2000年RSNA設(shè)備展覽上作為MR發(fā)展熱點(diǎn)之一提出的3.0T設(shè)備于2001年已可陸續(xù)供貨。目前在市場(chǎng)上可能提供3.0T設(shè)備的廠家有GE,、Siemens和philips,。到目前,,除在頭部的應(yīng)用外,三家3.0T設(shè)備在腹部和其他部位的臨床應(yīng)用也先后獲得FDA批準(zhǔn),。全球至11月底已訂貨或裝機(jī)46臺(tái)(均為GE公司產(chǎn)品),,中國(guó)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(jī)和訂貨,。
3.0T的磁體有全身通用機(jī)(三個(gè)廠家均有)及頭部專用機(jī)(Siemens),,全身通用機(jī)的磁體一般較長(zhǎng)(如 Siemens為2.0m),Philips開(kāi)發(fā)了1.57m長(zhǎng)的短磁體型,,重量?jī)H 5.5噸,。Siemens的頭部專用機(jī)磁體長(zhǎng)度為1.5m。
迄今,,3.0T設(shè)備的信號(hào)采集應(yīng)用的是體線圈,,尚無(wú)專用的表面線圈。但是以GE公司展出的設(shè)備為例,,3.0T設(shè)備應(yīng)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(shè)備的圖像質(zhì)量,。
二、7.0T的設(shè)備已開(kāi)始研制作為下一代MR設(shè)備發(fā)展的理念之一,。
GE公司已宣布正在研制7.0T的設(shè)備,。7.0T的磁體已可工業(yè)生產(chǎn),現(xiàn)有的樣機(jī)梯度場(chǎng)強(qiáng)可實(shí)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(dòng)梯度。具有雙通道射頻系統(tǒng),,可升級(jí)為70-300MHZ的8通道系統(tǒng),。8個(gè)通道500MHZ的接收系統(tǒng),可升級(jí)為32個(gè)通道,。目前,,對(duì)7.0T設(shè)備的優(yōu)、缺點(diǎn)及發(fā)展前景與市場(chǎng)趨勢(shì)尚不能具體評(píng)價(jià),。
三,、開(kāi)放式磁體的發(fā)展趨勢(shì)
自2000年RSNA上推出中場(chǎng)超導(dǎo)MR設(shè)備以來(lái),幾家具有此類設(shè)備的公司均已有自己的設(shè)備市售 (GE0.7T,;Philips0.6T,;HitaChi0.7T;Siemens1.0T)但市場(chǎng)趨勢(shì)似乎不像預(yù)期的那么強(qiáng)。而低場(chǎng)開(kāi)放式設(shè)備的市場(chǎng)狀況一直較好,,其中 0.35T者也有超導(dǎo)型設(shè)備(Toshiba,,GE)。隨著高,、中場(chǎng)設(shè)備的技術(shù)不斷移植到低場(chǎng)開(kāi)放型設(shè)備,,低場(chǎng)設(shè)備的功能與圖像質(zhì)量也不斷改善,是為MR設(shè)備中具有較好的性能/價(jià)格比的主流機(jī)型,。此外,,像GE公司設(shè)計(jì)的0.5T雙磁體開(kāi)放式設(shè)備仍有一定市場(chǎng),另有一家較小的公司也有類似的機(jī)型展出,。
一些公司對(duì)“開(kāi)放式”的概念提出了更新,,即短磁體型(緊湊型)設(shè)備,如 Philips的1.5T(原 Marconi產(chǎn)品)磁體僅140cm長(zhǎng),,另一些不同場(chǎng)強(qiáng)的專用磁體長(zhǎng)度也很短,,這些磁體若能進(jìn)一步縮短,則已類似于CT的掃描架的寬度,,從實(shí)際意義上也當(dāng)屬于“開(kāi)放型”設(shè)備,。
四、中場(chǎng)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)
MR設(shè)備市場(chǎng)中,常規(guī)(非開(kāi)放式)的0.5T的機(jī)型已經(jīng)退出市場(chǎng),。在 3.0T設(shè)備趨于普及的背景下,,1.0T的MR設(shè)備由于幾乎具有1.5T設(shè)備的大多數(shù)功能及更好的性能/價(jià)格比,有望將來(lái)取代1.5T的設(shè)備與3.0T或更高場(chǎng)強(qiáng)的設(shè)備匹配配置,。
五,、專用MR設(shè)備
除上述Siemens公司開(kāi)發(fā)的3.OT頭部專用機(jī)之外,各公司用于關(guān)節(jié),、心臟,、血管(特別是肢體血管)等部位的專用MR設(shè)備已陸續(xù)有市售,其中有不少是由其他的較小的公司獨(dú)立開(kāi)發(fā)的小型專用MR設(shè)備,。GE公司收購(gòu)Fonar公司的一種新型立式開(kāi)放式設(shè)備,,場(chǎng)強(qiáng)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(wèn)題已是所有廠家在磁體設(shè)計(jì)中普遍關(guān)注的問(wèn)題,。通過(guò)在磁體內(nèi)置真空層、減少渦電流及應(yīng)用緩沖材料,,大多數(shù)設(shè)備的噪聲水平可降至以往的40%左右,。
七、梯度磁場(chǎng)與切換率
梯度磁場(chǎng)與切換率的提升是各家公司,、各種類型MR設(shè)備在允許的條件范圍內(nèi)不斷改進(jìn)的方向之一,。本年度GE公司推出了可實(shí)用的雙梯度技術(shù),即梯度場(chǎng)與切換率分別由兩個(gè)梯度線圈決定,,小線圈的梯度場(chǎng)/切換率為 40mT/m,,150mT/m/ms;大線圈的梯度場(chǎng)/切換率為23mT/m,,80mT/m/ms,,兩個(gè)梯度可據(jù)視野(FOV)不同自動(dòng)切換,F(xiàn)OV超過(guò)40cm時(shí)自動(dòng)改用大線圈,。據(jù)GE公司介紹,至2001年末全世界可裝機(jī)75臺(tái),。Siemens公司 3.OT設(shè)備頭部專用機(jī)的梯度場(chǎng)/切換率可達(dá)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(hào)。此外,各公司對(duì)表面線圈均有更新的設(shè)計(jì),,如與一體化自由組合線圈(philips)等,。一些小的專門開(kāi)發(fā)線圈的公司也有各類可與各種MR設(shè)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(guān)節(jié)線圈等,。以往,對(duì)phasearray譯為“相控陣”,,在MRI領(lǐng)域(及超聲領(lǐng)域)并無(wú)相位或期相控制之內(nèi)涵,,而是指使多個(gè)采集線圈適當(dāng)排列,來(lái)優(yōu)化采集的信號(hào),,故宜譯為“陣列“”線圈更為達(dá)意,。
九、SENSE(sensitivity encodingtechnique)技術(shù)普及
SENSE技術(shù)又稱 ASSET(array Spatial sensitivilty encoding technique),,是利用較高的局部梯度磁場(chǎng),,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(guò)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(shí)間減少的一種快速成像技術(shù)。去年的RSNA上作為一種新的技術(shù)推出后,,目前各廠家的產(chǎn)品幾乎全部采用了此技術(shù)(名稱有所不同,,如 GE公司稱為ASSET)。最早應(yīng)用SENSE技術(shù)的Philips公司已將此技術(shù)配備了0.23T-3.0T的全部設(shè)備,,采集速度可達(dá)到50層/12-15秒,。
應(yīng)用SENSE技術(shù)最初可使成像時(shí)間減半,最新的技術(shù)已可使采集時(shí)間提高4倍,,而且有望提高9倍,。此外,SENSE技術(shù)還可降低檢查中的噪聲,。
十,、功能的擴(kuò)展
(一)前瞻性采集與處理方式
各公司不同程度上開(kāi)始采用前瞻性采集與處理方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工設(shè)定采集方案及作回顧性后處理的方式,尤利于和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)兼容,。以Siemens公司的設(shè)計(jì)為例,,一旦病人來(lái)到MR室,首先根據(jù)在線臨床資料設(shè)定檢查方案,,然后設(shè)備將自動(dòng)設(shè)定采集參數(shù),、采集后自動(dòng)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(dòng)生成報(bào)告,。大大縮短了整個(gè)工作流程,,優(yōu)化與易化了操作。
(二)計(jì)算機(jī)輔助掃描參數(shù)與序列設(shè)定
為了易化操作并得到最佳的成像效果,一些設(shè)備配置了掃描輔助系統(tǒng),,可以自動(dòng)設(shè)置掃描參數(shù)與序列,,并可對(duì)操作者設(shè)置的不恰當(dāng)?shù)膾呙鑵?shù)提出異議與修改建議。此外,,一些設(shè)備還可以以菜單的方式與操作者互動(dòng)操作,,由操作者點(diǎn)擊選擇的成像目的,由設(shè)備設(shè)定掃描方案,。這對(duì)不夠熟練的操作者無(wú)疑是可保證檢查質(zhì)量的一個(gè)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(shè)備(GE),;自動(dòng)MRS,即根據(jù)操作者的熟練程度隨機(jī)切換的,、對(duì)于不熟練者可以自動(dòng)設(shè)置,、對(duì)熟練者可提出修改參數(shù)建議的系統(tǒng)(Siemens);除氫質(zhì)子MRS外,,在 3.OT系統(tǒng)已開(kāi)拓了多種核頻譜的功能,,目前已可實(shí)用者有31P、3He,、7Li,、13C、19F,、129Xe,、23Na頻譜等。前幾年已實(shí)現(xiàn)的多體素MRS等已經(jīng)在高場(chǎng)設(shè)備上普及,。
(四)擴(kuò)散張量成像
擴(kuò)散張量成像是增加采集方向(6-55個(gè)方向),,克服成像結(jié)構(gòu)內(nèi)的水各向異性擴(kuò)散特征的成像方法,目前主要用于腦白質(zhì)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(zhì)束圖像,且軟件已可市售,。
(五)功能性MRI(fMRI)
fMRI已經(jīng)在高場(chǎng)設(shè)備上普及,,最新的進(jìn)展有:多層顯示的腦功能性成像;實(shí)時(shí)顯示的fMRI,;3D重建的fMRI等,。一些公司已將fMRI擴(kuò)展到 1.0T的設(shè)備。與功能性成像匹配的設(shè)施與軟件已日趨完善,。正在開(kāi)發(fā)的功能還有實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)/校正(軌跡導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)校正),與阻抗設(shè)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(shù)(提高時(shí)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(yīng)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(shè)備上;采用 K-空間螺旋采集的MRA可獲得極好的冠狀動(dòng)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(jī)切換,;由于MR 設(shè)備的B值已可高達(dá)10000,故在多向采集的基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)更好的彌散 -張量性成像,;“部分圖像凍結(jié)”技術(shù)是在膈肌導(dǎo)航門控條件下對(duì)某些運(yùn)動(dòng)的器官以靜態(tài)方式顯示的技術(shù),,尤適于心臟與冠狀動(dòng)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(shù)),,利用溫度形成的相位差來(lái)監(jiān)視局部溫度,以控制激光治療過(guò)程,。心臟功能分析以往為脫機(jī)處理,,現(xiàn)已可行在線的快速評(píng)價(jià)和功能、形態(tài)的動(dòng)態(tài)顯示,。
(七)推進(jìn)器(prope11er)技術(shù)
實(shí)際上是周期旋轉(zhuǎn)重疊平行線(采集)伴增強(qiáng)重建(Periodically Rotated Overlapping Parallel Lines with Enhanced Reconstruction)技術(shù)的縮寫(xiě),。該技術(shù)對(duì)不能合作的病人預(yù)設(shè)移動(dòng)校正,包括一致性K-空間采樣方式與多向(橫向,、旋轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)校正,,以獲得更好的影像質(zhì)量。
(八)聯(lián)機(jī)一體化設(shè)計(jì)
繼以往已實(shí)現(xiàn)的 CT+C型臂X線機(jī),、MR+PET的一體化設(shè)計(jì)后,,今年推出了MR+大型C型臂血管機(jī)一體化的設(shè)計(jì),可將血管機(jī)與MR設(shè)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(dòng)態(tài)
(一)螺旋MRI
系一種新的采集方式的設(shè)想,。檢查中,,可行類似CT掃描的自動(dòng)進(jìn)床,采集到的信息可行快速成像,,在1.5T的樣機(jī)上可以于2.5分鐘內(nèi)顯示5個(gè)全身冠狀層面,。
(二)陣列線圈
是優(yōu)化采集信號(hào)的重要部件,以往出于技術(shù)與成本的限制 ,,每個(gè)線圈通常設(shè)置2-4-8個(gè)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(shè)置8—128個(gè)通道,。
(三)心肌延遲滲透成像,。