2000年RSNA設備展覽上作為MR發(fā)展熱點之一提出的3.0T設備于2001年已可陸續(xù)供貨,。目前在市場上可能提供3.0T設備的廠家有GE、Siemens和philips,。到目前,除在頭部的應用外,,三家3.0T設備在腹部和其他部位的臨床應用也先后獲得FDA批準,。全球至11月底已訂貨或裝機46臺(均為GE公司產(chǎn)品),中國目前已有兩家醫(yī)院(北京天壇醫(yī)院,、上海華山醫(yī)院)裝機和訂貨,。
3.0T的磁體有全身通用機(三個廠家均有)及頭部專用機(Siemens),全身通用機的磁體一般較長(如 Siemens為2.0m),,Philips開發(fā)了1.57m長的短磁體型,,重量僅 5.5噸,。Siemens的頭部專用機磁體長度為1.5m。
迄今,,3.0T設備的信號采集應用的是體線圈,,尚無專用的表面線圈。但是以GE公司展出的設備為例,,3.0T設備應用體線圈采集的圖像已具有極好的信噪比和分辨力,,明顯優(yōu)于1.5T設備的圖像質量。
二,、7.0T的設備已開始研制作為下一代MR設備發(fā)展的理念之一,。
GE公司已宣布正在研制7.0T的設備。7.0T的磁體已可工業(yè)生產(chǎn),,現(xiàn)有的樣機梯度場強可實現(xiàn)50mT/m,、SR200 63cm ID有效屏蔽和 100mT/m、SR500 38cm ID有效屏蔽的可移動梯度,。具有雙通道射頻系統(tǒng),,可升級為70-300MHZ的8通道系統(tǒng)。8個通道500MHZ的接收系統(tǒng),,可升級為32個通道,。目前,對7.0T設備的優(yōu),、缺點及發(fā)展前景與市場趨勢尚不能具體評價,。
三、開放式磁體的發(fā)展趨勢
自2000年RSNA上推出中場超導MR設備以來,,幾家具有此類設備的公司均已有自己的設備市售 (GE0.7T,;Philips0.6T;HitaChi0.7T;Siemens1.0T)但市場趨勢似乎不像預期的那么強,。而低場開放式設備的市場狀況一直較好,,其中 0.35T者也有超導型設備(Toshiba,GE),。隨著高,、中場設備的技術不斷移植到低場開放型設備,低場設備的功能與圖像質量也不斷改善,,是為MR設備中具有較好的性能/價格比的主流機型,。此外,像GE公司設計的0.5T雙磁體開放式設備仍有一定市場,,另有一家較小的公司也有類似的機型展出,。
一些公司對“開放式”的概念提出了更新,即短磁體型(緊湊型)設備,如 Philips的1.5T(原 Marconi產(chǎn)品)磁體僅140cm長,,另一些不同場強的專用磁體長度也很短,,這些磁體若能進一步縮短,則已類似于CT的掃描架的寬度,,從實際意義上也當屬于“開放型”設備,。
四、中場設備的發(fā)展趨勢
MR設備市場中,,常規(guī)(非開放式)的0.5T的機型已經(jīng)退出市場,。在 3.0T設備趨于普及的背景下,1.0T的MR設備由于幾乎具有1.5T設備的大多數(shù)功能及更好的性能/價格比,,有望將來取代1.5T的設備與3.0T或更高場強的設備匹配配置,。
五、專用MR設備
除上述Siemens公司開發(fā)的3.OT頭部專用機之外,,各公司用于關節(jié),、心臟、血管(特別是肢體血管)等部位的專用MR設備已陸續(xù)有市售,,其中有不少是由其他的較小的公司獨立開發(fā)的小型專用MR設備,。GE公司收購Fonar公司的一種新型立式開放式設備,場強0.6T,,可讓病人站立成像,,或臥位成像,尤有利于一些部位的功能位顯示,。
六,、降噪措施
降噪問題已是所有廠家在磁體設計中普遍關注的問題。通過在磁體內(nèi)置真空層,、減少渦電流及應用緩沖材料,,大多數(shù)設備的噪聲水平可降至以往的40%左右。
七,、梯度磁場與切換率
梯度磁場與切換率的提升是各家公司,、各種類型MR設備在允許的條件范圍內(nèi)不斷改進的方向之一。本年度GE公司推出了可實用的雙梯度技術,,即梯度場與切換率分別由兩個梯度線圈決定,,小線圈的梯度場/切換率為 40mT/m,150mT/m/ms,;大線圈的梯度場/切換率為23mT/m,80mT/m/ms,,兩個梯度可據(jù)視野(FOV)不同自動切換,,F(xiàn)OV超過40cm時自動改用大線圈。據(jù)GE公司介紹,至2001年末全世界可裝機75臺,。Siemens公司 3.OT設備頭部專用機的梯度場/切換率可達68mT/m,,180mT/m/ms。
八,、線圈
今年首次推出了具有8通道的陣列射頻線圈(GE),,著眼于優(yōu)化射頻信號。此外,,各公司對表面線圈均有更新的設計,,如與一體化自由組合線圈(philips)等。一些小的專門開發(fā)線圈的公司也有各類可與各種MR設備匹配的各類專用線圈展出,,如全身的柔性陣列線圈,、特殊的小關節(jié)線圈等。以往,,對phasearray譯為“相控陣”,,在MRI領域(及超聲領域)并無相位或期相控制之內(nèi)涵,而是指使多個采集線圈適當排列,,來優(yōu)化采集的信號,,故宜譯為“陣列“”線圈更為達意。
九,、SENSE(sensitivity encodingtechnique)技術普及
SENSE技術又稱 ASSET(array Spatial sensitivilty encoding technique),,是利用較高的局部梯度磁場,在K-空間增加采樣位置的距離, 從而減少K-空間的采樣密度,,在小視野(FOV)內(nèi)通過專門的重建算法,,在保持空間分辨力不衰減的情況下、使采集時間減少的一種快速成像技術,。去年的RSNA上作為一種新的技術推出后,,目前各廠家的產(chǎn)品幾乎全部采用了此技術(名稱有所不同,如 GE公司稱為ASSET),。最早應用SENSE技術的Philips公司已將此技術配備了0.23T-3.0T的全部設備,,采集速度可達到50層/12-15秒。
應用SENSE技術最初可使成像時間減半,,最新的技術已可使采集時間提高4倍,,而且有望提高9倍。此外,,SENSE技術還可降低檢查中的噪聲,。
十、功能的擴展
(一)前瞻性采集與處理方式
各公司不同程度上開始采用前瞻性采集與處理方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工設定采集方案及作回顧性后處理的方式,,尤利于和網(wǎng)絡化技術兼容,。以Siemens公司的設計為例,一旦病人來到MR室,首先根據(jù)在線臨床資料設定檢查方案,,然后設備將自動設定采集參數(shù),、采集后自動完成重建與重組處理,再根據(jù)臨床醫(yī)師的診斷或智能診斷自動生成報告,。大大縮短了整個工作流程,,優(yōu)化與易化了操作。
(二)計算機輔助掃描參數(shù)與序列設定
為了易化操作并得到最佳的成像效果,,一些設備配置了掃描輔助系統(tǒng),,可以自動設置掃描參數(shù)與序列,并可對操作者設置的不恰當?shù)膾呙鑵?shù)提出異議與修改建議,。此外,,一些設備還可以以菜單的方式與操作者互動操作,由操作者點擊選擇的成像目的,,由設備設定掃描方案,。這對不夠熟練的操作者無疑是可保證檢查質量的一個有用的方式。
(三)磁共振頻譜(MRS)
MRS的主要發(fā)展有,;3D MRS,,目前仍用于1.5T及3.0T的設備(GE);自動MRS,,即根據(jù)操作者的熟練程度隨機切換的,、對于不熟練者可以自動設置、對熟練者可提出修改參數(shù)建議的系統(tǒng)(Siemens),;除氫質子MRS外,,在 3.OT系統(tǒng)已開拓了多種核頻譜的功能,目前已可實用者有31P,、3He,、7Li、13C,、19F,、129Xe、23Na頻譜等,。前幾年已實現(xiàn)的多體素MRS等已經(jīng)在高場設備上普及,。
(四)擴散張量成像
擴散張量成像是增加采集方向(6-55個方向),克服成像結構內(nèi)的水各向異性擴散特征的成像方法,,目前主要用于腦白質束成像,。由于采集方向增加和分辨力提高,現(xiàn)已可獲得三維的白質束圖像,,且軟件已可市售,。
(五)功能性MRI(fMRI)
fMRI已經(jīng)在高場設備上普及,,最新的進展有:多層顯示的腦功能性成像,;實時顯示的fMRI,;3D重建的fMRI等。一些公司已將fMRI擴展到 1.0T的設備,。與功能性成像匹配的設施與軟件已日趨完善,。正在開發(fā)的功能還有實時運動檢測/校正(軌跡導航運動校正),與阻抗設施組合的線圈(改善分辨力與覆蓋范圍),;影像融合(與彌散張量影像和MRA)及K-空間螺旋采集技術(提高時間分辨力和減少磁敏感性偽影)等,。
(六)其他功能的拓展
MR心肌灌注成像(含應力性灌注成像)已經(jīng)普及,且在部分廠家已將其推廣到 1.0T設備上,;采用 K-空間螺旋采集的MRA可獲得極好的冠狀動脈顯示,,且可行3D重建;MRA已可從以往的10-20秒完成發(fā)展到亞秒內(nèi)完成,,故可作透視顯示,,盡可作2D-3D顯示的隨機切換;由于MR 設備的B值已可高達10000,,故在多向采集的基礎上可實現(xiàn)更好的彌散 -張量性成像,;“部分圖像凍結”技術是在膈肌導航門控條件下對某些運動的器官以靜態(tài)方式顯示的技術,尤適于心臟與冠狀動脈的觀察,;
Hitachi公司研制了一種激光治療控制系統(tǒng),,在激光治療中(大多為介人性治療技術),利用溫度形成的相位差來監(jiān)視局部溫度,,以控制激光治療過程,。心臟功能分析以往為脫機處理,現(xiàn)已可行在線的快速評價和功能,、形態(tài)的動態(tài)顯示,。
(七)推進器(prope11er)技術
實際上是周期旋轉重疊平行線(采集)伴增強重建(Periodically Rotated Overlapping Parallel Lines with Enhanced Reconstruction)技術的縮寫。該技術對不能合作的病人預設移動校正,,包括一致性K-空間采樣方式與多向(橫向,、旋轉)運動校正,以獲得更好的影像質量,。
(八)聯(lián)機一體化設計
繼以往已實現(xiàn)的 CT+C型臂X線機,、MR+PET的一體化設計后,今年推出了MR+大型C型臂血管機一體化的設計,,可將血管機與MR設備同置一室,,同一病人可連續(xù)完成兩種檢查和/或處置。
十一,、MRI下一階段發(fā)展的動態(tài)
(一)螺旋MRI
系一種新的采集方式的設想,。檢查中,,可行類似CT掃描的自動進床,采集到的信息可行快速成像,,在1.5T的樣機上可以于2.5分鐘內(nèi)顯示5個全身冠狀層面,。
(二)陣列線圈
是優(yōu)化采集信號的重要部件,以往出于技術與成本的限制 ,,每個線圈通常設置2-4-8個通道,。新發(fā)展的陣列線圈,特別是用于全身大范圍采集者,,可以設置8—128個通道,。
(三)心肌延遲滲透成像。