MRI进入功能与代谢影像时代

　　propeller hdmr引领mri进入功能与代谢影像时代

　　2005年11月27日，第91届北美放射学年会（rsna）在芝加哥如期举行，本届rsna的主题是“connecting for lifelong learning”，倡导医学影像工作者不断学习，与时俱进地认识、掌握迅速发展的医学影像技术。

　　回顾百余年来医学影像学科的发展历程，我们这一代医学影像工作者有幸亲身经历了从传统的放射学向以mri、ct及pet为代表的现代形态学、功能与代谢成像的时代。尤其是上个世纪80年代mri问世以来，它就始终成为历届rsna的焦点，不断发展的硬件技术、层出不穷的脉冲序列、日新月异的临床突破，让很多医学影像工作者在兴奋之余，叹惜自己的学习能力和知识积累赶不上技术发展的脚步。因此，本届rsna的主题值得大家（尤其是年轻的医学影像工作者）深入思考和领会。

　　作为rsna的重要组成部分，mri研发制造厂商的展台上照例熙熙攘攘，尽管人们早已从发达的互联网和各种渠道获得了许多信息，更多的人还是愿意在现场获得直观而全面的了解。在本届rsna上，ge公司的以propeller为技术核心的hdmr新一代磁共振向人们展示了技术和应用的充分结合，改变了许多人对mri和医学影像的传统观念，成为本届大会的亮点之一。

　　作为全球医疗设备的最大供应商之一，ge本届rsna的主题是“re-imagined”，从不同侧面反映出整个大会主题（connecting for lifelong learning）的重要性，并率先提出了“early health”（早安心，即面向超早期疾病的诊断、亚临床症状的发现和疾病的防御以及个性化医疗等方面的解决方案）的早期医疗保健发展理念。在这种理念的指导下，以propeller为技术核心的hdmr新一代磁共振应运而生，把磁共振从传统的解剖形态学成像带入了功能与代谢成像和分子影像的新领域，适应了个性化医疗时代的到来, 引领了磁共振的发展方向。

　　hdmr新一代磁共振技术的“黑匣子”是propeller技术平台，它被誉为近十年来磁共振领域最大的技术突破，其全新设计的propeller高均匀度磁体系统、propeller高保真梯度系统、propeller靶线圈射频系统，propeller “one click”一键式linux智能计算机系统的很好的结合，为临床应用的突破打下了坚实的基础。

　　在propeller技术基础之上，hdmr在以下五大应用领域实现了多项突破，改变了传统的mri和医学影像学。

　　一、hdmr解决了mri一直面临的固有伪影顽疾。在propeller的技术基础之上，采用特殊的数据采集和k空间填充，从而可以有效的消除运动伪影、生理性搏动伪影、金属伪影以及磁敏感伪影等，对小儿和老年患者、帕金森病患者、有义齿的患者、急诊患者等很有意义，可以扩大20％的磁共振检查适应症，而且增加了20％检查流通量（无需因患者不配合和明显伪影而重复检查）；更重要的是，它可把常规影像（如t2wi，t2 flair等）和功能影像（如dwi）的病变检出率提高25％，能够敏感地发现早期微小病变和功能异常。目前还没有任何其它的磁共振能够实现这样的突破（见图1）。

　　二、hdmr提高了病变的早期检出，尤其是在肿瘤的早期诊断方面实现了突破，可提高25％的肿瘤病变检出率（与非hdmr相比）。其中代表性的技术如propeller-lava，该技术采用亚毫米高分辨扫描，在无需对比剂试注的情况下，可以敏感地抓住肝动脉早期时相（仅6秒），而且一次屏气可以获取从动脉早期到门脉早期的3?5个时相的全肝高分辨影像。这种突破性的高分辨多期动态容积增强技术对提高发现早期肝脏恶性肿瘤（如肝癌、转移瘤等）的敏感性意义很大。相比于其它肝脏增强扫描技术，无论是在空间分辨力，还是在时间分辨力，乃至在扫描范围上，propeller-lava都提高了至少25％（见图2）。这种技术还可扩展至全身各部位，从而实现病变的早期诊断和鉴别诊断。

　　propeller-tricks在大血管和微血管mri成像领域也实现了突破，实现了一种mr的dsa（数字减影血管造影）技术，不但在时间分辨率上远远高于其它mra技术（可以连续采集多达50个时相），而且空间分辨力可以达到0.25mm以内，因此成为显示全身血管的重要检查手段。propeller-tricks不仅对大动脉（如胸主动脉、腹主动脉、颈动脉）疾病有极高的诊断价值，而且对末梢微小血管病变也有独特的应用优势（如对糖尿病患者下肢微小血管病变的诊断等）。

　　三、hdmr把之前停留在科研阶段和亚临床阶段的代谢与功能研究转化为临床诊断和指导治疗的重要手段，将磁共振成像由解剖结构诊断带入了功能与代谢诊断的时代，因此，hdmr又被称为“功能型mri”。在hdmr上，多达55个方向的dti（扩散张量成像）、短线矢量图、高分辨白质纤维束追踪（fibertrak）和功能成像以及高分辨解剖结构的融合，不但可以准确定位颅内肿瘤，还可以指导手术及制定治疗方案，避免了损伤重要的功能区域和白质纤维传导束。ge多达8种的不同波谱成像和多种高级波谱后处理技术，可以敏感地定量检出微量特异性代谢物，从而指导临床诊断。propeller hdmr全身功能型磁共振不仅在头部，而且在肝脏的扩散成像、肝脏波谱代谢成像、肾脏灌注功能成像、前列腺扩散及灌注成像、心脏的功能成像及心肌灌注存活性分析等方面也已临床实用化（见图3）。

　　四、hdmr开辟了分子影像研究的新时代。propeller平台的高均匀度磁体、hfd高保真梯度、靶线圈射频以及高端的计算机技术为分子影像的信号探测、信号扩增和处理提供了基础。ge并构amersham后，在分子探针领域又有着独有的优势。因此，propeller hdmr把磁共振带入了分子影像的新时代，并极好地顺应21世纪个性化诊断、个性化治疗和磁共振分子影像学的发展趋势（见图4）。

　　五、hdmr把磁共振带入了诊断和治疗相结合的全新时代。在propeller hdmr平台上可配置fus-mri肿瘤治疗仪，对全身各部位肿瘤进行无创、无辐射的治疗，避免了因手术而导致的并发症和后遗症，大大提高了患者的生活质量（见图5）。

　　hdmr平台涵盖了1.5t、3.0t、7.0t以及9.4t的平台。对于3.0t以上的超高场mri而言，其显著的临床优势与安全性的潜在危险是一对共轭矛盾，propeller hdmr的两套独立的梯度线圈系统、特殊的电子设备件、两套梯度线圈间的屏蔽、梯度线圈外的真空腔屏蔽等有别于单一梯度线圈mri的硬件基础，结合perform技术, 全面解决了3.0t超高场磁共振的sar（特异吸收率）射频辐射累积危害，不仅兑现了ge对安全、健康、环保的承诺，而且对临床应用的各个领域和各个高级序列，都没有任何限制。双梯度线圈hdmr把3.0t磁共振带入了第四代，对于拥有丰富的1.5t应用经验和早期3.0t应用基础的大型教学医院，propeller hdmr全身功能型3.0t磁共振，当可以保持在科研、教学和应用领域的优势！

　　另外，值得一提的是，国内同行在本届rsna上发表的论文数逾百篇，其中关于mri的论文有60余篇，从中可以看出国内同行在mri领域取得的长足进步，尤其是大批中青年医生很快获得了国际学术界的认可。值得肯定的是，数年来，ge在中国组建的mri科学家研发团队为我国mri的应用和研发作出了贡献。在本届rsna上，有近50篇mri论文来自ge的mri用户，其中29篇为口头发言。期望更多的厂家能在国内的mri应用和科研合作领域加强投入。让我们加强学习、加强国内外交流、加强与相关学科和技术领域的合作，持续站在mri发展的前沿，把崭新的临床突破快速地应用到为广大患者的服务中去！