第三节　磁共振成像展望

磁共振技术的应用与发展，印证了MRI设备进入临床40年来医学、生物、物理、电子工程、计算机和网络通信技术的诞生与沿革。目前现代医学技术的提升与磁共振技术的发展相互融合、相互推动、相互依存、相互交叉的趋势已经成为共识。随着科学技术的进步，磁共振技术将取得广泛、深入的发展。

一、磁共振成像新进展

（一）体素内非相干运动

体素内非相干运动（intra-voxel incoherent motion，IVIM）可以敏感检测到弥散成像中的信号衰减。与传统表观弥散系数ADC成像不同，IVIM可以区分造成信号衰减的微血管灌注和分子弥散。从而使得IVIM具备一次扫描同时获得灌注信息与弥散信息的能力，并且无造影剂的使用。IVIM在肿瘤方面体现出重大的价值，如早期检测、诊断，肿瘤分级，检测肿瘤预后以及对治疗的早期反应等方面。

（二）扩散加权峰度成像

扩散加权峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）是新近出现的用来探查非高斯分布的水分子扩散特性的方法。在所定b值下，其描述扩散信号的衰减以表观扩散（the apparent diffusivity，Dapp）和表观峰态（apparent kurtosis，Kapp）的双指数方式进行。用来量化真实水分子扩散位移与理想的非受限高斯分布扩散位移的偏离大小，用来表征水分子扩散受限程度以及扩散的不均质性。对观察水分子在脑灰质内相对各项同性的扩散、脑白质内交叉和发散神经纤维的扩散优于当前的DTI技术；有利于描述在Kärger模型下的水分子交换过程；尤其对脑灰质不均质性的显示明显优于DTI。对梯度硬件没有过高的要求，扫描时间不长，通过对目前临床DTI序列进行多b值多方向设定（≥3个b值，≥15个方向）即可实施扫描。可同时获得DTI的参量和DKI的参量。与DTI相比，对图像处理过程中混杂效应的干扰不敏感。目前，该技术在神经系统结构性病变及功能性研究中都表现出了重要价值。

（三）3D高清血管编码

磁共振动脉自旋标记（arterial spin labeling，ASL）是近年来检测脑组织血流灌注情况的一项新技术，与传统注射对比剂的磁共振灌注成像方法相比，ASL以动脉血内自由弥散的水质子为内源性示踪剂，不需注射外源性对比剂，可降低成本，并具有无创、简便、易重复等优点，是临床科研的热点和利器。高清的区域动脉自旋标记（territory arterial spin labeling，tASL）技术对标记层面内的目标动脉相位进行梯度编码，与选择性射频脉冲配合，标记各个供血动脉（左侧颈内动脉、右侧颈内动脉、椎动脉、基底动脉等），既能定量测量脑血流量，又能同时获得局部脑血流灌注的来源信息。在评价脑部侧支循环状况，动静脉畸形供血血管判断，局部血流灌注定量分析等研究方面具有重要的意义。同时，精准的单根血管标记，为3D tASL技术进入体部研究奠定了基石。

（四）神经系统磁敏感定量磁化率成像

磁化率加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）是一种通过采集组织的相关磁化率信息来获得脑疾病诊断信息的技术，但不足之处是，SWI不能对组织内的磁化率信息进行定量分析，是临床科研工作的一大困扰。作为近年来发展起来的定量磁化率成像（quantitative susceptibility mapping，QSM）技术，可以给出磁化率定量图像。

（五）化学交换饱和转移技术

化学交换饱和转移（chemical exchange saturation transfer，CEST）成像是磁共振成像对比度的一种新方法，可通过质子交换间接检测代谢物的变化，可以称之为目前最靠近分子成像的磁共振技术。CEST的观察对象从本质上可以被分为顺磁性介质和逆磁性介质两大类。该技术初期多被应用于高场、动物磁共振研究，鲜少在人体开展临床研究。目前科研团队对现有的CEST APT技术进行改进，创新性地引入EPI数据采集技术，大大缩短了图像的采集时间，可以在临床可接受时间内完成全脑APT数据采集，为该技术在临床科研中的应用奠定了基础。

（六）超高清扩散张量研究

传统DTI扫描受限于EPI序列采集的固有缺陷，无法在不增加形变的基础上获得高分辨率的图像。低分辨率的DTI图像并不能很好的刻画实际神经纤维情况，成为了科学研究的一大硬性障碍。高清纳米成像序列可用于全脑神经系统超高分辨率成像，其DTI成像分辨率可到纳米级别，能够获得解剖级水平高清成像。受专利保护的多次激发和运动相位矫正算法能产生纳米级的高清弥散图像，可以揭示微血管和微出血以及皮层纤维的精细结构。

（七）磁共振指纹打印技术

磁共振指纹打印技术（MR Fingerprinting）是近几年发展起来的最新磁共振技术，以一种全新的方法对数据进行采集、后处理和实现可视化。MRF使用一种伪随机采集方法，取代了过去为获得个体感兴趣的参数特征而使用重复系列数据的采集方法，并使之具有唯一的信号演变或“指纹”，即同时获得所研究的不同物质特性的功能。数据采集后的处理过程涉及一个模式识别算法，将“指纹”与预测信号演变的预定义资料库匹配。然后这些“指纹”被转换成定量的兴趣区的磁性参数图。MRF提供高准确度的T1、T2、质子密度及扩散定量图。这为在影像生物标志物方面应用磁共振成像提供了一种全新方法，可以应用于神经、肿瘤、肌骨、心血管、代谢和胸部。

与传统的定性MR扫描相比，MRF在单次成像时间内可以获得完整的定量结果，且没有在许多其他快速检查方法中存在的对测量误差高度敏感的特点。最重要的是，只要给予足够的扫描时间，MRF有潜力同时定量检测很多MR参数，而当前的MR技术一次只能检测有限的参数。因而，MRF打开了计算机辅助多参数MR分析的大门，类似于基因组或蛋白组分析，可检测从大量MR参数中同时获得的重要且复杂的数据变化。新的研究表明，有可能通过MRF获得扩散数据和灌注信息。MRF可提供高度可重复性的多参数图像，在多中心/多机型研究中有很大的潜能。

二、磁共振成像展望

磁共振成像一经问世，就因其出色的软组织成像优势而受到广泛的青睐。而其成像时间长，SAR值高等问题则逐渐成为了影响磁共振在临床广泛应用的制约因素。对于磁共振成像，每次临床检查都能获得最佳的图像质量始终是一个重大的挑战。在过去的几十年里，随着并行采集技术的应用，磁共振设备的接收通道及射频线圈单元数不断增加，磁共振应用的局限性正在改善。磁共振系统必须兼容更高的采集通道数，拥有更长的传输电缆。

近年来，磁共振设备采用全数字架构的全新磁共振系统彻底解决了这些问题，在获得卓越的图像质量的同时，也使得工作流程简化，患者流通量提高多至30%。全数字架构是真正无限通道射频平台，显著降低了升级的经济和时间成本。全数字平台代表着磁共振技术发展的未来。

影像技术日新月异，如今心脏磁共振技术已渐趋成熟。最新的“全数字磁共振”已经实现了“数字线圈+数字线圈接口+全程数字传输”的全数字信号传输模式，能在保证患者舒适度的同时提供更快的成像速度，更高的信噪比和分辨率，以及更为复杂和精细的功能成像。

据悉，全球首台全数字磁共振已经拥有全数字影像链、四维多源发射、全性能大孔径、全新一代全程智能巡航四大革命性创新技术。这将是一款具有无限临床科研潜能与未来拓展能力的全能平台。

未来磁共振临床研究方面则更多关注功能、分子（DWI）、代谢（MRS、CEST），定量等新型技术的临床应用。随着MRI成像技术研究的不断深入和软硬件技术的快速发展，与MRI图像质量、成像速度和临床功能为一体化的影像模式迈上新的台阶，可提供更清晰的图像和先进的功能成像。总之，MRI是医学影像中具有开发价值的领域。