磁共振成像的臨床應用進展初探

申香梅

（新鄭市第二人民醫院，河南 新鄭 451100）

磁共振成像的臨床應用進展初探

申香梅

（新鄭市第二人民醫院，河南 新鄭 451100）

自20世紀80年代初開始，磁共振成像（MRI）技術逐漸被引入臨床應用中，經過多年的探索與發展，MRI技術已經發展成為一種相對較為成熟的臨床診斷成像方法，目前在臨床多種疾病診斷中具有較高的應用價值。近年來隨著我國科學技術的快速發展與普及，MRI技術的各種硬件以及臨床應用軟件實現了新的突破與發展，解決了很多臨床診斷技術難題。本文主要闡述了MRI技術在磁體、射頻、計算機及圖像重建三個方面的新進展及其臨床應用進行綜述。

磁共振成像；臨床應用

磁共振成像（MRI）技術一種以核磁共振現象為基礎的無放射性成像技術，MRI技術走過了從宏觀到微觀，從形態到功能，從理論到實踐等發展歷程，目前在所有影像診斷技術中已經確立了較為重要的地位[1]。MRI技術不僅可以清晰的顯示病變的形態學改變，對器官的功能性變化可以準確反映，同時也可以反映生化過程中的動態變化以及信息，在中樞神經系統中已成為疾病診斷的金標準，在軟組織病變以及骨關節病變診斷中也尤其獨特的優勢[2]。近年來隨著MRI技術的快速發展，像心血管成像、MR介入、偽影、功能與分子成像等臨床診斷技術難題都得到了有效解決，MRI技術在臨床應用中的突破主要得益于數字信號處理、網絡化、超導技術、并行采集技術等新技術的應用[3-4]，現將MRI技術臨床應用做如下報道。

1 磁體的發展

磁共振設備的核心部件之一就是磁體，目前磁體的發展主要朝著專用機、短腔磁體、開放性、高場強以及低損耗的方向進行。全身3T系統已經在2000年得到美國FDA的臨床應用批準，且FDA也許可4T系統的臨床應用并無明顯危險，人們已經開始從動物實驗開始著手研發7T、9.4T、12T等磁共振成像設備。一直以來，快速的掃描速度以及理想的信噪比是人們追求的目標，目前1.5T磁相對低場磁共振而言，微小病變檢出率以及組織微細結構的顯示優勢更為突出，掃描速度有所提高，且超導開放式磁體的場強也已經達到1.0T，基本上都實現了零液氦消耗。近年來，高場磁共振系統所占份額越來越高，低場磁共振設備的圖像質量以及功能在高、中場設備技術的移植下也在不斷改善，因此具有較高的性價比，成為一種主流機型[5-6]。隨著MR設計理念的不斷更新與進步，市場上逐漸出現了各種專用部門的MR設備，比如像血管、乳腺、天節、心臟等部位，且專用MR設備的發展引領了一種新潮流，像專門用于兒童、超聲、腫瘤放療、特體肥胖患者檢查、手術等MR設備也不斷涌出。

2 射頻系統

射頻系統對于磁共振技術的發展顯得尤為重要，是磁共振信號的采集以及激勵系統，也是影響磁共振成像質量的關鍵[3]。想要提高磁共振圖像質量，需要從多方面努力，首先最為直觀的途徑是通過提高主磁場強度提高圖像的信噪比，但是在實際應用中并不是很理想。高場強磁共振存由于射頻系統的束縛在初期發展過程中，便產生系統匹配問題，導致磁共振圖像質量與設計期望相差較大，很多射頻研發人員為了有效解決這一問題，著力于研發與3.0T高主磁場強度匹配的專門射頻系統。很多公司對該射頻系統有不同的命名，但是系統設計的主要目的都一致，實現B1場強的均勻化，降低SAR值，其核心技術原理是設計較短的發射體線圈提高B1場發射效率，而SAR值也會隨之下降1/2。采集速度在全方位利用并行采集技術下有很大提高；體部大范圍掃描圖像信號在SPA1R脂肪抑制序列以及CLEAR信號均勻技術利用下也更加均勻；可以不用依賴延長回波鏈，可有效縮短掃描時間，降低整體的SAR值；FAS技術采用漸變的射頻翻轉角降低整體SAR值。體部圖像在這些技術應用后有了很大改觀。

隨著多元陣列式全景線圈的發展，支持并行掃描線圈技術也取得了較大進步，支持最優化的接收通道配置的多通道接收線圈（像4、8、16、32、64等）、帶寬/通道（3 MHz）射頻系統、模數轉換器速度以及圖像采集加速（3～4倍）等均有很大程度提高，可進行混頻、濾波、模擬處理等環節的全數字化采集。這些技術的發展，使MRI的掃描速度、對比度以及圖像分辨率都有質的飛躍。其次多源發射技術的發展有效解決了單源射頻系統無法自由調整波形、功率的問題，其可以獨立調整每一個獨立射頻發射源的相位以及相位差參數，針對患者的實際情況對射頻發射源發出了波形以及發射功率進行智能化調整，可有效提高圖像質量及掃描速度，是診斷肝臟以及乳腺疾病的重要手段。

3 計算機及圖像重建

隨著計算機技術的不斷創新與發展，MRI的采集技術也得到了快速發展，現階段，1.5T磁共振設備已經配置了4CPU以及64位CPU陣列處理器，配置后的CPU陣列的圖像存儲硬盤可以實現1.9TB，“引擎”可以配置的最大為12CPU系統，單碟以及DVD存儲容量可以達到9.4 GB，可進行全視野采集，信號采集速度高達4000幅/秒。MRI掃描采集的數據量以及重建的數據量隨著系統實時能力的提高以及MRI系統技術的不斷改進有很大程度的提高。采集效率是現代掃描技術以及脈沖序列設計的主要著力點，近年來臨床上已經開始逐漸應用K空間數據共享技術、非線性K空間軌跡技術、并行成像技術、不完整數據采集等相關重建方法。目前重建速度在各種先進計算機技術的應用下已經實現4000幅/秒的在線處理。

4 軟件技術的臨床應用

在各種磁共振成像系統硬件的快速發展下，各種新的應用軟件也不斷涌出，這些技術的發展使MRI技術在臨床應用中的優勢越來越突出，如疾病的預知、早期發現、全面評估、后期治療等。VIBE以及THRIVE等LAVA技術已經實現了多期超快速的腹部三維容積動態增強檢查，對早期微小病灶也可以及早發現。對全身任何部位的血管通過實時MR-DSA可以獲得的血管增強信息比DSA高的分辨率更高，能盡早診斷并鑒別超早期的乳腺微小病變。目前臨床上已經逐漸應用了7Li、33P、3He、120Xe、23Na、13C、19F頻譜等磁共振頻譜成像。目前在冠狀動脈的成像中，臨床上廣泛應用了主要以MRA的K-空間螺旋采集為主的應力性灌注成像等MR心肌灌注成像技術，使成像顯示更為清晰。

磁敏感加權成像（SWI）相對于其他常規序列而言，具有較高的微小磁場非均勻性敏感性，不僅可以使三維成像具有高分辨率，同時可盡早發現并診斷微小病變，在臨床上主要適用于神經退行性病變內鐵沉積、靜脈系統高分辨成像、微量急性腦出血、腦腫瘤或者腦梗死區出血等。全身擴散加權成像（DWIBS）可以全面反映病變情況，主要用于區分良、惡性腫瘤，篩查淋巴結以及轉移瘤，鑒別腫瘤和腫瘤內壞死組織和腫瘤性病變之間的區別。在臨床應用中，較為常用的是腫瘤的篩查、分期以及臨床療效評估。實時-空間標記反轉脈沖（Time-SLIP）是一種測量人體腦脊液流動的技術，具有較高的精確性以及無創性，臨床主要用于診斷Chiari畸形以及腦積水等。SPACE技術一種加速采集技術，獲得的各向三維同性圖像具有極好的對比度，且可顯示在任意層面方向上，通過該種技術可以使骨盆、內耳、脊柱等相對較為復雜的解剖結構得以成像，從而為臨床提供黑水成像以及3D-T2WI。

綜上所述，隨著磁共振成像硬件及應用軟件技術的快速發展，MIR技術被廣泛應用于臨床各種疾病診斷中，目前已經成為臨床最為常見的診斷手段之一。目前影響MIR技術進一步發展的主要問題是缺乏一定素質的專業技術人員、醫師以及工程師，導致并沒有充分開發出一些高端MR技術。臨床醫師、MR專職工程師以及操作員應共同努力，相互協作，才能使MR技術更好的服務于臨床疾病的早期診斷、評估以及治療。

[1] 李萍.頸動脈狹窄性短暫性腦缺血發作的影像學研究[J].中國醫學影像技術,2012,23(11):1737-1740.

[2] Medina LS,Aguirre E.Functional imaging versus Wads test for the evaluation of language lateralization cost analysis[J].Radiology,2012, 230(1):49-54.

[3] Geisler BS,Brandhoff F.Blood oxygen level dependent MRI allows metabolic description of tissue in acute stroke patients[J].Stroke,2012, 37(7):1778-1784.

[4] 黎共芳.磁共振成象的臨床應用[J].福建醫藥雜志,2011,13(3): 34-35.

[5] 吳振華.磁共振成像的臨床應用[J].遼寧醫學雜志,2012,16(4): 209-210.

[6] 林日增.磁共振成像及其臨床應用[J].新醫學,2012,30(3):173-174.

R445.2

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1671-8194（2014）33-0061-02