uMR&ISMRM
04-09 MAY 2024
联影磁共振与您 共向未来！
前言 FOREWORD
联影磁共振致力于汇聚全球智慧，与科学界、医学界和工业界建立了一种创新的合作伙伴关系。通过深度融合设备研发与制造、学术与科研以及临床诊断与治疗，联影磁共振与合作伙伴共同推动磁共振成像的创新与进步。
联影磁共振科学家与全球客户深度合作，在2024 年 ISMRM (国际医学磁共振学会年会) 投稿上取得令人瞩目的成绩！本期将详细介绍复旦大学类脑智能科学与技术研究院在 2024 年 ISMRM 中稿的超高场 5T 磁共振成像领域摘要。
超高场磁共振
uMR Jupiter
机遇 挑战 惊喜
两年来，得益于全球医院、高校和研究院所的开放合作，5T磁共振技术得以在丰富的临床实践与科学研究中不断发展成熟。uMR Jupiter 5T 在超高场全身临床应用，如头部、关节、体部、心血管等领域均表现出见所未见的能力，直击临床诊断痛点。在科研探究上，uMR Jupiter 5T 展现出引领精准医学等前沿探索的广阔潜能，在头部、血管、心脏、胰腺、肝脏等领域均有丰硕的科研成果产出，展现蓬勃的生命力。
复旦大学类脑智能科学与技术研究院张江国际脑影像中心于 2023 年引进 uMR Jupiter 5T 设备，2024年1月正式投入使用。复旦大学张江国际脑影像中心与联影在超高场磁共振成像领域进行深度合作，在磁共振成像与重建方法、脑影像分析处理、全身血流成像等领域挖掘 5T 潜力，并结合临床和科学研究的实际需求，提供更具价值的成像方案。
uMR Jupiter 5T
复旦大学5T摘要一览
复旦大学张江国际脑影像中心是复旦张江脑与类脑国际创新中心重大实验平台，由上海市政府和复旦大学支持共建。中心以探究脑认知神经机制并揭示脑疾病的发病机理、发展类脑智能为主要研究方向，开展高级成像技术和多模态脑定量技术相结合的全维度脑测量体系研究。近期，复旦大学张江国际脑影像中心在 5T 装机仅一个月后，就在 ISMRM 上取得三投三中的令人惊喜的成果！这些成果涉及 ASL-MRA 下肢血管成像、2D TOF MRA 骨盆及下肢动脉成像、DR-CSI 脑组织成像领域的前沿探究，今天，让我们一起走近这些研究，感受 5T 带来的科研惊喜!
FINE MRA在下肢血管成像上的可行性
RESEARCH ACHIEVEMENT
摘要: 《2D Flow-Inversion Non-enhanced (FINE) MRA of lower extremities: comparison with 2D TOF》(摘要号: 7662)
外周动脉 NCE-MRA (非对比剂增强血管成像) 因其无创性、安全性在过去数十年受到广泛关注。传统基于流入效应的 NCE-MRA 技术，如 2D TOF (时间飞行)、QISS (静态间隔单次激发) 及 IFIR (流入反转恢复) 等，面临着背景组织及静脉血流信号抑制不足的问题，且随高场强下的 B1 不均匀性加剧。基于 ASL (动脉自旋标记) 的血管成像技术，通过将标记与未标记的图像相减，在背景抑制方面显示出了突出优势。现有 ASL-MRA 研究主要集中在上半身，如肾脏、颈部和头部，但在下肢使用 ASL-MRA 的可行性仍未探索。本研究介绍了一种基于 ASL-MRA 的优化技术，称为 Flow-Inversion Non-Enhanced (FINE，流动反转非增强)。
本研究对 10 名健康志愿者 (6 名男性和 4 名女性; 平均年龄 41 ± 8 岁) 基于联影 uMR Jupiter 5T 和高端科研型 3T 磁共振系统采集下肢血管成像，并通过统计两组数据的 VBR (Vessel-to-background ratio) 及 VCBR (vessel contrast-to-background ratio) 值发现, 与 2D TOF 相比，2D FINE MRA 实现了更好的背景和静脉信号抑制，并改善了细小血管的可视性，且具有更高的采集效率。
表注：将所采集到的下肢动脉树数据分为16个片段并计算 VBR = SignalVessel / SignalTissue 及 VCBR = (SignalVessel - Signalbackground) / (SignalVessel + Signalbackground) 配对单侧 T 检验以验证不同方法的统计学差异
图注：一名健康受试者 (年龄: 50, 身高: 1.65m, 体重: 65kg) 基于 2D TOF (左) 和 2D FINE (右) 所采集冠状面 MIP (最大密度投影) 图。图中所示箭头处为 TOF 成像中常见的原位饱和所导致的信号损失，对比可见 2D FINE 具有更好的血管成像完整性
5T超高场下2D TOF下肢血管成像
RESEARCH ACHIEVEMENT
摘要: 《Ultra-High Field 2D TOF MRA of Pelvis and Lower Extremity: Comparison of 5T and 3 T》(摘要号: 7041)
以 Time-of-flight (TOF) 为代表的非对比剂增强血管成像 (NCE-MRA) 技术可用于评估骨盆和下肢动脉疾病。已有研究表明，磁共振场强的增加可以显著提高 TOF MRA 中血管结构可见性和诊断准确性。因此，5T 的超高场全身磁共振系统的出现为外周血管 MRA 开辟了新的机遇。
本研究使用心电门控 2D TOF 技术，在保持与 3T 相同扫描时间和分辨率的情况下，针对 5T 磁共振系统进行了进一步优化，旨在获得更优的外周血管成像效果。研究对同时在 3T 及 5T 采集的 10 名健康志愿者的数据进行比较，采用 SLIP (空间分离脂质预饱和) 技术抑制脂肪信号，该技术通过控制选层梯度的幅值和极性，可在更有效地抑制脂肪信号的同时减少水信号的丢失。得益于高场强下更大的化学位移效应，SLIP 在 5T 超高场中表现出了更充分的脂肪抑制效果。通过对 5T 与 3T 高分辨率 (1*1.25*2) MRA 数据进行定量及定性评估可发现，场强的增加可为血管成像带来显著的信号增益，从而改善骨盆及下肢动脉 2D TOF MRA 成像效果。
表注：3T 及 5T 所采集到的下肢动脉数据分类为 33 个片段并计算 VBR = SignalVessel / SignalTissue 及 VCBR = (SignalVessel - Signalbackground) / (SignalVessel + Signalbackground) 的值。定性评估通过应用四点量表标准对图像质量 (噪声和伪影) 及血管划定程度进行评价
5T DR-CSI在测量脑组织灵敏度的优势
RESEARCH ACHIEVEMENT
摘要: 《Diffusion-T2 relaxation correlation spectroscopic imaging at 3T versus 5T: in vivo human brain application》(摘要号: 5265)
扩散-弛豫相关谱成像 (DR-CSI) 是一种解析多房室模型，能够提供组织微观结构。通过联合编码扩散和弛豫信息及空间-频谱正则化，DR-CSI 可以减轻一维多指数建模的弊端以并实现信噪比和空间分辨率的平衡。目前已有的在体研究多是基于 3T 磁共振系统开展，而 DR-CSI 在更高场强下测量脑组织的灵敏度和潜力尚未被评估。uMR Jupiter 5T MRI 系统为 DR-CSI 提供了重要的技术优势：更高场强可提高图像信噪比和分辨率；高梯度性能 (120 mT/m & 200 T/m/s)，可实现更小的 TE，缩短有效扩散时间，加强扩散编码，提高对微观结构的灵敏度。本研究旨在评估在 5T 下实施 DR-CSI 的可行性，并将其与 3T 的性能进行比较。
此研究基于 3T 及 5T 所采集的 6 位受试者的多 TE (3T: 75, 100, 120, 140 ms; 5T: 50.3, 70, 90, 110 ms)、多 b 值 (0, 200, 800, 1000, 1500, 2000 s/mm²) 二维扩散-弛豫数据，解析了两种场强下的二维谱和空间图以进行比较分析。对比结果显示，在 5T 下，扩散-弛豫谱成像在估计深部脑核方面表现出色，对脑微结构具有更高的敏感性，并且在绘制苍白球图谱方面具有优势。因此，DR-CSI 有望在研究梗死和神经退行性疾病等疾病方面发挥潜在的临床应用价值。
图注: 5T 和 3T 单体素二位谱图对比，体素 1 至 4 分别为白质、灰质、苍白球和脑脊液。与 5T 的 2D 光谱中观察到的集中分布相比，3T 的光谱表现出一些交叉污染，特别是对于体素 3 苍白球
图注: 来自三个受试者的空间平均 2D 光谱和空间分布图，并突出显示了六个成分。与 3T 时相比，5T 时的苍白球 (成分 1) 更容易识别，且 5T 的 2D 谱图更清楚地区分了灰质和白质。此外，5T 处的空间分布图中显示了深部脑核的明显可见性，例如成分 3 和 4 中的苍白球，丘脑和壳核
uMR Jupiter 5T
5T纪元 | 未来已来
