MR指紋技術在醫(yī)學影像診斷中的應用

訾學榮

(河北省任丘市華北石油總醫(yī)院 河北 任丘 062552)

1 MR指紋技術分析

MR指紋技術（MRF），又名磁共振指紋打印技術，能夠通過新方法采集數(shù)據，并通過后處理實現(xiàn)數(shù)據的可視化。該技術采取的偽隨機采集法，代替了以往的為了得到個體感興趣的參數(shù)特征使用的重復系列數(shù)據采集法，并利用不同物質或組織產生的獨特信號，并形成具有唯一信號演變的“指紋”，并將其和預測信號演變預定義資料庫相匹配，從而形成可視的磁性參數(shù)圖。MR指紋技術能夠提供準確度較高的T1、T2、質子密度和擴散定量圖，都給磁共振成像在醫(yī)學影像診斷方面提供攻略全新的方法，在腫瘤、神經、心血管、胸部、代謝等方面得到了廣泛應用。

MR指紋技術在臨床醫(yī)學影像診斷中的應用具有較大的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下方面。首先，MR指紋技術與傳統(tǒng)MR序列相比，具有時空不連續(xù)的特征，能夠忽略由于空間樣本量過少而引起的誤差，并能夠降低信號讀出次數(shù)，用以縮短序列時間，并提高獲取醫(yī)學影像的效率。其次，MR指紋技術能夠僅讀取一次信號便可獲得具有較高誤差的原始數(shù)據，并通過與信號演變資料庫的對比，實現(xiàn)誤差的縮小，并得到質量較高的醫(yī)學影像。同時，MR指紋技術還具有較強的運動偽影容錯能力。再次，MR指紋技術在檢測弛豫時間的效率比傳統(tǒng)序列的檢測效率要高1.8倍，雖然兩者都會受到磁場不均勻的影響，但MR指紋技術能夠對指紋庫進行調節(jié)，以降低磁場不均勻而導致偽影現(xiàn)象的出現(xiàn)。最后，同等硬件條件下，MR指紋技術獲得的醫(yī)學影像質量通常會更好。若指紋庫中存在已知病理組織的“指紋”信息，則可以實現(xiàn)ROI組織與“指紋庫”的對比，并進行定性判斷。另外，MR指紋技術和CS關系密切，能夠為計算機輔助診斷（CAD）進行多參數(shù)MR數(shù)據分析提供依據。

2 MR指紋技術在醫(yī)學影像診斷中的應用

MR指紋技術的應用，可以對患者腹部臟器、心肌、腦腫瘤、前列腺癌等方面進行醫(yī)學影像診斷，并且能夠由于觀察腦血管的正常血容量、血管直徑及氧合圖譜，建立煙霧病、腦卒中及腦腫瘤血管模型。

2.1 中樞神經病變

MR指紋技術在腦組織的檢測中應用，能夠發(fā)現(xiàn)年齡和性別對腦不同部位的弛豫時間有一定的影響，并且某些特殊部位發(fā)生改變也與年齡因素息息相關。國外某著名學者證實了MR指紋技術在檢測腦組織方面的有效應用，該研究結果當前仍然符合現(xiàn)有的神經生物學理論。2017年，該學者通過MR指紋技術檢測腦內腫瘤，發(fā)現(xiàn)不同級別膠質瘤的T1、T2值差異有統(tǒng)計學意義，因此可知MR指紋技術能夠對腦內腫瘤的病化程度進行分級，但該項功能仍然有待繼續(xù)研究。

2.2 腹盆腔臟器

MR指紋技術在對腹盆腔臟器進行醫(yī)學影像診斷時，能夠將前列腺以及肝臟等實質臟器清晰的顯示出來，而對于胃、腸等空腔臟器，則很有可能受到空氣和腔壁交界位置不均勻磁場的影響，或由于患者運動因素導致出現(xiàn)偽影，導致影像質量受到影響。獲取患者腹部影像時，需要在一次屏息過程中實現(xiàn)，因此應當盡可能縮短掃描時間。MR指紋技術具有成像快、能夠調節(jié)指紋庫對偽影進行校對，因此在查探腹盆腔臟器方面能夠發(fā)揮較大作用。利用MR指紋技術，能夠獲取腹部各個正常組織和轉移灶的T1、T2值等相關參數(shù)，同時發(fā)現(xiàn)T1值在不久的未來可能對疾病預后指征進行預測。

2.3 心臟

通過采用MR指紋技術對患者心臟進行掃描，能夠獲得心肌M0值和T1、T2值，這些參數(shù)的準確度與傳統(tǒng)定量掃描技術基本一致。然而，由于MR指紋技術的指紋庫和心率密切相關，因此若掃描數(shù)據的時空高度不連續(xù)，患者心律不齊的現(xiàn)象將能提供其他信息，但該技術不適合對于無法長時間屏息和心率快的患者。

另外，MR指紋技術還能夠在頜面頸部、呼吸系統(tǒng)、骨肌系統(tǒng)以及肺部檢查等方面進行應用，但其在這些領域中的應用并無明顯優(yōu)勢，因此關于這些領域的研究較少，仍未獲得較大進步。

3 MR指紋技術應用的不足和改進

MR指紋技術的不足之處主要包括兩個方面，一是容易受到不均勻磁場的影響，可以采用在檢查過程中Bloch-Siegert技術，使得磁場不均性減小，提高影像質量；二是獲得醫(yī)學影像分辨率低，并且實現(xiàn)圖像三維重建較為困難。對于這一問題，可以采用其他相關理論和重建方法，實現(xiàn)采集數(shù)據過程中掃描時間的縮短，并獲得更多“指紋”信息，以增加圖像準確性，減少重建時間。

4 結束語

總的來說，MR指紋技術應用于醫(yī)學影像診斷中，對于提高檢測速度和疾病診斷準確率，促進醫(yī)學發(fā)展具有重要意義。