 75. Se
recomienda adicionalmente que, durante la descongelación, se
suministre calor tanto al exterior como al interior del dedo frío,
siendo la calefacción interior aplicada preferentemente a la región
inferior del acumulador, es decir, a la zona de la boquilla. La
boquilla 110 se calienta así por el fluido de circulación
(preferiblemente gas) por el interior de la camisa de calefacción
93. Pueden utilizarse diversos gases de calentamiento tales como los
descritos arriba. Preferiblemente, el caudal del gas de
calentamiento es mayor que el utilizado durante el proceso de
acumulación, tal como unos 39,329-94,39 ml/s
(5-12 pies3/hora), y más preferiblemente de unos
78,658 ml/s (10 pies3/hora) durante la descongelación. De modo
similar, las temperaturas recomendadas del gas de
"calentamiento" suministrado durante la descongelación son
normalmente las de condiciones ambientales controladas internamente
(por ejemplo gases a temperaturas ambientales como
20-25,6ºC (68-78ºF)).
Para el caso de un acumulador 30
"trasladado", una vez que todo el ^{129}Xe está licuado, se
recomienda abrir la válvula de seccionamiento 35 que conduce a una
cámara o bolsa u otro medio de descarga o recipiente de recogida
conectado a la evacuación. Naturalmente puede abrirse
alternativamente una de las válvulas 35, 37 dependiendo de donde
esté conectado el recipiente o receptáculo de descarga (no
mostrado). Para el caso de un acumulador "a bordo", la válvula
de seccionamiento 37 es la válvula operativa según arriba descrito.
El brusco descenso de la presión es causa de que el ^{129}Xe
líquido se convierta en gaseoso y salga del acumulador 30
rápidamente, estando por lo tanto ventajosamente un tiempo mínimo
en estado gaseoso dentro del campo magnético falto de homogeneidad.
De modo similar, si se utiliza la desconexión "a bordo", se
abre la válvula de seccionamiento 37 y el gas fluye a través de la
válvula 47 y sale por la salida 50 hacia un recipiente de descarga.
Los métodos convencionales de descongelación incluyen la apertura
del dedo frío (acumulador) al recipiente a llenar y a continuación
comenzar la descongelación. Esta descongelación podría tardar
normalmente 30 segundos o más en completarse para cantidades de
dosis individuales para pacientes. En comparación, y de modo
ventajoso, el método de descongelación ultrarrápida puede
completarse en menos de unos 10 segundos, y preferiblemente en menos
de unos 5-6 segundos para cantidades de dosis
individuales de gas hiperpolarizado congelado. Una dosis normal de
paciente es de unos 0,20-1,25 litros ("L") y
preferiblemente de unos 0,5-1,0 L. La conversión a
peso es de unos 5,4 gramos/L de Xe. De modo similar, la densidad
del Xe sólido es de unos 3,1 g/cm^{3}, y el correspondiente
volumen de Xe congelado polarizado para un paciente puede
calcularse en 1,8 cm^{3}/L.
Con efectos ventajosos, las observaciones del
método de descongelación ultrarrápida indican que tiene un factor
fiable de aproximadamente 2 o más de mejora en el nivel final de
polarización de ^{129}Xe descongelado si se compara con el
descongelado por métodos convencionales.
Refiriéndonos ahora a las Figuras 12A y 12B, la
Figura 12A refleja los resultados de la polarización obtenida con
una técnica convencional de descongelación mientras que la Figura
12B refleja gráficamente los resultados obtenidos por el método
mejorado de descongelación de la presente invención según arriba
descrito. Cada uno de los gráficos refleja el % de polarización del
^{129}Xe después de la descongelación en relación con el caudal
total de gas a través del elemento 22 de polarización (y por lo
tanto de la unidad completa). El correspondiente caudal de
^{129}Xe es el % de la mezcla total de gas. En el ejemplo
mostrado, el ^{129}Xe supone un 1% de la mezcla total de gas, de
forma que el caudal de ^{129}Xe es el caudal total dividido por
100. Por ejemplo, a un caudal de 1000 cm^{3} estándar/min
(centímetros cúbicos estándar por minuto ("scan")), el
^{129}Xe es normalmente acumulado al ritmo de 10 cm^{3} por
minuto o 600 cm^{3} por hora. Son deseables caudales mayores para
incrementar el volumen global de ^{129}Xe. Sin embargo, la
polarización se reduce a caudales mayores. Esto se atribuye al
menor tiempo que el ^{129}Xe está en tiempo de permanencia en
contacto de intercambio de espín con el Rb bombeado ópticamente a
caudales mayores. Es decir, el tiempo de permanencia del Xe en el
elemento 22 puede en general describirse matemáticamente como igual
a la presión del gas multiplicada por el volumen del elemento 22
dividido por el caudal.
La Figura 12A muestra los resultados de la
polarización dispersa obtenida con la técnica de congelación
convencional, cuyos resultados se atribuyen a las pérdidas de
polarización aleatorias que tienen lugar principalmente durante la
descongelación. La Figura 12B traza las características del bombeo
óptico arriba descritas y ahora produce niveles predecibles de
polarización post-descongelación correspondientes al
ritmo de acumulación.
Como se muestra en la Figura 12B, cuando se
descongela de acuerdo con el método perfeccionado arriba descrito
(bajo presurización y con calentamiento interno y externo), con
caudales inferiores a 1000 sccm (o cm^{3} estándar/min), se
consiguen de modo fiable niveles de polarización después de la
descongelación de más del 10%. Los resultados mostrados en esta
figura representan un volumen de 190 cm^{3} de ^{129}Xe (y
niveles de polarización del Rb de unos 0,25-0,49).
Naturalmente, como será apreciado por los especialistas en la
materia, diferentes volúmenes (es decir, mayores o menores) de gas
polarizado tendrán diferentes valores relativos asociados a ellos.
Por ejemplo, mayores volúmenes de ^{129}Xe tardan más tiempo en
polarizar, por lo tanto, a caudales iguales, la polarización del
volumen mayor será menor que la mostrada en la Figura 12B. Dicho de
otro modo, para cantidades mayores de gas polarizado, la curva de
polarización correspondiente caerá por debajo de los valores
mostrados en relación con los de un volumen a modo de ejemplo de
190 cm^{3} de gas polarizado como se muestra en la Figura 12B.
También, normalmente, cantidades mayores de gas polarizado pueden
dar como resultado una pérdida mayor atribuida a la atenuación de
la fase sólida. Sin embargo, tal como se muestra en el gráfico, la
presente invención ahora proporciona un método de descongelación
del gas congelado que resulta en una curva de polarización
post-descongelación que predeciblemente sigue la
curva de polarización inicial. En contraste, como se muestra en la
Figura 12A, el nivel de polarización convencional después de la
descongelación es altamente impredecible, con una media de un 4,4%.
Sin duda, a unos 900 sccm (estándar cm^{3}/min), el punto de
polarización es de un 2,16% mientras la previsión es del 18,7%,
resultando así la fracción de retención de un bajo 12,2% (perdiendo
un 87,8% de la polarización de partida). Al contrario del método
convencional, la presente invención produce niveles de polarización
después de la descongelación que predeciblemente corresponde al
caudal utilizado durante la acumulación.
La Figura 13 refleja los niveles experimentales y
teóricos de polarización antes y después de la descongelación. La
curva experimental del flujo muestra los niveles de polarización
conseguidos antes de la congelación (el nivel medido a la salida
del ^{129}Xe del elemento 22 de bombeo). Los puntos de datos
experimentales en el gráfico representan puntos de datos
descongelados alcanzados por la descongelación del gas recogido,
polarizado y congelado de acuerdo con la presente invención. Los
datos experimentales confirman que los métodos de la presente
invención mejoran la predectibilidad de la fracción de retención de
la polarización (cantidad de polarización retenida después de la
descongelación en relación con la conseguida antes de la
congelación).
La Figura 13A refleja una curva del flujo
utilizada para predecir los niveles de polarización que se esperan
en un producto de Xenon polarizado descongelado, representando esta
curva los niveles de polarización después de la descongelación
alcanzables en ausencia de pérdidas de polarización durante la
congelación y la descongelación. Esta curva incluye pérdidas por la
atenuación normal del Xe sólido (que pueden en general estimarse
aproximadamente de 2 horas a 77ºK). Como se muestra, bajos caudales
normalmente tienen una pérdida de polarización asociada
relativamente grande. Esto es porque, a bajos caudales, el tiempo de
acumulación puede ser largo y el hielo "T1" juega entonces un
papel mayor o más dominante. Como se muestra, la fracción de
retención de la polarización alcanzada utilizando los métodos de
congelación y descongelación de la presente invención es de más del
40% superior para todos los caudales, y la media es de un 49,9%.
Por lo tanto, como se muestra en la Figura 13A, esta fracción de
retención de la polarización es básicamente insensible al caudal.
Los datos incluidos en la lista que sigue muestran a modo de ejemplo
las fracciones de retención de la polarización ahora
alcanzables.
Caudal | Polarización (P) teórica | P experim. | Fracción Retención |
300 | 24 | 12,66 | 52,8% |
600 | 22,1 | 11,18 | 50,6% |
900 | 18,7 | 9,30 | 49,7% |
1200 | 15,9 | 7,83 | 49,2% |
1500 | 13,75 | 6,73 | 48,9% |
1800 | 12,08 | 5,90 | 48,8% |
2000 | 11,1 | 5,43 | 48,9% |
Por ejemplo, un punto de datos a un caudal de 600
sccm tiene un nivel de polarización teórico de 22,1 y un
correspondiente punto de datos experimental de 11,18 de
polarización después de la descongelación. El nivel inicial de
polarización (antes de acumulación/congelación) para este caudal es
22,1%. Por consiguiente, la fracción de retención de la
polarización después del proceso de congelación/descongelación es
11,18/22,1 o sea 50,6%. Así, de modo ventajoso, la presente técnica
de descongelación retiene al menos el 30% del nivel inicial de
polarización y en base a estos datos preferiblemente más del 40%
del nivel inicial de polarización, y más preferiblemente superior
al 45%. Además, la mejor tasa de retención aumenta el nivel de
polarización descongelado en un orden de magnitud ahora de modo
fiable y predecible de más del 10% en contraste con los niveles de
polarización de un 2% en descongelación convencional.
Aunque especialmente adecuado para el ^{129}Xe,
el presente método de descongelación puede también ser empleado con
éxito con otros gases nobles hiperpolarizados. Además, será
apreciado por los especialistas en la materia que el gas criogénico
utilizado para congelar el gas polarizado no está limitado a N_{2}
líquido. No obstante, si se utilizan fuentes alternativas de
refrigeración o criógenos entonces los caudales, tasas de
acumulación, temperaturas del gas de "calentamiento" y otros
parámetros deberán ajustarse consecuentemente. Además, es deseable
utilizar fuentes de refrigeración con temperaturas al menos tan
bajas como el nitrógeno líquido (77ºK) para recogida del gas
polarizado. Temperaturas inferiores aumentan el tiempo Ti del gas
polarizado sólido lo cual resulta en mayores tiempos de atenuación.
Por ejemplo, los gases polarizados congelados a temperaturas del
nitrógeno líquido tienen un tiempo de atenuación del hielo (Ti) de
aproximadamente 2,8 horas mientras que los gases polarizados
congelados a temperaturas del helio líquido tienen un un tiempo de
atenuación del hielo (Ti) de aproximadamente 12 días. Por
consiguiente, con el fin de alcanzar niveles más altos de
polarización después de la congelación, la congelación se realizará
preferiblemente dentro del período de tiempo Ti correspondiente.
Las Figuras 9, 10, y 11 son diagramas de bloques
correspondientes a la presente invención. No se pretende que el
orden de los métodos esté limitado por los números de los bloques y
por el orden mostrado. Pueden incluirse también pasos adicionales
como se ha descrito operativamente antes.
La Figura 9 muestra los pasos para acumular o
recoger gas polarizado congelado de acuerdo con una realización de
la presente invención. Una mezcla de gas que incluya un gas
polarizado es dirigida hacia una ruta de recogida (Bloque 900). El
gas polarizado se recibe dentro del acumulador en la ruta de
recogida. El acumulador tiene un canal de entrada, un depósito de
recogida y un canal de salida (Bloque 910). El depósito de recogida
está expuesto a temperaturas por debajo del punto de congelación del
gas noble polarizado (Bloque 920). El gas polarizado es atrapado en
estado básicamente congelado en el depósito de recogida
(preferiblemente en estado congelado completamente sólido) (Bloque
930). El resto de la mezcla de gas es encaminada hacia el canal de
salida (Bloque 940). Una parte del canal de entrada en el acumulador
se calienta para facilitar el flujo de la mezcla de gas a través
del mismo (Bloque 950). El paso de calentamiento (Bloque 950)
preferiblemente se lleva a cabo introduciendo un gas independiente
de la mezcla de gas para calentar por conducción una zona
predeterminada del canal de entrada, estando el gas independiente
contenido aparte de las rutas de entrada y de salida. El gas
independiente contenido se circula a continuación por una parte de
la ruta de entrada para reducir la probabilidad de bloqueo a lo
largo de la ruta de entrada atribuida al paso que se expone.
La Figura 10 ilustra un método para descongelar
gas polarizado congelado de acuerdo con una realización preferida
de la presente invención. Se dispone un recipiente sellado que
incluye una ruta de flujo interior y una cámara de recogida para
contener gas polarizado congelado (Bloque 1000). El gas congelado es
expuesto a un campo magnético (Bloque 1005). Se calienta una parte
de la ruta del flujo interior adyacente a la cámara de recogida
(Bloque 1010). También se calienta el exterior del recipiente
sellado (Bloque 1020). El gas congelado se licúa durante los pasos
de calentamiento de tal modo que una mínima cantidad del gas
polarizado pasa a la fase gaseosa ( y a la inversa, una cantidad
sustancial del gas polarizado pasa directamente a la fase líquida)
(Bloque 1030). Preferiblemente, el paso de licuación se lleva a cabo
cerrando las válvulas de seccionamiento y sellando el recipiente
permitiendo que la presión se acumule hasta un nivel
predeterminado, el nivel correspondiente al tiempo que se tarda en
producirse una descongelación "instantánea". Dicho de otra
forma, las válvulas permanecen cerradas durante el período más
corto posible (como se ha dicho antes, menos de unos 10 segundos
para una dosis individual de paciente), el período correspondiente
al tiempo que se tarda en alcanzar sustancialmente la máxima
presión del gas al abrir la válvula de seccionamiento del
acumulador. La presión de descarga puede calcularse de acuerdo con
una curva de presión de vapor del Xe líquido. Ver Thermophysical
Properties of Neon, Argon, Krypton, and Xenon (Hemisphere Publishing
Corp., Wash, 1988) de V.A. Rabinovich y otros. Una presión de
descarga típica se considera, por ejemplo, que es de menos de
aproximadamente 506,625-1013,25 kPa
(5-10 atm) (y como mínimo menos de 1722,525 kPa
(17atm)) para una acumulación de 0,5 L en un acumulador de 30
cm^{3} a una temperatura inferior a 200ºK. Este valor será
diferente para diferentes volúmenes de dedos fríos, diferentes
volúmenes de acumulación, y diferentes temperaturas del gas en el Xe
líquido. La referencia de Sauer y otros, arriba, indica que para Xe
a 161,4ºK, P= 81,06 kPa (0,81atm), y el punto triple 289,7ºK,
P=5775,525kPa (57atm), at240ºK, P=4053 kPa (40atm). Así, como se
indica en el Bloque 1040, la presión del gas se descarga desde el
recipiente sellado tan pronto como se alcanza el estado líquido.
También es recomendable que se caliente el interior como se ha
descrito antes.
La Figura 11 ilustra un método para alargar la
vida útil de polarización de un producto de gas polarizado de
acuerdo con una realización de la presente invención. Se dispone un
campo magnético (Bloque 1100). El producto de gas polarizado es
congelado en presencia del campo magnético (Bloque 1110). Una
cantidad del gas polarizado congelado se sella en un dispositivo
contenedor (Bloque 1115). El gas polarizado es descongelado en
presencia de un campo magnético (Bloque 1120). Una cantidad
sustancial del gas congelado pasa directamente a la fase líquida en
el recipiente sellado durante el paso de descongelación (Bloque
1130). Aunque no se muestra en la figura, otros varios pasos pueden
emplearse en línea con lo antes descrito. (Por ejemplo, otros pasos
pueden incluir, aunque sin limitaciones, la disminución de la
cantidad de ^{137}Xe en la mezcla de gas enriquecida, el
calentamiento del interior de la ruta del flujo, la utilización de
una boquilla para dirigir el flujo del gas, la despresurización del
dispositivo contenedor mediante la apertura de las válvulas
produciendo la gasificación del líquido y la descarga del gas
polarizado a una interfaz como una bolsa u otro dispositivo de
descarga).
Lo anterior es ilustrativo de la presente
invención y no debe interpretarse como limitación de la misma.
Aunque se han descrito algunas realizaciones de esta invención a
modo de ejemplo, los especialistas en la materia fácilmente
apreciarán que son posibles muchas modificaciones en las
realizaciones expuestas a modo de ejemplo sin apartarse
materialmente de las enseñanzas novedosas y de las ventajas de esta
invención.
Claims (21)
1. Un método para alargar la vida útil de la
polarización de un producto de gas noble polarizado, comprendiendo
los pasos de:
disponer un campo magnético (1100, Figura
11);
congelar un gas noble polarizado (100, Figura
8);
sellar (1115, Figura 11) el gas noble congelado
(100 Figura 8) en un dispositivo contenedor (30, Figura 8) para
recoger en el mismo una cantidad de gas polarizado congelado
100;
caracterizado por comprender además los
pasos de:
descongelar el gas noble polarizado en presencia
de un campo magnético (1120, Figura 11); y
pasar una cantidad sustancial del gas noble
polarizado directamente a la fase líquida en un recipiente sellado
durante dicho paso de descongelación (1130, Figura 11).
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por comprender además el paso de la
despresurización del dispositivo contenedor (30) produciendo la
gasificación del líquido.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2,
en el que dicho paso de despresurización se lleva a cabo abriendo
el dispositivo contenedor a un recipiente de recogida.
4. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho paso de descongelación se
lleva a cabo calentando tanto el exterior del dispositivo contenedor
(30) como una parte seleccionada del interior del dispositivo
contenedor (Figura 8).
5. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho dispositivo contenedor (30)
está configurado para contener una dosis individual de paciente, y
en el que dicho paso de descongelación tarda menos de unos diez
segundos.
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5,
en el que dicho paso de descongelación tarda menos de unos seis
segundos.
7. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho paso de congelación se
lleva a cabo en presencia de un campo magnético, y en el que después
de dicho paso de descongelación el gas noble polarizado retiene más
del 30% de la cantidad de polarización que el gas noble polarizado
tenía antes de dicho paso de congelación.
8. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que el dispositivo contenedor (30)
incluye una boquilla interior que dirige el flujo del gas polarizado
a la parte inferior del recipiente (75) durante una operación de
llenado, y en el que dicho paso de descongelación incluye el
calentamiento de una parte de la boquila interior (110) para
facilitar el rápido cambio de fase de una cantidad sustancial del
gas noble polarizado congelado hasta un gas polarizado líquido.
9. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho paso de congelación se
realiza en un primer sitio y dicho paso de cambio de estado se
realiza en un segundo sitio alejado del primer sitio.
10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9,
caracterizado por comprender además un paso de traslado
después de dicho paso de congelación y antes de dicho paso de cambio
de estado, en el que el gas noble polarizado congelado comprende
^{129}Xe y tiene un correspondiente tiempo Ti de atenuación, y en
el que dicho paso de traslado supone el traslado del recipiente
contenedor (30) al segundo sitio antes de expirar el período de
tiempo Ti.
11. Un método para llevar a cabo los pasos de
descongelación y/o cambio de estado de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por comprender los
pasos de:
disponer un contenedor sellado (30) que tiene una
ruta del flujo interior (80) y una cámara de recogida para contener
en ella gas polarizado congelado (100);
exponer el gas polarizado congelado (100) a un
campo magnético;
calentar una parte de la ruta del flujo interior
(80) adyacente a la cámara de recogida (75); y calentar el exterior
del recipiente sellado (30).
\newpage
12. Un método de acuerdo con la reivindicación
11, comprendiendo además el paso de licuar una parte sustancial del
gas noble polarizado congelado (100) durante la descongelación.
13. Un método de acuerdo con la reivindicación
12, en el que el recipiente sellado (30) está asociado
operativamente con un par de válvulas de seccionamiento (35, 37) y
el paso de licuación se lleva a cabo cerrando las válvulas y
permitiendo que se eleve la presión en el recipiente hasta un nivel
predeterminado durante dichos pasos de calentamiento.
14. Un método de acuerdo con la reivindicación
13, caracterizado por comprender además los pasos de abrir
al menos una de las válvulas (35, 37) para disminuir la presión en
el recipiente produciendo la gasificación del gas licuado; y
dirigir el flujo del gas hasta un
receptáculo.
15. Un método de acuerdo con la reivindicación
11, en el que dicho paso de calentamiento interior se inicia antes
de dicho paso de calentamiento exterior.
16. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, comprendiendo además los pasos de:
exponer el gas polarizado congelado (100) a un
campo magnético;
y calentar el exterior del recipiente sellado
(Figura 8).
17. Un método de acuerdo con la reivindicación
16, en el que el recipiente sellado (30) está asociado
operativamente a un par de válvulas de secionamiento (35, 37) y el
paso de licuación se lleva a cabo cerrando las válvulas y
permitiendo que la presión en el recipiente (30) se eleve hasta un
nivel predeterminado durante dicho paso de calentamiento.
18. Un método de acuerdo con la reivindicación
17, comprendiendo además los pasos de:
abrir al menos una de las válvulas (35, 37) para
disminuir la presión en el recipiente produciendo la gasificación
del gas licuado; y
dirigir el flujo del gas hasta un
receptáculo.
19. Un producto farmacéutico polarizado
^{129}Xe producido de acuerdo con el método de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 18, teniendo el producto un nivel inicial de
polarización de recogida y un nivel de polarización del gas
post-congelación tales que el nivel de polarización
del gas sea al menos el 30% del nivel inicial de polarización
congelado.
20. Un producto farmacológico de gas noble
^{129}Xe hiperpolarizado procesado de acuerdo con el método de
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, teniendo el producto de
^{129}Xe un nivel de polarización en la administración a un
usuario de más del 10% y teniendo menos de unas 10 partes por billón
de metal alcalino en el mismo, en el cual dicho producto de
^{129}Xe hiperpolarizado está hiperpolarizado mediante bombeo
óptico del metal alcalino con una mezcla de gas comprendiendo
^{129}Xe y una reducida cantidad del isótopo ^{131}Xe,
congelando seguidamente una cantidad predeterminada de dicho gas
noble ^{129}Xe hiperpolarizado bombeado ópticamente en presencia
de un campo magnético, y cambiando de estado una parte sustancial
del ^{129}Xe hiperpolarizado congelado directamente desde el
estado congelado al estado líquido.
21. Un producto de gas noble polarizado de
acuerdo con la reivindicación 20, en el que dicha mezcla de gas
bombeado ópticamente incluye menos de un 0,1% de ^{131}Xe.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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