訾學榮
【摘要】MR指紋技術能夠準確生成組織的多樣化信息,并在醫學領域實現廣泛應用,同時具有掃描時間短、可定量獲取信息的重要優勢,對于促進醫學發展具有重要作用。本文對MR指紋技術的概念及優勢進行了分析,隨后探討了MR指紋技術的具體應用,并指出了其存在的不足之處和改進方法。
【關鍵詞】MR指紋技術;醫學影像診斷;作用與應用
【中圖分類號】R445.2 【文獻標識碼】A 【文章編號】1004-597X(2019)17-0254-02
MR指紋技術(MRF),又名磁共振指紋打印技術,能夠通過新方法采集數據,并通過后處理實現數據的可視化。該技術采取的偽隨機采集法,代替了以往的為了得到個體感興趣的參數特征使用的重復系列數據采集法,并利用不同物質或組織產生的獨特信號,并形成具有唯一信號演變的“指紋”,并將其和預測信號演變預定義資料庫相匹配,從而形成可視的磁性參數圖。MR指紋技術能夠提供準確度較高的T1、T2、質子密度和擴散定量圖,都給磁共振成像在醫學影像診斷方面提供攻略全新的方法,在腫瘤、神經、心血管、胸部、代謝等方面得到了廣泛應用。
MR指紋技術在臨床醫學影像診斷中的應用具有較大的優勢,主要體現在以下方面。首先,MR指紋技術與傳統MR序列相比,具有時空不連續的特征,能夠忽略由于空間樣本量過少而引起的誤差,并能夠降低信號讀出次數,用以縮短序列時間,并提高獲取醫學影像的效率。其次,MR指紋技術能夠僅讀取一次信號便可獲得具有較高誤差的原始數據,并通過與信號演變資料庫的對比,實現誤差的縮小,并得到質量較高的醫學影像。同時,MR指紋技術還具有較強的運動偽影容錯能力。再次,懨指紋技術在檢測弛豫時間的效率比傳統序列的檢測效率要高1.8倍,雖然兩者都會受到磁場不均勻的影響,但MR指紋技術能夠對指紋庫進行調節,以降低磁場不均勻而導致偽影現象的出現。最后,同等硬件條件下,MR指紋技術獲得的醫學影像質量通常會更好。若指紋庫中存在已知病理組織的“指紋”信息,則可以實現ROI組織與“指紋庫”的對比,并進行定性判斷。另外,MR指紋技術和CS關系密切,能夠為計算機輔助診斷(CAD)進行多參數MR數據分析提供依據。
MR指紋技術的應用,可以對患者腹部臟器、心肌、腦腫瘤、前列腺癌等方面進行醫學影像診斷,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中樞神經病變
MR指紋技術在腦組織的檢測中應用,能夠發現年齡和性別對腦不同部位的弛豫時間有一定的影響,并且某些特殊部位發生改變也與年齡因素息息相關。國外某著名學者證實了MR指紋技術在檢測腦組織方面的有效應用,該研究結果當前仍然符合現有的神經生物學理論。2017年,該學者通過MR指紋技術檢測腦內腫瘤,發現不同級別膠質瘤的T1、T2值差異有統計學意義,因此可知MR指紋技術能夠對腦內腫瘤的病化程度進行分級,但該項功能仍然有待繼續研究。
2.2腹盆腔臟器
MR指紋技術在對腹盆腔臟器進行醫學影像診斷時,能夠將前列腺以及肝臟等實質臟器清晰的顯示出來,而對于胃、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的影響,或由于患者運動因素導致出現偽影,導致影像質量受到影響。獲取患者腹部影像時,需要在一次屏息過程中實現,因此應當盡可能縮短掃描時間。MR指紋技術具有成像快、能夠調節指紋庫對偽影進行校對,因此在查探腹盆腔臟器方面能夠發揮較大作用。利用MR指紋技術,能夠獲取腹部各個正常組織和轉移灶的T1、T2值等相關參數,同時發現T1值在不久的未來可能對疾病預后指征進行預測。
2.3心臟
通過采用MR指紋技術對患者心臟進行掃描,能夠獲得心肌MO值和T1、T2值,這些參數的準確度與傳統定量掃描技術基本一致。然而,由于MK指紋技術的指紋庫和心率密切相關,因此若掃描數據的時空高度不連續,患者心律不齊的現象將能提供其他信息,但該技術不適合對于無法長時間屏息和心率快的患者。
另外,MK指紋技術還能夠在頜面頸部、呼吸系統、骨肌系統以及肺部檢查等方面進行應用,但其在這些領域中的應用并無明顯優勢,因此關于這些領域的研究較少,仍未獲得較大進步。
MR指紋技術的不足之處主要包括兩個方面,一是容易受到不均勻磁場的影響,可以采用在檢查過程中Bloch-Siegert技術,使得磁場不均性減小,提高影像質量;二是獲得醫學影像分辨率低,并且實現圖像三維重建較為困難。對于這一問題,可以采用其他相關理論和重建方法,實現采集數據過程中掃描時間的縮短,并獲得更多“指紋”信息,以增加圖像準確性,減少重建時間。
總的來說,MR指紋技術應用于醫學影像診斷中,對于提高檢測速度和疾病診斷準確率,促進醫學發展具有重要意義。