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来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/25 14:15:19
突破极限,描绘梦想
—记2007年RSNA GE MR新进展—
纵观GE在MR领域的发展,也正好印证了医学影像的发展方向,即在形态学领域如何同时提高图像质量和扫描速度,从而开拓更多更好的临床应用;并逐步从形态学向功能领域过渡,最终向分子影像发展。在这种发展理念指引下,本届RSNA上,GE展出了令广大客户和专家惊叹的最新XV极限成像磁共振——Signa HDx平台,以及7T和9.4T超高场MR新技术和C13分子激化和分子影像的新技术。
一,XV极限成像技术——“CT的速度,MR的质量”
如何同时提高扫描速度和图像质量一直是医学影像领域的挑战。在CT领域,各厂家不断增加多层螺旋CT的探测器排数来突破这个瓶颈。MR成像自诞生之日起,如何实现“CT的扫描速度和MR的图像质量”一直就是MR工作者的梦想。在上世纪九十年代,MR成像速度较慢,一个头部扫描需要10分钟,极大地制约了MR的临床应用。进入21世纪,第一种空间并行采集技术(如SENSE/ASSET技术)的出现,大幅度提高了MR的扫描速度。但SENSE/ASSET技术的原理是在K空间隔行采集,图像质量会随着速度的提高而大幅降低, 并且由于SENSE/ASSET技术在并行采集前还必须进行预扫描,因此对于运动器官(如腹部的呼吸运动)的扫描伪影非常严重。而第二种空间并行采集技术(自校准并行采集),可以不需预扫描,而通过对采集的数据进行自校准,能够在一定程度上克服运动伪影,但仍然没有克服图像质量SNR大幅下降的瓶颈。2007年,GE推出了全新的XV极限成像技术, XV极限成像技术基于GE最新的HDx磁共振平台, 融合了“Concentic”拓扑相控阵线圈技术、ECO梯度设计、“零”重建引擎等技术,首次突破性地采用了三维K空间权重加速成像技术,它一改前两种并行采集技术对未采集的K空间“填零”的算法,针对K空间未采集的每一点都准确地计算出该点,从而既提高了采集速度,又提高了SNR。 突破了扫描速度和图像质量同时提高的瓶颈,实现了在提高扫描速度的同时,还能提高扫描范围、信噪比和分辨率,并且有效地克服运动伪影和干扰,极大地扩展了MR的临床应用范围。
XV极限成像技术的推出,实现在提高扫描速度的同时,也提高了扫描的分辨率和信噪比,还增加了扫描范围,并去除运动伪影和干扰。例如,对于腹部扫描,GE原有的LAVA技术一次屏气只能覆盖整个肝脏,但基于XV极限技术平台,LAVA-XV一次屏气就可以覆盖整个腹部,在增加扫描范围的同时,还提高了扫描速度和信噪比。同样,对于乳腺扫描,基于XV极限成像技术,GE独有的双侧乳腺三维容积动态增强技术,能提供兼具高时间分辨率和高空间分辨率的优异图像。与以往只能进行单侧高分辨或双侧低分辨率动态增强扫描相比,既实现了矢状位或横轴位的高分辨率扫描,游可对双侧同时单独匀场,以提高脂肪抑制效果,以提高亚毫米级别的微小肿瘤的检出率,还可以获取动态增强曲线,进一步用于病变良恶性的鉴别分析。此外,在类PET成像中采用XV极限成像技术,克服了以往类PET成像速度慢、信噪比低的不足,在提高全身成像速度的同时,还大幅提高了图像的信噪比和对比度,对体部微小肿瘤的探测和鉴别具有重要意义,不但能够敏感检出肿瘤的转移,而且对于全身性疾病或疾病的全身筛查有较大的科研和临床价值,使之成为一种安全、快捷、准确的癌症排除检查技术。
二,GE 7T和9.4T超高场MR新技术快速发展
自GE最先研发出7T和9.4T超高场磁共振后,GE始终引领着超高场磁共振的发展潮流。长期以来,磁体的稳定性制约着超高场磁共振的发展和临床化。对于超高场磁共振而言,磁体导线的材料和匝数对磁体的稳定性起着至关重要的作用,GE凭借领先的磁体研发技术,不仅保证了3T磁体的零失超技术,而且还在7T和9.4T磁体的研发中取得了突破。目前,GE的7T磁共振已经在美国的科研院所和大学医院有了10多台装机,不仅运行稳定,并且已经在多个研究领域实现了突破。其中在美国伊利诺伊大学芝加哥分校,目前医用场强最高的GE 9.4T磁共振已经完成了安全测试,即将投入临床使用。与目前临床使用的高场磁共振不同,9.4T的超高场磁共振不仅可以进行水分子成像,还可以进行钠离子的成像。由于场强的提高,9.4T磁共振能帮助医生更早地检测疾病,更好地检测疾病进程,还可以实时观测人脑内地新陈代谢等生物过程,有助于针对不同患者制订“个性化”治疗方案。
三,C13分子激化和分子影像新进展
众所周知,磁共振分子影像研究的深入开展必须解决:特异性分子探针的研发,信号倍增系统和图像后处理这三大问题。
在今年的RSNA上,GE宣布率先研发成功磁共振分子影像加速器——C13分子激化系统。该磁共振分子激化系统类似于PET的回旋加速器,在一定的温度等特定条件下通过微波照射激化可以合成高浓度的C13分子探针,通过静脉注射C13分子探针快速参与人体的生化代谢,使原本微弱的人体自然代谢物分子信号放大4300倍,再配合GE磁共振特有的超快速实时成像技术动态检测分子的代谢过程。由于该探针分子结构稳定,可以广泛开展多中心磁共振分子影像科研合作。磁共振C13分子激化系统被誉为跟踪分子代谢途径的革命性新平台,并在今年被《Nature Medicine》评为全球最伟大的科学创新之一。目前,该系统已在美国数十家医院和科研院所(如UCSF, Stanford)等投入使用,并在如JMRI,Radiology等权威杂志首次发表C13的初步激化成像研究成果,在国际学术界引起轰动。由于所有生命大分子都含有C,通过显示激化C的代谢过程,可以从分子水平把握疾病的活动规律。初步的研究结果表明C13可以直接显示前列腺癌组织的生命大分子三梭酸代谢途径,从而揭示肿瘤的分子机制。GE独有的激化系统与GE最新的HDx磁共振平台结合,预示着开拓分子成像全身应用的美好前景。
四,磁共振为特殊病种和特殊人群服务
在欧美地区,乳腺癌的发病率呈现逐年上升的趋势,尤其是在美国,平均每3分钟就会检查出一位乳腺癌患者。如何让磁共振更好地为这些患者服务,是GE一直在努力的方向。为此,在2007年RSNA上,GE推出了全球首台乳腺专用型磁共振Signa VIBRANT。Signa VIBRANT磁共振由两部分组成:磁共振乳腺诊断系统和乳腺穿刺介入治疗系统。磁共振乳腺诊断系统基于最新的HDx平台,乳腺穿刺介入治疗系统集成了Sentinelle穿刺介入装置,成为目前全球唯一的集诊断与介入治疗为一体的乳腺专用型磁共振。当前,乳腺癌发病率在全球逐年上升,早发现、早治疗是对抗乳癌的最佳方案。GE公司开发出了集乳腺扫描、诊断、穿刺、活检和介入治疗为一体的Signa VIBRANT磁共振平台,从而将磁共振从传统的影像诊断大跨步地带入了介入治疗的广阔天地, 给广大乳腺肿瘤患者带来了新的福音和希望。此外,在欧美肥胖的发病率也居高不下,为此,有的厂商推出了大孔径的超导MR,为欧美的肥胖和特殊体型患者提供了一个更舒适的磁共振检查环境。
总而言之,2007年的RSNA使我们进一步了解到磁共振领域的最新发展现状,也阐明了未来磁共振技术的发展趋势,即不断地“突破极限,描绘梦想”!