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国际磁共振医学会(ISMRM) 4投4中! 山东省立第三医院影像中心在高场强磁共振技术领域取得显著科研成果

来源:山东省立第三医院

2024-03-01 15:34

发表于山东

齐鲁网·闪电新闻3月1日讯 在医学影像技术飞速发展的今天,高场强磁共振技术因其出色的成像质量和细腻的解剖结构展示能力,已成为临床诊断和科学研究的重要工具。山东省立第三医院影像中心凭借其在医学影像领域的深厚积累和前瞻性研究,近期在ISMRM上取得了引人瞩目的成绩——四项研究摘要全数被接收。这些成果分别涉及MRCP(口头报告)、小脑上动脉的5T与3T对比(power pitch)、脉络膜前动脉的5T与3T对比(海报展示)以及肝脏MRS脂肪定量(海报展示)。今天,让我们一起走近这些令人瞩目的研究,感受科研创新的力量。

MRCP研究:

5T磁共振胰胆管成像的新进展

MRCP(磁共振胰胆管成像)是一种用于可视化胆管和胰管的非侵入性诊断技术,过去30年间MRI技术的显著进步已使其成为诊断胆道疾病的首选工具。理论上,更高的磁场强度产生更好的信噪比(SNR)、分辨率和组织对比度。因此,超过3T磁场强度的MRI已成为近年来的一个重要研究领域。本研究探索了5T MRI在腹部MRCP中的可行性,通过定量和定性地比较5T与3T在SNR、细节可视化、图像质量和伪影方面的差异。

影像中心的这项前瞻性研究发现,与3T相比,5T在显示胆管树的总长度上有显著提升,更为细长的分支被清晰可见,为胆石症等疾病的诊断提供了更为精确的图像依据。尽管信噪比(SNR)上,5T MRI并未显示出显著差异,但其在控制成像伪影上与3T不相上下,显示出5T MRI在MRCP应用上的巨大潜力。

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图1. 取自一名胆总管结石导致胆管扩张的受试者,5T(A)展示了比3T(B)更多的胆管树细节(白色箭头)。C、D是5T和3T下扩张的胆管树的骨骼化图。

小脑上动脉的5T与3T对比研究

在神经影像学和神经外科手术领域,小脑上动脉(SCA)作为椎基底动脉系统的关键组成部分,在涉及小脑和脑干的医学影像和手术程序中发挥着重要作用。SCA不仅是定位展神经路径的标志,其病变与75%的三叉神经痛病例和约36%的缺血性小脑卒中有关,这使得对SCA的解剖细节描绘对于诊断和治疗规划至关重要。山东省立第三医院在5.0T磁共振成像(MRI)领域进行的这项研究,旨在通过3D时间飞行(TOF)磁共振血管成像(MRA)技术,提供一种高分辨率、高信噪比的非侵入性SCA成像方法,克服了以往技术的不足。通过利用5.0T超高场MR的先进能力,研究旨在为评估SCA建立新的标准,从而加强相关疾病的早期诊断和治疗。

该项研究回顾性分析了来自55名患有疑似脑血管疾病的患者的高分辨率5.0T MR图像,研究显示,5.0T 3D-TOF MRA能够清晰显示SCA的起源和形状,约87%的受试者显示SCA长于后脑动脉P3段。在55名受试者中检测到123条SCA,其中61条位于基底动脉右侧,62条位于左侧。左右血管直径没有显著差异。这项研究揭示了5T MRI在准确成像SCA、与解剖和CTA结果的一致性方面的优势。这一成果对于诊断和管理与SCA相关的脑血管条件极为重要,有助于减少神经外科手术中的医源性风险,并为三叉神经痛的病因学提供了新的见解。

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图2. 女,56岁,脑内血管显示清晰。双侧小脑上动脉起自基底动脉近终点处(A型),长度超过大脑后动脉P3段;2:女,59岁,MRA显示双侧小脑上动脉起自双侧大脑后动脉(E型);3:女,61岁,双侧小脑上动脉起自基底动脉,右侧1支,左侧2支(C型)。

脉络膜前动脉的5T与3T对比研究

脉络膜动脉(AChA)虽小,但对大脑的运动和感官功能至关重要。AChA领域的梗塞,特别是影响内囊的梗塞,可能导致严重的运动和感官缺陷。传统的磁共振血管成像(MRA)技术往往因AChA的尺寸小和位置复杂而无法清晰显示。然而,5.0T TOF MRA提供了一种非侵入性的、分辨率更高的替代方案,无需使用对比剂即可获得更细致的图像。本研究旨在评估5.0T TOF MRA在显示AChA方面的有效性,以辅助诊断和治疗脑血管疾病。

通过对80名患者进行的回顾性分析,研究发现5.0T组比3.0T组观察到的AChA-A1、AChA-A2和AChA-A3段更多。SNR和CNR的值在5.0T组明显高于3.0T组,且主观图像质量评分也有显著差异。TOF MRA图像从两组都显示出相较于标准3.0T MR成像,前脉络膜动脉的长度和直径有显著改善。

该研究表明5.0T磁共振在图像质量和细节上显著优于3.0T,提供了更优越的AChA细节描绘,这对于诊断和治疗深脑血管疾病具有重要意义。 

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图3. 同一受试者的反色脑部MRA对比。A2和B2图像采用3.0T MR扫描,而C2和D2图像则采用5.0T MR扫描。红色箭头指向3.0T MR成像中可视化的AChA,蓝色箭头高亮显示5.0T MR成像获得的AChA,证明了更高场强图像的卓越清晰度和细节。

肝脏MRS脂肪定量研究

5T与1.5T的比较

非酒精性脂肪肝病(NAFLD)是中国肝癌的主要前驱病变,肝脏在脂质代谢中扮演着核心角色。1H-MRS作为一种非侵入性工具,已经成为定量肝脏脂质的首选方法之一。本研究利用5T超高场1H-MRS确定肝脏的质子密度脂肪分数(PDFF),并将5T系统的测量结果与1.5T的结果进行对比,评估其在肝脏脂肪定量中的有效性。

研究利用不同脂肪含量的模体和20名健康志愿者,通过5T MRI和1.5T MRI系统进行检测,使用STEAM序列,并采用jMRUI软件对数据进行处理,以准确计算脂肪质子密度占比。研究结果显示,5T MRS与1.5T在肝组织和模型中展现了出色的一致性,证明了其在临床应用中的潜力。

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图4 肝脏各VOI与全肝均值的一致性分析:可见不同场强下肝脏的MRS-PDFF分布有非常好的一致性,这也证明了肝脏MRS在5T上应用的有效性。此外,配套工作站使用的算法与医学通用的jMRUI软件提供的算法能够很好地对齐,并显示出相对更小的偏差。这表明,在临床情况下,使用工作站测量是肝脏脂肪定量测量的优越选择,能够有效简化工作流程。

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图5. 5T与1.5T水脂峰值信号幅度强度的比较。使用脂质含量最高(30%)的脂质乳液和同一名较高BMI(25.4)志愿者的谱线,可见在膜体和志愿者中,都显示出5T较1.5T显示出更多脂肪峰细节。

山东省立第三医院影像中心的这些研究成果不仅强调了5T MRI在各个临床领域的应用潜力,也揭示了当前技术和协议需要进一步精细化以实现其潜力。5T MRI在胰胆管成像、脑血管成像以及肝脏脂肪定量方面提供了更优的可视化效果,并在图像质量、信噪比和伪影控制方面与3T相当,或在某些方面甚至更胜一筹。这些研究成果不仅展现了医院在医学影像技术研究与应用方面的先进水平,也为未来高场强MRI技术在临床诊断和治疗中的广泛应用提供了坚实的科学基础。随着技术的进一步发展和优化,我们有理由相信,高场强MRI技术将在提高疾病诊断准确性、促进疾病早期发现和治疗方面发挥更加重要的作用。

来源:山东省立第三医院 编辑:王进 责编:薛力言 审校:李娜 主编:韩信

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