磁共振發(fā)展趨勢和理智選型

1、磁共振發(fā)展趨勢和理智選型,實(shí)用即為科學(xué),MR設(shè)備發(fā)展趨勢,縱觀近10年磁共振發(fā)展的歷史，可以說是日新月異，突飛猛進(jìn)，MR的磁體系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、梯度系統(tǒng)都有較大的發(fā)展，精彩紛呈。磁共振的發(fā)展史是不斷提升磁場強(qiáng)度，以獲得更高靈敏度、更高對比度、更高信噪比的歷史。設(shè)備促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步，技術(shù)引導(dǎo)設(shè)備的發(fā)展。,3T MRI 大躍進(jìn),數(shù)量大躍進(jìn)：1990年代初3T MRI問世2002年11月中國大陸第一臺3T磁共振裝機(jī)2004年全球3T裝機(jī)

2、量達(dá)到近200臺2006年全球裝機(jī)和簽約臺數(shù)累計(jì)>500臺2006年中國大陸裝機(jī)和簽約臺數(shù)累計(jì)>30臺2008年中國大陸裝機(jī)和簽約臺數(shù)累計(jì)>90臺技術(shù)大躍進(jìn)：1993年第一代3T MRI （長磁體、顱腦專用）1998年第二代3T MRI （長磁體、顱腦，可做體部）2003年第三代3T MRI（短磁體、雙梯度線圈設(shè)計(jì)，顱腦，體部應(yīng)用得到進(jìn)一步加強(qiáng)）2005年第四代3T MRI（TIM、高密度線圈設(shè)計(jì)，突

3、破磁共振在常規(guī)檢查以及先進(jìn)功能與代謝檢查領(lǐng)域的局限，并將功能與代謝成像臨床化，指導(dǎo)臨床診斷和治療，將磁共振帶入分子影像研究的新時代。）2008年第五代3T MRI（高速容積掃描設(shè)計(jì)，突破體部MR成像束縛）,不同磁場強(qiáng)度靜磁場中的進(jìn)動/共振頻率,磁場強(qiáng)度 頻率 年份0.15 T 6.4MHz 1977年0.3 T 12.8MHz0.5 T 21.3MHz1.0 T 42.

4、6MHz1.5 T 63.9MHz2.0 T 85.3MHz3.0 T 127.7MHz 2006年,高場強(qiáng)的優(yōu)勢,磁場強(qiáng)度更高 3.0T，4.7T，7T，8T，9.4T，11.7T，17.6T在高場顱腦MRI中獲得更高的對血流信號和氧氣利用度的靈敏性高場MRS能夠更加精確地探測低濃度含量的分子并能精確定位分子“棲息聚積”的環(huán)境擴(kuò)散張量腦白質(zhì)纖維束追蹤成像（DTT）,多通道射頻系統(tǒng),射頻接收通

5、道出現(xiàn)1、2、4、 8、16、18、24、32、64、102、128、228……，或者更高？磁共振射頻系統(tǒng)未來的發(fā)展將是不斷提升射頻接收通道、線圈單元的數(shù)量，以獲取更快的成像速度，以及更高的靈敏度和信噪比。,多通道射頻并行發(fā)射接收技術(shù),多線圈單元和多通道數(shù),梯度系統(tǒng),曼斯菲爾德(Peter Mansfield，1933年生于英國)曼斯菲爾德進(jìn)一步發(fā)展了使用梯度磁場的方法，他指出磁共振信號可以用數(shù)學(xué)方法精確描述，從而使磁共振成像發(fā)展

6、為一種成像技術(shù)成為可能。他發(fā)展的快速磁共振成像方法為醫(yī)學(xué)磁共振成像打下了基礎(chǔ)。,勞特布爾 (Paul Lauterbur，1929年生于美國)勞特布爾在1973年發(fā)現(xiàn)，通過在靜磁場中使用梯度磁場，能夠獲得磁共振信號的位置，從而可以得到物體的二維圖像。這些圖像是無法用其他方法得到的。,,梯度系統(tǒng)概要,MR掃描速度（時間分辨率）MR掃描最小層厚（空間分辨率）MR幾何保真度MR掃描覆蓋范圍表示梯度系統(tǒng)性能的兩個參數(shù)：梯度場強(qiáng)和切換率

7、,高工程值梯度系統(tǒng)面臨的問題,周圍神經(jīng)刺激 （灼傷）梯度渦流 （鬼影）梯度熱效應(yīng) （發(fā)熱打火造成干擾）梯度誤差 （偽影）,解決方法,雙梯度或多梯度的討論,雙梯度的優(yōu)勢：雙梯度放大器、單梯度線圈或雙梯度線圈，即大小梯度線圈。小線圈應(yīng)用于快速成像(如EPI序列在腦功能成像中的應(yīng)用)，滿足很高的峰值梯度場(Peak Gradient Field)和很快的爬升率(Slew Rate)，即對梯度線圈的高效率要求；大線圈用于脊柱成像等掃

8、描區(qū)域很大診斷模式，梯度線圈的線性度必須在整個脊柱的長度方向得到保證。因此梯度線圈的尺寸大但效率低，對梯度的幅度和爬升率要求則沒有EPI序列的要求高。梯度系統(tǒng)的兩個重要問題：音頻噪聲和渦流雙梯度中的噪聲和渦流 ①噪聲 隨著梯度場峰值及爬升率的提高，音頻噪聲也會增大 。即使應(yīng)用了真空降噪技術(shù)和所謂的“安靜模式”雙梯度系統(tǒng)的噪聲也比較大。 ②渦流 梯度系統(tǒng)的渦流一般是通過一些補(bǔ)償算法來校正的。在雙梯度模式下。兩個不同

9、的梯度線圈的渦流是不同的，因此不同的梯度線圈使用模式需要不同的補(bǔ)償算法，補(bǔ)償效果達(dá)不到最優(yōu)。雙梯度系統(tǒng)在工程上也存在一些實(shí)際的問題，如在兩個梯度系統(tǒng)中存在著耦合的情況，這個問題對售后的現(xiàn)場服務(wù)維修產(chǎn)生了一些實(shí)際的調(diào)試?yán)щy；又如若使用了兩個梯度功率放大器，則提高了梯度系統(tǒng)的生產(chǎn)和維修成本。,隨著科學(xué)技術(shù)和工程技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代的磁共振系統(tǒng)用單一梯度功率放大器驅(qū)動單一梯度線圈已經(jīng)足以達(dá)到很高的梯度場幅度及很高的梯度爬升率。同時能保證很高的梯

10、度線性和均勻性。一些新的技術(shù)，如并行數(shù)據(jù)采集，在不需要提高梯度系統(tǒng)性能的情況下就可以大大加快磁共振的掃描速度。因此。在最新的磁共振系統(tǒng)中，各大廠商都已經(jīng)放棄了雙梯度系統(tǒng)的使用，而只采用單一的高性能梯度系統(tǒng),梯度的發(fā)展趨勢,二、理智選型,MRI設(shè)備分級1、高場強(qiáng)產(chǎn)品：3.0TMRI PK 1.5TMRI雙梯度（線圈、放大器）陣營PK TIM陣營；PK大孔徑舒適陣營16通道和32通道、局部高密度和全身覆蓋線圈比拼梯度、射頻系統(tǒng)性

11、能、線圈、序列、臨床、科研2、中場高端產(chǎn)品：1.5TMRI、16--32通道射頻系統(tǒng)、單/雙梯度線圈、雙梯度放大器性能價格比、可持續(xù)升級性比拼梯度、射頻系統(tǒng)性能、線圈、序列、臨床、科研3、中場普及產(chǎn)品：1.5TMRI、4通道射頻系統(tǒng)、單梯度線圈大本營可升級性，其低端產(chǎn)品的價格逼近、甚至相當(dāng)于高端永磁的價格4、低端產(chǎn)品永磁0.2T/0.3T/0.35T/0.4T/0.45T/0.5T… 常導(dǎo)0.2T…滿足臨床基本

12、醫(yī)療需求、性能價格比優(yōu)介入治療開放式：超導(dǎo)open：1.5T、1.0T、0.7TMRI;永磁open磁共振引導(dǎo)下聚焦超聲治療、乳腺穿刺治療等,衛(wèi)生法規(guī)要求,衛(wèi)生部辦公廳關(guān)于印發(fā)《乙類大型醫(yī)用設(shè)備階梯配置指導(dǎo)意見（2009-2011年）》的通知各省、自治區(qū)、直轄市衛(wèi)生廳局：為指導(dǎo)各地做好乙類大型醫(yī)用設(shè)備階梯配置工作，按照《大型醫(yī)用設(shè)備配置與使用管理辦法》和《衛(wèi)生部關(guān)于下達(dá)2009年-2011年全國乙類大型醫(yī)用設(shè)備配置規(guī)劃的通知》

13、（衛(wèi)規(guī)財(cái)發(fā)〔2009〕88號）要求，我部組織有關(guān)學(xué)會和專家研究制定了《乙類大型醫(yī)用設(shè)備階梯配置指導(dǎo)意見（2009-2011年）》。現(xiàn)印發(fā)給你們，請?jiān)谝翌惔笮歪t(yī)用設(shè)備配置規(guī)劃實(shí)施工作中認(rèn)真貫徹執(zhí)行。附件：乙類大型醫(yī)用設(shè)備階梯配置指導(dǎo)意見（2009-2011年） 二〇〇九年十一月五日,乙類大型醫(yī)用設(shè)備階梯配置指導(dǎo)

14、意見,(2009-2011年)對X線計(jì)算機(jī)斷層掃描儀（CT）、醫(yī)用磁共振成像設(shè)備（MRI）和醫(yī)用直線加速器（LA）三類乙類大型醫(yī)用設(shè)備階梯配置工作提出以下指導(dǎo)意見。一、總則醫(yī)療機(jī)構(gòu)配置大型醫(yī)用設(shè)備機(jī)型應(yīng)當(dāng)根據(jù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的功能定位、醫(yī)療技術(shù)水平、服務(wù)量、學(xué)科發(fā)展和群眾健康需求等因素按階梯逐級有序?qū)?yīng)配置。大型醫(yī)用設(shè)備按高低階梯分型為科學(xué)研究型、臨床科研型和臨床實(shí)用型3類。科學(xué)研究型指同類設(shè)備中的尖端設(shè)備，主要用于領(lǐng)先科學(xué)研究和臨床新

15、技術(shù)開發(fā)，應(yīng)配置在省級及以上區(qū)域內(nèi)科研、臨床水平居于前列的三級甲等綜合或特定?？漆t(yī)院。配置醫(yī)療機(jī)構(gòu)近三年相關(guān)學(xué)科曾獲省部級科研二等獎以上或承擔(dān)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目以上的研究工作。臨床研究型指同類設(shè)備中能滿足特定臨床和研究工作需要的先進(jìn)設(shè)備。原則上配置在省級區(qū)域內(nèi)臨床、科研水平處于領(lǐng)先的三級甲等醫(yī)療機(jī)構(gòu)，以及相關(guān)學(xué)科臨床和科研水平達(dá)到三級甲等醫(yī)療機(jī)構(gòu)同等水平的醫(yī)療機(jī)構(gòu)。臨床實(shí)用型指同類設(shè)備中能滿足日常工作需要，臨床上廣泛應(yīng)用，性價比較

16、高的設(shè)備。原則上地市級及以下醫(yī)療機(jī)構(gòu)，以及首次配置該類設(shè)備的醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)配置此機(jī)型。,六、具體分型（一）X線電子計(jì)算機(jī)斷層掃描儀（CT）。1.科學(xué)研究型：128排及以上、雙源CT和能譜成像CT。2.臨床科研型：64排及以下。3.臨床實(shí)用型：16排及以下。（二）醫(yī)用磁共振成像設(shè)備（MRI）。1.科學(xué)研究型：3.0T及以上。2.臨床科研型：1.5T。3.臨床實(shí)用型：1.0T及以下。（三）醫(yī)用直線加速器(LA)（含配置要求）。

17、1.科學(xué)研究型：容積調(diào)強(qiáng)（旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)）放療設(shè)備。醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)開展調(diào)強(qiáng)放療工作3年以上。2.臨床科研型：圖像引導(dǎo)放療設(shè)備、調(diào)強(qiáng)放療設(shè)備。醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)開展三維適形放療工作5年以上，具備有上崗資質(zhì)的正高級放射治療專業(yè)技術(shù)職稱醫(yī)師、高級職稱放射物理師；配備CT模擬定位機(jī)、劑量驗(yàn)證系統(tǒng)、治療計(jì)劃系統(tǒng)等配套設(shè)備。3.臨床實(shí)用型。常規(guī)放療設(shè)備、三維適形放療設(shè)備、立體定向放療設(shè)備。醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)有具備上崗資質(zhì)的放療專業(yè)副主任醫(yī)師、中級職稱放射物理師和技師，

18、并同時配備CT模擬定位機(jī)、劑量驗(yàn)證系統(tǒng)、治療計(jì)劃系統(tǒng)等配套設(shè)備。,合理選型,目前購置現(xiàn)狀 由于醫(yī)院設(shè)備的購置大都是自籌資金，因此出現(xiàn)花自己的錢，想買什么就買什么的普遍現(xiàn)象。攀比嚴(yán)重，要買就買最好的、最新的，其實(shí)這種方法并不科學(xué)。造成的后果是許多軟件和線圈從設(shè)備購買到報(bào)廢也沒用幾次，造成極大的浪費(fèi)。客觀的方法①什么東西沒有最好，只有相對好，因此醫(yī)院應(yīng)根據(jù)自己的等級，專業(yè)發(fā)展方向，病源情況，科研教學(xué)情況，選擇合適的機(jī)型，配置相關(guān)

19、的軟件、線圈。②省級前列的三甲醫(yī)院，可考慮配置1臺3T設(shè)備；一般三甲醫(yī)院配1.5T即可。三甲以下醫(yī)院配1.0T即可。 否則，一方面造成浪費(fèi)或過多消費(fèi)，另一方面不好辦理配置許可證，拿不到使用許可證，就是非法使用。出現(xiàn)醫(yī)療糾紛，若病人知情，就無證使用這一點(diǎn)，就要敗訴，就要賠償。不要只圖虛名，購買設(shè)備要與醫(yī)院的實(shí)際情況相結(jié)合，好的東西用不好或用不上，就是浪費(fèi)。要正確對待科研，不要為科研而科研，人人高科研，不要讓科研誤入歧途，要靜下

20、心來，搞真正的科研。否則，浮躁和脫離實(shí)際的科研，只能虛無的和勞民傷財(cái)?shù)?。③?shí)用型設(shè)備與高新型設(shè)備的價格會相差近一倍，任何醫(yī)院的錢都不是大風(fēng)刮來的，都是職工汗水換來的，值得決策者深思。,,磁體系統(tǒng)重要參數(shù)有：磁體場強(qiáng)、磁場穩(wěn)定度、磁場均勻度、磁體重量及長度、磁體檢查通道孔徑，超導(dǎo)磁體還考慮到冷頭。其中磁場均勻度是重中之重，每個廠商提供的測量點(diǎn)及方法不盡相同，故購買時要求不同廠家提供統(tǒng)一的測量標(biāo)準(zhǔn)，一般細(xì)分為10cmDSV、20cmDSV

21、、30cmDSV、40cmDSV、50cmDSV的測量值。用戶一方面希望有最好的磁場均勻度保證成像質(zhì)量，另一方面又希望較短磁體及大孔徑保證檢查舒適度。而這兩方面恰是矛盾的，因?yàn)槌瑢?dǎo)磁體主線圈均為螺線管線圈，同樣密度繞制的線圈越長、直徑越小則包容區(qū)的磁場均勻性越好。在其它條件相同的情況下短磁體必然不如長磁體的磁場均勻性好，大孔徑必然不如小孔徑的磁場均勻性好。長磁體/小孔徑與短磁體/大孔徑磁場均勻性的差別尤其體現(xiàn)在大FOV（視野）上，而在小

22、FOV內(nèi)，比如10cmDSV區(qū)別不大。用戶應(yīng)根據(jù)臨床需要明智地在二者之間取舍。,磁共振應(yīng)考率的幾個重要參數(shù),三個重要參數(shù),磁體系統(tǒng)梯度系統(tǒng)射頻系統(tǒng),,,主要參數(shù)有：最大梯度場強(qiáng)、最大梯度切換率這兩個參數(shù)直接反應(yīng)梯度系統(tǒng)的配置高低，場強(qiáng)越強(qiáng)、切換率越高意味著梯度系統(tǒng)性能越好，即可獲得更高的圖像分辨率，支持更多更快速的掃描序列，如EPI序列就必須在高性能梯度系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行。磁共振功能成像、擴(kuò)散成像、灌注成像、心臟成像等都是快速成像序列的

23、體現(xiàn)。在常規(guī)臨床應(yīng)用中，梯度場的線性度一般是定義在圍繞系統(tǒng)中心的直徑50cm和長度50cm的空間范圍中。在這個空間范圍中的線性度一般要求在±5％之間。市場上有單雙梯度系統(tǒng)，想要提醒的是不能從字面上理解，雙梯度系統(tǒng)并非比單梯度系統(tǒng)多一份保障，仍然要看其主要參數(shù)的性能指標(biāo)，同時還有考慮其負(fù)面影響，譬如兩套梯度線圈工作時會帶來更大的梯度噪音，維修成本比單梯度高等。,梯度系統(tǒng),,,射頻系統(tǒng)主要參數(shù)有：射頻發(fā)射功率、單源或多源發(fā)射并

24、行接收通道數(shù)及射頻線圈。射頻最大發(fā)射功率與磁體場強(qiáng)互相配套，射頻功率大意味著更高的信號強(qiáng)度，但考慮到病人的射頻沉積(SAR值)，射頻發(fā)射功率并非越高越好，另外從硬件上考慮，固態(tài)放大器目前實(shí)現(xiàn)不了較高的射頻功率，對于3.0T配置的射頻功率放大器仍需電子管放大器來實(shí)現(xiàn)，電子管壽命較短，需定期更換，這將大大提高維護(hù)成本。單源和多源射頻發(fā)射：多源發(fā)射技術(shù)采用多個獨(dú)立的射頻信號，從根本上解決了抗電陰影問題，可根據(jù)每個患者的的體型調(diào)整多個獨(dú)立的

25、射頻信號，產(chǎn)生更加均一的射頻場，從而提高射頻場的均勻性。在提高圖像均勻性的同時，局部射頻能量沉積也相應(yīng)減少，從而為提高掃描速度創(chuàng)造條件。射頻接收通道數(shù)也是衡量射頻系統(tǒng)的重要參數(shù)，該參數(shù)是隨著相控陣線圈及并行采集需求應(yīng)運(yùn)而生的，射頻接收通道數(shù)增加才使得單位時間數(shù)據(jù)采集量增加及快速掃描成為可能。常見的接收通道數(shù)有8通道、16通道、32通道及更高的通道數(shù)。射頻線圈的配置用戶一定要做到心中有數(shù)，除了基本配置的線圈外，現(xiàn)在有越來越多的專用線圈