MR指紋技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像診斷中的應(yīng)用

訾學(xué)榮

(河北省任丘市華北石油總醫(yī)院 河北 任丘 062552)

1 MR指紋技術(shù)分析

MR指紋技術(shù)（MRF），又名磁共振指紋打印技術(shù)，能夠通過新方法采集數(shù)據(jù)，并通過后處理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化。該技術(shù)采取的偽隨機(jī)采集法，代替了以往的為了得到個(gè)體感興趣的參數(shù)特征使用的重復(fù)系列數(shù)據(jù)采集法，并利用不同物質(zhì)或組織產(chǎn)生的獨(dú)特信號(hào)，并形成具有唯一信號(hào)演變的“指紋”，并將其和預(yù)測(cè)信號(hào)演變預(yù)定義資料庫(kù)相匹配，從而形成可視的磁性參數(shù)圖。MR指紋技術(shù)能夠提供準(zhǔn)確度較高的T1、T2、質(zhì)子密度和擴(kuò)散定量圖，都給磁共振成像在醫(yī)學(xué)影像診斷方面提供攻略全新的方法，在腫瘤、神經(jīng)、心血管、胸部、代謝等方面得到了廣泛應(yīng)用。

MR指紋技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)影像診斷中的應(yīng)用具有較大的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下方面。首先，MR指紋技術(shù)與傳統(tǒng)MR序列相比，具有時(shí)空不連續(xù)的特征，能夠忽略由于空間樣本量過少而引起的誤差，并能夠降低信號(hào)讀出次數(shù)，用以縮短序列時(shí)間，并提高獲取醫(yī)學(xué)影像的效率。其次，MR指紋技術(shù)能夠僅讀取一次信號(hào)便可獲得具有較高誤差的原始數(shù)據(jù)，并通過與信號(hào)演變資料庫(kù)的對(duì)比，實(shí)現(xiàn)誤差的縮小，并得到質(zhì)量較高的醫(yī)學(xué)影像。同時(shí)，MR指紋技術(shù)還具有較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)偽影容錯(cuò)能力。再次，MR指紋技術(shù)在檢測(cè)弛豫時(shí)間的效率比傳統(tǒng)序列的檢測(cè)效率要高1.8倍，雖然兩者都會(huì)受到磁場(chǎng)不均勻的影響，但MR指紋技術(shù)能夠?qū)χ讣y庫(kù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以降低磁場(chǎng)不均勻而導(dǎo)致偽影現(xiàn)象的出現(xiàn)。最后，同等硬件條件下，MR指紋技術(shù)獲得的醫(yī)學(xué)影像質(zhì)量通常會(huì)更好。若指紋庫(kù)中存在已知病理組織的“指紋”信息，則可以實(shí)現(xiàn)ROI組織與“指紋庫(kù)”的對(duì)比，并進(jìn)行定性判斷。另外，MR指紋技術(shù)和CS關(guān)系密切，能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助診斷（CAD）進(jìn)行多參數(shù)MR數(shù)據(jù)分析提供依據(jù)。

2 MR指紋技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像診斷中的應(yīng)用

MR指紋技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)患者腹部臟器、心肌、腦腫瘤、前列腺癌等方面進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像診斷，并且能夠由于觀察腦血管的正常血容量、血管直徑及氧合圖譜，建立煙霧病、腦卒中及腦腫瘤血管模型。

2.1 中樞神經(jīng)病變

MR指紋技術(shù)在腦組織的檢測(cè)中應(yīng)用，能夠發(fā)現(xiàn)年齡和性別對(duì)腦不同部位的弛豫時(shí)間有一定的影響，并且某些特殊部位發(fā)生改變也與年齡因素息息相關(guān)。國(guó)外某著名學(xué)者證實(shí)了MR指紋技術(shù)在檢測(cè)腦組織方面的有效應(yīng)用，該研究結(jié)果當(dāng)前仍然符合現(xiàn)有的神經(jīng)生物學(xué)理論。2017年，該學(xué)者通過MR指紋技術(shù)檢測(cè)腦內(nèi)腫瘤，發(fā)現(xiàn)不同級(jí)別膠質(zhì)瘤的T1、T2值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因此可知MR指紋技術(shù)能夠?qū)δX內(nèi)腫瘤的病化程度進(jìn)行分級(jí)，但該項(xiàng)功能仍然有待繼續(xù)研究。

2.2 腹盆腔臟器

MR指紋技術(shù)在對(duì)腹盆腔臟器進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像診斷時(shí)，能夠?qū)⑶傲邢僖约案闻K等實(shí)質(zhì)臟器清晰的顯示出來，而對(duì)于胃、腸等空腔臟器，則很有可能受到空氣和腔壁交界位置不均勻磁場(chǎng)的影響，或由于患者運(yùn)動(dòng)因素導(dǎo)致出現(xiàn)偽影，導(dǎo)致影像質(zhì)量受到影響。獲取患者腹部影像時(shí)，需要在一次屏息過程中實(shí)現(xiàn)，因此應(yīng)當(dāng)盡可能縮短掃描時(shí)間。MR指紋技術(shù)具有成像快、能夠調(diào)節(jié)指紋庫(kù)對(duì)偽影進(jìn)行校對(duì)，因此在查探腹盆腔臟器方面能夠發(fā)揮較大作用。利用MR指紋技術(shù)，能夠獲取腹部各個(gè)正常組織和轉(zhuǎn)移灶的T1、T2值等相關(guān)參數(shù)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)T1值在不久的未來可能對(duì)疾病預(yù)后指征進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.3 心臟

通過采用MR指紋技術(shù)對(duì)患者心臟進(jìn)行掃描，能夠獲得心肌M0值和T1、T2值，這些參數(shù)的準(zhǔn)確度與傳統(tǒng)定量掃描技術(shù)基本一致。然而，由于MR指紋技術(shù)的指紋庫(kù)和心率密切相關(guān)，因此若掃描數(shù)據(jù)的時(shí)空高度不連續(xù)，患者心律不齊的現(xiàn)象將能提供其他信息，但該技術(shù)不適合對(duì)于無法長(zhǎng)時(shí)間屏息和心率快的患者。

另外，MR指紋技術(shù)還能夠在頜面頸部、呼吸系統(tǒng)、骨肌系統(tǒng)以及肺部檢查等方面進(jìn)行應(yīng)用，但其在這些領(lǐng)域中的應(yīng)用并無明顯優(yōu)勢(shì)，因此關(guān)于這些領(lǐng)域的研究較少，仍未獲得較大進(jìn)步。

3 MR指紋技術(shù)應(yīng)用的不足和改進(jìn)

MR指紋技術(shù)的不足之處主要包括兩個(gè)方面，一是容易受到不均勻磁場(chǎng)的影響，可以采用在檢查過程中Bloch-Siegert技術(shù)，使得磁場(chǎng)不均性減小，提高影像質(zhì)量；二是獲得醫(yī)學(xué)影像分辨率低，并且實(shí)現(xiàn)圖像三維重建較為困難。對(duì)于這一問題，可以采用其他相關(guān)理論和重建方法，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)過程中掃描時(shí)間的縮短，并獲得更多“指紋”信息，以增加圖像準(zhǔn)確性，減少重建時(shí)間。

4 結(jié)束語(yǔ)

總的來說，MR指紋技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像診斷中，對(duì)于提高檢測(cè)速度和疾病診斷準(zhǔn)確率，促進(jìn)醫(yī)學(xué)發(fā)展具有重要意義。